Síntese, caracterização e estudo das propriedades luminescentes de filmes de PMMA dopados com complexos β-dicetonatos de európio (III)

Abstract

Devido aos recentes desenvolvimentos na área de química supramolecular, materiais contendo ligantes orgânicos capazes de encapsular íons de lantanídeos resultando em luminescência intensa vêm chamando atenção para aplicações em sinalização de emergência, tintas luminosas, OLEDs e dispositivos moleculares conversores de luz. Portanto, sendo um material que se encaixa nestas definições, é de interesse a caracterização e o estudo das propriedades luminescentes de filmes de poli (metacrilato de metila) dopados com complexos β-dicetonatos de európio (III). Para responder à questão sobre a eficiência da transferência de energia no sistema, foi conduzido um estudo dos mecanismos de luminescência em complexos de terras raras, fundamentando o desenvolvimento da metodologia. Após a síntese das amostras, estas foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura, raios X de energia dispersiva e espectroscopia de luminescência, de modo a comprovar a eficiência do método de síntese, sua natureza química e suas propriedades luminescentes, bem como a eficiência no processo de transferência de energia. Deste estudo é possível concluir que, além do método de síntese ser eficaz para os fins desejados, existe uma relação não linear entre a supressão de luminescência nos sistemas contendo dibenzoilmetanato em comparação aos de tenoiltrifluoracetonato, onde não ocorre supressão nas condições estudadas. Palavras-chave: 1. Luminescência, 2. Európio (III), 3. β-dicetonatos, 4. Transferência de energia, 5. Poli (metacrilato de metila)

Due to recent developments on the field of supramolecular chemistry, materials having organic ligands capable of enveloping lanthanide ions resulting in intense luminescence have been drawing attention to applications in emergency signalization, luminous paints, OLEDs and light molecular conversion devices. Therefore, being a material that fits those definitions, it is of interest the characterization and study of the luminescent properties of poly (methyl methacrylate) films doped with europium (III) β-diketonates complexes. To answer the question about the efficiency of the energy transfer within the system, a study of the luminescence mechanisms in rare earth complexes was carried out, supporting the development of the methodology. After the synthesis of the samples, those were characterized by scanning electron microscopy, energy dispersive X-ray spectroscopy and luminescence spectroscopy, in order to verify the efficiency of the synthesis method, its chemical nature and luminescent properties, as well as the energy transfer efficiency. From this study it is possible to conclude that, in addition to the synthesis method being effective for the desired purposes, there is a non-linear relationship between luminescence quenching on the systems containing dibenzoylmethane compared to those of thenoyltrifluoroacetone, on which quenching does not occur under the studied conditions. Keywords: 1. Luminescence, 2. Europium (III), 3. β-diketonates, 4. Energy transfer, 5. Poly (methyl methacrylate)