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

• Processo: 18/09898-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2019
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2022
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
• Pesquisador responsável: Regina Celia Galvao Frem
• Beneficiário: Guilherme Arroyos
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Araraquara. Araraquara , SP, Brasil
• Assunto(s): Química de coordenação Luminescência Estrutura metal-orgânica Elementos da série dos lantanídeos Sensores
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: luminescência | MOFs | polímeros de coordenação | Sensores | Terras-Raras | Química de Coordenação

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)

Publicações científicas

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(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)

ARROYOS, GUILHERME; DA SILVA, CAROLINE M.; THEODOROVIEZ, LUCAS B.; CAMPANELLA, JONATAS E. M.; FREM, REGINA C. G.. Insights on Luminescent Micro- and Nanospheres of Infinite Coordination Polymers. CHEMISTRY-A EUROPEAN JOURNAL, v. 28, n. 2, OCT 2021. (18/09898-3)

ARROYOS, GUILHERME; FREM, REGINA C. G.. Thermal conversion of infinite coordination polymers to europium-doped yttrium oxide microspheres. Materials Letters, v. 330, p. 4-pg., 2023-01-01. (18/09898-3)

ARROYOS, GUILHERME; FREM, REGINA C. G.. Luminescent spherical particles of lanthanide-based infinite coordination polymers with tailorable sizes. CrystEngComm, v. 22, n. 14, p. 2439-2446, APR 14 2020. (18/09898-3)

ARROYOS, GUILHERME; CAMPANELLA, JONATAS E. M.; DA SILVA, CAROLINE M.; FREM, REGINA C. G.. Detection of anthrax biomarker and metallic ions in aqueous media using spherical-shaped lanthanide infinite coordination polymers. SPECTROCHIMICA ACTA PART A-MOLECULAR AND BIOMOLECULAR SPECTROSCOPY, v. 286, p. 9-pg., 2023-02-05. (18/09898-3)

Publicações acadêmicas

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

ARROYOS, Guilherme. Polímeros de coordenação infinitos baseados em íons terras-raras e pirazol-3,5-dicarboxilato: propriedades estruturais, morfológicas e luminescentes. 2022. Tese de Doutorado - Universidade Estadual Paulista (Unesp). Instituto de Química. Araraquara Araraquara.