Complexo [Eu(mppdOH)3] : de dosímetro de radiação UV a termômetro molecular

Abstract

Este trabalho reporta a síntese, caracterização, investigação das propriedades luminescentes e foto-oxidação do complexo β-dicetonato [Eu(mppd)3] (mppd = ânion 1,3-Bis-(1-metil-1H-pirrol-2-il) propan-1,3-dionato), além da potencial aplicação da sua forma foto-oxidada, [Eu(mppdOH)3], como dosímetro de radiação UV e termômetro molecular. Inicialmente foi sintetizado o pré-ligante Hmppd (1,3-Bis-(1-metil-1H-pirrol- 2-il) propan-1,3-diona) a partir da reação entre o N-metil pirrol e cloreto de malonil. O pré-ligante foi caracterizado por RMN de 1H, análise termogravimétrica e cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas. O complexo [Eu(mppd)3] apresenta transições características do íon Eu3+ (5D0 7FJ, J = 0, 1, 2, 3 e 4), sendo a 5D0 7F2 a principal responsável pela fotoluminescência no vermelho e sofre foto- oxidação quando submetido a radiação UV em 344 nm, resultando na intensificação da luminescência do íon Eu3+. Após 15 minutos de irradiação, a intensificação da emissão atinge um patamar que se mantém por mais 15 minutos até começar a decair. Foram realizadas tentativas de produção de dispositivos luminescentes através da inserção do ligante mppd ou do complexo [Eu(mppd)3] em uma matriz supramolecular de hidrogel e em uma matriz polimérica de polivinilpirrolidona. No entanto, esses procedimentos não apresentaram resultados satisfatórios. Além disso, foi avaliada a fotoestabilidade do complexo foto-oxidado, [Eu(mppdOH)3], sob exposição à radiação UV (λirr = 343 nm). Os resultados dos espectros de emissão mostraram que houve uma perda de 80% da sua luminescência após 60 minutos de exposição, evidenciando a sua fotodegradabilidade. Ainda, investigou-se o comportamento termométrico do complexo [Eu(mppdOH)3] na faixa de temperatura de 308 a 323 K, utilizando a razão entre as intensidades integradas de emissão do íon Eu3+ e do ligante como parâmetro termométrico. A energia de ativação encontrada pelo modelo Mott-Seitz foi de 4.239 cm-1, supondo-se, portanto, que a banda de transferência de carga do Eu3+ seja o principal mecanismo de desativação da luminescência.