Alcançando fosforescência em condição ambiente para moléculas puramente orgânicas

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: BARBOSA, Rita de Cássia
• Orientador(a): NOBUYSSU JUNIOR, Roberto Shigueru
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Itajubá
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação: Mestrado - Física
• Departamento: IFQ - Instituto de Física e Química
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Fotofísica; Emissão fosforescente; Optoeletrônicos
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA::FÍSICA
• Link de acesso: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/4139

Neste estudo, foram investigadas as propriedades fotofísicas de duas moléculas orgânicas, denominadas KSH 03-13 e KSH 05-09. Essas moléculas são constituídas por dois anéis aromáticos heterocíclicos fundidos. Um dos anéis é uma piridina (um anel aromático contendo um átomo de nitrogênio), e o outro é um carbazol (um composto aromático bicíclico contendo um átomo de nitrogênio no anel central). As estruturas das moléculas são completamente conjugadas e elas são isômeras entre si. As amostras foram preparadas em soluções de Tetraidrfurano (THF), Diclorometano (DCM), tolueno e clorofórmio e em filmes de Polimetilmetacrilico (PMMA), Poli(ácido acrílico) (PAA), zeonex, Fluoreto de polivinilideno (PVDF) e Poli(ácido metacrílico) (PMAA). A caracterização óptica foi conduzida por meio de técnicas convencionais, como absorção óptica, fotoluminescência e eficiência quântica de emissão. Adicionalmente, utilizamos uma técnica mais avançada com resolução temporal, como fluorescência resolvida no tempo, empregando um sistema baseado no método de contagem de fótons únicos correlacionados temporalmente e uma câmera intensificada de dispositivos acoplados por carga (iCCD) para detecção de emissão fosforescente. As medições ópticas foram realizadas em diferentes temperaturas e com variação das potências do laser de excitação. Com base nos resultados experimentais demonstramos a emissão fosforescente em temperatura ambiente nas duas moléculas orgânicas incorporadas em matrizes de PAA e PMMA. Verificamos que a Fosforescência à Temperatura Ambiente (RTP) está baseada no ambiente rígido formado entre a matriz polimérica e a molécula orgânica. Esse ambiente é construído por meio de ligações de hidrogênio que suprimi a perda de energia não radiativa e também protege parcialmente o oxigênio da extinção do estado tripleto excitado. Além da caracterização fotofísica, apresentamos imagens capturadas a olho nu dos dois materiais demonstrando fosforescência em temperatura ambiente.