Polímeros de coordenação infinitos baseados em íons terras-raras e pirazol-3,5-dicarboxilato: propriedades estruturais, morfológicas e luminescentes

Resumo

Polímeros de coordenação infinitos baseados em íons terras-raras (em inglês, Rare-Earth Infinite Coordination Polymers, RE-ICPs) são materiais multifuncionais por apresentarem diversas propriedades como porosidade permanente e luminescência. Além disso, estes compostos via de regra apresentam-se na forma de partículas homogêneas esféricas nanocristalinas, com dimensão micro- ou nanométrica. Por essas razões, essa classe de materiais possui potenciais aplicações em diferentes áreas, principalmente como sensores luminescentes e em dispositivos emissores de luz. No que se refere ao uso de ICPs contendo íons lantanídeos (III) (Ln-ICPs) como sensores químicos, a luminescência destes materiais pode sofrer supressão (em sua grande maioria) ou aumento de intensidade na presença dos analitos. De maneira geral, os Ln-ICPs podem apresentar baixos limites de detecção e alta seletividade. Por outro lado, em relação ao uso como dispositivos emissores de luz, é de interesse sintetizar Ln-ICPs que apresentem alta eficiência quântica e intensa emissão. Dentro dessa perspectiva, neste trabalho, serão obtidos e caracterizados polímeros de coordenação luminescentes, visando aplicações em sensoriamento luminescente de diversas espécies químicas e como dispositivos emissores de luz. Resultados anteriores obtidos por nosso grupo de pesquisa revelaram a obtenção de uma nova série de Ln-ICPs (Ln = Eu, Gd, Tb, Dy) contendo o ligante pirazol-3,5-dicarboxilato e o ânion malonato como modulador de coordenação (compostos Ln-M). Estes materiais se organizam na forma de partículas esféricas com alta homogeneidade de forma e tamanhos (~ 1,5 - 2,0 ¼m). Estes compostos serão sintetizados com diferentes porcentagens de íons Ln3+ para obtenção de diferentes cores de emissão (principalmente emissão de luz branca). Pretende-se investigar o uso dessas matrizes luminescentes na detecção de espécies químicas como Cu2+, Fe3+, Cr3+ e Cr2O72- em meio aquoso, utilizando a supressão da luminescência. Também está prevista a utilização dos compostos Ln-M bimetálicos para detecção raciométrica de biomarcadores. A parte final do projeto deverá versar sobre o processamento dos polímeros de coordenação na forma de filmes compósitos (em combinação com polímeros orgânicos) e como precursores para óxidos metálicos. (AU)