|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИПМех РАН |
||
ДИЗАЙН НОВЫХ ГЕТЕРОАРОМАТИЧЕСКИХ КАРБОКСИЛАТОВ ЕВРОПИЯ ДЛЯ OLEDтезисы доклада
- Авторы: Кошелев Д.С., Чикинева Т.Ю., Уточникова В.В., Цымбаренко Д.М., Медведько А.В.
- Сборник: Сборник тезисов конференции всероссийской конференции “V Российский день редких земель”
- Тезисы
- Год издания: 2019
- Место издания: Нижний Новгород
- Первая страница: 55
- Последняя страница: 55
- Аннотация: Координационные соединения (КС) лантанидов, благодаря узким эмиссионным полосам люминесценции и участию в возбуждении люминесцентного центра триплетных экситонов, являются перспективным классом соединений для эмиссионного слоя (EML) OLED-устройств (Organic Light-Emitting Diode). Наиболее распространённым способом получения тонких пленок эмиссионного слоя является метод вакуумного напыления из газовой фазы. Однако, для этого требуется высокий вакуум, что повышает материальные и временные затраты на получение устройств. Альтернативным является метод нанесения тонких пленок из раствора, что с одной стороны значительно дешевле, но с другой в свою очередь предъявляет требования к растворимости материла EML. Кроме того, растворимые соединения могут иметь биологическое применение, например, в биовизуализации. Обобщение результатов предыдущих работ нашей научной группы позволило проследить зависимости некоторых характеристик КС лантанидов от строения лиганда. Так, увеличение степени сопряжения или общей длины сопряженных связей приводит к увеличению поглощения, одновременно с уменьшением энергии триплетного возбужденного состояния, а также увеличивая подвижность носителей зарядов. Введение гетероатома в ароматичскую систему позволяет несколько увеличить энергию триплетного возбужденного состояния, а ввведение в α-положение также позволяет увеличить и растворимость КС, за счет более сильной N,O-координации по сравнению со связыванием только через карбокси-группу. Руководствуясь этими наблюдениями, был проведен дизайн гетероарометических карбоновых кислот, использование которых в КС должно привести к получению хорошо растворимых КС лантанидов. Целью данной работы стало изучение свойств КС лантанидов с бензоксазол-2-карбоновой (H(boz)), бензотиазол-2-карбоновой (H(btz)). (Рис. 1). а) б) Рисунок 1. Структурные формулы: а) бензоксазол-2-карбоновой (H(boz)), б) бензотиазол-2-карбоновой (H(btz)) кислот. Гетероароматические карбоновые кислоты были синтезированы по модифицированным методикам, полученным путём обобщения литературных данных по синтезу подобных соединений. Оказалось, что H(boz) неустойчива в растворе, поэтому, а также для облегчения введения в реакцию комплексообразования, все лиганды выделялись в виде калиевых солей. КС лантанидов были получены по обменной методике взаимодействием насыщенных растворов калиевой соли гетероароматической кислоты и соли лантанида (1); целевой продукт выпадал в осадок. (1) LnCl3•6H2O + 3K(carb) → Ln(carb)3•3H2O↓ + 3KCl + 3Н2О (2) EuCl3•6H2O+Q→ EuCl3•Q+3K(carb)→Eu(carb)3•Q↓+3KCl+6H2O (carb = boz, btz; Ln=Eu, Gd, Tb) Состав полученных соединений подтверждался по совокупности РФА, ТГА, C,H,N-анализа и ЯМР-спектроскопии. Полученные соединения демонстрируют растворимость до 2.5 г/л в воде и до 15 г/л в хлороформе. Измерение поглощения показало, что коэффициент молярной экстинкции гетероароматических соединений достигает 13500 (М•см) 1. Изучение фотофизических свойств показало, что, несмотря на в целом низкие квантовые выходы (до 7%) наблюдается яркая ионная люминесценция европия за счет высокого поглощения (до 60000 (М•см) 1). Ионная люминесценция тербия обладает значительно меньшей интенсивностью. Тестирование образцов в качестве EML OLED показало, что ионную люминесценцию европия на спектре электролюминесценции демонстрируют только устройства с EML = Eu(btz)3, причем на спектре также наблюдается эмиссия дыркотранспортного слоя (HTL), что свидетельствует о рекомбинации носителей заряда на границе раздела между EML и HTL. Для улучшения эффективности люминесценции и подвижности носителей зарядов были получены разнолигандные (РЛ) КС с фенантролином (Phen) и бато-фенантролином (BPhen). РЛ КС были также получены по обменной методике (2) и охарактеризованы совокупностью методов. Изучение фотофизических свойств показало незначительное увеличение эффективности люминесценции до 12%, но значительное увеличение поглощения РЛ КС (до 100000 (М•см) 1). Полученные OLED устройства продемонстрировали почти в два раза более интенсивную ионную люминесценцию европия, а кроме того отсутствие полосы HTL на спектре электролюминесценции. Проведенные квантовохимические расчеты позволили определить положения HOMO и LUMO однороднолигандных КС и показали, что гетероароматические соединения обладают очень низким значением HOMO, что приводит к блокированию электронов EML. Введение же нейтрального лиганда, создает дополнительные уровни HOMO, которые и приводят к транспорту носителей зарядов в EML, что выражается в исчезновении полосы электролюминесценции HTL.
- Добавил в систему: Кошелев Даниил Сергеевич
Прикрепленные файлы
| № | Имя | Описание | Имя файла | Размер | Добавлен |
|---|---|---|---|---|---|
| 1. | Полный текст | Сборник тезисов | rdrz2019-thesis.pdf | 4,8 МБ | 25 сентября 2020 [Lamblador] |
| 2. | Иллюстрация | Скрин страницы с тезисами | Skan_tezisov.png | 265,0 КБ | 25 сентября 2020 [Lamblador] |