Ledjane Silva Barreto, Doutorado (2000)
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Sistemas vítreos com baixo ponto de fusão a partir de acetatos de lítio e sódio: simulação estrutural e propriedades de formação de compostos de inclusão

Resumo

Vidros de carboxilatos metálicos são preparados desde 1960. Tais vidros podem ser preparados em temperaturas entre 100 - 300 ^oC. Apresentam uma faixa de transparência óptica entre 240-1400 nm, caráter iônico-covalente dependente do íon metálico e tamanho da cadeia orgânica. Devido as suas propriedades ópticas e baixas temperaturas de fusão, podem ser usados na preparação de materiais fotocrômicos, eletrocrômicos e óptica não linear pela incorporação de moléculas orgânicas com propriedades ópticas especiais.

Nesta Tese foram usadas técnicas de ressonância magnética nuclear, infravermelho, Raman, UV-Vis, fluorescência e simulações computacionais para o estudo das propriedades estruturais e solventes de vidros de acetatos de lítio e sódio. Devido às suas propriedades ópticas os compostos C₆₀ (fulereno), RG6 (rodamina 6G) e DR1 (Disperse Red 1) foram incorporados aos vidros, sendo os materiais resultantes caracterizados por UV-Vis, emissão de fluorescência e espectroscopia vibracional.

Os resultados das simulações computacionais permitiram propor um modelo estrutural para o acetato de lítio na fase cristalina, líquida e vítrea. Dados calculados de pontos de fusão, entalpia, coeficientes de difusão e parâmetros estruturais estão em boa concordância com resultados experimentais. Revelaram, ainda, a presença de volumes livres na estrutura dos vidros. O modelo para o acetato de lítio vítreo está sendo estendido para os vidros compostos contendo também acetato de sódio.

Os resultados experimentais permitiram observar a presença de ligações em ponte do tipo Na-COO-(Li,Na). Estudos de cristalização mostraram que o processo nestes vidros é controlado por difusão e taxa de nucleação decrescente. Os estudos de espectroscopia UV-Vis e dados de polaridade calculados com a escala de solventes E_T(30), mostraram que os vidros possuem regiões de baixa polaridade local. As modificações espectroscópicas mais importantes são causadas por interações não especificas soluto-solvente. Livres ou formando agregados as moléculas convidadas mencionadas ocupam o volume livre presente na estrutura do vidro. As principais interações soluto-solvente devem ser do tipo van der Waals através dos grupos metila dos acetatos e as moléculas do soluto.

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[CAPES, PICD]