Interação de polieletrólitos conjugados com tensioativos em solução aquosa

Abstract

Os polieletrólitos conjugados (CPE), polímeros conjugados com grupos iónicos ligados quimicamente, são materiais importantes visto que têm aplicações em diversas áreas: sensores químicos e biológicos; camadas de transporte de carga; diodos emissores de luz (LEDs) e sistemas fotovoltaicos.[1]Neste trabalho experimental estudou-se as interações que se estabelecem entre o polieletrólito conjugado aniónico, poli(9,9’-tiosulfatohexilo)fluoreno) (BA3) solubilizado numa mistura dimetilsulfóxido-água (DMSO-H2O), com diferentes surfactantes: brometo de dodeciltrimetilamónio (DTAB); brometo de cetiltrimetilamónio (CTAB); dodecilsulfato de sódio (SDS) e pentaetilenoglicol monododecil éter (C12E5). Também se recorreu à condutimetria em que foram realizados testes entre o BA3 e os surfactantes DTAB e C12E5. Posteriormente, sintetizaram-se e caracterizaram-se soluções coloidais de ouro. No caso deste polímero, que contém grupos de tiosulfato na sua estrutura, é possível promover a interação Au-S entre o polímero e as nanopartículas. Para tal, recorreu-se à modificação das nanopartículas de ouro (AuNP), usando diversas concentrações de BA3 para uma constante concentração de AuNP. Por último, estudou-se a interação do poli[N-(1-aza-16-coroa-6)-carbamido-2,5-tienileno-alt-1,4-fenileno] (BG2) com diversos solventes, surfactantes e sais de metais.Estes estudos foram realizados recorrendo às técnicas de Espetroscopia de Absorção UV/Vis, Fluorescência e Espetroscopia de Ressonância Magnética Nuclear (RMN de 1H e 13C), Condutimetria e Dynamic Light Scattering (DLS). A combinação de todas estas técnicas permitiu uma caracterização estrutural e pormenorizada destes sistemas.

Conjugated polyelectrolytes, conjugated polymers which have ionic groups, are important materials that have applications in a wide variety of areas, including chemical and biological sensors, charge transport layers, light emitting diodes (LEDs) and photovoltaic systems.In this experimental work the interactions have been studied between the anionic conjugated polyelectrolyte, poly(9,9’-thiosulfatohexyl)fluorene) (BA3), dissolved in dimethylsulfoxide-water solution, with various surfactants, DTAB, CTAB, SDS and C12E5. In addition, electrical conductivity was used to study the behavior of poly(9,9’-thiosulfatohexyl)fluorene) with DTAB and C12E5.Subsequently, colloidal solutions of gold nanoparticles were prepared and characterized. Since this polymercotains a thiosulfate group in its structure, it is possible to induce the chemical reaction to form Au_S bonds between the polymer and the nanoparticles. Because of this, a study was made of the modification of the gold nanoparticles using various concentrations of poly(9,9’-thiosulfatohexyl)fluorine for a constant concentration of AuNP.Finally, a study was made of the interaction of poly[N-(1-aza-16-crown-6)-carbamido-2,5-thienileno-alt-1,4-phenileno] (BG2) with various solvents, co-solvents, surfactants and metal salts.These experiments were carried out using the techniques of UV-vis absorption, fluorescence and multinuclear NMT (1H and 13C) spectroscopy, conductimetry and dynamic light scattering (DLS). The combination of all these methods allowed a detailed structural characterization of these systems.