Síntese, caracterização e estudo fotofísico de complexos de lantanídeos contendo ligantes cromóforos com potencial aplicação em dispositivos luminescentes

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Queiroz, Eduarda Couto
• Orientador(a): Machado, Flávia Cavalieri
• Banca de defesa: Ferrari, Jefferson Luis , Rocha, Willian Ricardo , Acosta, Maribel Coromoto Navarro , Cuin, Alexandre
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Química
• Departamento: ICE – Instituto de Ciências Exatas
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Lantanídeos; OLEDs; β-dicetonas; Ligantes carboxilatos; Fotoluminescência; Lanthanides; Carboxylate ligands; Photoluminescence
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/17917

Neste trabalho, foram sintetizados e caracterizados novos complexos de lantanídeos contendo ligantes dicarboxilatos e ligantes nitrogenados neutros, além de complexos de Eu(III) contendo ligantes β-dicetonas e ligantes nitrogenados neutros, com o objetivo de serem utilizados em Dispositivos Moleculares Conversores de Luz (DMLCs). Os complexos metálicos foram caracterizados, e suas propriedades luminescentes foram estudadas. Esses complexos metálicos apresentaram estruturas químicas distintas com fórmulas gerais de [Ln(Furan)(44Dmbpy)(NO₃)]·2H₂O, [Ln₂(Biq)₃(DMF)₃(H₂O)]·DMF·2H₂O (Ln = Eu(III), Tb(III) e Gd(III), 44Dmbpy = 4,4’-dimetil-2,2’-bipiridina, Furan = 2,5-furanodicarboxílico, Biq = ácido 2,2’-biquinolina-4,4’-dicarboxílico) e [Sm(Phen)(Chelo)(NO₃)(H₂O)] (Phen = fenantrolina, Chelo = ácido quelidônico) para os dicarboxilatos. Enquanto que, para os βdicetonatos, os complexos metálicos apresentaram as seguintes fórmulas: [Eu(TFB)355Dmbpy], [Eu(TTA)355Dmbpy], [Eu₂(TTA)₈]²⁻·TMDP²⁺, [Eu(TTA)₃TMDP], [Eu(TFB)₃TMDP], [Eu(TFB)₄]⁻·(66Dmbpy)⁺, [Eu(TFB)₃Bato] e [Eu₂(TTA)₆Pyra] (TFB = 4,4,4-trifluoro-1-fenil-1,3-butanodiona, TTA = 2-tenoiltrifluoroacetona, 55Dmbpy = 5,5’- dimetil-2,2’-bipiridina, TMDP = 4,4'-trimetilenodipiridina, 66Dmbpy = 6,6’-dimetil-2,2’- bipiridina, Bato = batofenantrolina, Pyra = pirazina carboxiamida). O processo de transferência de energia entre o ligante e o íon Ln(III) foi estudado por meio de análises fotoluminescentes, e a eficiência quântica (η) foi calculada para os complexos de Eu(III). Os complexos metálicos β-dicetonatos apresentaram alta eficiência quântica, com destaque para o complexo [Eu(TFB)355Dmbpy], que atingiu a maior eficiência quântica de 68,92%. Devido à alta luminescência, os complexos [Eu(TFB)355Dmbpy] e [Eu(TTA)355Dmbpy] foram utilizados na fabricação de OLEDs (diodos orgânicos emissores de luz) com diferentes arquiteturas, resultando em dispositivos com alta pureza de cor e luminância. Os OLEDs mais eficientes apresentaram luminâncias de 883 e 2291 cd/m² para os complexos metálicos [Eu(TFB)355Dmbpy] e [Eu(TTA)355Dmbpy], respectivamente. O complexo [Eu(TFB)₄]⁻·(66Dmbpy)⁺ apresenta um caráter iônico e, por isso, foi utilizado na fabricação de LECs (light-emitting electrochemical cell), apresentando propriedades luminescentes. Contudo, a emissão foi imperceptível ao olho humano devido à baixa eficiência desse dispositivo.