ИСТИНА

Высокоточный контроль температуры необходим во время исследований во многих областях науки и техники. При этом использование привычных контактных методов часто оказывается затруднительно, например, при измерении температуры движущихся объектов или объектов небольшого размера, а также при визуализации градиента температур объектов сложной формы. Поэтому важной задачей является создание бесконтактных термометров с высокой точностью в узком диапазоне температур. Среди бесконтактных термометров люминесцентные термометры позволяют проводить одновременно картирование поверхности по температуре с высоким разрешением. В качестве основы такого термометра перспективны соединения лантанидов, полосы люминесценции которых имеют малую ширину и постоянное положение. Среди них особенно важны координационные соединения из-за высокой интенсивности люминесценции, сенсибилизированной лигандом. Использование биметаллических соединений позволяет воспользоваться эффектом «внутреннего стандарта», что может избавить от дополнительной калибровки термометра. Для равномерного распределения люминесцентного материала на поверхности были получены композитные материалы в полимерной матрице, в качестве которой исследованы полистирол, полиметилметакрилат, а также силикат натрия и эпоксидная смола. Для применений при повышенной температуре нами были исследованы различные термостабильные моно- и биметаллические карбоксилаты тербия и европия, известные своими высокими люминесцентными характеристиками. Однако, как недавно было показано в нашей группе, четырехуровневые системы, основанные на комплексах тербия-европия, имеют ограниченное значение температурной чувствительности Sr = ∆E/kT2 [1]. Мы предположили, что можно обойти это теоретическое ограничение, если работа термометра основана не только на обратном переносе энергии, но включает еще один процесс, который протекает с разной эффективностью для ионов тербия и европия. В качестве такого процесса может выступить тушение люминесценции за счёт колебаний ОН-групп в составе лиганда. Для проверки этой гипотезы в данной работе были синтезированы и исследованы серии гетерометаллических 2-, 3- и 4-гидроксибензоатов тербия-европия для создания бесконтактных термометров. Дополнительный процесс тушения люминесценции за счёт колебаний ОН-группы, происходящий с разной эффективностью для тербия и европия, позволил увеличить теоретически ограниченную температурную чувствительность от 3 до 4 %·С-1 для системы Tb0.8Eu0.2(3-hbz)3(H2O)n при 97 оС. Также удалось увеличить квантовый выход европия от 0% в Eu(3-hbz)3(H2O)n до 77% в Eu0.5Tb0.5(3-hbz)3(H2O)n.