Актуальность: Создание органических светоизлучающих диодов становится все более важной задачей. Существует еще много проблем, которые необходимо решить, но очевидно, что важнейшей является получение самого эмиссионного (светящегося) слоя, состоящего из пленки соединения, которое будет не только обладать яркой люминесценцией, но также будет стабильным в ходе работы устройства.
Одним из наиболее перспективных классов таких соединений являются координационные соединения редкоземельных элементов из-за высокой яркости их люминесценции, однако пока не найдено соединений, которые одновременно будут и стабильными, и растворимыми, что необходимо, чтобы нанести их тонкие пленки для создания OLED.
Решение было найдено в нашей лаборатории: мы предлагаем взять заведомо стабильное ярко светящееся соединение и получить его растворимую форму, введя дополнительных нейтральный лиганд. Дальше можно получить пленку такого разнолигандного комплекса, а затем, термической обработкой в вакууме, вернуться к исходному соединению.
Новизна: Метод уже показал свою эффективность, однако его оптимизация до сих пор является важной задачей.
Цель: Нанесение тонких пленок ярко люминесцирующих координационных соединений европия с нафтойной кислотой посредством разнолигандного комплексообразования
Задачи:
1. ознакомление с основами органической люминесценции и, в частности, особенностями люминесценции координационных соединений РЗЭ
2. синтез нафтоноата европия и его анализ: состав (элементный анализ, спектроскопия комбинационного рассеяния), люминесцентные свойства и термическая стабильность
3. синтез разнолигандного комплекса нафтоноата европия и его анализ: состав (элементный анализ, спектроскопия комбинационного рассеяния), люминесцентные свойства и термическая стабильность
4. тестирование поведения разнолигандного комплекса нафтоноата европия при термической обработке в вакууме в виде порошка
5. нанесение тонких пленок разнолигандного комплекса нафтоноата европия методом spin-soating (нанесение из раствора на вращающуюся подложку), оптимизация параметров для получения однородной гладкой пленки
6. термическая обработка в вакууме тонких пленок разнолигандного комплекса нафтоноата европия для получения тонких пленок самого нафтоноата европия
Экспериментальные подходы: синтез координационных соединений, аналитические методы современной координационной химии, нанесение тонких пленок
Методические подходы: ознакомление с теорией люминесценции, в частности с особенностями люминесценции координационных соединений, основы анатических методов, таких как термический анализ, колебательная спектроскопия, люминесцентная спектроскопия
Требующиеся нестандартные реактивы и ресурсы: реактивы и методы инструментального исследования полученных люминесцирующих координационных соединений РЗЭ
Освоение школьником теоретического материала: координационная химия, химия РЗЭ, спектроскопические методы исследования
Навыки, получаемые школьником: неорганический и органический синтез, анализ полученных экспериментальных данных, обобщение научных результатов
Предшествующий материал по школьной программе: (основы) химии РЗЭ, (основы) координационной химии
Роль учителя и тьютора: общее руководство проектом, контроль соблюдения техники безопасности, консультативная помощь, обеспечение специальной литературой, реактивами, помощь с проведением инструментального анализа (спектроскопия КР, люминесцентная спектроскопия, термический анализ)
Техника безопасности: возможна работа с концентрированными кислотами и органическими растворителями
Примечания: работа проводится только в сотрудничестве с ВУЗом (лаборатория химии координационных соединений, группа люминесценции) в связи с необходимостью проведения сложных синтезов и анализов и нанесения тонких пленок, невозможное в школьной лаборатории.
При успешном выполнении школьником всех поставленных в рамках проекта задач в дальнейшем, после его поступления в ВУЗ, возможно его зачисление в группу люминесценции без конкурса.
oled.jpg (62.22 КБ.) | |
P1020310.JPG (1.20 МБ.) | |
Безымянный.JPG (1.71 КБ.) | |
И ещё: мои поздравления с выходом статьи
V. Utochnikova, A. Kalyakina, and N. Kuzmina, “New approach to deposition of thin luminescent films of lanthanide aromatic carboxylates,” Inorganic Chemistry Communications, vol. 16, pp. 4-7, Feb. 2012.
Андрей.