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metadata.dc.type: Tese
Title: Materiais híbridos contendo complexos de íons lantanídeos ligados covalentemente à superfície da sílica gel e luminescência sensibilizada por ligantes ß- Dicetonatos
metadata.dc.creator: Aguiar, Franklin Pessoa
metadata.dc.contributor.advisor1: Teotonio, Ercules Epaminondas de Sousa
metadata.dc.contributor.advisor-co2: Espínola, José Geraldo de Paiva
metadata.dc.description.resumo: O presente trabalho reporta a preparação de novos materiais híbridos orgânicoinorgânicos à base de sílica gel funcionalizada com os agentes sililantes (3aminopropil)trimetoxisilano (APTS), [3-(2-aminoetilamino)-propil]-trimetoxisilano (DAPTS) e 3-[2-(2-aminoetilamino)etilamino]propiltrimetoxisilano (TAPTS), contendo complexos etilenodiaminotetraacetato (EDTA) de íons lantanídeos trivalentes (Ln3+: Eu3+, Tb3+ e Gd3+) com luminescência sensibilizada pelos ligantes dicetonatos tenoiltrifluoroacetonato (tta), dibenzoilmetanato (dbm), benzoilacetonato (bzac) e acetilacetonato (acac). Todos os materiais foram preparados pela rota heterogênea, em etapas consecutivas que envolveram: i) a funcionalização da sílica gel com os diferentes agentes sililantes, resultando nos materiais SilXN; ii) a modificação das matrizes funcionalizadas com o dianidrido de EDTA formando os híbridos SilXN-EDTA; iii) a adsorção de íons lantanídeos, rendendo os sistemas SilXNEDTALn e iv) a coordenação de ligantes dicetonatos aos íons lantanídeos. Os novos materiais nomeados como SilXN-EDTALn-dic, em que X representa o número de átomos de nitrogênio na cadeia do agente sililante e dic refere-se a um ligante dicetonato, foram caracterizados por análises elementar, titulação complexométrica com EDTA, espectroscopia na região do infravermelho (FT-IR), análises termogravimétricas e reflectância difusa na região UV-VIS. Os resultados evidenciaram que os processos de funcionalização e modificação das matrizes de sílica gel foram altamente dependente da natureza do agente sililante, sendo menos eficiente para os sistemas com TAPTS. A presença dos ligantes na matriz foi caracterizada pelas medidas de reflectância considerando que as propriedades luminescentes dos materiais híbridos de íons lantanídeos contendo os ligantes dicetonatos foram investigadas a partir dos dados espectrais de emissão, excitação e curvas de decaimento e, comparadas com aquelas dos materiais precursores em que moléculas de água atuam como ligantes SilXN-EDTALn-H2O. Todos os sistemas SilXN-EDTAEu-dic e SilXN-EDTATb-dic exibiram luminescência vermelha e verde quando excitados com radiação UV, respectivamente. De um modo geral, os processos de transferências de energia intramoleculares demonstraram ser mais eficientes para os materiais SilXN-EDTAEu-dic (em que dic = tta e dbm) e SilXN-EDTATb-acac. As análises quantitativas da luminescência dos materiais contendo o íon Eu3+ foram realizadas com base nos dados de eficiência quântica de emissão (), parâmetros de intensidade experimentais 2 e 4, coeficientes de emissão espontâneas de Einstein (A0J) e diagrama de cor CIE. Os resultados indicaram que esses parâmetros são sensíveis ao tipo de agente sililante e ligantes dicetonato coordenado ao centro metálico, sendo os sistemas com tta e dbm aqueles que apresentaram os maiores valores de  e cores mais puras, indicando que estes são promissores para aplicações como fósforos.
Abstract: This paper reports the preparation of novel organic-inorganic hybrid materials based on silica gel functionalized with silylating agents (3-aminopropyl) trimethoxysilane (APTS), [3-(2-aminoethylamine)-propyl]-trimethoxysilane (DAPTS) and 3-[2-(2-aminoethylamine) ethylamine] propyltrimethoxysilane (TAPTS) containing complexes ethylenediaminetetraacetate (EDTA) of lanthanide trivalent ions (Ln3+: Eu3+, Tb3+, and Gd3+) with luminescence sensitized by diketonates ligands: tenoiltrifluoroacetonate (tta), dibenzoilmetanate (dbm), benzoilacetonate (bzac) and acetylacetonate (acac). All materials were prepared by the heterogeneous route, in successive steps involving: i) functionalization of silica gel with various silylating agents, resulting in SilXN materials; ii) Modification of matrices functionalized with EDTA dianhydride forming SilXN-EDTA hybrids; iii) The adsorption of lanthanide ions, resulting in the SilXN-EDTALn systems; iv) Coordination of diketonate ligands to lanthanide ions. The new materials called as SilXN-EDTALn-dic, wherein X represents the number of nitrogen atoms in the chain silylating agent and dic refers to a diketonate ligand were characterized by elemental analysis, complexometric titration with EDTA, spectroscopy in the region of near Infrared (FT-IR), thermogravimetric analysis and diffuse reflectance in the UV-VIS region. The results showed that the functionalization processes and modification of silica gel were highly dependent on the nature of the silylating agent, being less efficient for systems with TAPTS. The presence of the ligands on the matrix was characterized by reflectance measurements whereas. The luminescent properties of the hybrid materials containing lanthanide ions and diketonate ligands have been investigated from spectral data of emission, excitation and decay curves, which were compared with those ones for precursor materials presenting water molecules acting as ligands SilXN-EDTALnH2O. All SilXN-EDTAEu-dic and SilXN-EDTATb-dic systems exhibited red and green luminescence when excited by UV radiation, respectively. In general, the processes of intramolecular energy transfer were more efficient for SilXN-EDTAEu-dic materials (for dic: tta and dbm) and SilXN-EDTATb-acac. Quantitative analysis of luminescent materials containing the Eu3+ ion were carried out on the basis of emission quantum efficiency data (n), experimental intensity parameters 2 and 4, Einstein’s spontaneous emission coefficients (A0J) and color coordinates (x,y) CIE. The results indicated that these parameters are sensitive to the type of silylating agent and diketonate ligands coordinated to the metal center, and systems with tta and dbm those who had the highest  values and purest colors, indicating that they are promising for applications such as phosphors.
Keywords: Materiais híbridos
EDTA
Luminescência
Íons lantanídeos
Dicetonatos
Sílica gel
Hybrid materials
Luminescence
Lanthanide ions
Diketonates
Silica gel
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal da Paraíba
metadata.dc.publisher.initials: UFPB
metadata.dc.publisher.department: Química
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Química
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/14778
Issue Date: 14-Aug-2015
Appears in Collections:Centro de Ciências Exatas e da Natureza (CCEN) - Programa de Pós-Graduação em Química

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