Síntese e caracterização de copolímeros do tipo doador-aceitador contendo benzotiadiazol e dicetopirrolopirrol

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Oliveira, Pollyana Aparecida Almeida de
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Curitiba
Brasil
Programa de Pós-Graduação em Químíca
UTFPR
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/38692
Resumo: Conjugated polymers have been breaking the paradigm that polymers serve only as insulators. They have been the subject of intense scientific research in recent years due to their ability to act as semiconductors, with easy film arrangement, flexibility, and other characteristics that allow them to complement and even replace some optoelectronic devices. In this sense, homopolymers are not as attractive because they have high bandgap energy, limiting light absorption. However, copolymers with electron-donating units such as fluorene derivatives and electron-accepting units such as benzothiadiazole (BT) and diketopyrrolopyrrole (DPP) are being increasingly studied, as they allow modification of the HOMO/LUMO energy levels, increasing charge carrier mobility and decreasing the bandgap energy, which improves photon absorption4essential characteristics for their application in optoelectronics. From this perspective, the objective of this research was the synthesis and characterization of D-A-D-A copolymers with fluorene, diketopyrrolopyrrole, and benzothiadiazole, investigating how their proportions affect the materials’ properties and technological applications. The structural, optical, and electronic properties of these copolymers were investigated using Nuclear Magnetic Resonance, Ultraviolet-Visible spectroscopy, and fluorescence emission spectrophotometry. Initial findings also indicate that these polyfluorene derivatives can be used as fluorescence chemosensors for iron and chromium cations.
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In this sense, homopolymers are not as attractive because they have high bandgap energy, limiting light absorption. However, copolymers with electron-donating units such as fluorene derivatives and electron-accepting units such as benzothiadiazole (BT) and diketopyrrolopyrrole (DPP) are being increasingly studied, as they allow modification of the HOMO/LUMO energy levels, increasing charge carrier mobility and decreasing the bandgap energy, which improves photon absorption4essential characteristics for their application in optoelectronics. From this perspective, the objective of this research was the synthesis and characterization of D-A-D-A copolymers with fluorene, diketopyrrolopyrrole, and benzothiadiazole, investigating how their proportions affect the materials’ properties and technological applications. The structural, optical, and electronic properties of these copolymers were investigated using Nuclear Magnetic Resonance, Ultraviolet-Visible spectroscopy, and fluorescence emission spectrophotometry. Initial findings also indicate that these polyfluorene derivatives can be used as fluorescence chemosensors for iron and chromium cations.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Polímeros conjugados vêm quebrando paradigmas de que os polímeros servem apenas como isolantes, então estão sendo alvo de intensas pesquisas científicas nos últimos anos, devido a capacidade desses materiais em atuarem como semicondutores, com fácil disposição de filmes, flexibilidade entre outras características que permitem complementar e até substituir alguns dispositivos optoeletrônicos. Nesse sentido, os homopolímeros não são tão atrativos pois possuem alta energia de banda proibida limitando a absorção de luz, contudo os copolímeros com unidades doadoras como os derivados de fluoreno, e com unidades aceitadoras de elétrons como o benzotiadiazol (BT) e dicetopirrolopirrol (DPP), estão sendo cada vez mais estudados, pois permitem modificar os níveis de energia HOMO/LUMO, aumentando a mobilidade dos portadores de carga e diminuindo a energia de banda proibida, o que melhora a absorção de fótons, características imprescindíveis para sua aplicação em optoeletrônica. Nessa perspectiva, o objetivo dessa pesquisa foi a síntese e caracterização de copolímeros D-A-D-A com fluoreno e dicetopirrolopirrol e benzotiadiazol, investigando como suas proporções afetam as propriedades e aplicações tecnológicas dos materiais. As propriedades, estruturais, ópticas e eletrônicas desses copolímeros foram investigadas por meio de Ressonância Magnética Nuclear, espectroscopia no Ultravioleta-Visível, espectrofotometria de emissão de fluorescência. Descobertas iniciais também indicam que esses derivados de polifluoreno podem ser usados como quimiossensores de fluorescência para os cátions de ferro e cromo.Universidade Tecnológica Federal do ParanáCuritibaBrasilPrograma de Pós-Graduação em QuímícaUTFPRRodrigues, Paula Cristinahttps://orcid.org/0000-0002-9712-6149https://lattes.cnpq.br/2140595408768900Pohl, Alexandre de Almeida Pradohttps://orcid.org/0000-0003-1300-4679https://lattes.cnpq.br/9118815178885363Orlando, Tainárahttps://orcid.org/0000-0002-4164-4123http://lattes.cnpq.br/6896595996701518Serbena, José Pedro Mansuetohttps://orcid.org/0000-0003-4286-5064http://lattes.cnpq.br/2394399340475167Rodrigues, Paula Cristinahttps://orcid.org/0000-0002-9712-6149https://lattes.cnpq.br/2140595408768900Oliveira, Pollyana Aparecida Almeida de2025-10-15T20:17:40Z2025-10-15T20:17:40Z2025-09-10info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfOLIVEIRA, Pollyana Aparecida Almeida de. Síntese e caracterização de copolímeros do tipo doador-aceitador contendo benzotiadiazol e dicetopirrolopirrol. 2025. Dissertação (Mestrado em Químíca) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2025.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/38692porhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPR2025-10-16T06:22:00Zoai:repositorio.utfpr.edu.br:1/38692Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestriut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.bropendoar:2025-10-16T06:22Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
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