Películas orgánicas delgadas preparadas mediante diversos métodos: propiedades ópticas, morfológicas y eléctricas

Marta Pérez-Morales

Informations

• Publié par: helvia
• Publié le: 01 janvier 2006
• Nombre de lectures: 62
• Licence : En savoir +
  Paternité, pas d'utilisation commerciale, pas de modification
• Langue: Español
• Poids de l'ouvrage: 5 Mo

Extrait

PELÍCULAS ORGÁNICAS DELGADAS PREPARADAS
MEDIANTE DIVERSOS MÉTODOS
PROPIEDADES ÓPTICAS, MORFOLÓGICAS Y ELÉCTRICAS
Tesis Doctoral
Marta Rosel Pérez Moralesportada


Departamento de Química Física
y Termodinámica Aplicada
Universidad de Córdoba




PELÍCULAS ORGÁNICAS DELGADAS PREPARADAS MEDIANTE DIVERSOS
MÉTODOS: PROPIEDADES ÓPTICAS, MORFOLÓGICAS Y ELÉCTRICAS








Tesis Doctoral
Marta Rosel Pérez Morales




Córdoba, Mayo 2005
dedicatoria












A mis padres,
a mi familia,
y a mis cinco enanos.







índice

Indice

Capítulo I. INTRODUCCIÓN

Sección 1. Métodos de preparación de películas delgadas I-3
1.1 Películas de Langmuir y Langmuir-Blodgett (LB) I-3
1.2 Películas depositadas mediante spin-coating y disolución
casting I-14
1.3 Películas depositadas mediante métodos electroquímicos I-17
1.4 Técnicas de caracterización de películas depositadas I-17
Sección 2. Métodos espectroscópicos I-19
2.1 Fuerza y polarización de bandas de absorción I-19
2.2 Factor de orientación en la interfase aire-agua I-21
2.3 Relación entre la reflexión y la transmisión de una monocapa I-25
2.4 Determinación de la orientación molecular sobre soporte sólido
mediante espectroscopía de transmisión con luz polarizada
2.5 Absorción de radiación y agregación molecular: Modelo de los I-26
dipolos extendidos
2.6 Espectroscopía infrarroja con transformada de Fourier I-30
I-37 2.7 Espectroscopía de fluorescencia
I-42
Sección 3. Elipsometría I-51
3.1 Índice de refracción complejo I-51
3.2 Elipsometría entre dos medios isotrópicos I-52
3.3 Elipsometría en un sistema ambiente-película-sustrato I-54
3.4 Elipsometría sobre estructuras planas isotrópicas estratificadas I-55
3.5 Elipsometría de una película anisotrópica uniaxial, situada entre
un ambiente y un sustrato isotrópicos I-57
i-1índice

3.6 La aproximación de Drude: Elipsometría de películas en la
interfase aire-agua (películas de Langmuir) I-58
3.7 Tratamiento de datos y resolución de las ecuaciones
elipsométricas I-62
Sección 4. Métodos electroquímicos: Modificación de electrodos
mediante electrodeposición de películas I-67
Sección 5. Dispositivos electroluminiscentes I-69
5.1 Antecedentes I-69
5.2 Estructura básica de los OLEDs I-70
5.3 Funcionamiento de un OLED: Generación de
electroluminiscencia I-71
5.4 Materiales utilizados en OLEDs I-74
5.5 Diseño de un OLED: De una sola capa y multicapa I-78
5.6 Caracterización de un OLED I-81
Bibliografía I-85

Capítulo II. EXPERIMENTAL

Sección 1. Técnicas de formación y caracterización de monocapas en
la interfase aire-agua II-3
Sección 2. Técnicas de formación y caonocapas en
la interfase aire-sólido II-8
Sección 3. Técnicas de formación y caracterización de películas
depositadas electroquímicamente II-8
Sección 4. Preparación y caracterización de dispositivos
electroluminiscentes. Películas preparadas mediante spin-coating y
disolución casting II-12
Sección 5. Materiales, reactivos y tratamiento de soportes sólidos II-15

i-2 índice

Sección 6. Tratamiento de datos II-16
Bibliografía II-16

Capítulo III. ORGANIZACIÓN DE PELÍCULAS DELGADAS
FORMADAS EN LA INTERFASE AIRE-AGUA

Sección 1. Estudio de un nuevo derivado de C en la interfase aire- 60
agua III-3
III-6 1. Isotermas π −A y medidas de reflexión ( ∆R)
III-9 2. Microscopía de ángulo Brewster (BAM)
III-12 3. Elipsometría de Imagen
III-16Conclusiones

