Les cadres organométalliques photoluminescents (PL-MOF) sont devenus une classe prometteuse de matériaux luminescents sensibles aux stimuli en raison de leur large gamme d'applications optoélectroniques, en particulier dans la détection de luminescence.

Ces dernières années, quelques études ont montré que la luminescence des MOF peut répondre à un stimulus de pression. Néanmoins, la réponse de luminescence dans des régimes de pression subtile à basse, qui nécessite une sensibilité plus élevée des matériaux sensibles à la pression, n'a pas été réalisée dans les PL-MOF jusqu'à présent.

Récemment, un groupe de recherche dirigé par le professeur Hong Maochun de l'Institut de recherche sur la structure de la matière du Fujian de l'Académie chinoise des sciences a rapporté la luminescence dépendante de la pression du gaz à partir d'un cadre métallo-organique basé sur AIEgen.

L'étude a été publiée dans Nature Communications le 19 avril.

L'émission induite par agrégation (AIE) fait référence au phénomène selon lequel les groupes luminescents organiques présentent une efficacité de photoluminescence plus élevée à l'état agrégé qu'en solution, et la restriction des mouvements intramoléculaires (RIM) est la principale raison de la génération d'AIE.

L'ancrage des chromophores AIE dans les MOF fournit non seulement une plate-forme pour mieux comprendre le mécanisme de l'AIE, mais offre également des opportunités d'explorer des propriétés optiques attrayantes dans de nouvelles matrices.

En introduisant un nouveau luminogène AIE (AIEgen) comme ligand, les chercheurs ont obtenu un MOF basé sur AIEgen nommé FJI-H31. Dans FJI-H31, les mouvements intramoléculaires du groupe AIE peuvent être affinés de manière réversible par des molécules de gaz, conduisant à une variation remarquable et continue de l'intensité de luminescence et réalisant finalement le premier MOF photoluminescent sensible à la pression de gaz.

Ils ont d'abord synthétisé FJI-H31(Gd) en utilisant un ligand avec Gd ³⁺ , et l'intensité de luminescence de FJI-H31(Gd) a été augmentée progressivement avec l'amélioration de la pression d'azote gazeux avec une bonne relation linéaire.

Ils ont ensuite rempli différents gaz (dioxyde de carbone, argon et air) étape par étape autour du FJI-H31(Gd), et l'intensité de fluorescence a montré une amélioration linéaire progressivement avec l'augmentation de la pression du gaz.

De plus, FJI-H31(Gd_x Eu_1-x ) obtenu en introduisant différents rapports de Eu ³⁺ les ions avaient une luminescence à double centre d'émission de ligand et Eu ³⁺ ions, et l'intensité de fluorescence des centres à double émission a montré une amélioration progressive avec l'augmentation de la pression du gaz. "Le MOF à luminescence à double émission enrichit la couleur de luminescence et améliore la précision de la détection", a déclaré le professeur Hong. + Explorer plus loin

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