Preparação de sistemas supramoleculares - MOF contendo íons terras raras e investigação de suas propriedades fotoluminescentes

Resumo

O estudo da fotoluminescência de sistemas supramoleculares do tipo Metal Organic Frameworks - MOFs apesar de atrair a atenção da comunidade científica continua pouco explorada. Uma das características mais importantes desse material em termos de aplicações como dispositivo luminescente é o maior rendimento quântico de emissão e maior tempo de vida comparado com complexos precursores em solução, consequência da rigidez imposta pelas suas estruturas. Neste projeto serão sintetizados cristais porosos MOFs pelo método hidrotérmico e em condições ambiente. Os sistemas MOFs serão do tipo M3(BTC=1,3,5-benzeno-tricarboxilato)2 e (HPA-ácido fosfotungistico-H3PW12O40)@M3(BTC)2 onde M corresponde aos íons metálicos divalentes: Zn2+, Ca2+, Ba2+, Sr2+ e Cd2+, sendo dopados com íons terras raras trivalentes (TR3+: Sm3+, Eu3+, Gd3+, Dy3+, Tb3+ e Tm3+). Neste caso, os íons TR3+ serão incorporados nos MOFs das seguintes maneiras: I) durante a síntese e II) por suspensão dos cristais em soluções contendo elementos terras raras, através da troca iônica entre os íons TR3+ e os metais de transição da estrutura. As informações sobre a estrutura e anisotropia dos materiais serão obtidas por meio de técnicas como Análise Elementar (CHN), Difratometria de Raios-X - método do pó (XRD), Espalhamento de Raios-X a Baixo Ângulo (SAXS), Termoanálises (DTG/DTA/DSC), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Estrutura Fina de Absorção de Raios-X Estendida (EXAFS). As propriedades fotoluminescentes dos materiais serão estudadas com base nos espectros de excitações e emissão dos MOFs. Também serão determinados os tempos de vida do nível emissor (t), eficiência quântica 5D0 (•), rendimentos quânticos de emissão (qexp), parâmetros de intensidades experimentais (Wl e R02), coeficientes de emissão espontânea (Aij) e seu caráter monocromático por meio das coordenadas de cores CIE. (AU)