As estruturas metal-orgânicas fotoluminescentes (PL-MOFs) surgiram como uma classe promissora de materiais luminescentes responsivos a estímulos devido à sua ampla gama de aplicações optoeletrônicas, particularmente no sensoriamento de luminescência.
Nos últimos anos, alguns estudos mostraram que a luminescência dos MOFs pode responder a estímulos de pressão. No entanto, a resposta de luminescência em regimes de pressão sutil a baixa, que requer maior sensibilidade de materiais responsivos à pressão, não foi realizada em PL-MOFs até agora.

Recentemente, um grupo de pesquisa liderado pelo Prof. Hong Maochun do Instituto Fujian de Pesquisa sobre a Estrutura da Matéria da Academia Chinesa de Ciências relatou a luminescência dependente da pressão do gás de uma estrutura metal-orgânica baseada em AIEgen.

O estudo foi publicado em Nature Communications em 19 de abril.

A emissão induzida por agregação (AIE) refere-se ao fenômeno de que grupos luminescentes orgânicos apresentam maior eficiência de fotoluminescência no estado agregado do que em solução, sendo a restrição de movimentos intramoleculares (RIM) a principal razão para a geração de AIE.

Ancorar cromóforos AIE dentro de MOFs não apenas fornece uma plataforma para entender melhor o mecanismo de AIE, mas também oferece oportunidades para explorar propriedades ópticas atraentes em novas matrizes.

Ao introduzir um novo luminógeno AIE (AIEgen) como ligante, os pesquisadores obtiveram um MOF baseado em AIEgen chamado FJI-H31. No FJI-H31, os movimentos intramoleculares do grupo AIE podem ser reversivelmente ajustados por moléculas de gás, levando a uma variação notável e contínua na intensidade da luminescência e, finalmente, realizando o primeiro MOF fotoluminescente responsivo à pressão do gás.

Eles primeiro sintetizaram FJI-H31(Gd) usando ligante com Gd ³⁺ , e a intensidade de luminescência de FJI-H31(Gd) foi aumentada gradualmente com o aumento da pressão do gás nitrogênio com uma boa relação linear.

Eles então encheram diferentes gases (dióxido de carbono, argônio e ar) passo a passo ao redor do FJI-H31(Gd), e a intensidade de fluorescência mostrou um aumento linear gradualmente com o aumento da pressão do gás.

Além disso, FJI-H31(Gd_x Eu_1-x ) obtido introduzindo diferentes proporções de Eu ³⁺ íons tinham uma luminescência de centro de emissão dupla de ligante e Eu ³⁺ íons, e a intensidade de fluorescência dos centros de dupla emissão mostraram um aumento gradual com o aumento da pressão do gás. "O MOF de luminescência de dupla emissão enriquece a cor da luminescência e melhora a precisão da detecção", disse o Prof. Hong. + Explorar mais

Mecanismo de luminescência do cristal de perovskita dupla sem chumbo Cs2NaBiCl6 sob alta pressão