Síntesis, caracterización y funcionalización de Y0.95Eu0.05BTC (MOF-76) para su potencial aplicación como sensor luminiscente

ZULMA MORENO; GOMEZ, GERMAN E.; GRISELDA E. NARDA; MARÍA CELESTE BERNINI

El Calafate

Congreso; XXIII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2023

UNPA

Introducción. Recientemente se han estudiado Redes Metal Orgánicas (MOFs)basadas en iones lantánidos como materiales para el desarrollo de biosensores luminiscentes, debido a que las transiciones electrónicas 4f-4f de estos metales son hipersensibles a los cambios químicos del medio dando como resultado la exaltación o el apagado de la luminiscencia del material con la variación de la concentración de ciertas especies químicas. En nuestro grupo, esto fue observado para el MOF-76obtenido a partir de Eu3+ y ácido trimésico (BTC), con el cual fue posible detectar moléculas de agrotóxicos que apagan la luminiscencia del material.1 Por otro lado, el MOF-76 es susceptible de someterse a tratamiento térmico para remover las moléculasde solvente coordinado dando lugar a sitios de coordinación no saturados (CUS, Coordinatively Unsaturated Site), los cuales presentan alta acidez de Lewis y resultan,por lo tanto, funcionalizables mediante tratamientos post-síntesis, para mejorar la respuesta física del material. En este sentido la incorporación de un cromóforo como la fluoresceína (Flsc) potenciaría la aplicación de este material en base a sus propiedades luminiscentes sumando una segunda señal luminiscente adicional a la propia del material derivada de la presencia del dopante Eu3+.Resultados. Se realizó la síntesis solvotermal del compuesto Y0.95Eu0.05BTC con DMF, agua y etanol. Mediante difracción de rayos X de polvos (PXRD) se pudo determinar que el material sintetizado presenta la estructura de MOF-76. Se caracterizó por espectroscopía FTIR y ATG-DSC, verificando una estabilidad térmica en aire hasta 450 °C. Posteriormente, se llevó a cabo la activación del compuesto a 220°C, 6 h, en vacío dinámico, a fin de evacuar el solvente de los poros y generar los sitios CUS. Los patrones de PXRD medidos después del tratamiento térmico mostraron que la estructura permanece estable. El análisis FTIR del sólido activado muestra la desaparición de las bandas relacionadas con la DMF. Se estudió la impregnación del MOF con Flsc variando la naturaleza del solvente (agua y etanol) y el tiempo de contacto. En ambos casos, se verificó mediante espectrofotometría UV-Vis que ocurre una adsorción cuantitativa de Flsc; sin embargo, cuando el solvente es agua, el MOF parece sufrir una transición de fase cristalina. El diagrama de PXRD del MOF impregnado con solución acuosa de Flscmuestra que además de la estructura original aparecen nuevos picos relacionados a unpolímero de coordinación 1D. En cambio, cuando la impregnación con Flsc se realizaempleando etanol como solvente y se controla el tiempo de contacto, la estructura 3D del MOF-76 se conserva, sin observarse fases cristalinas secundarias.Conclusiones. logró sintetizar y activar el material dopado Y0.95Eu0.05BTC (MOF-76) y funcionalizarlo con Flsc estudiando la naturaleza del solvente de impregnación y el tiempo de contacto. Referencias1) Gómez, G.E. et al. Sensors. 2019, 19, 1260-1276