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

• Processo: 13/07521-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Vigência (Início): 01 de julho de 2013
• Vigência (Término): 31 de março de 2018
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
• Pesquisador responsável: Hermi Felinto de Brito
• Beneficiário: Cesar dos Santos Cunha
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 16/03640-9 - Investigação de alto rendimento de novas estruturas metal-orgânicas (MOFs) à base de bismuto dopado com terras raras, BE.EP.DD
• Assunto(s): Terras raras Fotoluminescência Zinco Estrutura metal-orgânica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: fotoluminescencia | MOFs | Terras Raras | zinco | Espectroscopia de terras raras

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)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

CÉSAR S. CUNHA; OSCAR L. MALTA; HUAYNA TERRASCHKE; HERMI F. BRITO. Photoluminescent Investigation of the Doping Site of Eu3+-Doped [Zn3(BTC)2·12H2O] Metal-Organic Framework Prepared by Microwave-Assisted Hydrothermal Synthesis. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 31, n. 11, p. 2409-2420, 2020-10-30. (16/03640-9, 13/07521-6)

CUNHA, C. S.; KOEPPEN, M.; TERRASCHKE, H.; FRIEDRICHS, G.; MALTA, O. L.; STOCK, N.; BRITO, H. F.. Luminescence tuning and single-phase white light emitters based on rare earth ions doped into a bismuth coordination network. JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY C, v. 6, n. 46, p. 12668-12678, DEC 14 2018. (16/03640-9, 13/07521-6)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

CUNHA, Cesar dos Santos. Sintonização de cores de emissão fotoluminescente da rede de coordenação [Bi(HPyr)] dopada com íons TR3+. 2018. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Conjunto das Químicas (IQ e FCF) (CQ/DBDCQ) São Paulo.