Investigação de alto rendimento de novas estruturas metal-orgânicas (MOFs) à base de bismuto dopado com terras raras

• Processo: 16/03640-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
• Vigência (Início): 29 de dezembro de 2016
• Vigência (Término): 28 de novembro de 2017
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
• Pesquisador responsável: Hermi Felinto de Brito
• Beneficiário: Cesar dos Santos Cunha
• Supervisor: Norbert Stock
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Local de pesquisa: Kiel University, Alemanha
• Vinculado à bolsa: 13/07521-6 - Preparação de sistemas supramoleculares - MOF contendo íons terras raras e investigação de suas propriedades fotoluminescentes, BP.DD
• Assunto(s): Fotoluminescência Bismuto Terras raras Estrutura metal-orgânica Método hidrotérmico
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Bismuto | fotoluminescencia | Método hidrotérmico de alto rendimento | MOFs | Terras Raras | Espectroscopia de terras raras

Resumo

O desenvolvimento de diodos orgânicos emissores de luz (OLEDs) são atrativos devido à sua potencial aplicação em dispositivos eletroluminescentes para displays coloridos de telas planas e telas de televisão. Materiais que apresentam a possibilidade de sintonização de cores podem ser aplicados para desenvolver diferentes materiais emissores de luz, incluindo emissores brancos. Entretanto, obter hospedeiros eficientes para produzir compostos codopados com Terras Raras (TR) que possibilitem reduzir os efeitos de supressão por concentração, melhorar a eficiência quântica e sintonizar a cor de emissão, são os principais desafios da ciência fotônica. O íon Bi3+ não é tóxico, nem carcinogênico e apresenta raio iônico, carga e esfera de coordenação similar aos íons TR trivalentes. Consequentemente, estruturas metal-orgânicas (MOFs) à base de Bi3+ são hospedeiros vantajosos para a obtenção de materiais dopados com TR. Além disso, o chamado método de síntese de alto rendimento (HT) é mais rápido e eficiente do que as abordagens convencionais normalmente aplicadas para a descoberta de novos compostos e otimização de procedimentos de síntese. Portanto, este método será utilizado na obtenção de novos MOFs contendo o íon Bi3+ e o ligante p-tetrakis-carboximetilcalix-4-areno. Estes novos materiais hospedeiros serão dopados com íons TR, como Eu3+, Tb3+, Sm3+, Gd3+, Tm3+, Dy3+ e misturas destes íons. As propriedades fotoluminescentes serão estudadas com base nos espectros de excitação e emissão a fim de caracterizar os processos de transferência de energia entre os estados excitados da rede hospedeira do MOF e dos níveis emissores dos íons TR, bem como a transferência de energia entre os próprios dopantes. O tempo de vida dos níveis emissores dos íons TR, o diagrama de cores CIE, os parâmetros de intensidade experimental, os coeficientes de emissão espontânea e a eficiência quântica de emissão serão determinados. Além disso, a influência do campo cristalino na transição 5D0 -> 7FJ (J: 0-6) do íon Eu3+ será utilizada para confirmar a posição cristalográfica dos dopantes. (AU)

Publicações científicas

(5)

(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)

RHAUDERWIEK, TIMO; CUNHA, CESAR DOS SANTOS; TERRASCHKE, HUAYNA; STOCK, NORBERT. Bismuth Coordination Polymers with 2,4,6-Pyridine Tricarboxylic Acid: High-Throughput Investigations, Crystal Structures and Luminescence Properties. European Journal of Inorganic Chemistry, v. N/A, n. 27, p. 9-pg., 2018-07-23. (16/03640-9)

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)

RHAUDERWIEK, TIMO; CUNHA, CESAR DOS SANTOS; TERRASCHKE, HUAYNA; STOCK, NORBERT. Bismuth Coordination Polymers with 2,4,6-Pyridine Tricarboxylic Acid: High-Throughput Investigations, Crystal Structures and Luminescence Properties. European Journal of Inorganic Chemistry, n. 27, p. 3232-3240, JUL 23 2018. (16/03640-9)

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)

CUNHA, CESAR S.; MALTA, OSCAR L.; TERRASCHKE, HUAYNA; BRITO, HERMI F.. Photoluminescent Investigation of the Doping Site of Eu3+-Doped [Zn-3(BTC)(2)center dot 12H(2)O] Metal-Organic Framework Prepared by Microwave-Assisted Hydrothermal Synthesis. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 31, n. 11, p. 12-pg., 2020-11-01. (16/03640-9)