Materiais do tipo gel metal-orgânico contendo íons Eu+3 : síntese e propriedades espectroscópicas

Abstract

O presente trabalho descreve a síntese de novos materiais luminescentes a partir da reação entre glutamato monossódico (GMS) e o íon Eu+3. Os materiais produzidos apresentam propriedades semelhantes às de géis e foram caracterizados através das técnicas de espectroscopia vibracional na região do infravermelho, espectroscopia Raman, espectroscopia de luminescência e ressonância magnética nuclear de 1H, 13C, HSQC e HMBC. Os espectros de infravermelho mostraram mudanças nas energias das vibrações do grupo carboxilato (COO-), de 1395 cm-1 para 1400 cm-1 e de 1600 cm-1 para 1550 cm-1, para os estiramentos simétrico e assimétrico, respectivamente. Esses deslocamentos indicam que o grupo carboxilato atua em um modo de coordenação quelato aos centros metálicos. Os espectros Raman apresentaram sinais entre 1615-1630 cm-1, que caracterizam o estiramento assimétrico do grupo carboxilato. Os materiais apresentaram emissão característica do európio (612 nm com excitação em 395 nm). Os espectros de emissão também apresentaram características relacionadas às transições 5D0→7FJ (J = 1-4). Através do perfil espectral pôde-se sugerir que os íons Eu+3 ocupam um ambiente de baixa simetria. O comportamento biexponencial de decaimento radiativo sugere que os íons Eu3+ ocupam dois ambientes de coordenação distintos. Os experimentos de RMN são coerentes no que diz respeito às posições dos hidrogênios e carbonos do GMS. Com a adição do íon Eu+3 ao ligante, os sinais referentes aos prótons deslocaram significativamente na direção do campo baixo, indicando a interação entre os íons metálicos e o ligante. Foram sintetizados também materiais contendo misturas dos íons Eu3+ e La3+. Mesmo havendo diminuição da concentração dos íons Eu3+ nos materiais, levando a um menor deslocamento químico, o perfil espectral não apresentou mudanças significativas, indicando que a diminuição não afeta as interações nos demais materiais. Por fim, foi proposto um mecanismo de complexação do íon Eu+3 na matriz orgânica.