Estudos fotoluminescentes em compostos de íons terras raras coordenados por um derivado carbazólico

Abstract

Recebido em 30/6/10; aceito em 6/10/10; publicado na web em 3/11/10 PHOTOLUMINESCENCE STUDIES IN RARE EARTH IONS COORDINATED BY A CARBAZOLIC DERIVATIVE.[ RE(czb) ; and czb = 4-(9H-carbazol-9-yl)benzoato) have been synthesized and characterized. The Gd 3+ complex was used to determine the triplet state energy of the czb ligand. Photoluminescence measurements of the complexes have been carried out under UV excitation. The Tb 3+ complex exhibited a strong green luminescence indicating an efficient antenna effect, whereas the Eu 3+ complex showed low red luminescence and the Gd 3+ complex a blue-green luminescence from the ligand. The luminescence lifetimes and quantum yields have also been measured for the evaluation of the spectroscopic behavior of the complexes.Keywords: rare earth; luminescence; carbazolic ligand. INTRODUÇÃOLuminóforos de terras raras (TR) vêm sendo intensamente estudados e utilizados para produzir luz visível monocromática ou branca nas chamadas lâmpadas "fluorescentes". Destaca-se ainda seu uso em vários dispositivos de visualização como em computadores, telefones celulares, radares, detectores de radiação, dentre outros.1 Os íons de terras raras complexados a ligantes orgânicos podem apresentar a intensificação das emissões características nos estados 4f. O ligante cromóforo absorve luz como resultado de uma transição eletrônica do estado singlete fundamental (S 0 ) para estados singlete excitados (S n ). Em determinadas situações dos estados S n , geralmente do S 1 , o ligante relaxa de forma não radiativa passando para um estado triplete excitado (T 1 . Nesse caso, a obtenção da energia do estado triplete do ligante foi realizada utilizando o benzoato de sódio.Em sistemas contendo íons TR 3+ , frequentemente se utilizam os espectros de emissão dos complexos de gadolínio, normalmente a baixa temperatura (minimizando efeitos vibracionais), para a determinação do estado triplete T 1 de ligantes.10 O nível excitado de mais baixa energia do Gd 3+ ( 6 P 7/2 , ~32000 cm -1 ) apresenta energia mais elevada do que o estado T 1 de grande maioria dos ligantes. Por apresentar elevado paramagnetismo (S=7/2) e efeito de átomo pesado, o Gd 3+ pode induzir um forte cruzamento intersistema singlete/ triplete em seus ligantes e, consequentemente, uma maior taxa de população do estado triplete. Pelo acoplamento spin-órbita, o estado triplete adquire um caráter singlete parcial e as regras de seleção não são obedecidas completamente, resultando em uma intensificação da fosforescência. [15][16][17][18] Neste trabalho, estudos envolvendo a determinação da energia do estado triplete T 1 do ligante czb foram realizados a partir do complexo [Gd(czb) PARTE EXPERIMENTAL Síntese dos compostosA preparação do ácido 4-(9H-carbazol-9-il)benzoico (Hczb) foi realizada em duas etapas reacionais através do método reportado por Wu et al.(Esquema 1).

Influência do Método de Síntese e do Tratamento Térmico na Fotoluminescência de Nanocompósitos de Céria Dopada com Gadolínio/Zircônia

“…Com o aumento da temperatura de tratamento térmico, os defeitos profundos são eliminados e os defeitos rasos se mantem. 36 Na Figura 4, é possível visualizar que, a 400 ºC, os três materiais apresentam emissão de intensidade próxima, na faixa entre 450 -470 nm.…”

Princípios fundamentais e modelos de transferência de energia inter e intramolecular

“…Em outros sistemas, o doador e o receptor podem ser dois íons metálicos, como no caso de íons Er 3+ e Yb 3+ como dopantes de vidros. 26 Entre os processos de transferência de energia envolvendo complexos de íons metálicos, aqueles que ocorrem dentro do complexo (intramoleculares) são especialmente importantes, 27 tanto os processos de transferência ligante-metal como metal-ligante. 28 Complexos à base de íons terras raras (TR) apresentam aplicações variadas, devido as suas propriedades luminescentes.…”

Síntese e caracterização de pós obtidos por complexação de íons lantanídeos (Eu3+, Er3+ e Nd3+) com β-dicetona e 1,10 - fenantrolina

“…Complexos trivalentes de íons lantanídeos com ligantes orgânicos são considerados dispositivos moleculares conversores de luz (DMCL) quando esses apresentam alta eficiência quântica de emissão na região visível. O processo ocorre através de mecanismo de transferência de energia entre os ligantes orgânicos e o íon central, a radiação é absorvida pelo ligante atuando como uma antena, e em seguida é transferida ao íon central de lantanídeo que emite sua radiação característica na região do visível, esse processo e denominado efeito antena (Martins et al, 2010;Sabbatani et al, 1995).…”