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Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.unb.br/handle/10482/19937
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Title: Desenvolvimento de novos complexos e filmes nanoestruturados contendo íons lantanídeos com potenciais propriedades luminenscentes e aplicações eletroquímicas
Authors: Rodrigues, Fernanda Sodré
Orientador(es):: Camargo, Maryene Alves
Assunto:: Íons lantanídeos
Compostos de coordenação
Filmes nanoestruturados
Issue Date: 12-Apr-2016
Citation: RODRIGUES, Fernanda Sodré. Desenvolvimento de novos complexos e filmes nanoestruturados contendo íons lantanídeos com potenciais propriedades luminenscentes e aplicações eletroquímicas. 2015. xvi, 70 f., il. Dissertação (Mestrado em Química)—Universidade de Brasília, Brasília, 2015.
Abstract: Os íons lantanídeos (Ln) possuem propriedades únicas que lhes proporcionam um amplo potencial de aplicação, principalmente como compostos de coordenação, pois certos ligantes (bases de Schiff, por exemplo) podem intensificar suas propriedades luminescentes pelo efeito antena. Por outro lado, filmes nanoestruturados automontados contendo nanotubos de carbono (CNTs) são de grande interesse, devido a sua aplicação como sensores eletroquímicos. Diante disso, a incorporação de íons Ln em filmes nanoestruturados alternados com CNT consiste de um sistema inovador. A etapa inicial desse trabalho consistiu na síntese e caracterização de compostos de coordenação de íons lantanídeos obtidos a partir de bases de Schiff derivadas de β-aminoácidos. Primeiramente, foram sintetizados dois ligantes: o 5-bromosalicil-beta-fenilalanina (BS1) e o 5-bromosalicil-beta-alanina (BS2). A partir da BS1 foram sintetizados 4 complexos inéditos: Tb-BS1 (1), Eu-BS1 (2), Gd-BS1 (3) e Gd2-BS1 (4) e por meio do ligante BS2 o complexo inédito Gd-BS2 (5) foi obtido. Todos os complexos foram caracterizados por PF, espectroscopias no IV e UV-Vis e TG. Pela análise de espectroscopia no IV é possível inferir que em todos os complexos, a coordenação do lantanídeo ocorre pelos átomos de oxigênio dos grupos fenol e carboxilato (bidentado) presentes nos ligantes. Porém não foi possível elucidar as composições moleculares dos referidos complexos. Os estudos preliminares de luminescência dos complexos 1 e 2 revelaram seus potenciais como sondas luminescentes. Em uma segunda etapa do trabalho, foram desenvolvidos 2 filmes ultrafinos automontados (nanoestruturados) pela técnica de automontagem LbL, processando íons lantanídeos (Tb3+ e Eu3+) alternados com CNTs: Tb-CNT e Eu-CNT. Tais filmes foram caracterizados por espectroscopia no UV-Vis e Raman. Na espectroscopia no UV-Vis pôde-se acompanhar o crescimento homogêneo dos filmes em cada bicamada. Já pela análise de espectroscopia Raman pôde-se inferir sobre a possibilidade da formação dos filmes automontados por ligações covalentes (provável coordenação dos íons Ln ao CNT). A aplicação como sensor eletroquímico na detecção de dopamina (DA) do filme Tb-CNT foi testada na presença e ausência de um interferente, ácido ascórbico (AA), por meio da técnica de voltametria cíclica. O sensor (filme Tb-CNT) não apresentou seletividade na presença do interferente AA, entretanto apresentou maior sensibilidade quando comparado ao sensor de referência também produzido PDAC-CNT, demonstrando a promissora aplicação do filme Tb-CNT como sensor eletroquímico.
Abstract: Lanthanide ions (Ln) have unique characteristics, which provide them with a variety of applications, mainly as coordination compounds, since some ligands, like Schiff bases, can intensify their luminescent properties by the antenna effect. On the other hand, nanostructure assembly films with carbon nanotubes (CNTs) are of great interest due to their use as electrochemical sensors. Therefore, the incorporation of Ln ions in films nanolength scale alternated with CNTs would produce an innovative system. The initial stage of this work consisted in the synthesis and characterization of coordination compounds of lanthanide ions obtained from Schiff bases derived from β-amino acids. Initially, 2 ligands were synthetized: 5-bromidesalicylic-beta-phenylalanine (BS1) and 5-brominesalicylic-beta-alanine (BS2). Utilizing the ligand BS1, 4 new complexes where developed: Tb-BS1 (1), Eu-BS1 (2), Gd-BS1 (3) and Gd2-BS1 (4), while the new complex Gd-BS2 (5) was obtained from the ligand BS2. All the complexes where characterized by MP, IR and UV-Vis spectroscopy and TG analysis. From the IR spectra it is possible to infer that in all the complexes the coordination of the lanthanide occurs by the oxygen atoms of the phenol and carboxylate (bidentate) groups present in the ligands, however, it was not possible to clarify their molecular composition. The preliminary luminescence studies of complexes 1 and 2 revealed their potential as luminescent probes. In the second stage of this work, 2 ultrathin film assemblies’ assembly (nanostructure) were developed by the layer-by-layer (LbL) technique, incorporating lanthanide ions (Tb3+ and Eu3+) alternated with CNTs: Tb-CNT and Eu-CNT. These films where characterized by UV-Vis and Raman spectroscopy. The homogeneous growth of the films at each bilayer could be observed by UV Vis spectroscopy. Meanwhile, with the Raman spectroscopy data the possibility of formation of the ultrathin film assembly by covalent bonds (likely coordination between the lanthanide ions and the CNT) could be inferred. The application of Tb-CNT as an electrochemical sensor for the detection of dopamine (DA) was tested in the presence and absence of an interfering agent, ascorbic acid (AA), by the cyclic voltammetry technique. The sensor Tb-CNT was not selective in the presence of AA, although it presented high sensibility when compared to the reference sensor, PDAC-CNT, evidencing its potential application as an electrochemical sensor.
Description: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, 2015.
Licença:: A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.
DOI: http://dx.doi.org/10.26512/2015.12.D.19937
Appears in Collections:IQ - Mestrado em Química (Dissertações)

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