Propriedades estruturais e estudos fotoluminescentes de complexos B-dicetonatos nas regiões do visível e infravermelho próximo

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Arruda, Joaldo Garcia
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB
Texto Completo: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/19065
Resumo: This work reports the synthesis, characterization and the study of spectroscopic and structural properties of trivalent lanthanide complexes presenting the following formulas, [Ln(dpm)3(tppo)], [Ln(dpm)2(NO3)(tppo)2] and [Ln (tppo)3(NO3)3], where Ln = Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm and Yb. The synthesized compounds were characterized by complexometric titration with EDTA, CHN elemental analysis, Fourier-transform infrared (FTIR) and RAMAN spectroscopies, thermogravimetric analysis (TGA) and single crystal X-ray diffraction. The results were in agreement with the suggested formulas and evidenced that the coordination of the -diketonate and NO3- ligands occur in a bidentate chelating form, while the phosphine oxide act as monodentate ligands. X-ray diffraction data by the single-crystal method indicate that the complex [Ln(dpm)2(NO3)(tppo)2] crystallizes in the space group P21/c with the following cell parameters: a = 71.073, b = 14.7665 (5), c = 18.0396 (6),  = 22.6660 (9),  = 90 and  = 103.5310 (10). The coordination polyhedron can be described by a distorted dodecahedron with local symmetry close to the point group D2d. The photoluminescent properties in the region of visible and near infrared (NIR) were investigated from the emission and excitation data. Excitation spectra are characterized by the presence of broad bands associated to transitions in the ligands (S0→S1), evidencing the efficient process of sensitization of the luminescence by the ligand. Emission spectra are characterized by narrow bands derived from the intraconfiguration-4fN hypersensitive transitions, such as Pr3+, 3H4→3F2; Nd3+, 4I9/2→4G5/2; Sm3+, 6H5/2→4F3/2; Dy3+, 6H15/2→6F11/2; Ho3+, 5I8→5G6; Er3+, 4I15/2→2H11/2; and Tm3+, 3H6→1G4. The results suggest that these compounds are potential candidates to act as optical amplifiers, luminescent markers, Light-converting molecular devices and chemosensors.
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The results were in agreement with the suggested formulas and evidenced that the coordination of the -diketonate and NO3- ligands occur in a bidentate chelating form, while the phosphine oxide act as monodentate ligands. X-ray diffraction data by the single-crystal method indicate that the complex [Ln(dpm)2(NO3)(tppo)2] crystallizes in the space group P21/c with the following cell parameters: a = 71.073, b = 14.7665 (5), c = 18.0396 (6),  = 22.6660 (9),  = 90 and  = 103.5310 (10). The coordination polyhedron can be described by a distorted dodecahedron with local symmetry close to the point group D2d. The photoluminescent properties in the region of visible and near infrared (NIR) were investigated from the emission and excitation data. Excitation spectra are characterized by the presence of broad bands associated to transitions in the ligands (S0→S1), evidencing the efficient process of sensitization of the luminescence by the ligand. Emission spectra are characterized by narrow bands derived from the intraconfiguration-4fN hypersensitive transitions, such as Pr3+, 3H4→3F2; Nd3+, 4I9/2→4G5/2; Sm3+, 6H5/2→4F3/2; Dy3+, 6H15/2→6F11/2; Ho3+, 5I8→5G6; Er3+, 4I15/2→2H11/2; and Tm3+, 3H6→1G4. The results suggest that these compounds are potential candidates to act as optical amplifiers, luminescent markers, Light-converting molecular devices and chemosensors.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESEste trabalho reporta a síntese, caracterização e o estudo das propriedades espectroscópicas e estruturais de uma série de complexos de íons lantanídeos trivalentes, de fórmulas [Ln(dpm)3(tppo)], [Ln(dpm)2(NO3)(tppo)2] e [Ln(tppo)3(NO3)3], em que Ln = Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm e Yb. Os compostos sintetizados foram caracterizados por meio das técnicas de titulação complexométrica com EDTA, análise elementar de carbono, hidrogênio e nitrogênio, espectroscopias vibracionais na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e RAMAN, análise termogravimétrica (TGA) e difração de raios-X de monocristal. Os resultados dessas análises foram concordantes com as fórmulas sugeridas para os complexos e evidenciaram que as coordenações dos ligantes -dicetonatos e NO3- ocorrem de forma bidentada quelante, enquanto os fosfinóxidos atuam como ligantes monodentados. Os dados da difração de raios-X pelo método de monocristal indicam que os complexos [Ln(dpm)2(NO3)(tppo)2] cristalizam em grupo espacial P21/c com os seguintes parâmetros de célula: a = 71,073, b = 14.7665(5), c = 18.0396(6),  = 22.6660(9),  = 90 e  = 103.5310(10). O poliedro de coordenação desses complexos pode ser descrito por um dodecaedro distorcido com simetria local próxima ao grupo pontual D2d. As propriedades fotoluminescentes na região do visível e infravermelho próximo (NIR) foram investigadas a partir dos espectros de emissão e excitação. Os espectros de excitação dos complexos são caracterizados pela presença de bandas largas, associadas às transições centradas nos ligantes(S0→S1), evidenciando o processo eficiente de sensibilização da luminescência pelos ligantes, enquanto os espectros de emissão são caracterizados por bandas finas oriundas das transições intraconfiguracionais-4fN hipersensíveis, tais como: Pr3+, 3H4→3F2; Nd3+, 4I9/2→4G5/2; Sm3+, 6H5/2→4F3/2; Dy3+, 6H15/2→6F11/2; Ho3+, 5I8→5G6; Er3+, 4I15/2→2H11/2; e Tm3+,3H6→1G4. Os resultados sugerem que estes são potenciais candidatos a atuarem como amplificadores ópticos, marcadores luminescentes, dispositivos moleculares conversores de luz(OLEDs), e quimiosensores.Universidade Federal da ParaíbaBrasilQuímicaPrograma de Pós-Graduação em QuímicaUFPBTeotonio, Ercules Epaminondas de Sousahttp://lattes.cnpq.br/8042092631207004Faustino, Wagner de Mendonçahttp://lattes.cnpq.br/4969484654273225Arruda, Joaldo Garcia2021-01-02T06:42:11Z2019-09-112021-01-02T06:42:11Z2019-07-29info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/19065porAttribution-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPBinstname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)instacron:UFPB2021-08-20T13:23:19Zoai:repositorio.ufpb.br:123456789/19065Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufpb.br/PUBhttp://tede.biblioteca.ufpb.br:8080/oai/requestdiretoria@ufpb.br|| diretoria@ufpb.bropendoar:2021-08-20T13:23:19Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)false
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