Estudio por láser flash fotólisis del estado triplete del colorante tionina en micelas inveras

ERNESTO M. ARBELOA; GABRIELA V, PORCAL; SONIA G. BERTOLOTTI; CARLOS M. PREVITALI

Congreso; XVIII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2013

Introducción: El confinamiento de moléculas en un medio organizado permite controlar la eficiencia y cinética de los procesos fotoquímicos. La tionina es un colorante fenotiazínico que posee una intensa absorción en la zona de los 550-600 nm, y esto posibilita su empleo como fotosensibilizador de diversas reacciones. En particular, se ha empleado en la fotoiniciación de la polimerización de monómeros vinílicos junto con una amina alifática como co-iniciador, usando radiación visible. El mecanismo propuesto para la fotoiniciación se basa en la transferencia de electrones desde la amina hacia el colorante en su estado excitado triplete, lo cual da origen a radicales que pueden iniciar la cadena polimérica. La idea es explorar estos sistemas fotoiniciadores en microemulsiones con el objetivo de obtener nanopartículas poliméricas de diámetros y pesos moleculares controlados. Para este fin, primero es necesario caracterizar los procesos fotofísicos y fotoquímicos del sistema en condiciones de confinamiento en micelas inversas (MIs). En este trabajo presentamos un estudio de este tipo para el caso de tionina-trietanolamina en MIs de AOT.   Objetivos: Se trata de determinar los parámetros fotofísicos de tionina en microemulsiones de AOT y en particular caracterizar el rendimiento cuántico de estado triplete y la reactividad de éste frente a aminas alifáticas. A tal fin se emplean como dadores de electrones trietanolamina (TEOA), la cual se localiza en la laguna acuosa de las MIs y tributilamina que se ubica en la fase orgánica. Estos estudios se realizan en función de la concentración de AOT y del contenido acuoso, lo cual determina el número y tamaño de las MIs.   Resultados: La caracterización del estado triplete fue realizada mediante la técnica de láser flash fotólisis. Se registraron los espectros de absorción triplete-triplete en ausencia y en presencia de ambas aminas. Las bandas observadas en ausencia de amina pudieron asignarse al estado triplete del colorante, en tanto que en presencia de la amina se observa la tionina en su forma semi-reducida. Esto confirma la presencia de un proceso de desactivación mediante una transferencia de electrón desde la amina al estado triplete del colorante. Se determinaron las constantes cinéticas y el efecto sobre las mismas de la localización de la amina.   Conclusiones: El estado triplete del colorante se forma eficientemente en AOT, decae con una cinética complicada que es función del número de ocupación y reacciona en forma muy eficiente con TEOA. La cinética de decaimiento en presencia de la amina presenta una fase inicial rápida probablemente debida a un proceso intra-micelar y un decaimiento a tiempo largo de primer orden debido al intercambio inter-micelar.