Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://hdl.handle.net/1843/38609
Tipo: Dissertação
Título: Estados estacionários múltiplos de fluorescência e fosforescência em pequenos domínios de moléculas orgânicas derivados de fenazina
Autor(es): Gustavo Henrique Rocha Soares
Primeiro Orientador: Luiz Alberto Cury
Primeiro membro da banca : Franklin Massami Matinaga
Segundo membro da banca: Luiz Cláudio de Carvalho
Resumo: Neste plano de mestrado apresentamos uma proposta para um estudo das propriedades ópticas de filmes orgânicos contendo um conjunto de poucas moléculas orgânicas interagentes e/ou um conjunto de moléculas isoladas, derivadas de Fenazina, distribuídas numa matriz opticamente inerte de Zeonex. Medidas espectroscópicas neste tipo de sistema de poucas moléculas e/ou um conjunto de moléculas isoladas permite a obtenção de informações diferenciadas, cuja a principal característica do espectro de emissão contém apenas contribuições de poucas conformações moleculares e não mais uma soma mediada de emissões de muitas conformações moleculares. Filmes dropcast contendo poucas moléculas interagentes se constrói a partir de uma solução com concentrações moleculares relativamente baixas. A diluição de poucas moléculas orgânicas numa matriz polimérica envolve interações estéricas dessas moléculas orgânicas com moléculas da matriz. Assim, é esperado que a distribuição das moléculas orgânicas na matriz ocorra de maneira heterogênea, com a possível formação de diferentes conformações moleculares, distribuídas aleatoriamente no volume do filme. Esta configuração é esperada após a secagem do solvente no processo de deposição da solução de blenda de moléculas orgânicas em Zeonex. É bem sabido que em moléculas de fenazinas, em particular para a fenazina (9,10- diazaantraceno), a fluorescência é muito fraca e sua fosforescência relativamente forte. Trabalhos relativamente antigos reportaram a forte emissão fosforescente das fenazinas e suas derivadas. Este fato mostra que os estados singletos Sn excitados nas fenazinas, relaxam para algum outro estado eletrônico em tempos mais curtos que aqueles relativos aos decaimentos radiativos (Sn → S0) naturais, sendo o caminho principal dessa conversão os estados tripletos. Decaimentos não radiativos, envolvendo perda de energia via excitação de modos vibracionais, ocorrem entre os estados tripletos e prejudicam a intensidade de emissão fosforescente nestes compostos, principalmente em altas temperaturas. Nesse sentido, nosso trabalho se insere na possibilidade de produzirmos filmes de blendas de derivada de fenazinas em uma matriz de Zeonex em concentrações relativamente baixas. O Zeonex, um polímero ciclo-olefin (ZEON Corporation), é um material opticamente inerte e foi usado como uma matriz hospedeira para impor uma dispersão das moléculas orgânicas derivadas de fenazina, limitando as interações intermoleculares, e, ao mesmo tempo, impor uma maior rigidez molecular a elas. Ou seja, as propriedades de absorção e de emissão das moléculas derivadas de fenazina não são modificadas pela presença da matriz de Zeonex e a maior rigidez matricial impede o decaimento não-radiativo, evitando a perda de energia via excitação de modos vibracionais mesmo em temperatura ambiente, como discutiremos em nossos resultados mais adiante. As concentrações baixas das moléculas nos permitirão observar observar emissões fluorescentes e fosforescentes de diferentes conformações moleculares e poderemos explorá-las no estado estacionário, via medidas de decaimento temporal, em temperatura ambiente e em baixas temperaturas.
Abstract: In this M.Sc. in Physics is presented the experimental results of our study of the optical properties of dropcast films containing a set of few domains of organic interacting derivative molecules of Phenazine, which were distributed randomly in an optically inert matrix of Zeonex. Low concentration of organic molecules in a host matrix involves steric interactions of them with the Zeonex molecules. Small domains of these few organic molecules at different molecular conformations would be created and would be randomly distribute in the matrix, originating a heterogeneous system. Spectroscopic measurements in this type of system allow the acquisition of new information about the molecular conformations of few interacting molecules and no more an average contribution of the sum of emissions from many molecular conformations. It is well known that phenazine compounds, in particular the phenazine (9,10-diazaanthracene), present very weak fluorescence and relatively strong phosphorescence. This fact shows that singlet states Sn excited in phenazines relax to some other electronic state at shorter times than those related to natural radiative decays (Sn → S0). The main path of such conversion is the intersystem crossing to triplet states. In addition, non-radiative decays, involving energy loss through excitation of vibrational modes, occur between triplet states which harm the intensity of phosphorescent emission in these compounds, especially at high temperatures. This work will discern about optical steady-state emission properties at room and at low temperatures of dropcast films of phenazine derivative blends in a Zeonex matrix at relatively low concentrations. Zeonex, a cycloolefin polymer (ZEON Corporation), is an optically inert material and it has been used as a host to induce a dispersion of derivative phenazine organic molecules, limiting their intermolecular interactions, and, at the same time, imposing greater molecular stiffness to them. The absorption and emission properties of the derivative phenazine molecules will not be modified by the presence of the Zeonex matrix. The higher matrix rigidity will prevent non-radiative decays, avoiding the lost of energy by excitation of vibrational modes even at room temperature, which will favor the phosphorescent emissions. fluorescent and phosphorescent emissions from different molecular conformations will be discussed in this work.
Assunto: Fenazina
Física atômica
Física molecular
Fluorescência
Fosforescência
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Minas Gerais
Sigla da Instituição: UFMG
Departamento: ICX - DEPARTAMENTO DE FÍSICA
Curso: Programa de Pós-Graduação em Física
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/pt/
URI: http://hdl.handle.net/1843/38609
Data do documento: 13-Ago-2019
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