masterThesis
Hidrogéis supramoleculares de cor sintonizável para aplicações tecnológicas
Autor
SILVA, José Yago Rodrigues
Institución
Resumen
A busca por novos materiais, multifuncionais, com propriedades que confiram potenciais aplicações desde engenharia, óptica até a ciência da vida, está em crescente desenvolvimento. Logo, destaco os hidrogéis devido ao seu fácil manuseio, possível formação de filmes, obtenção rápida e simples. Através da técnica de micro-ondas, foi desenvolvido Géis Metal-Orgânicos (MOGs) transparentes com os íons da série dos lantanídios e Mix-géis (mistura de íons Ln³⁺, Ln = Eu, Gd e Tb), onde estes íons estão coordenados ao ácido iminodiacético (IDA). Os MOGs foram caracterizados por difração de raios X de pó, espectroscopia de FTIR, análise termogravimétrica, microscopia eletrônica de transmissão, reologia e espectroscopia de fotoluminescência. As propriedades espectroscópicas dos MOGs, foram investigadas com intuito de aplica-las em dispositivo eletrônico de geração de luz, detecção de benzenoderivados e para identificação humana. Obtivemos para os Mix-MOGs a sintonização da cor de fotoluminescência por meio do comprimento de onda de excitação, possibilitando gerar cores entre azul e verde (MOG GGd₁-ₓTbₓ), entre vermelho e verde (GEu₁₋ₓTbₓ), entre azul e vermelho (GGd₁₋ₓEuₓ) e geração de luz branca, no caso dos géis GEu₀,₇₅Tb₀,₂₅,; GGd₀,₈Eu₀,₁₅Tb₀,₀₅,; GGd₀,₇₀Eu₀,₁₀Tb₀,₂₀ e GGd₀,₇₀Eu₀,₂₀Tb₀,₁₀. A partir destes comportamentos, foi investigando o seu uso em Diodos Emissores de Luz (LED). Os MOGs contendo os íons Eu³⁺ e Tb³⁺ foram testados como sensores de nitrobenzenos e seus derivados, mostrando-se alta sensibilidade a estes tipos de compostos, apresentando seletividade, supressão ou intensificação das bandas de emissão características dos íons Ln³⁺ (Ln = Eu e Tb) dependente do tipo de analito estudado. CNPq The search for new, multifunctional materials with properties that confront potential applications from engineering, optics to a life science, is under development. Therefore, I highlight the hydrogels due to their easy handling, possible formation of films, quick and simple obtaining. Through the microwave technique, transparent metal gels (MOGs) were developed with lanthanide and mixed-gels ions (mixture of ions Ln³⁺, Ln = Eu, Gd and Tb), where these ions are coordinated to the iminodiacetic acid (IDA). The MOGs were characterized by powder X-ray diffraction, FTIR spectroscopy, thermo gravimetric analysis, transmission electron microscopy, rheology and photoluminescence spectroscopy. As an optimization of MOG spectroscopies, they were investigated with the purpose of application in the electronic device of light generation, detection of benzene derivatives and for human identification. We obtained for the Mix-MOGs the photoluminescence color tuning by means of the excitation wavelength, allowing to generate nuclei between blue and green (MOG GGd₁-ₓTbₓ), between red and green (GEu₁-ₓTbₓ), between blue and red (GGd₁-ₓEuₓ) and white light generation, in the case of gels GEu₀.₇₅Tb₀.₂₅; GGd₀.₈Eu₀.₁₅Tb₀.₀₅; GGd₀.₇₀Eu₀.₁₀Tb₀.₂₀ and GGd₀.₇₀Eu₀.₂₀Tb₀.₁₀. Based on behaviors, its use in light emitting diodes (LEDs) was investigated. MnOs containing the Eu³⁺ and Tb³⁺ ions were tested as nitrobenzenes and their derivatives, showing high sensitivity to these types of compounds, showing selectivity, suppression or intensification of the emission bands of the characteristics of the Ln³⁺ ions (Ln = Eu and Tb) dependent on the type of analyte studied.