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Previous issue date: 2017-02-13 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / This work reports the synthesis, characterization and investigation of the
luminescent properties of new lanthanide -diketonate complexes, Ln(-
dic)2(NO3)L2, Ln(TTA)3L2 and Ln(DBM)3L (TPPO), where thenoyltrifluoroacetone
(TTA) and dibenzoylmethane (DBM), L = triphenylphosphine oxide (TPPO),
tributylphosphine oxide (TBPO), and trioctylphosphine oxide (TOPO). Eu3+ ion
complexes were also synthesized with triphenylarsine oxide (TPAsO) and
tricyclohexylphosphine (TCHPO) as auxiliary ligands. The complexes were
characterized by complexometric titration with EDTA, CHN elemental analysis,
Fourier transform infrared (FTIR) absorption spectroscopy and thermogravimetric
analysis (TGA). The photoluminescent properties in the visible and near infrared
(NIR) regions of the synthesized complexes were investigated from excitation,
emission and luminescence decay curves. The excitation spectra are
characterized by the presence of large bands associated with transitions centered
on the ligands, evidencing the efficiency of the luminescence sensitization by the
antenna ligands. The emission spectra in the visible region of the compounds of
the Sm3+ and Eu3+ ions show narrow bands attributed to intraconfigurationtransitions
and are dominated by
the hypersensitive transitions (~645 nm) and (~612
nm). The values of the intensity parameters and for the complexes of
Sm3+ and Eu3+ presented a good correlation, evidencing that the chemical
environment influence in a similar way the spectroscopic properties of these ions.
The photoluminescent properties of the Eu3+ ion complexes were investigated by
the intensity parameters and , radiative and nonradiative ( and ),
lifetime of the emitting state () and quantum emission efficience . The
highest values of are found for Eu(-dic)2(NO3)L2 complexes, in the range of
51-86%. It was observed that the Eu(-dic)3L2 compounds exhibited shorter
lifetimes, which may be related to the presence of a suppressor channel, resulting
in higher values of . The intensity parameters and vary only slightly
when changes occur in the number and nature of the ligands of the first
coordination sphere, with parameter being more sensitive to changes in
coordination geometry. The emission spectra in the NIR region of the bis- and trisdiketonate
complexes of Pr3+, Nd3+, Sm3+, Er3+ and Yb3+ ions present characteristic
luminescence. Changes in the nature and number of ligands coordinated to the
Ln3+ ion slightly influence the spectral profiles. The results obtained for the studied
systems suggest that these are potential candidates to act as Molecular Light
Converting Devices. / Este trabalho reporta a síntese, caracterização e investigação das
propriedades luminescentes de -dicetonatos de íons lantanídos, Ln(-
dic)2(NO3)L2, Ln(TTA)3L2 e Ln(DBM)3L, em que Ln3+ = Pr3+, Nd3+, Sm3+, Eu3+, Er3+ e
Yb3+, -dic = 2-tenoilltrifluoroacetona (TTA) e dibenzoilmetano (DBM), L = óxido de
trifenilfosfina (TPPO), tributilfosfina (TBPO) e trioctilfosfina (TOPO). Para os
compostos do íon Eu3+, foram também sintetizados os complexos com o óxido de
trifenilarsina (TPAsO) e triciclohexilfosfina (TCHPO) como ligantes auxiliares. Os
complexos sintetizados foram caracterizados por titulação complexométrica com
EDTA, análise elementar CHN, espectroscopia de absorção na região do
infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e análise termogravimétrica
(TGA). As propriedades fotoluminescentes nas regiões do visível e infravermelho
próximo (NIR) dos complexos sintetizados foram investigadas a partir dos
espectros de excitação, emissão e curvas de decaimento de luminescência. Os
espectros de excitação são caracterizados pela presença de bandas largas
associadas às transições centradas nos ligantes , evidenciando a
eficiência na sensibilização da luminescência pelos ligantes antenas. Os
espectros de emissão, na região do visível, dos compostos dos íons Sm3+ e Eu3+,
exibem bandas finas oriundas das transições intraconfiguracionaise
são dominados pelas transições
hipersensíveis (~645 nm) e (~612 nm). Os valores dos
parâmetros de intensidade e dos complexos de Sm3+ e Eu3+
apresentaram uma boa correlação, evidenciando que o ambiente químico
influência de maneira semelhante as propriedades espectroscópica destes íons.
As propriedades fotoluminescentes dos complexos do íon Eu3+ foram investigados
por meio dos parâmetros de intensidade e , taxas de radiativa e nãoradiativa
( e ), tempo de vida do estado () e, eficiência quântica de
emissão ( ). Os maiores valores de são encontrados para os complexos Eu(-
dic)2(NO3)L2, na faixa de 51-86%. Observou-se que os compostos Eu(-dic)3L2
exibiram tempo de vida mais curto, o que pode estar relacionado com a presença
de uma canal supressor, resultando assim em maiores valores de . Os
parâmetros de intensidade e , variam apenas ligeiramente quando ocorre
alterações no número e na natureza dos ligantes da primeira esfera de
coordenação, sendo o 2 mais sensível as alterações na geometria de
coordenação. Os espectros de emissão na região do NIR dos complexos bis- e
tris-dicetonatos dos íons Pr3+, Nd3+, Sm3+, Er3+ e Yb3+ apresentam luminescência
característica. As alterações na natureza e número de ligantes coordenados ao
íon Ln3+ influenciam ligeiramente os perfis espectrais. Os resultados obtidos para
os sistemas estudados sugerem que estes são potenciais candidatos a atuarem
como Dispositivos Moleculares Conversores de Luz.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede.biblioteca.ufpb.br:tede/9185 |
| Date | 13 February 2017 |
| Creators | Moura, Jandeilson de Lima |
| Contributors | Teotonio, Ercules Epaminondas de Sousa |
| Publisher | Universidade Federal da Paraíba, Programa de Pós-Graduação em Química, UFPB, Brasil, Química |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB, instname:Universidade Federal da Paraíba, instacron:UFPB |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 2303771813034662790, 600, 600, 600, 600, 5836755852549858582, 1571700325303117195, -2555911436985713659 |
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