Efeitos optoeletrônicos em copolímeros do fluoreno.

Abstract

Nesta dissertação de mestrado foram realizadas caracterizações ópticas, elétricas e estruturais de dois copolímeros do fluoreno a partir de cálculos baseados na Teoria do Funcional da Densidade (DFT) e semi-empíricos. As estruturas eletrônica, molecular, e a relação conformacional com algumas propriedades optoeletrônicas e espectroscópicas dos copolímeros baseados em fluoreno, poli[(9,9-dioctil-2,7-divinilenofluorenileno)-alt-co-(2-metoxi-5-(2-etilexiloxi)-1,4-fenileno)] e poli[(9,9-diexilfluorenil-2,7-diil)-alt-co-(2-metoxi-5-2-etilexiloxi-1,4-fenileno)], renomeados CF108 e CF136 respectivamente, foram analisadas iniciando por estruturas constituídas por uma unidade monomérica, e então expandidas até onze unidades. Tal procedimento foi realizado para investigar como o crescimento das cadeias oligoméricas (e consequente aumento da conjugação) influencia os espectros UV-Vis e as energias dos orbitais de fronteira, onde foram observados deslocamentos batocrômicos dos espectros e um decréscimo linear da diferença energética dos orbitais HOMO-LUMO. As distribuições HOMO e LUMO, energia total, momento de dipolo total foram investigados para cada molécula e fazem parte da caracterização optoeletrônica, onde uma análise detalhada das excitações do espectro de absorção eletrônico calculado teoricamente dos sistemas citados acima foi realizada, e verificou-se as transições envolvidas nos estados excitados característicos. A caracterização estrutural para os dois sistemas consistiu em analisar os efeitos da inclusão do grupo funcional vinil entre o fluoreno do monômero da molécula CF108, bem como o feito da variação dos ângulos diédros nas propriedades optoeletrônicas de ambos os sistemas. Observa-se que o vinil parece contribuir para a estabilidade energética do primeiro sistema supracitado em relação ao segundo. A magnitude do momento de dipolo total dos oligômeros CF136, em geral, é menor em comparação com os correspondentes do outro material. Contudo, as informações concernentes as correlações expostas acima tem papel central para a caracterização e otimização das propriedades de sistemas conjugados, o que pode ser denominado engenharia molecular.