Síntese de redes metal-orgânicas luminescentes por ablação a laser em ambiente líquido

Abstract

O objetivo principal desta dissertação concentrou-se no desenvolvimento de uma nova técnica experimental para preparação de Redes Metal-Orgânicas Luminescentes (LMOF). A escolha destes materiais, como exemplo para aplicação desta técnica, teve como origem o fato de que estes materiais têm sido extensivamente estudados nas últimas décadas, devido principalmente, à sua estabilidade térmica, áreas superficiais elevadas, estrutura porosa uniforme. Estas características, conferem as MOFs, alto potencial para aplicações, nas áreas de armazenamento e separação de gás, catálise heterogênea e dispositivos de detecção. Com relação, à preparação deste material, observa-se, que estes têm sido tipicamente sintetizados, através das técnicas solvotérmicas, processo assistido por micro-ondas, líquidos iônicos (IL’s) e pela técnica sonoquímica. Apesar de todos os métodos acima, serem adequados, a grande maioria são trabalhosos e muito demorados. Por esta razão, nos sentimos motivados, em desenvolver a técnica não convencional de Ablação a Laser em Ambiente Líquido (ALAL), para sintetizar estas redes. ALAL é uma técnica experimental de baixo custo, poucos parâmetros variáveis e fornecem condições extremas de temperatura e pressão, que não são encontradas em nenhuma outra técnica experimental de síntese, além do fato, de que tem sido extensivamente utilizada nas duas últimas décadas para a sínese de materiais, por exemplo, nanopartículas. Este método, pode ser considerado, um rota de síntese quimicamente limpa, podendo ser enquadrada nos parâmetros da química verde, realizada em única etapa, apresentando elevado rendimento do produto final e, geralmente, o material obtido não apresenta subprodutos, não necessitando de purificação adicional. Neste trabalho, a técnica ALAL foi desenvolvida com êxito para preparação de LMOFs, formadas por íons lantanídeos e ácido 1,3,5-Tricarboxilíco (BTC), onde neste caso, foram analisados alguns parâmetros de sínteses, tais como influência do NaNO₃, proporções entre solventes DMF/H₂O, a fim, de observar de que maneira estes parâmetros interferiam na preparação do material final obtido. As caracterizações das amostras foram feitas através das técnicas de difração de raios X de pó, espectroscopia FTIR, análise termogravimétrica, microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de fotoluminescência. Os resultados das sínteses juntamente com suas caracterizações, nos permite concluir, que a ablação a laser em ambiente líquido, pode ser considerada, como uma nova ferramenta da próxima geração para a preparação de materiais.