ÁREA: Materiais
TÍTULO: ESTUDOS DE ALGUMAS PROPRIEDADES ESPECTROSCÓPICAS DO FILME DERIVADO DE 2-AMINOFENOL
AUTORES: MARINA C. PEREIRA (UFU) ; LEANDRO G. DA SILVA (UFU) ; SABRINA N. VIEIRA (UFU) ; LUCAS F. FERREIRA (UFU) ; DIEGO L. FRANCO (UFU) ; ANA G. BRITTO-MADURRO (UFU) ; REINALDO RUGGIERO (UFU) ; JOÃO M. MADURRO (UFU)
RESUMO: Filmes poliméricos têm sido extensivamente estudados devido as suas propriedades eletrônicas, eletroquímicas e fotoquímicas. Neste trabalho foram investigadas as propriedades espectroscópicas de filmes poliméricos derivados de 2-aminofenol, por absorção eletrônica em extensão de UV-Vis e espectroscopia de fluorescência por emissão, tanto do monômero quanto do polímero.
PALAVRAS CHAVES: poli(2-aminofenol), eletropolimerização, fluorescência.
INTRODUÇÃO: Uma posição de destaque no avançado campo dos materiais poliméricos é certamente ocupado pelos polímeros condutores, os quais são uma nova classe de materiais com propriedades eletrônicas, eletroquímicas e óticas de grande interesse.
O 2-aminofenol (2-AMF) é um interessante material eletroquímico, pois apresenta em sua estrutura monomérica dois grupos funcionais (NH2 e OH), os quais podem ser oxidados. Tais grupos apresentam comportamento eletroquímico semelhante à anilina e/ou fenol. Nos filmes poliméricos, seus grupos funcionais podem continuar disponíveis após a polimerização, constituindo sítios reativos para incorporação de metais e/ou biomoléculas, gerando novos materiais com aplicações, por exemplo, em eletrocatálise (CASTRO et. al., 2008) e biossensores eletroquímicos (BRITO-MADURRO et. al., 2007). Filmes poliméricos podem apresentar características de material semicondutor com propriedades eletrocrômicas, possibilitando o desenvolvimento de novos materiais absorvedores ou emissores de luz (SABBATINI et. al., 1993).
Neste trabalho, as propriedades óticas de filmes de poli-(2-AMF) foram investigadas por espectroscopia de absorção eletrônica na extensão do UV-Vis bem como por emissão de fluorescência, em meio de acetonitrila. O principal objetivo desse estudo foi avaliar as propriedades ópticas deste material, e utilizar esses dados para elaboração futura dos possíveis mecanismos de polimerização.
MATERIAL E MÉTODOS: Para realizar o experimento foi utilizada célula eletroquímica de três compartimentos, barras de grafite como eletrodo de trabalho e auxiliar e um eletrodo de Ag/AgCl como referência.
Os eletrodos foram acoplados à célula eletroquímica contendo solução de 2-AMF em meio de HClO4. A solução foi deaerada com nitrogênio ultrapuro. Os eletrodos de grafite foram polidos com alumina e levados ao ultra-som (UltraSonic Cleaner USC 1450) para remoção de resíduos e depois seco com nitrogênio.
O Poli-(2-AMF) foi preparado por meio de sucessivas varreduras de potencial utilizando um potenciostato da CH Instruments modelo CHI 760C. O material foi extraído e caracterizado por medidas de espectroscopia de absorção no UV-visível(UV- 2501PC UV-VIS Recording Spectrophotometer) e de fluorescência utilizando o Fluorescence Spectrophotometer F-4500 HITACHI, à temperatura ambiente.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: O espectro de absorção para o 2-AMF feito em acetonitrila é caracterizado por uma banda de maior intensidade em 236 nm (banda 1) e outra de menor intensidade em 288 nm (banda 2). As duas bandas são características de transições pi,pi* proveniente de anel aromático, que é fortemente influenciada pelos dois grupos auxocrômicos ligados no anel, substituintes que são considerados fortes doadores de carga eletrônica. Para o poli-(2-AMF) houve mudanças significativas com relação às bandas de absorção em comparação ao monômero. Há uma banda de intensidade máxima por volta de 268 nm (banda 1’) e outra mais difusa que se estende por toda região visível, de 305-710 nm (banda 2’). Ocorre um deslocamento batocrômico de 32 nm em relação à banda 1 do monômero comparado a banda 1’do polímero e de 126 nm em relação a banda 2 do monômero comparado a banda 2’do polímero. Este forte efeito batocrômico no máximo de absorção implica em uma importante deslocalização eletrônica pi demonstrando a presença de um número grande de segmentos conjugados do poli-(2-AMF) (figura 1).
Tanto o monômero quanto o polímero apresentam alta intensidade de emissão de fluorescência. O espectro de emissão de fluorescência para o monômero exibe um pico máximo em 337 nm e para o polímero em 298 nm. Ocorre um deslocamento hipsocrômico no máximo de emissão de fluorescência (variação do comprimento de onda = 39 nm), o que indica uma forte ativação do estado singlete excitado do polímero aumentando assim a energia do sistema, este fato deve-se principalmente à rigidez nas cadeias dos oligômeros do poli-(2-AMF).
CONCLUSÕES: Estes estudos permitem concluir que o filme polimérico derivado de 2-AMF apresenta uma estrutura rígida nas cadeias poliméricas e alta intensidade de emissão de fluorescência.
AGRADECIMENTOS: Os autores agradecem ao CNPq e FAPEMIG pelo apoio financeiro.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: BRITO-MADURRO, A.G.; FRANCO, L. F.; VIEIRA, S. N.; ARIZA, R. G.; GOULART-FILHO, L. R.; MADURRO, J. M. 2007. Immobilization of purine bases in poly-4-aminophenol matrix. J. Mater. Sci., 42: 3238.
CASTRO, C. M.; VIEIRA, S. N.; GONCALVES, R. A.; MADURRO, A. G. B.; MADURRO, J. M. 2008. Electrochemical and morphologic studies of nickel incorporation on graphite electrodes modified with polytyramine. J. Mater. Sci., 43: 475.
SABBATINI, L.; ZAMBONIM, P.G. 1993. Surface characterization of advanced polymers, VCH, 183-206.
