Filmes de materiais híbridos uretanasils (PDMSUr) produzidos via rota de fixação de CO2 como potenciais materiais para aplicação em dispositivos fotônicos

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Simões, Mateus Batista
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: emissor branco; fotônica; hybrid material; laser aleatório; material híbrido; random laser; uretanasil; urethanesil; white emitter Photonics.
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75135/tde-17022022-160447/

Considerando o aumento das emissões globais de CO2 na atmosfera, diferentes estratégias vêm sendo desenvolvidas para diminuir e mitigar a geração deste gás estufa, bem como diminuir sua concentração na atmosfera. Dentre estas estratégias, destaca-se a fixação química de CO2, a qual permite a obtenção de polímeros e outros materiais complexos. Neste trabalho, foi utilizada a rota de fixação química de CO2 em um precursor baseado em PDMS, obtendo-se um ciclocarbonato telequélico (CCPDMS). O CCPDMS foi polimerizado via abertura do anel promovido por diferentes aminas no caso isoforenodiamina e 3 amino(propil)trietóxisilano permitindo a obtenção de um filme híbrido do tipo PDMSUr, o qual apresentou elevada transparência, maneabilidade e flexibilidade, mostrando-se como um potencial candidato para aplicações fotônicas. A reação de polimerização foi estudada por meio da técnica de FTIR e RMN de 1H e 13C, sendo os dados comparados com cálculos teóricos, permitindo uma ideia mais quantitativa dos processos envolvidos nas reações. Foi possível a modificação da matriz a partir da simples suspensão de partículas (nanopartículas baseadas em sílica e/ou óxido de zircônia e/ou óxido de titânio) e solubilização dos fluoróforos (corante rodamina B e complexos de Eu3+ e Nd3+) no solvente utilizado para a obtenção do filme pelo método de casting. Sendo assim, a capacidade do material atuar como laser de emissão aleatória e emissor branco foram avaliadas. Para o laser de emissão aleatória, diferentes nanopartículas (SiO2, ZrO2, SiO2@ZrO2 e TiO2), bem como diferentes fluoróforos (corante rodamina B e complexos baseados em Eu3+ e Nd3+) foram avaliados. Ainda que o efeito de laser aleatório não tenha sido observado, a matriz PDMSUr mostrou potencial capacidade de atuar como tal. Considerando o emissor de luz branca, a matriz PDMSUr foi modificada com um complexo baseado em um polioxometalato de európio (III), permitindo a obtenção de um emissor branco quando excitado em 395 nm, com coordenadas de cor x = 0,313 e y = 0,332, além de CCT de 4888 K e CRI de 61.