Rendimientos cuánticos de fluorescencia en suspensiones

ANALÍA IRIEL; ENRIQUE SAN ROMÁN

Tandil, pcia. de Buenos Aires, Argentina

Congreso; XV Congreso de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2007

Las propiedades fotofísicas de colorantes unidos a soportes sólidos difieren en general de las encontradas en solución. Cuando el colorante se encuentra en la superficie del sólido, éstas son función de la naturaleza del entorno. En la actualidad, sin embargo, no existen métodos confiables para determinar rendimientos cuánticos en suspensiones que dispersan la radiación. Por ello, el objetivo de este trabajo a largo plazo consiste en diseñar metodologías adecuadas para determinar rendimientos cuánticos de fluorescencia y de generación de oxígeno singlete utilizando como referencia colorantes en solución. Para ello es necesario que la muestra y la referencia posean campos de radiación similares cuando son irradiados con la misma geometría. Ello es posible si la muestra en suspensión se contrasta con una referencia compuesta por un colorante disuelto en contacto con un sólido sobre el cual no se adsorbe significativamente y que actúa exclusivamente como dispersor de la radiación. Ambas suspensiones deben ser suficientemente concentradas para que la transmitancia sea nula. La fracción de radiación absorbida se determina en este caso por reflectancia. Como primer paso hacia este objetivo se estudió el comportamiento de rodamina 101 (R101), estándar usual en solución (FF = 1), en etanol, en contacto con diferentes soportes sólidos. Luego de ensayar diversos materiales se concluyó que TiO2 (Degussa P25, 48 m2g-1) presenta las características requeridas. Los espectros de reflectancia difusa evidencian que el colorante no se agrega aún a concentraciones cercanas a 10-4 M. El rendimiento cuántico de fluorescencia se obtuvo en forma absoluta y se corrigió por reabsorción y reemisión de la radiación usando modelos adecuados. El espectro de emisión corregido y el de absorción son similares a los hallados en solución etanólica pero se hallan desplazados hacia el rojo alrededor de 12 nm. En un amplio intervalo de concentración, el rendimiento cuántico verdadero es 0.9. Estos resultados se comparan con los obtenidos en trabajos anteriores [1], en que se demostró que FF sobre celulosa microcristalina y sílice es en general menor que 1 y, en el primer caso, es función de la penetración del colorante en la matriz polimérica. El mismo colorante en solución en las cercanías de una superficie de cuarzo posee rendimientos cuánticos dependientes de la distancia del colorante a la superficie [2]. La evidencia obtenida indica que, a pesar de no existir una adsorción apreciable sobre TiO2, la superficie posee efecto sobre las propiedades espectroscópicas y fotofísicas del colorante.   [1] Analía Iriel, Tesis, Universidad de Buenos Aires, 2006 [2] A.J. de Mello, J.A. Elliott, G. Rumbles, J. Chem. Soc. Faraday Trans., 1996, 92, 4723-4731 Agradecimientos: ANPCyT (PICT 11685), CONICET (PIP 5472) y UBA (UBACyT X319) por el soporte financiero