Linhas de pesquisa

As aplicações baseadas na luminescência dos íons terras raras (TR) têm alcançado
uma posição importante na sociedade moderna. Por exemplo, os fósforos de TR são usados
em iluminação, lasers, fibras ópticas, tubos de raios catódicos, diagnósticos de raios-x,
detecção de radiação (raios-g e de elétrons), etc. Existe atualmente, um crescente interesse no
desenvolvimento de dispositivos eletroluminescentes (EL) utilizando íons TR como centro
emissor, principalmente visando suas aplicações em monitores de telas planas.Um dos nossos
objetivos é preparar compostos contendo íons TR altamente luminescentes para a produção
dos chamados dispositivos moleculares conversores de luz (DMCL) e estudar as suas
propriedades fotoluminescentes. O nosso grupo vem se dedicando ao estudo fotoluminescente
de complexos de TR contendo ligantes orgânicos: macrocíclicos, calixarenos, b-dicetonatos,
AZT, peptídeos, polímeros, amidas, etc., bem como com matrizes inorgânicas dopadas com
íons terras raras, (exemplos: zeólitas e TR2(WO4)3:Eu3+,Tm3+,Eu2+,Tb3+,Sm3+). Esses
complexos têm apresentado alto rendimento quântico tornando-se promissores na aplicação
como marcadores ópticos e fluoroimunoensaios. Compostos altamente luminescentes estão
sendo desenvolvidos para possível aplicação como marcadores ópticos luminescentes em
cédulas brasileiras (Casa da Moeda do Brasil). Por exemplo, o composto
[Eu(TTA)3(DBSO)2], sintetizado em nosso laboratório apresenta um rendimento quântico de
85%, o mais alto, até momento, em compostos de coordenação. Resina epóxi, componente de
alto percentual nas formulações de tinta em pó, vem sendo preparada com vários complexos
de dicetonatos de TR3+ (Eu3+, Gd3+ ou Tb3+) e investigadas através de espectroscopia
fotoluminescentes. Além disso, nanomateriais contendo íons TR estão sendo preparados pelos
métodos: de combustão, Pechini, sol-gel, polimerização e etc. Novos materiais com
características completamente diferentes podem ser obtidos, o que leva a uma enorme
flexibilidade das estruturas em escala nanométrica e conseqüentemente bastante versáteis
quanto às propriedades ópticas. Também estamos voltados para o desenvolvimento de
dispositivos orgânicos emissores de luz (organic light emitting devices - OLEDs) contendo íons
TR como centro emissor. A corrida pela evolução tecnológica de dispositivos óptico-
eletrônicos conversores de luz justifica a dedicação à área de complexos de terras raras
altamente luminescentes. Os íons TR utilizados nos dispositivos eletroluminescentes são
conhecidos por exibirem alta luminescência com bandas espectrais extremamente finas, devido
à estrutura dos seus níveis de energia, tempos de vida longos, alta eficiência quântica e cores
puras (monocromáticas). Deve-se frisar que o nosso grupo em colaboração com o Prof. Dr.
Marcos Cremona (PUC-RJ) têm sido os pioneiros no Brasil no desenvolvimento dos
dispositivos eletroluminescentes utilizando os íons európio e samário trivalentes como centros
emissores A intensidade de luminescência 4f-4f em compostos de coordenação com íons TR é
o resultado de um balanceamento entre taxas de absorção, de decaimentos não radiativos, de
transferência de energia ligante-metal, e de emissão envolvidas quando radiação
eletromagnética incide sobre esses compostos. Os dados espectrais destes sistemas fornecem
das estruturas dos níveis de energia e informações sobre o ambiente químico em torno do íon
TR (sonda espectroscópica).