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Filmes ultrafinos luminescentes de acetato de celulose com complexos de íons Eu3+ e Tb3+ obtidos por Langmuir – Blodgett

Processo: 20/03953-2
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de agosto de 2020
Vigência (Término): 31 de julho de 2021
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
Pesquisador responsável:Celso Molina
Beneficiário:Mayara Macedo de Figueiredo
Instituição-sede: Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas (ICAQF). Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Campus Diadema. Diadema , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:14/50869-6 - INCT 2014: em Eletrônica Orgânica INEO, AP.TEM
Assunto(s):Elementos da série dos lantanídeos   Acetato de celulose   Propriedades mecânicas   Técnica de Langmuir-Blodgett   Microscopia   Espectroscopia vibracional   Fotoluminescência

Resumo

Filmes luminescentes obtidos pela técnica de Langmuir - Blodgett vem sendo explorados para as mais variadas aplicações como biossensores [1,2], dispositivos optoeletrônicos [3], e materiais luminescentes [4]. A utilização de íons lantanídeos como o Eu3+ e Tb3+ apresentam especial aplicação por apresentarem emissões finas (estreita faixa de comprimentos de onda) interessantes para aplicações em diversos campos onde são desejados sinais óticos, por exemplo em camadas ativas em OLEDs, com emissão na região do vermelho-alaranjado e verde, respectivamente. No entanto, estes íons apresentam fracas absorções na região do ultravioleta. Neste sentido, a utilização de ligantes do tipo B-dicetonas favorecem a absorção e transferência de energia para estes íons via efeito antena [5]. Complexos como o Eu(tta)3(H2O)2 e Tb(acac)3(H2O)3 apresentam emissões intensas nestas cores citadas quando excitados via estes ligantes. A técnica de Langmuir - Blodgett (LB) permite a obtenção de filmes ultrafinos, organizados na forma de mono ou multicamadas que permite aplicações destes filmes em nanoescala em diferentes áreas como em ótica, sensores, membranas biomiméticas entre outras [6]Pensando em aplicações biológicas onde a interface desejada seja biocompatível com potencial como biosensores ou mesmo em dispositivos óticos sustentáveis sem a utilização de materiais de origem fóssil, a utilização de matrizes poliméricas de origem natural apresenta-se apropriada para este fim. Dentre a vasta gama de polímeros de origem natural disponíveis encontram-se os derivados de celulose como o acetato de celulose (AC) obtido pela esterificação da celulose. Este derivado apresenta alta transparência na região do visível, boas propriedades mecânicas, biodegradabilidade, biocompatível [7]. AC vêm sendo amplamente utilizado para imobilização de biomoléculas, como enzimas e bactérias [8]. Filmes de Acetato de celulose obtidos por LB tem sido pouco explorados abrindo oportunidades neste campo de pesquisa. Meirav e coautores prepararam e caracterizaram filmes de acetato de celulose por LB visando aplicação como suporte para biomoléculas ou nanopartículas metálicas [9]. Lijun, preparou filmes LB de derivados de celulose contendo grupos cromóforos aromáticos [10]Na literatura não existem relatos de trabalhos relacionados a obtenção de filmes de Langmuir e Langmuir Blodgett de matriz polimérica de acetato de celulose contendo complexos de íons terras raras. Neste sentido, este é o desafio e grande motivação para este projeto de pesquisa de iniciação científica que estará focado em encontrar as melhores condições de preparação e caracterização de filmes luminescentes bioinspirados pela técnica de Langmuir e Langmuir - Blodgett.Os filmes obtidos pela técnica de Langmuir serão caracterizados pelas técnicas de tensiometria, microscopia no ângulo de Brewster (BAM) e espectroscopia vibracional e os filmes Langmuir - Blodgett (LB) pelas técnicas espectroscópicas de fotoluminescência (FL), ultravioleta-visível, infravermelho por PM-IRRAS.Este projeto será realizado com estreita colaboração com o grupo de pesquisa do Prof. Dr. Luciano Caseli, especialista na técnica de preparação de filmes por LB. A aluna já vem acompanhando alunos de pós-graduação do grupo e adquirindo experiência necessária para a condução do projeto.