GÉIS POLIMÉRICOS DE COORDENAÇÃO COM ÍONS LANTANÍDEOS: DO DESIGN A APLICAÇÕES EMERGENTES
Gel; Termometria; Sensor de vapor de DMF.
Visando superar limitações das rotas convencionais, desenvolvemos uma síntese
rápida por rota em gel para estruturas metal-orgânicas de lantanídeos (LOFs). Os sistemas
são baseados em ácido 1,3,5-benzenotricarboxílico (H3BTC) ou 1,3,5-tris(4-
carboxifenil)benzeno (H3BTB) com íons Gd3+, Eu3+ e Tb3+, incluindo sistemas mistos
Eu3+/Tb3+ . Foram testadas diferentes formas de secagem, no qual os xerogéis resultantes
(X-Ln-BTC e X-Ln-BTB) apresentaram estruturas cristalinas correspondentes à MOF-76
(73% de cristalinidade) e MIL-103 (44% de cristalinidade), representando a primeira
demonstração dessas estruturas via síntese baseada em gel. Análises reológicas
confirmaram comportamento do tipo gel, deslocamentos referentes a ligação metal
ligante foram encontrados nos espectros de infravermelho de todos os géis, enquanto o
mapeamento por fluorescência de raios X verificou distribuição homogênea dos
lantanídeos. Os géis exibiram rendimentos quânticos de 10,2–36,4% e eficiente
transferência de energia Tb3+ → Eu3+, atingindo até 93% de eficiência para o Eu5Tb95-
BTB, demonstrando que os materiais podem ser usados para aplicações raciométricas.
Sob excitação por raios X (12 keV), os géis em estado de LOFs demonstraram cintilação
com linhas de emissão estreitas. Como termômetros luminescentes (15–315 K), o xerogel
X-Eu10Tb90-BTC atingiu sensibilidade máxima (Sₘ) de 1,86 %K-1 a 315 K, enquanto X
Eu5Tb95-BTC demonstrou 1,69 %K-1 a 15 K com Sᵣ > 1 %K-1 na faixa criogênica (15–45
K), superando outros sistemas Eu/Tb-BTC. O xerogel de X-Eu5Tb95-BTB exibiu detecção
seletiva e reversível de vapor de DMF. Este estudo apresenta uma síntese versátil gel
para-LOF que possibilita materiais luminescentes multifuncionais para termometria
criogênica, cintilação de raios X e sensoriamento de vapores.