INVESTIGAÇÃO DAS PROPRIEDADES ESTRUTURAIS, QUÍMICAS E FOTOLUMINESCÊNTES DE HIDRÓXIDOS LAMELARES DE EURÓPIO CONTENDO ANTIMÔNIO INTERCALADOS COM LIGANTES BENZENOCARBOXILATOS
HLTRs; Efeito Antena; Luminescência; Materiais Ópticos.
Os hidróxidos lamelares (HLTRs) de európio (Eu3+) contendo antimônio (Sb3+) vêm despertando interesse recentemente na literatura devido às suas propriedades térmicas e fotofísicas eficientes, com o Sb3+ apresentando propriedades luminescentes. Contudo, mesmo HLTRs contendo Eu3+ em suas lamelas possuírem luminescência apreciável, sua coordenação direta com hidroxilas e moléculas de água presentes em sua estrutura promove a desativação de sua luminescência por processos de transferência de energia para estados vibracionais, fenômeno este que pode ser sanado com compostos cromóforos, sensibilizadores da luminescência por meio do efeito antena, sendo intercalados como ligantes aniônicos. Assim este trabalho propõe a síntese de HLTRs de Eu3+ contendo Sb3+ em suas lamelas, intercalados com Na2BDC como ligante cromóforo. As sínteses dos HLTRs seguiram o método de síntese indireto, onde os produtos são obtidos a partir de um HLTR já sintetizado, onde os HLTRs precursores foram sintetizados por co-precipitação seguida de tratamento hidrotérmico (método hidrotérmico) com posterior intercalação do ligante cromóforo por reações de troca aniônica na condição hidrotérmica (ex situ). As análises de difração de raios-X (DRX) confirmaram a formação dos compostos, tendo como base o padrão de difração do composto LEuH-Cl simulado, bem como a intercalação do ligante por meio do deslocamento do pico basal (001) para valores de ângulos mais baixos. Os resultados de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) mostraram que a morfologia e o tamanho das partículas dos materiais mudam com a presença de Sb3+ e do ligante orgânico. As análises por espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FT-IR) exibiram espectros com vibrações características dos grupos químicos presentes na estrutura do material: O-H (3655 – 3045 cm-1), Ln-O (530 e 602 cm-1), Sb-O (596 cm-1), bem como demonstrou que o ligante está coordenado ao Eu3+ em forma de quelato (νas e νs (COO-) = 1558 cm-1, 1419 cm-1). As análises de fotoluminescência revelaram um incremento de luminescência para os materiais que possuem o ligante intercalado (LYEuH-BDC, LEuH-BDC e LEuH:Sb-BDC), sugerindo uma transferência de energia via efeito antena do ligante para o íon Eu3+, além de uma mudança no perfil espectral e no ambiente químico do Eu3+ com a presença de Sb3+ e do ligante cromóforo, quando observadas as transições 5D0 → 7F1 e 5D0 → 7F2. Visto as propriedades dos HLTRs observadas nos resultados deste trabalho que sugerem sua aplicação promissora como materiais ópticos, algumas ações precisam ser feitas para assegurar a eficiência destes materiais visando esta aplicação, como: estudar de forma mais detalhada a dinâmica de tranferência de energia entre o Sb3+, Eu3+ e o ligante cromóforo; utilizar outros ligantes benzenocarboxilatos (ácido benzoico e ácido trimésico) como possíveis sensibilizadores da luminescência do Eu3+ e compará-los visando a melhor eficiência de sensibilização; analisar as possíveis mudanças estruturais, morfológicas e químicas após a intercalação dos ligantes a fim de se obter um sistema estável; fazer as caracterizações necessárias para se obter informações mais detalhadas a respeito de propriedades dos materiais que ainda não foram exploradas, como as propriedades térmicas, por exemplo.