Evropiyum içeren lüminesans özelliği gösteren metal-organik malzemelerin üretimi ve yapılarının araştırılması

Molekül yapılarında birleştirici olarak ligand ve bağlayıcı olarak metal merkezler bulunan, uzaysal mimarisi özgün olan Metal organik çerçevelerin (MOÇ), moleküller arası uzaklıkları büyük olduğundan geniş hacimli boşluklara sahip olma özelliği ve yüzey alanlarının geniş olması nedeniyle manyetizma, lüminesans, hidrojen depolama, gaz absorbsiyonu, optik sensör gibi bir çok fiziksel/kimyasal/elektro-optik uygulama alanları mevcuttur.   Bu çalışmada; Lantanit Metal Organik Çerçeveler içeren; [Eu(2-STP)], [2-STP=2-sülfoterefitalat] (1) hidrotermal yöntem ile sentezlenmiştir. Sentezlenen bu malzemenin yapısal analizi; Toz kristal X-ışını kırınımı, katı hal UV ve FT-IR spektroskopisi teknikleri kullanılarak açığa çıkartılmıştır. Malzemenin katı hal fotolüminesans özellikleri oda sıcaklığında görünür bölge ve yakın kızıl ötesi bölgede ölçülmüş ve “anten” görevi yapan 2-STP ligandın dan EuIII iyonuna enerji transfer mekanizması detaylı olarak tartışılmıştır.  

Synthesis and structural analysis of europium metal-organic materials which show luminescence properties

Metal organic frameworks (MOFs), which is unique in spatial architecture and has ligands and metal centers as linkers and as a binding in molecular structures, due to their large intermolecular distances and their large surface area, they have many physical/chemical/electro-optic application areas such as magnetism, luminescence, hydrogen storage, gas absorption, optical sensor and so on.   In this work; Lanthanide Metal Organic Frameworks; [Eu(2-STP)], (2-STP = 2-sulfoterephthalate) (1) were synthesized using hydrothermal method. The structural analysis of synthesized material has been characterized by powder X-ray diffraction, solid state UV and FT-IR spectra. The solid state photoluminescence properties of the material were measured at room temperature in visible and NIR region, and the energy transfer mechanism from 2-STP ligand to the central EuIII ion via an ‘‘antenna effect” was discussed in details.

