Síntese, caracterização e estudo fotofísico de complexos de 4,4- diaminoestilbeno-2,2-dissulfonato com íons lantanídeos

This is a work involving fundamental studies of chemistry where the synthesis and structural characterization, as well as a possible future application of these new compounds as luminescent sensors or sunscreen agents, complexes with 4,4 diaminostilbene-2,2-disulfonic (DSD) and trivalent lanthanide ions La3+, Nd3+, Eu3+, Gd3+ and Yb3+, were synthesized in the ratio of 3 mmol: 1 mmol (DSD: lanthanides). The complexes obtained with these ions were present in powder form and were characterized by complexometric titration with EDTA CHN Elemental analysis, molecular absorption spectroscopy in the ultraviolet region, the absorption spectroscopy in the infrared, thermal analysis (TG / DTG), Nuclear Magnetic Resonance - NMR 1H and Luminescence Spectroscopy. The complexometric titration and CHN analysis, confirmed the TG / DTG which suggest that these complexes have the following general chemical formulas: [La2(C14H12S2O6N2)2(H2O)2Cl2].7H2O,[Nd2(C14H12S2O6N2)2(H2O)2Cl2].6H2O,[Eu2(C14 H12S2O6N2)2(H2O)2Cl2].7H2O,[Gd2(C14H12S2O6N2)2(H2O)2Cl2].4H2O e [Yb2(C14H12S2O6N2)2(H2O)2].6H2O. The disappearance of the bands in the infrared spectrum at 2921 cm-1 and 2623 cm-1 and the displacement of the bands in the spectra of the amine complex indicate that the lanthanide ion is coordinated to the oxygen atoms and the sulfonate groups of the nitrogens amines, suggesting the formation of the dimer. The disappearance of the signal and the displacement signal SO3H amines in the 1H NMR spectrum of this complex are also indicative coordination and dimer formation. The Thermogravimetry indicates that the DSD is thermally stable in the range of 40º to 385°C and their complexes with lanthanide ions exhibit weight loss between 4 and 5 stages. The Uv-visible spectra indicated that the DSD and complexes exhibit cis isomers. The analysis of luminescence indicates that the complexes do not exhibit emission in the region of the lanthanides but an intense emission part of the binder. This is related to the triplet states of the ligand, which are in the lowest energy state emitting lanthanide ions, and also the formation of the dimer that suppress the luminescence of ion Eu3+. The formation of dimer was also confirmed by calculating the europium complex structure using the model Hamiltonian PM6 and Sparkle

Obtenção de espécies moleculares e supramoleculares a partir de reações de auto-montagem entre íons lantanídeos e moléculas orgânicas multilópicas

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Luminescência e aspectos estruturais de difenilfosfinatos de alguns íons lantanídeos

Pós-graduação em Química - IQ

Conversão descendente de energia envolvendo íons lantanídeos. Vidros emissores de luz na região de 1000 nm

Pós-graduação em Química - IQ

Síntese, caracterização e avaliação da atividade biológica de metalofármacos de sulindaco com íons lantanídeos (III) no estado sólido

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Metalosupramoléculas discretas e Metal Organic Frameworks (MOFs) baseados em íons lantanídeos: design, síntese, caracterização e propriedades

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Síntese, estrutura e propriedades de polímeros de coordenação à base de íons lantanídeos e ácidos benzenodicarboxílicos

Metal Organic Frameworks (MOFs) are hybrids materials, often crystalline, consisting of metal or metal clusters, connected by polytopic organic ligands repetitively, leading to structures, usually porous. In this work, MOFs based on lanthanide ions (La3+ and Gd3+) and dicarboxylate type of ligands (isophthalic and terephthalic acids), were synthesized by hydrothermal, solvothermal and hydro(solvo)thermal methods. The effects of the synthetic route as well as the type of heating, conventional or by microwave, on the structure and properties of MOFs were studied. The powder samples obtained were characterized by X-ray diffraction, infrared spectroscopy, thermal analysis and scanning electron microscopy. The results suggest that the addition of an organic or inorganic base is needed to promote the deprotonation of the ligand, since in the samples prepared by the hydrothermal method, without the use of a base, no formation of the metalorganic framework was observed. On the other hand, the presence of DMF as solvent or cosolvent, afforded the deprotonation of the ligand with the consequent formation of MOFs. At least two different crystalline structures were identified for the samples prepared with terephthalic acid. These samples are isostructural with those reported for phases Eu(1,3-BDC)DMF, Eu2(1,4-BDC)3 (DMF)2 and Tb(1,4-BDC)H2O. The presence of water in the reaction medium in the hydro(solvo)thermal method, provoked the growth of the structure different from that observed in the absence of water. This can be explained by the difference in the coordination mode of water and DMF to lanthanide ions. Although not identified by XRD, the samples prepared with isophthalic acid, also present metalorganic structures, which was confirmed by the presence of the characteristic displacement of the carbonyl group band in their infrared spectra, compared to the spectrum of the pure ligand. This shift was also observed in the samples prepared with terephthalic acid. Thermal analisys shows that the metal organic frameworks do not collapse occurs at a temperature below 430°C.The analysis of scanning electron microscopy suggests that the morphology of powders is highly dependent on the type of heating used, conventional or by microwave.