Sección 2. Estudio elipsométrico de una monocapa mixta porfirina-
fosfolípido en la interfase aire-agua III-17
1. Modelo óptico elipsométrico de “una capa” III-27
2. Modelo óptico elipsométrico de “tres capas” III-35
Conclusiones III-42

Sección 3. Formación reversible de una tricapa en la interfase aire-
agua de una monocapa mixta que contiene un lípido catiónico y una
porfirina aniónica III-45
1. Isotermas presión superficial-área III-49
2. Imágenes BAM III-52
3. Elipsometría de Imagen III-53
4. Medidas de Reflexión III-55
Conclusiones III-67
Bibliografía III-70
i-3índice

Capítulo IV. ELECTRODOS MODIFICADOS CON PORFIRINAS
MEDIANTE ELECTRODEPOSICIÓN

Sección 1. Electrodeposición anódica de NiTSPP en medio acuoso
básico IV-3
1. Preparación del electrodo ITO modificado con NiTSPP IV-7
2. Espectroscopía UV-Visible IV-8
3. Espectroscopía FTIR IV-14
Conclusiones IV-23

Sección 2. Electrodeposición anódica de CoTSPP en medio acuoso
básico IV-25
1. Preparación del electrodo ITO modificado con CoTSPP IV-27
2. Comportamiento electroquímico de CoTSPP-EIM en NaOH 0.1M IV-30
3. Comportammico de CoTSPP-EIM en KClO 0.1M IV-35 4
4. Espectroscopía UV-visible de CoTSPP-EIM IV-40
5. Espectroelectroquímica IV-43
6. Espectroscopía FTIR IV-48
Conclusiones IV-54

Sección 3. Efecto mediador y catalítico de películas de metalo-
porfirinas electrodepositadas sobre ITO IV-57
1. Comportamiento electroquímico del sistema TDMV:DMPA/M-
Porfirina-EIM IV-59
2. Comportamiento electroquímico del sistema 8A5/M-Porfirina-
EIM IV-73
Conclusiones IV-86
Bibliografía IV-88


i-4 índice

Capítulo V. PROPIEDADES FLUORESCENTES DE PELÍCULAS
DELGADAS DE PORFIRINAS. DISPOSITIVOS
ELECTROLUMINISCENTES

Sección 1. Propiedades fluorescentes de películas delgadas de
porfirinas preparadas mediante diversos métodos V-3
1. Propiedades espectroscópicas de las porfirinas en disolución
orgánica V-5
V-7 2. Películas de Langmuir −Blodgett
3. Películas delgadas preparadas por disolución casting y spin-
V-16 coating
V-22Conclusiones

Sección 2. Dispositivos electroluminiscentes basados en una porfirina
catiónica soluble en agua V-22
1. OLED homoestructural formado por una porfirina alojada en un
polímero inerte V-31
2. OLED heteroestructural formado por una película de TMPyP y
una película inyectora de electrones V-42
Conclusiones V-56
Bibliografía V-58

i-5
Capítulo I
Introducción Introducción Capítulo I

1. MÉTODOS DE PREPARACIÓN DE PELÍCULAS DELGADAS

1.1 Películas de Langmuir y Langmuir-Blodgett (LB)
Las primeras experiencias relacionadas con la formación de monocapas en la
interfase aire-agua siguiendo un método científico se remontan a los estudios
llevados a cabo por Benjamin Franklin (1706-1790), los cuales estimularon a
posteriores científicos a investigar de manera más profunda en este nuevo campo.
Sin duda, la aportación más importante la realizó Irving Langmuir (1881-
1957), que destacó por su trabajo en Química de Superficies, el cual le llevó a
conseguir el Premio Nobel de Química en 1932. Su trabajo, junto con el de Lord
Rayleigh (1842-1919), llega a confirmar que las capas de moléculas anfifílicas
esparcidas sobre superficies acuosas (películas de Langmuir) tienen el espesor de
una capa molecular simple y concluyó que las moléculas estaban orientadas en la
superficie acuosa, con un grupo funcional polar inmerso en el agua y una cadena
alifática situada casi verticalmente respecto a la superficie. Sus experimentos
apoyaron la hipótesis de la existencia de interacciones de corto alcance, y dieron la
base sobre los tipos de moléculas que podían formar este tipo de películas.
Katherine Blodgett (1898-1979), bajo la dirección de Irving Langmuir, fue la
primera persona capaz de transferir monocapas de ácidos grasos desde la superficie
acuosa a soportes sólidos tales como vidrio hidrofílico, formándose así las