ИСТИНА

Люминесцентные термометры, незаменимые при работе с объектами небольших размеров и измерении температур в узком интервале, являются одними из наиболее перспективных объектов исследования. На данный момент существует уже множество термометров с высокой чувствительностью, использующих принцип «внутреннего стандарта», благодаря которому термометр оказывается менее восприимчивым к условиям съёмки. Однако чаще всего это материалы на основе тербия-европия, излучение которых не попадает в «окно пропускания» живых тканей, что лишает их возможности использования для физиологических применений. Альтернативой могут стать материалы на основе координационных соединений ИК-люминесцирующих лантанидов, обладающие большинством преимуществ ныне существующих материалов с рекордными показателями чувствительностями, однако пригодные для биологических применений и многих других сфер, где необходимо малое искажение сигнала люминофора. Несмотря на все описанные преимущества, существует ряд проблем, затрудняющих использование ИК-излучателей, и почти все они связаны с низким положением их резонансных уровней. Наиболее ярко выраженные из этих проблем – концентрационное гашение и сложность подбора эффективного сенсибилизатора, так как триплетные уровни большинства известных лигандов находятся достаточно высоко по энергии. Таким образом поиск эффективного сенсибилизатора для ИК-излучающих ионов, а также исследование температурнозависимой люминесценции ИК-излучающих КС с новыми лигандами становится одной из наиболее актуальных задач на данный момент. Мы подошли к этой задаче, взяв за основу антраценат-ион, для соединений с которым уже достигнут высокий квантовый выход в 2.5%, а также два близких к нему лиганда: акридинат- и пиренат-ионы. Таким образом объектами исследования стали соединения иттербия-неодима-гадолиния с указанными выше лигандами. При этом Nd3+ и Yb3+ выполняли роль излучающих ионов, соотношение интенсивностей которых станет температурнозависимой характеристикой, а Gd3+ использовался в качестве разбавителя для нивелирования концентрационного гашения. Такой подход позволил получить триметаллические КС с интенсивной люминесценцией, изменяющейся с температурой в диапазоне 77-293К. Для дальнейших исследований при температурах до 300ºС мы выбрали только образец состава Yb0.02Nd0.12Gd0.86(ant)3, стабильный при данных температурах. Чувствительность его оказалась равной 1%/К. В свою очередь для исследований в физиологическом диапазоне были проведены измерения лишь для соединения с пиренат-ионом: Yb0.1Nd0.4Gd0.5(pyr)3(H2O). За счёт объёмного лиганда концентрационное гашение в пиренатах проявляется в меньшей мере, что в совокупности с низким положением триплетного уровня позволяет им достигать наибольшей эффективности люминесценции, максимальный квантовый выход которой 5.2%. Максимальная температурная чувствительность выбранного соединения составила 2.7%/К, что является рекордным значением для ИК-излучающих термометров физиологического диапазона на основе КС.