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Tipo de Mídia:
Texto
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Formato:
.pdf
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Tamanho:
3.08
MB
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Título: |
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Desenvolvimento de sistemas luminescentes à base dos polímeros PHB e PMMA dopados com complexos de terras raras |
Autor: |
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Jiang Kai
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Categoria: |
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Teses e Dissertações |
Idioma: |
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Português |
Instituição:/Parceiro |
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[cp] Programas de Pós-graduação da CAPES
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Instituição:/Programa |
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USP/QUIMICA |
Área Conhecimento |
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QUÍMICA |
Nível |
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Doutorado
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Ano da Tese |
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2009 |
Acessos: |
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640 |
Resumo |
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Este trabalho apresenta a preparação; caracterização e estudos sobre as propriedades
de fotoluminescência dos complexos de coordenação a partir de beta-dicetonatos e salicilatos de
terras raras trivalentes (beta-dicetonatos = acac- e tta-, salicilatos = Hsal- e TR3+ = Sm3+; Eu3+;
Gd3+ e Tb3+) dopados nos polímeros PHB (poli-3-hidroxibutirato) e PMMA
(polimetilmetacrilato).
Os sistemas poliméricos foram caracterizados por meio das técnicas de microanálises
de CHN; titulação complexométrica com EDTA; espectroscopia de absorção na região do
infravermelho; análises termogravimétricas TGA/DTG e difratometria de raios X (método do
pó). Os dados de espectroscopia no IV evidenciaram a ocorrência da interação entre as
matrizes poliméricas PHB e PMMA com os complexos de beta-dicetonatos e salicilatos de
TR3+. As análises termogravimétricas TGA/DTG sugeriram o caráter anidro na maioria dos
sistemas poliméricos dopados e apresentaram uma diminuição de termoestabilidade com o
aumento da dopagem. Os difratogramas de raios X evidenciaram que os filmes poliméricos
são semi-cristalinos e que cada uma das séries apresenta perfis espectrais semelhantes. A
cristalinidade dos sistemas aumentou em função da porcentagem de dopagem e; ao mesmo
tempo; mantém-se independente da variação do íon TR3+ ou ligante de coordenação.
Foram observados nos espectros de excitação dos complexos de TR3+ dopados nos
polímeros PHB e PMMA supressão de luminescência das bandas finas oriundas das
transições 4f-4f proveniente dos íons TR3+.
Os espectros de emissão dos sistemas PHB e PMMA dopados com os complexos de
Gd3+; utilizadas técnicas do estado estacionário e resolvido no tempo; evidenciaram que os
estados tripletos T do ligante tta mostraram-se mais ressonantes com os níveis excitados 5D0 do íon Eu3+ e 4G5/2 do Sm3+. Por outro lado; os estados T dos ligantes acac e Hsal estão mais
ressonantes com o nível emissor 5D4 do íon Tb3+.
Com base nos espectros de emissão dos sistemas PHB e PMMA dopados com
complexos de Sm3+; Eu3+ e Tb3+ apresentaram-se bandas características das transições
intraconfiguracionais oriundas dos íons Sm3+ (4G5/2 ----> 6H5/2;-11/2); Eu3+ (5D0 ----> 7FJ; J = 0-6) e
Tb3+ (5D4 ----> 7FJ; J = 6-0) exibindo cores de emissões vermelha-alaranjada; vermelha e verde;
respectivamente. Para a maioria dos filmes dopados houve supressão de luminescência em
função do aumento da concentração da dopagem.
As propriedades fotoluminescentes foram investigadas a partir dos dados espectrais
dos sistemas PHB e PMMA dopados com complexos hidratados que mostraram;
principalmente; bandas finas oriundas das transições 5D0 ---> 7F0-4 (Eu3+); dominados pela
transição hipersensível 5D0 ---> 7F2 (~612 nm) indicando que íon Eu3+ encontra-se em um
ambiente químico não centrossimétrico. Os filmes PHB:Eu(tta)3 e PMMA:Eu(tta)3
apresentaram maiores valores de Ω2; sugerindo que o íon Eu3+ localiza-se em um ambiente
químico mais polarizável. Os maiores valores de eficiência quântica de emissão do nível
emissor 5D0 (η) foram para os filmes poliméricos dopados com o complexo [Eu(tta)3(H2O)2].
As cores das emissões dos sistemas poliméricos sintetizados neste trabalho
possibilitam aplicações em sistemas tricolor; visto que suas emissões correspondem às cores
primárias vermelho (Eu3+); azul (Gd3+) e verde (Tb3+). Os filmes PMMA:Gd(Hsal)3;
apresentaram altas intensidades de emissão oriundas das transições T1→S0 do ligante
salicilato; emitindo cor azul a temperatura ambiente (298 K). As matrizes poliméricas
desempenham papéis essenciais nos processos de sensibilização luminescente dos sistemas
contendo Eu3+ e Tb3+ e; portanto; atuam como Dispositivos Moleculares Conversores de Luz
(DMCLs). |
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