Compostos polimorfos luminescentes aplicados como reveladores de impressões digitais latentes

Abstract

Neste trabalho, foram apresentadas rotas sintéticas para obtenção de materiais luminescentes, apresentando polimorfismo, obtidos pelos mesmos materiais precursores sob agitação magnética, em diferentes parâmetro de temperatura. Foram misturados um zwitteríon 3-(1metilimidazólio-1-il) butano-1-sufonato como ligante com íon Eu3+ em temperatura ambiente por 24 horas para obtenção do sistema EuZgel e à 80 oC por 12 horas para obtenção do sistema EuZcristal. Através da análise elementar, foi proposto para ambos os sistemas a fórmula mínima 2(N2C4H4).3(SO3).(NEu).9H2O. A averiguação estrutural dos compostos EuZgel e EuZcristal teve início pela técnica de Infravermelho (FTIR), no qual foram identificadas bandas em 3500 cm-1 correspondentes ao grupo OH, que se mostrou mais alargados para o sistema gelificado, quando comparado ao sistema sólido, e ainda, indicativos de coordenação por parte do terminal S=0, com sinais entre 1009 – 1294 cm-1 para os dois materiais sintetizados. Tais eventos foram ratificados pelo emprego da técnica de espalhamento Raman. O novo perfil cristalino foi identificado através de difratograma de raios-x para o sistema EuZcristal, assim como o caráter gel do sistema EuZgel identificado por técnicas rotacionais e oscilatórias de reologia, inferindo sobre o comportamento sólido do sistema superior ao caráter líquido presente. A estabilidade térmica dos materiais foi analisada por termogravimetria e foram percebidas alterações significativas de degradação a partir de 270 oC, com a degradação da cadeia butílica presente na estrutura orgânica do zwitteríon, sendo gerados resíduos por efeito térmico em aproximadamente 650 oC para o sistema EuZgel e 900 oC para o sistema EuZcristal. A transformação de fase ocorrida do gel para o cristal foi identificada for calorimetria diferencial de varredura (DSC), identificando a temperatura de formação dos cristais em torno dos 232 oC, tendo as etapas intermediárias de transformação monitoradas por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Os sistemas tiveram suas identidades espectroscópicas exploradas, pela técnica de absorção na região do ultravioleta-visível, foram atribuídos centros de bandas em 214 nm; 288 nm e 301 nm para EuZcristal; zwitteríon e EuZgel, respectivamente. E através da excitação dos sistemas em 395 nm, foram obtidos espectros de fotoluminescência, monitorando a emissão em 615 nm (5D0→7F2) e estimados os tempos de vida no estado excitado na ordem de 0,23 ms para o sistema gelificado e 1,53 ms para o sistema cristalino. O estudo teórico acerca da geometria em volta do íon central (Eu3+) foram realizados através dos cálculos dos estados excitados pelo Luminescence Package (LUMPAC) e a coordenação geométrica tridimensional otimizada pelo programa Recife Model 1 (RM1). Foram coletadas 60 impressões digitais em lâminas de vidro, onde metade destas foram submetidas à revelação pelo material EuZcristal e a outra metade, transferida para fita de coleta, para deposição em forma de filme do sistema EuZgel, correspondente a 30 dias de monitoramento das impressões. Estes registros papilares mostraram a eficiência dos compostos na atuação da elucidação de linhas papilares ao longo do tempo, com eficiência luminescente e visual até o 10o dia de coleta para o relevador na fase gel e eficiência até o 30o dia na utilização do sistema na fase cristalina.