Dissertação de Mestrado #627 – Gustavo Henrique Rocha Soares – 13/08/2019

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 [1] 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 novolume do filme. Estaconfiguração 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. [2] Trabalhos relativamente antigos reportaram a forte emissão fosforescente das fenazinas e suas derivadas. [3-6] 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 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.