A influência da polaridade do solvente para a formação de filmes de Fluoreno-MEH-PPV.

Abstract

Os polifluorenos são polímeros semicondutores que apresentam versatilidade na estrutura química, eficiência fotoluminescente e eletroluminescente, alta mobilidade de carga. Essas características são interessantes para aplicações em dispositivos emissores de luz, células fotovoltaicas, transistores, dentre outras. No entanto, a sua ampla utilização ainda é limitada, devido à existência de problemas que não foram solucionados, como a fotoestabilidade relativamente baixa desses materiais. Assim, neste trabalho, foram utilizados cálculos baseados nos métodos de dinâmica molecular e mecânica quântica, visando compreender as propriedades estruturais, ópticas e eletrônicas do copolímero Fluoreno-MEH-PPV. Com essa finalidade, foram investigados os efeitos morfológicos e eletrônicos ocasionados por dois solventes com diferentes polaridades (tetrahidrofurano e tolueno) na formação de filmes desse copolímero. Os resultados mostraram que as cadeias oligoméricas em solução tendem a ser mais planares do que em filmes, viabilizando a melhor mobilidade eletrônica intracadeia. Comparando os filmes, observou-se que, em média, os oligômeros apresentaram maior número de torções em tetrahidrofurano do que em tolueno. Essas torções ocasionaram sítios de confinamento eletrônico, modificando o perfil da mobilidade eletrônica, o que explica as diferentes distribuições eletrônicas observadas nos orbitais moleculares de fronteira. Além disso, as análises dos espectros de absorção eletrônica no UV-Vis permitiram concluir que houve um deslocamento hipsocrômico em ambos os filmes. Comparando-se a banda principal do espectro de UV-Vis da cadeia isolada com as da fase condensada, notou-se maior similaridade com os comprimentos de onda das cadeias em solução de tetrahidrofurano do que os do filme. As análises estruturais mostraram que há interações do tipo empilhamento-π. Deste modo, esses resultados mostraram que a escolha do solvente é essencial para o planejamento das propriedades eletrônicas a serem exibidas por filmes de Fluoreno-MEH-PPV, e as simulações poderão contribuir para a predição do comportamento eletrônico e morfológico de novos materiais.