Synthese und Charakterisierung neuartiger kondensierter Wirtsgitter für sensibilisierte seltenerdhaltige Leuchtstoffe

• Antragsteller: Professor Dr. Henning Höppe
• Fachliche Zuordnung: Festkörper- und Oberflächenchemie, Materialsynthese
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 179081988

Die Lumineszenz dreiwertiger Seltenerdionen beruht in den meisten Fällen auf 4f4fÜbergängen, die aufgrund des Paritätsverbots der Übergänge nur mäßig effizient sind. Prinzipiell lässt sich deren Effizienz durch Energieübertragung von sogenannten Sensibilisatoren erhöhen, die das anregende Licht über erlaubte Übergänge, z. B. Charge-Transfer-Übergänge, absorbieren und die so aufgenommene Energie auf das emittierende lon übertragen. In der Komplexchemie bedient man sich dieser Technik sehr erfolgreich, indem die Seltenerdionen mit sogenannten Antennenliganden komplexiert werden, die als Sensibilisator fungieren. In diesem Projekt beabsichtigen wir deshalb die Darstellung neuartiger leuchtender Verbindungen, in denen die Lumineszenz schwach leuchtender Ionen durch die Sensibilisierung über Charge-Transfer-Übergänge verstärkt wird. Als Sensibilisatoren werden wir Übergangsmetalle in hohen Oxidationsstufen wie W6+, Ta5+, Cr6+, V5+ einsetzen und planen, deren Anionen wie WO42- oder TaO43- in kovalent über Phosphate zu vernetzen. In den Lücken der entstehenden Netzwerkstrukturen sollen Lanthanoid- und Erdalkaliionen den Ladungsausgleich übernehmen. Die Lumineszenz dieser Leuchtstoffe sollte zudem über Redox-Prozesse beeinflussbar sein. Bekanntermaßen verschiebt sich die Charge-Transfer-Bande in Abhängigkeit von der Oxidationszahl des Zentralatoms zu kürzeren Wellenlängen. Diese Redox-Eigenschaften könnten sogar für sensorische Eigenschaften der in diesem Projekt erhaltenen Leuchtstoffe auf z. B. reduzierende Gase führen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen