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

Metal kümelerden ve organik bağlayıcılarından oluşan gözenekli koordinasyon polimerleri foto-problar, organik ışık yayan diyotlar, sensörler, foto-katalizöterler ve diğer ışık yayımlayabilen aygıtlar gibi çeşitli geniş uygulama alanlarıyla yeni sınıf bir malzeme olarak malzeme bilimine umut vermektedir. Gözenekli koordinasyon polimerlerinin özelliklerinin, organik moleküller ile bağlantılı yapı taşlarını orantılı bir biçimde tasarlarken sıklıkla değiştiği gözlemlenmiştir. Bu nedenle özel olarak sentezlenebilen yeni malzemeler ile yeni uygulama alanları keşfedilebilmekte ve bunların özellikleri geliştirilebilmektedir. Bu çalışmada; yeni Eu(III) içeren gözenekli koordinasyon polimeri; [Eu(1,2,4-BTC)], (1,2,4-BTC=1,2,4- Benzen trikarboksilik asit) hidrotermal yöntem ile sentezlenmiş ve toz kristal X-ışını kırınımı, katı hal UV ve FT-IR spektroskopisi teknikleri ile yapısal olarak karakterize edilmiştir. Ayrıca oda sıcaklığında katı-hal fotolüminesans (PL) özellikleri görünür bölge ve yakın kızıl ötesi bölgede ölçülmüş ve serbest liganddan elde edilen PL ölçümüyle karşılaştırılmıştır. Sentezlenen malzeme NIR bölgede karakteristik şiddetli lüminesans özelliğe sahip olduğu için optik haberleşme, medikal teşhis ve diğer birçok teknolojik alanda potansiyel uygulama alanına sahip olabilir.

Investigation of crystal structure and optical properties of [Eu(1,2,4-BTC)], (1,2,4-BTC=1,2,4-benzenetricarboxylic acid) coordination polymer

Porous coordination polymers composed of metal clusters and organic binders have promised material science as a new class material with a wide range of applications such as photo-probes, organic light emitting diodes, sensors, photo-catalysis and other light emitting devices. It has been observed that the properties of porous coordination polymers frequently change when designing building blocks that are highly related to manipulative organic molecules. Therefore, the novel materials can be specifically synthesized for improving properties and discovering new applications.   In this study, a new porous coordination polymer containing Eu-(III): [Eu(1,2,4-BTC)], (1,2,4-BTC=1,2,4- Benzenetricarboxylic acid)  were synthesized by hydrothermal method and characterized by powder X-ray diffraction, solid state UV and FT-IR spectra. In addition, the solid-state photoluminescence (PL) properties at room temperature were measured in the visible region and near infrared region and compared with the PL measurement of its free ligand. Since the synthesized material has the characteristic strong luminescence properties in the NIR region, there could have many potential applications in optical communication, medical diagnosis and many other technological fields.

