Propriedades Luminescentes de Hidróxidos Duplos Lamelares dopados com íons Lantanídeos Contendo Ligantes Benzenopolicarboxilatos

Descrição

Esse projeto propõe a realização de um estudo sistemático da síntese, caracterização e propriedades estruturais e fotoluminescentes de hidróxido duplos lamelares (LDHs) de íons lantanídeos trivalentes (Ln3+: Pr3+, Nd3+, Sm3+, Eu3+, Gd3+, Tb3+, Dy3+, Er3+, Ho3+ e Yb3+), contendo como ligantes benzenopolicarboxílatos nas camadas interlamelares. Além desses ligantes, serão obtidos os ligantes derivados das reações entre esses ácidos e a glicina, os quais também poderão ser utilizados para balancear a carga do LDH e atuar como sensibilizador da luminescência do íon lantanídeo. As sínteses dos novos ligantes serão realizadas por aquecimento direto da mistura sólida dos reagentes ou por reação em refluxo, utilizando diferentes proporções estequiométricas. Neste contexto, para uma dada relação estequiométrica e dependendo do método de síntese, poderão ser obtidos diferentes ligantes derivados dos ácidos policarboxílicos. Além disso, o presente projeto propõe investigar as propriedades do sistema reacional (pH, temperatura, condutividade, turbidimetria) e as propriedades luminescentes dos LDHs dopados com íons lantanídeos in situ, empregando-se um reator contendo janelas para passagem de radiação de excitação e emissão. Os compostos serão caracterizados pelas técnicas de espectroscopia de absorção na região do infravermelho, análises elementar e termogravimétricas, microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de energia dispersiva de raios-X, assim como por difração de raios-X de pó. Além da cor de emissão característica de cada centro metálico, novos materiais exibindo diferentes cores de emissão serão obtidos pelo processo de dopagem com dois ou mais íons lantanídeos diferentes. Neste contexto, as propriedades espectroscópicas e os processos de transferência de energia intramoleculares ligante-metal e entre os íons lantanídeos nos materiais serão investigados experimentalmente com base nos dados espectrais de reflectância difusa e luminescência (excitação e emissão) estáticos e resolvidos no tempo. Em particular, os compostos do íon Eu3+ serão intensivamente investigados por meio das taxas radiativas (Arad) e não-radiativas (Anrad) do estado emissor, rendimento quântico intrínseco (Q_Eu^Eu), parâmetros de intensidade  ( = 2,4 e 6) e rendimento quântico experimental de luminescência (qa). Neste contexto, a diversidade estrutural dos ligantes policarboxilatos combinada com as propriedades luminescentes nas regiões do visível e infravermelho próximo (NIR) dos íons Ln3+, abrem perspectivas para a formação de novos sitemas mais versáteis, que combinam compostos de coordenação ou ligantes orgânicos com uma matriz inorgânica, com propriedades estruturais e luminescentes ainda não exploradas e potencial de aplicações separação de gases, carreamento de fármacos, catálises, marcadores luminescente e em dispositivos moleculares conversores de luz (DMCLs).