Materiais híbridos luminescentes baseados em moléculas emissoras incorporadas em matrizes inorgânicas

Abstract

Materiais híbridos luminescentes baseados em matrizes inorgânicas incorporadas com espécies moleculares emissoras tais como complexos de metais lantanídeos e/ou de transição, e corantes orgânicos, têm despertado crescente interesse para aplicações médicas, biológicas e tecnológicas (lasers, sensores, guias de onda, OLEDs, etc). O desempenho destes materiais é influenciado pela eficiência de incorporação e distribuição das espécies emissivas, por sua estabilidade frente à exposição a meios externos, e pelo ambiente químico em que se inserem nas matrizes. Assim, além da otimização dos procedimentos de obtenção e da detalhada caracterização fotofísica dos materiais finais e seus precursores, faz-se útil também compreender as características estruturais dos mesmos e correlacioná-las com suas propriedades. Neste sentido, nossa proposta de estudo é bastante abrangente, uma vez que somente desta maneira se pode almejar um entendimento compreensivo dos materiais do ponto de vista científico, com vistas às aplicações. Este projeto de pesquisa é focado na obtenção e caracterizações convencionais e espectroscópicas (ópticas e por RMN e EPR de estado sólido) de matrizes mesoporosas de sílica ou organosilica incorporadas com complexos de metais lantanídeos (Eu3+, Tb3+, Nd3+, Er3+, Yb3+) e de transição (Ir3+), e de corantes orgânicos como a Rodamina (Rh6G). Utilizando-se, por exemplo, da metodologia sol-gel, diversas abordagens são utilizadas para imobilizar as espécies luminescentes nos poros das matrizes. Além da caracterização fotofísica, que inclui a determinação de rendimentos quânticos e cálculos de estrutura eletrônica e transferência de energia, técnicas de RMN de alta resolução em sólidos são empregadas para investigar a formação da rede hospedeira pré- e pós-inserção, o caráter de ligação hóspede-hospedeiro e a quantificação das espécies opticamente ativas.