Peliculas híbridas luminiscentes: sistemas de detección de metales en solución

BARJA, BEATRIZ C.; BERNARDI, MILAGROS; IGLESIAS, FABRIZIO; BARI, SARA E.; ARAMENDÍA, PEDRO F.

Salta, Argentina

Congreso; XVI Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2009

Asociación Argentina de Investigación Fisicoquimica

PELICULAS HIBRIDAS LUMINISCENTES: SISTEMAS DE DETECCION DE METALES EN SOLUCION Beatriz C. Barja, Milagros Bernardi, Fabricio Iglesias, Sara Bari y Pedro F. Aramendía INQUIMAE / DQIAyQF. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. UBA. . Ciudad Universitaria, Pab. 2, Piso 1, C1428EHA Ciudad de Buenos Aires. Argentina barja@qi.fcen.uba.ar Introducción: Los compuestos de europio se utilizan ampliamente en el campo de los materiales por sus particulares propiedades espectroscópicas: anchos de banda de emisión de unos pocos nm y tiempos de vida del orden del ms1. De resultados previos en solución acuosa se observó que la sensibilidad de la desactivación de la emisión de estos compuestos por cationes de metales de transición depende de la naturaleza de estos últimos. Esta propiedad es la base del funcionamiento para desarrollar dispositivos simples que permitan la detección in situ de metales en solución acuosa2. Objetivos: Fabricar películas transparentes a partir de un precursor híbrido orgánicoinorgánico silanizado que incluya covalentemente un compuesto de Eu(III) capaz de detectar bajas concentraciones de metales. Resultados: Se sintetizó el precursor híbrido PH el cual fue hidrolizado en presencia de TEOS (tetraetoxisilano) con el agregado de una sal de Eu(III). La relación molar del sol es Si: EtOH: H2O: HCl = 1: 22: 5: 5.10-5 (con PH:TEOS = 0.066) con una relación SL/Eu(III)=3. Se depositó el gel sobre vidrios por la técnica de dip-coating obteniéndose películas transparentes que fueron dejadas envejecer por 20 días y secadas en estufa a 60oC (sensores ) para su posterior uso. 1. De resultados previos en solución acuosa se observó que la sensibilidad de la desactivación de la emisión de estos compuestos por cationes de metales de transición depende de la naturaleza de estos últimos. Esta propiedad es la base del funcionamiento para desarrollar dispositivos simples que permitan la detección in situ de metales en solución acuosa2. Objetivos: Fabricar películas transparentes a partir de un precursor híbrido orgánicoinorgánico silanizado que incluya covalentemente un compuesto de Eu(III) capaz de detectar bajas concentraciones de metales. Resultados: Se sintetizó el precursor híbrido PH el cual fue hidrolizado en presencia de TEOS (tetraetoxisilano) con el agregado de una sal de Eu(III). La relación molar del sol es Si: EtOH: H2O: HCl = 1: 22: 5: 5.10-5 (con PH:TEOS = 0.066) con una relación SL/Eu(III)=3. Se depositó el gel sobre vidrios por la técnica de dip-coating obteniéndose películas transparentes que fueron dejadas envejecer por 20 días y secadas en estufa a 60oC (sensores ) para su posterior uso. 2. Objetivos: Fabricar películas transparentes a partir de un precursor híbrido orgánicoinorgánico silanizado que incluya covalentemente un compuesto de Eu(III) capaz de detectar bajas concentraciones de metales. Resultados: Se sintetizó el precursor híbrido PH el cual fue hidrolizado en presencia de TEOS (tetraetoxisilano) con el agregado de una sal de Eu(III). La relación molar del sol es Si: EtOH: H2O: HCl = 1: 22: 5: 5.10-5 (con PH:TEOS = 0.066) con una relación SL/Eu(III)=3. Se depositó el gel sobre vidrios por la técnica de dip-coating obteniéndose películas transparentes que fueron dejadas envejecer por 20 días y secadas en estufa a 60oC (sensores ) para su posterior uso. 2O: HCl = 1: 22: 5: 5.10-5 (con PH:TEOS = 0.066) con una relación SL/Eu(III)=3. Se depositó el gel sobre vidrios por la técnica de dip-coating obteniéndose películas transparentes que fueron dejadas envejecer por 20 días y secadas en estufa a 60oC (sensores ) para su posterior uso.oC (sensores ) para su posterior uso. N H N O H N O Si Si EtO EtO EtO OEt OEt OEt PH En forma simultánea se fabricaron sensores sin y con agregado de un surfactante (CTAB) para estudiar el efecto de la porosidad de ambos sistemas. Se evaluó la respuesta de los sensores por medio de la desactivación de la emision del Eu(III) (front face,
em= 615 nm) por Cu(II) en solución. Los gráficos de Stern Volmer muestran una dependencia lineal con el agregado del desactivante para los sistemas con CTAB mientras que una curvatura hacia abajo es observada en los sistemas sin surfactante. Estos últimos obedecen a un modelo de adsorción tipo Freundlich. Conclusiones: Los sensores sintetizados con CTAB mostraron una alta efectividad para la cuantificación de Cu(II) (LD: 0.04 ppm para un 10 % desactivación) poniendo en evidencia la mayor accesibilidad de los iones Cu(II) hacia y desde los centros emisivos del lantánido. Actualmente se extiende el estudio a otros metales de transición. (1) J. C. Bunzli and C. Piguet. Chem. Soc. Rev. (2005), 34, 1048-1077 (2). B. C. Barja and P. F. Aramendía. Photochem. Photobiol. Sci., 7, 1391-1399. (2008)
em= 615 nm) por Cu(II) en solución. Los gráficos de Stern Volmer muestran una dependencia lineal con el agregado del desactivante para los sistemas con CTAB mientras que una curvatura hacia abajo es observada en los sistemas sin surfactante. Estos últimos obedecen a un modelo de adsorción tipo Freundlich. Conclusiones: Los sensores sintetizados con CTAB mostraron una alta efectividad para la cuantificación de Cu(II) (LD: 0.04 ppm para un 10 % desactivación) poniendo en evidencia la mayor accesibilidad de los iones Cu(II) hacia y desde los centros emisivos del lantánido. Actualmente se extiende el estudio a otros metales de transición. (1) J. C. Bunzli and C. Piguet. Chem. Soc. Rev. (2005), 34, 1048-1077 (2). B. C. Barja and P. F. Aramendía. Photochem. Photobiol. Sci., 7, 1391-1399. (2008) Chem. Soc. Rev. (2005), 34, 1048-1077 (2). B. C. Barja and P. F. Aramendía. Photochem. Photobiol. Sci., 7, 1391-1399. (2008) Photochem. Photobiol. Sci., 7, 1391-1399. (2008)