Создание композитных материалов на основе полимеров, допированных ароматическими карбоксилатами лантанидов, для бесконтактного измерения температуры методом люминесцентной термометрии

Люминесцентная термометрия является не только одним из самых точных методов измерения температуры, но и просто незаменима в тех областях, где требуется измерять температуру бесконтактно. Одно из наиболее важных применений люминесцентной термометрии - измерение высоких температур, в том числе компонентов двигателей и газопроводов, где бесконтактная люминесцентная термометрия является практически единственным способом измерения. Кроме того, она позволяет проводить непрерывные измерения в реальном времени и даже составлять температурные карты. Несмотря на явные перспективы, исследования в этой области очень скудны.Обычно в качестве люминесцентных термометров для высоких температур используют неорганические материалы. Несмотря на низкую интенсивность их люминесценции, они стабильны до высоких температур, тогда как термическая стабильность ярко люминесцирующих координационных соединений (КС) недостаточна. Однако металл-органические каркасы (МОК) на основе ароматических карбоксилатов лантанидов часто стабильны до температур 400-600 °С, что достаточно для целого ряда термометрических применений, и обладают очень интенсивной люминесценцией. Опыт, накопленный в нашей группе в области люминесценции лантанидов, химии ароматических карбоксилатов лантанидов и в области люминесцентной термометрии, позволяет нам предложить гетеролантанидные (ГЛ) МОК в качестве люминесцентных термометров для высоких температур в составе композитных пленок на основе прозрачных термически стабильных аморфных, кристаллических и жидкокристаллических (ЖК) полимерных материалов. Данный проект будет направлен на поиск наиболее стабильных и ярко-люминесцирующих ГЛ МОК с максимальной температурной чувствительностью.В качестве люминофоров будут использованы КС тербия-европия, а также тербия-европия-гадолиния с анионами ароматических карбоновых кислот, в том числе разнолигандные и/или дегидратированные с целью получения соединений, стабильных при высоких температурах. В качестве матриц будут выбраны термически стабильные и оптически прозрачные полимеры. В качестве ЖК полимерных матриц будут использованы холестерические пористые сетки. В проекте впервые будет изучена возможность создания люминесцентных термометров на основе таких систем и, в частности, апробирован новый метод определения температуры при помощи измерения степени циркулярной поляризации люминесценции. До проведения измерений температурно-зависимой люминесеценции будет подробно изучено термическое поведение образцов, в том числе композитных.