Estudo das propriedades fotoluminescentes e estruturais de materiais híbridos contendo polímero derivado de polifluoreno pelo processo sol-gel

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Data
2014-10-29
Autores
Santos, Thays Cristina Fernandes dos [UNIFESP]
Orientadores
Philadelphi, Laura Oliveira Peres [UNIFESP]
Tipo
Dissertação de mestrado
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Resumo
The present work studied polyfluorenes based in materials with two different steps. The first one, a comparative study of two oligomers was done, with polyfluorenes with different amount of phenylene rings added in the monomer: (poly(2,7-9,9?-dioctylfluorene-1,4-benzene) - oligomer 1 and (poly(2,7-9,9?-dioctylfluorene-p-quaterfenylene) - oligomer 2. Both materials were synthesized by Suzuki reaction and have their structural and photoluminescence properties studied. Moreover, measurements such as UV-Vis, FTIR, fluorescence, thermogravimetry, quantum yields, cyclic voltammetry and gel penetration chromatography were done. The results showed that the oligomers presents high quantum yield (65,2% to oligomer 1 and 85,6% to oligomer 2), the structure oligomer 1 is more rigid and oligomer 2 has more conjugation. In the second step of this work, the oligomer 1 (PF) was incorporated into an organic-inorganic hybrid matrix OIH based on di-ureasil host to evaluate the structure and optical properties of this new material. The synthesis was performed by sol-gel methodology, by incorporating different concentration of PF into the matrix (1, 5, 10 and 20 % of PF) (% w/w). The insertion of PF in the matrix HOI results in high quantum yields (44 % at 340 nm) and the synergism between PF and U(600) matrix observed by FTIR and Thermogravimetry. These properties show that the oligomers and the PF/HOI have potential application as photoluminescent material.
Esta dissertação teve como foco o estudo de materiais derivados de polifluorenos e foi dividida em duas partes. Na primeira etapa, foi realizado um estudo comparativo entre dois oligômeros derivados de fluoreno com variação na quantidade de anéis fenilênicos em sua cadeia: poli(2,7-9,9?-dioctilfluoreno-1,4-benzeno) (oligômero 1) e poli(2,7-9,9?-dioctilfluoreno-p-quaterfenileno) (oligômero 2). Ambos foram sintetizados através de acoplamento de Suzuki e submetidos à análises estruturais e de fotoluminescência a fim de comparar as suas propriedades. Foram realizadas análises de UV-Visível e fluorescência, termogravimetria (TG), rendimento quântico, voltametria cíclica e cromatografia de penetração em gel com ambos os materiais, onde se observou que os oligômeros apresentam uma boa fluorescência, elevado rendimento quântico (65,2 % e 85,6 % para o oligômeros 1 e 2, respectivamente). Os resultados mostraram que o oligômero 1 é mais estruturado enquanto o oligômero 2 é mais flexível com uma maior conjugação da molécula. Na segunda etapa do trabalho, o oligômero 1 f oi incorporado em diferentes porcentagens em uma matriz híbrida orgânica inorgânica (HOI), para avaliar as propriedades estruturais e fotoquímicas desse novo híbrido formado. Estes foram sintetizados via processo sol-gel, contendo diferentes % (% massa/massa) do oligômero 1 (PF) em (0, 1, 5, 10 e 20 %). Nestes, observou que a inserção do PF na matriz melhora o rendimento quântico (44% à 340 nm), quando comparado ao material puro, além de diminuir o Tonset dos materiais HOI/PF. Tais propriedades mostram que os oligômeros estudados e os materiais HOI/PF sintetizados são adequados para aplicações fotoluminescentes.
Descrição
Citação
SANTOS, Thays Cristina Fernandes dos. Estudo das propriedades fotoluminescentes e estruturais de materiais híbridos contendo polímero derivado de polifluoreno pelo processo sol-gel. 2014. 100 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas, Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), Diadema, 2014.