Sistemas híbridos luminescentes à base de lantanídeos trivalentes e zwiteríon para aplicação em dispositivos emissores de luz

Abstract

Neste trabalho é apresentada uma nova rota sintética para obtenção de líquidos viscoelásticos luminescentes à base de íons lantanídeos trivalentes (Eu³⁺, Gd³⁺, Tb³⁺) complexados com Zwitterion (ZI) 3-(1metilimidazólio-1-il)butano-1-sufonato, onde este atua como ligante. Os líquidos luminescentes foram obtidos através de uma rota de rápida execução e a 25 ºC. As análises termogravimétricas mostraram a estabilidade térmica dos sistemas desenvolvidos até aproximadamente 200 ºC. As análises estruturais de FTIR (estiramentos em 1170 e 1300 cm⁻¹ relacionadas às ligações S=O do terminal de coordenação), ¹H e Raman, mostraram resultados referentes à interação do zwitteríon com os metais lantanídeos, evidenciando a complexação a partir do terminal sultona. A espectroscopia de absorção no ultravioleta mostrou que os complexos apresentam uma similaridade em relação à suas bandas de absorção associadas a estrutura do líquido iônico, centradas em 239 e 280 nm. As propriedades fotofísicas (alto grau de pureza de cor, elevado tempo de vida e estreita largura de bandas), aliadas à estabilidade térmica e ao comportamento reológico de boa trabalhabilidade, impulsionou que estes sistemas fossem inovadores ao serem aplicados em dispositivos eletroluminescentes (classificados como PLEC’s), já que a união dos materiais de partida da síntese ainda não foi, até então, reportada na literatura com tal aplicação. Foi conseguido a deposição dos líquidos viscoelásticos em forma de filmes finos, sem que houvessem alterações em seu desempenho fotofísico, e para testes em dispositivos eletroluminescentes foi empregado apenas o sistema contendo o íon Térbio. As curvas características de corrente versus tensão (I x V) dos dispositivos fabricados apresentaram baixo desempenho à passagem de corrente, operando com um fluxo de corrente máximo de 0.008 mA e tensões de 17 Volts.