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PUBLICACIÓN CIENTÍFICA

Trabajo conjunto sobre sensores ópticos

Un enfoque teórico-experimental hacia el diseño de sensores ópticos luminiscentes de compuestos orgánicos volátiles

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Área Comunicación Institucional INTEQUI (©)

Investigadores del CONICET-San Luis, Universidad Nacional de General Sarmiento,  Universidad Nacional de San Luis y Universidad de Gante, Bélica publican un enfoque teórico-experimental hacia el diseño de sensores ópticos, en el "Journal Polymers",  revista científica de acceso abierto revisada por pares que se centra en la ciencia de los polímeros.  Germán Gomez, Osvaldo Rosas y Héctor Baldoni integran el Centro Científico Tecnológico San Luis (INTEQUI- IMIBIO); Mariana Hamer forma parte del Instituto de Ciencias de la Universidad Nacional de General Sarmiento; y Maya Boone y Rik Van Deun de la Universidad de Gante en Bélgica.
  • Revista
 Polymers (Multidisciplinary Digital Publishing Institute)
  • Título
"Engineering Photoluminescence of Lanthanide Doped Yttrium-MOF-76 for Volatile Organic Compound Sensing"
  • En español
"Ingeniería de la fotoluminiscencia de Yttrium-MOF-76 dopado con lantánidos para la detección de compuestos orgánicos volátiles."
Autoría
  • Germán Gomez (1-2)
  • Osvaldo Rosas (1-2)
  • Mariana Hamer (3)
  • Héctor Baldoni (1-4)
  • Maya Boone (5)
  • Rik Van Deun (5)
1
Área de Química General e Inorgánica “Dr. G. F. Puelles”, Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia, Universidad Nacional de San Luis, Ejército de los Andes 950, San Luis 5700, Argentina
2
Instituto de Investigaciones en Tecnología Química (INTEQUI), Almirante Brown 1455, San Luis 5700, Argentina
3
Área Química, Instituto de Ciencias, Universidad Nacional de General Sarmiento, CONICET. J. M. Gutiérrez 1150, Buenos Aires 1613, Argentina
4
Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis (IMIBIO-SL), CONICET-UNSL, Av. Ejército de los Andes 950, San Luis 5700, Argentina
5
L3—Luminescent Lanthanide Lab, Department of Chemistry, Ghent University, Krijgslaan 281, Building S3, 9000 Gent, Belgium
  • Resumen
 Se obtuvo un conjunto de estructuras metal-orgánicas tridimensionales, denominadas MOF-76, pertenecientes al grupo espacial tetragonal P4₃22, basadas en Y(BTC)(H₂O)₁.₁ (1,3,5-bencenotricarboxilato), dopadas con Eu³⁺, Tb³⁺ y Eu³⁺/Tb³⁺, mediante condiciones solvotérmicas, y fueron completamente caracterizadas mediante difracción de rayos X de polvos, análisis térmico y vibracional. Además, bajo excitación con luz UV (280 nm), todas las muestras en polvo exhibieron transiciones finas 4f-4f, siendo las más intensas las ⁵D₀ → ⁷F₂ (Eu³⁺) y ⁵D₄ → ⁷F₅ (Tb³⁺). Todas las muestras fueron analizadas fotofísicamente mediante la determinación de los tiempos de vida de luminiscencia, y sus colores de emisión fueron cuantificados mediante el cálculo de sus coordenadas cromáticas y purezas de color.

Asimismo, se calcularon el rendimiento cuántico intrínseco y las constantes radiativas y no radiativas, para establecer una relación estructura–propiedad. En particular, la muestra codopada con Eu/Tb se empleó para monitorear sus emisiones hipersensibles en presencia de pequeños compuestos orgánicos volátiles (COVs), mostrando supresión o aumento de la emisión en disolventes próticos y no próticos. Además, se realizaron cálculos DFT para comprender los procesos de transferencia de energía entre el sensor y los respectivos analitos. Estos resultados son prometedores para el desarrollo de dispositivos de iluminación en estado sólido y sensores químicos colorimétricos específicos.

Graphical abstract