___

  • [1] Natarajan, S. ve Mahata, P., Metal–organic framework structures – how closely are they related to classical inorganic structures, Chemical Society Reviews, 38, 2304-2318, (2009).
  • [2] Qiu, S.L. ve Zhu, G.S., Molecular engineering for synthesizing novel structures of metal–organic frameworks with multifunctional properties, Coordination Chemistry Reviews, 253, 2891–2911, (2009).
  • [3] Yabing H., Wei Z., Guodong Q. ve Banglin C., Methane storage in metal–organic frameworks, Chemical Society Reviews, 43, 5657, (2014).
  • [4] Lu, G. ve Hupp, J.T., Metal-Organic frameworks as sensors: A ZIF-8 based fabryperot device as a selective sensor for chemical vapors and gases, Journal of Amarican Chemical Society, 132, 7832– 7833, (2010).
  • [5] Karadeniz, Ş., Evropiyum içeren lüminesans özelliği gösteren metal-organik malzemelerin üretimi ve yapılarının araştırılması. Yüksek Lisans Tezi, Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Muğla, (2017).
  • [6] 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).
  • [7] 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).
  • [8] 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).
  • [9] 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).
  • [10] 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).
  • [11] 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, 525–528, (2015).
  • [12] Surblé, S., Serre, C., Millange, F. ve Férey, G., Structural changes upon dehydration of Pr(III)(H2O){C6H3–(CO2)3} or MIL-81: A new three-dimensional praseodymium 1,2,4- benzenetricarboxylate with a one dimensional inorganic sub-network, Solid State Sciences, 8, 413-417, (2006).
  • [13] 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).
  • [14] Lyszczek, R.M., Thermal investigations of cefadroxil complexes with transition metals, Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 78, 473, (2004).
  • [15] 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).
  • [16] 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).
  • [17] Dexter, D.L., A theory of sensitized luminescence in solids, Journal of Chemical Physics, 21, 836–850, (1953).
  • [18] Dang, S., Sun, L., Zhang, H., Guo, X-M., Li, Z., ve Feng, J., Near-ınfrared luminescence from sol−gel materials doped with Holmium(III) and Thulium(III) complexes, Journal of Physical Chemistry C, 112, 13240–13247, (2008).
  • [19] 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).
  • [20] Monteiro, J.H.S.K., Machado, D., Hollanda, L.M., Lancellotti M., Sigoli F.A. and Bettencourt-Dias A. de, Selective cytotoxicity and luminescence imaging of cancer cells with a dipicolinato-based EuIII complex, Chemical Communications, 53, 86, 11818-11821, (2017).
  • [21] Kanazawa, K., Komiya, Y., Nakamura, K. and Kobayashi, N., Red luminescence control of Eu(III) complexes by utilizing the multicolored electrochromism of viologen derivatives, Physical Chemistry Chemical Physics, 19, 26, 16979-16988, (2017).
  • [22] Abdollahi, S., Harris, W.R. and Riehl, J.P., Application of circularly polarized luminescence spectroscopy to Tb(III) and Eu(III) complexes of transferrins, Journal of Physical Chemistry, 100, 5, 1950-1956, (1996).
  • [23] Sheng-Gui, L., Qing, W., Guo-Xian, S. and Xiao-Bei, D., Luminescence and application in light-emitting diodes of dinuclear Eu(III) complex based on 4,4'-bis(4",4",4"-trifluoro1",3"-dioxobutyl)-o-terphenyl, Acta Chimica Sinica, 68, 1, 62-66, (2010).
Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi-Cover
  • ISSN: 1301-7985
  • Yayın Aralığı: Yılda 2 Sayı
  • Başlangıç: 1999
  • Yayıncı: Balıkesir Üniversitesi
Sayıdaki Diğer Makaleler

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

Mehtap YALÇINKAYA, Sinem İŞGÖR

Sorgulamaya dayalı öğretiminin Ay’ın evreleri konusunda öğrencilerin kavramsal anlamalarına etkisi

Ayberk BOSTAN SARIOĞLAN, Melike Gülsüm BAYIRLI

Açık hava antik alanı (OASIS) yapı taşlarında gözlenen bozunmanın nümerik hesaplama ile belirlenmesi

Kıvanç ZORLU, Mehmet BAYIRLI

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

Selgin AL

Evre I larinks kanseri tedavisinde 3 ve 5 Alan Yoğunluk Ayarlı Radyoterapi (3A-YART, 5A-YART) tekniklerinde karotis arterin dozimetrik olarak karşılaştırılması

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

Aldol türevi izoforan yapılarının sentezi, spektral karakterizasyonu, teorik analizi ve antioksidan aktiviteleri

Serpil ERYILMAZ, Melek GÜL, Ersin İNKAYA

[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

P ve n katkılı grafen elektrotlara asimetrik bağlı güçlü korelasyonlu bir kuantum noktacığında gerçek zamanlı elektron dinamikleri

Ali İhsan GÖKER

Optik fiber dalga kılavuzlarının yapı parametrelerinin incelenmesi

Ali ÇETİN, Hamza Yaşar OCAK

Gözenekli malzemelerde Pr(III) iyonlarının anten etkisi ile duyarlılaştırılması

Melek ÖZDAŞ BÜTÜN