Estudo do comportamento térmico e da luminescência de filmes de quitosana com os íons Eu3+ e Tb3+

Films of chitosan with trivalent lanthanides ions Eu3+ and Tb3+ were respectively prepared in the ratio of 3:1 m/m (chitosan: lanthanide) and 6:1 m/m (chitosan: lanthanide). There were no formations of films in a ratio of 1:1 m/m (chitosan: lanthanides). The films of chitosan with the Tb3+ ion have the same transparent appearance than the pure chitosan films. The film of chitosan with Eu3+ ion has a muddy appearance. These films present good resistance to tear. The appearance of the compounds prepared in ratio 1:1m/m is a white powder. The films and compounds of chitosan were characterized by Elementary Analysis (CHN), Thermal Analysis (TG/DTG) and Spectroscopy of Luminescence. The CHN analysis was made only for compounds prepared in ratio 1:1m/m, suggesting that these compounds possess the formula QUILn.6H2O, where QUI = Chitosan and Ln = Lanthanide. The results of the curves TG/DTG indicated that there are strong interactions between Eu3+ or Tb3+ and chitosan, causing a lesser lost of mass in the films. The luminescence analysis showed that the films of chitosan with the ions Eu3+ and Tb3+ present emissions in the region of the visible one, with bands of the chitosan and of the Eu3+ ion. The luminescence analysis of the compounds of chitosan with the Eu3+ and Tb3+ ions suggest that the chitosan does not transfer into energy to the ions lanthanides, however the chemical neighborhood around of the ion lanthanides breaks the selection rules and, conseqüently the 4f-4f transitions of the lanthanide ions are observed

Síntese, caracterização e estudo termoanalítico dos mandelatos de lantanídeos(III), exceto o promécio, e de ítrio(III) no estado sólido

Pós-graduação em Química - IQ

Síntese e caracterização de híbridos orgânico-inorgânicos luminescentes para aplicação em ensaios biológicos

Pós-graduação em Química - IBILCE

Estudo dos difenilfosfinatos de lantânio ativados por cério, európio e térbio emissores luminescentes multicores

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Vidros e vitrocerâmicas em sistemas oxifluoretos

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Complexos intermetálicos de irídio e európio: sensibilização via banda de transferência de carga metal-ligante

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudo de nanocompósitos luminescentes baseados em complexos de Eu(III) e Ir(III) ancorados à nanopartículas de sílica por bases de Schiff

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Desenvolvimento de materiais nanoestruturados à base de SiO2-Nb2O5 preparados por uma nova rota sol-gel com aplicações em fotônica

Este trabalho concentra-se na preparação e caracterizações estrutural e espectroscópica de materiais nanoestruturados à base de SiO2-Nb2O5 dopados e codopados com íons Er3+, Yb3+ e Eu3+ na forma de pós e guias de onda planares. Os nanocompósitos foram preparados através de uma nova rota sol-gel utilizando óxido de nióbio como precursor em substituição ao alcóxido de nióbio. A correlação estrutura propriedades luminescentes foi estudada por difração de raios X, microscopia eletrônica de transmissão, espectroscopia vibracional de absorção no infravermelho, espectroscopia vibracional de espalhamento Raman, análise térmica, reflectância difusa e especular, espectroscopia de fotoluminescência e acoplamento M-line. Inicialmente foi avaliado a influência da concentração de nióbio nas propriedades estruturais e luminescentes de nanocompósitos (100-x)Si-xNb dopados e codopados com íons Er3+, Yb3+ e Eu3+ tratados termicamente a 900 °C por 3h. A cristalização do Nb2O5 foi dependente da concentração de Nb na matriz, com a distribuição dos íons lantanídeos preferencialmente no Nb2O5, afetando as propriedades luminescentes. Para os nanocompósitos codopados com íons Er3+ e Yb3+ foram obtidos valores de largura de banda a meia altura (FWHM) da ordem de 70 nm na região de 1550 nm e tempos de vida de até 5,2 ms. A emissão na região do visível, decorrente de processos de conversão ascendente, revelou-se dependente da concentração de nióbio. Foi verificada emissão preferencial na região do verde para menores concentrações de Nb. Enquanto que, para as maiores concentrações, processos de relaxação cruzada levaram a um aumento relativo na intensidade de emissão na região do vermelho. A eficiência quântica de emissão dos nanocompósitos (100-x)Si-xNb dopados com Eu3+ variou com o comprimento de onda de excitação, refletindo os diferentes sítios de simetria ocupados por este íons nesta estrutura complexa. A influência da temperatura de tratamento térmico no processo de cristalização do Nb2O5 em nanocompósitos 70Si:30Nb codopados com íons Er3+ e Yb3+ foi avaliada. Material amorfo foi obtido a 700 °C enquanto que a 900 e 1100 °C foram identificas as fases ortorrômbica (fase T) e monoclínica (fase M) do Nb2O5. Intensa emissão na região de 1550 nm com valores de FWHM de 52 e 67 nm e tempos de vida de 5,6 e 5,4 ms foram verificados a 700 e 900 °C sob excitação em 977 nm, respectivamente. Por fim, foram obtidos guias de onda planares com excelentes propriedades ópticas e com grande potencial de aplicação em dispositivos de amplificação óptica. Especificamente, materiais fotônicos com banda larga de emissão na região do infravermelho foram preparados, indicando fortemente a potencialidade para a aplicação em telecomunicações envolvendo não somente a banda C como também as bandas L e S em materiais contendo somente íons Er3+ como centros emissores.