Transferencia de energía electrónica en medios dispersivos

A. IRIEL Y E. SAN ROMÁN

Río Hondo, Argentina

Congreso; XIV Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2005

En sistemas compuestos por colorantes distribuidos al azar sobre partículas sólidas a muy altas concentraciones locales pueden ocurrir procesos de transferencia de energía electrónica trivial y no radiativa, cuya eficiencia depende de la proximidad entre las moléculas de colorante y del estado de agregación de los mismos. En el presente trabajo se estudia el sistema compuesto por el éster succinimídico del ácido 3-sulfonamidopropiónico (Dapoxyl®), que actúa como donor de energía, y 5-(y-6)-carboxinaftofluoresceína, que actúa como aceptor. Ambos colorantes están coadsorbidos sobre celulosa microgranular (diámetro medio 20 mm). El donor se eligió por su alto rendimiento de fluorescencia (FF @ 1) y su gran corrimiento de Stokes (126 nm); su espectro de emisión se extiende ca. ± 100 nm alrededor de 550 nm, con una buena superposición con el espectro del aceptor, centrado en 630 nm. Se obtuvieron espectros de reflectancia difusa y de fluorescencia de muestras compuestas por los colorantes puros y sus mezclas y se resolvieron en términos de las componentes correspondientes al donor y al aceptor. A partir de un modelo desarrollado para muestras ópticamente gruesas afectadas por dispersión de luz basado en la teoría de Kubelka-Munk, las eficiencias de transferencia no radiativa de energía se calcularon a partir de la relación de espectros de fluorescencia evaluados para el donor y el aceptor según las ecuaciones: donde Idl es el espectro de fluorescencia observado, fdl el espectro en ausencia de transferencia de energía, R la reflectancia difusa de la muestra, F el rendimiento cuántico de fluorescencia, a la fracción de radiación absorbida por cada especie, g(l,l0) es una función de corrección por transferencia trivial de energía y P son integrales de solapamiento espectral, mientras que el superíndice ° indica componente puro y los subíndices D y A, donor y aceptor respectivamente. Se observó que el donor y el aceptor no se agregan entre sí ni forman heteroagregados y no se forman excímeros en las condiciones de trabajo. Tanto el mecanismo trivial como el no radiativo (Förster) contribuyen a la transferencia de energía, con una eficiencia de transferencia no radiativa de hasta un 60 % a altas concentraciones de aceptor, independientemente de la concentración del donor.