___

  • [1] Zhao, B., Chen, X.Y., Cheng, P., Liao, D.Z., Yan, S.P. ve Jiang, Z.H., Coordination polymers containing 1D channels as selective luminescent probes, Journal of Amarican Chemical Society, 126, 15394–15395, (2004).
  • [2] Guo, Z.Y., Wu, H., Srinivas, G., Zhou, Y.M., Xiang, S.C., Chen, Z.X., Yang, Y. T., Zhou, W., O'Keeffe, M. ve Chen, B.L., A metal– organic framework with optimized open metal sites and pore spaces for high methane storage at room temperature, Angewandte Chemie International Edition, 50, 3178– 3181, (2011).
  • [3] Jiang, C.Y., Wu, T., Zheng, S.T., Zhao, X., Lin, Q.P., Bu, X.H. ve Feng, P.Y., A nine– connected mixed–ligand nickel–organic framework and its gas absorption properties, Crystal Growth & Design, 11, 3713–3716, (2011).
  • [4] Getman, R.B., Bae, Y.S., Wilmer, C.E. ve Snurr, R.Q., Review and analysis of molecular simulations of methane, hydrogen, and acetylene storage in metal–organic frameworks, Chemical Reviews, 112, 703– 723, (2012).
  • [5] Bao, S.S., Ma, L.F., Wang, Y., Fang, L., Zhu, C.J., Li, Y.Z. ve Zheng, L.M., Anion– directed self–assembly of lanthanide–notp compounds and their fluorescence, magnetic, and catalytic properties, Chemistry – A European Journal, 13, 2333–2343, (2007).
  • [6] Lin, Z.J., Yang, Z., Liu, T.F., Huang, Y.B. ve Cao, R., Microwave–assisted synthesis of a series of lanthanide metal–organic frameworks and gas absorption properties. Inorganic Chemistry, 51, 1813–1820, (2012).
  • [7] Çoban, M.B., Erkarslan, U., Oylumluoglu, G., Aygün, M. ve Kara, H., Hydrothermal synthesis, crystal structure and photoluminescent properties; 3D Holmium(III) coordination polymer, Inorganica Chimica Acta, 447, 87-91, (2016).
  • [8] Çoban, M.B., Amjad, A., Aygun, M. ve Kara, H., Sensitization of HoIII and SmIII luminescence by efficient energy transfer from antenna ligands: Magnetic, visible and NIR photoluminescence properties of GdIII, HoIII and SmIII coordination polymers, Inorganica Chimica Acta, 455, 25-33, (2017).
  • [9] De Sa´, G.F., Malta, O.L., de Mello D.C., Simas, A.M., Longo, R.L., Santa-Cruz P.A. ve de Silv, E.F., Spectroscopic properties and design of highly luminescent lanthanide coordination complexes, Coordination Chemistry Reviews, 196, 165–195, (2000).
  • [10] Wang, Z., Streobele, M., Zhang, K.L., Meyer H.J., You, X.Z. ve Yu, Z., A new family of two-dimensional lanthanide(III) coordination polymers: synthesis, structures and properties of [Ln(SIP)(H2O)4]n (Ln=Eu, Gd, Ce, and NaH2SIP=5-sulfoisophthalic acid monosodium salt), Inorganic Chemistry Communications, 5, 230–234, (2002).
  • [11] Hua-Bin, Z., Chong-Bin, T., Shu-Ting, W., Jian-Di L., Zhi-Hua, L. ve Shao-Wu, D., Synthesis, structures and physical properties of new 3D lanthanide coordination polymers constructed from 1,2,4,5- benzenetetracarboxylic acid, Journal of Molecular Structure, 985, 355-360, (2011).
  • [12] Li-Juan, H., Ya-Jie, K., Ning, S. ve XingLing, J., A new europium fluorous metalorganic framework with pentafluorobenzoate and 1,10-phenanthroline ligands: Synthesis, structure and luminescent properties, Journal of Flourino Chemistry, 166, 122-126, (2014).
  • [13] Hui, B., Zhenting, W. ve Ming, H., Lanthanide metal–organic frameworks with 2,2-bipyridinepolycarboxylic acid: Synthesis, crystal structures and fluorescent properties, Inorganica Chimica Acta, 427, 112-117, (2015).
  • [14] Yi-Xia, R., Miao, A., Hong-Mei, C., Mei-Li, Z. ve Ji-Jiang, W., Cooperation of coordinative and π··π interaction in directing two-fold interpenetrated architecture of two Eu/Dy(III) 2-sulfoterephthalate complexes with 4,4-bipyridine, Zeitschrift für Anorganische und Allgemeine Chemie, 641, (3-4), 525–528, (2015).
  • [15] Hong-Ping, X., You-Xuan, Z., Xiao-Qiang, L., Jing-Lin, Z. ve Xiao-Zeng, Y., Hydrothermal synthesis, crystal structures, and luminescent properties of two lanthanide (III) complexes containing 2- sulfoterephthalate, Journal of Molecular Structure, 888, 55-61, (2008).
  • [16] Lyszczek, R.M., Thermal investigations of cefadroxil complexes with transition metals, Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 78, 473, (2004).
  • [17] Li, X., Lu, Y., Bing, Y. ve Zha, M-Q., Synthesis, photoluminescent, and magnetic properties of two lanthanide sulfosalicylate complexes, Synthesis and Reactivity in Inorganic, Metal-Organic and Nano-Metal Chemistry, 42, 698–704, (2012).
  • [18] Li, X., Xie, Z., Lin, J. ve Cao, R., Lanthanide-organic frameworks constructed from multi-functional ligands: Syntheses, structures, near-infrared and visible photoluminescence properties, Journal of Solid State Chemistry, 182, 2290–2297, (2009).
  • [19] Feng, X., Feng, Y.Q., Chen, J., Ng, S.W., Wang, L.Y. ve Guo, J.Z., Reticular threedimensional 3d–4f frameworks constructed through substituted imidazole-dicarboxylate: syntheses, luminescence and magnetic properties study, Dalton Transactions, 44, 804–816, (2015).
  • [20] Lever, A.B.P., Inorganic electronic spectroscopy, Amsterdam, The Netherlands: Elsevier, (1984).
Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi-Cover
  • ISSN: 1301-7985
  • Yayın Aralığı: 2
  • Başlangıç: 1999
  • Yayıncı: Balıkesir Üniversitesi
Sayıdaki Diğer Makaleler

[Eu(1,2,4-BTC)], (1,2,4-BTC=1,2,4- benzen trikarboksilik asit) koordinasyon polimerinin kristal yapı ve optik özelliklerinin araştırılması

Adem DÖNMEZ, Uğur ERKARSLAN, Şehmuz KARADENİZ

Fabrication, characterisation and conductivity measurement of a perovskite-type proton conductor

Selgin AL

Evropiyum içeren lüminesans özelliği gösteren metal-organik malzemelerin üretimi ve yapılarının araştırılması

Adem DÖNMEZ, Uğur ERKARSLAN, Şehmuz KARADENİZ

Yeni Eu(III) kompleksinin sentezlenmesi ve fotofiziksel özellikleri

Mustafa Burak COBAN

Gözenekli malzemelerde Pr(III) iyonlarının anten etkisi ile duyarlılaştırılması

Melek ÖZDAŞ BÜTÜN

BaCeO3'in rhombohedral-tetragonal faz geçişi için Raman frekansından sıcaklığın bir işlevi olarak hesaplanan sönüm sabiti, dielektrik duyarlılık, ters gevşeme zamanı ve aktivasyon enerjisi

Ali KİRACI, Hamit YURTSEVEN

NaI(Tl) detektörü için enerji kalibrasyonunun ve enerji çözünürlüğünün elde edilmesi

Mehtap YALÇINKAYA, Sinem İŞGÖR

β Lyrae türü örten çift yıldız LL Com: Işık eğrisi analizi ve yörünge dönemi değişimi

Burcu ÖZKARDEŞ, Gökçe Zeynep ÖZALP

Optik fiber dalga kılavuzlarının yapı parametrelerinin incelenmesi

Ali ÇETİN, Hamza Yaşar OCAK

Endometrium, serviks ve larinks kanserlerinin yoğunluk ayarlı radyoterapi tekniğinde doz homojenite indeksinin kantitatif olarak değerlendirilmesi ve homojenite indeks değerlerinin karşılaştırılması

Ebru CANTÜRK, Gözde TOPGÜL, Orhan GÜRLER, Sema TUNÇ, Candan DEMİRÖZ ABAKAY, Meral KURT, Sibel KAHRAMAN ÇETİNTAŞ