Investigação estrutural de compostos de lantanídeos utilizando a técnica de Ressonância Paramagnética Eletrônica (EPR) em função do campo ligante

• Processo: 24/02129-5
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2024
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2026
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
• Acordo de Cooperação: CNPq
• Pesquisador responsável: Hermi Felinto de Brito
• Beneficiário: Hermi Felinto de Brito
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 21/08111-2 - Materiais conversores de luz à base de terras raras: marcadores luminescentes, sensores e amplificadores ópticos, AP.TEM
• Bolsa(s) vinculada(s): 24/12789-2 - Investigação estrutural de compostos de lantanídeos utilizando a técnica de Ressonância Paramagnética Eletrônica (EPR) em função do campo ligante, BP.JD
• Assunto(s): Ressonância paramagnética eletrônica Espectroscopia Materiais luminescentes Terras raras
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: epr | Espectroscopia | Materiais luminescentes | Terras Raras | Espectroscopia

Resumo

A Ressonância Paramagnética Eletrônica (EPR) é uma técnica aplicada em diversas áreas da ciência, desde dosimetria, determinação estrutural de proteínas e estudos de geração de radicais livres e, também, atua como uma técnica muito eficiente quando se trata do estudo de espécies paramagnéticas. No estudo de fenômenos luminescentes, pode ser utilizada para a determinação de espécies iônicas envolvidas nos mecanismos de luminescência, para a observação qualitativa e em alguns casos quantitativa da formação de defeitos em matrizes luminescentes. Neste projeto o EPR será a técnica principal para a investigação do efeito da mudança no campo ligante no sinal de EPR do íon Gd+3 e correlacionar essas mudanças com a força do campo, medida utilizando o Eu3+ como sonda espectroscópica. Este projeto tem como foco principal o estudo da estrutura de compostos de lantanídeos por meio da técnica de Ressonância Paramagnética Eletrônica (EPR) em função do ambiente químico em torno dos íons lantanídeos trivalentes (Gd3+) ou divalentes (Eu2+) que apresentam a configuração eletrônica 4f7. Portanto, a proposta também envolve a síntese de diferentes complexos tetrakis de lantanídeos Q[Ln(²-dicetonato)4] com o ligante ²-dicetonato (L: 2-tenoiltrifluoroacetonato (tta), dibenzoilmetanato (dbm) e acetilacetonato (acac)) e o contraíon (Q+: imidazólio) de cujas propriedades luminescentes e seus efeitos de campo ligante venham sendo estudados. Neste caso os complexos de ²-dicetonatos com Gd3+ serão dopados com o íon európio trivalente (Eu3+). Desse modo, os complexos de lantanídeos serão investigados por EPR, com suporte da simulação computacional dos espectros EPR obtidos utilizando a plataforma MATLAB, visando otimizar a obtenção dos parâmetros espectroscópicos de cada complexo de lantanídeo e correlacioná-los com as estruturas conhecidas devido a perturbação do campo ligante. Isto possibilitará a construção de uma curva de calibração que correlacione a medida da constante giromagnética (g) obtida via o sinal de EPR em função do desdobramento campo ligante do complexo. Ademais, a partir da determinação da curva de calibração será possível estudar a influência do campo ligante de outros sistemas como matrizes inorgânicas, bulk, nanopartículas e filmes, usando os íons lantanídeos Gd3+ ou Eu2+ como sonda estrutural fundamentada em espectroscopia Ressonância Paramagnética Eletrônica (EPR). Por fim, a presente proposta utiliza a técnica de espectroscopia EPR que corroborará com as propriedades ópticas de materiais luminescentes a base de terras raras. (AU)