Fabricación de celdas electroquímicas emisoras de luz (LECs) utilizando sustratos conductores de óxido de grafeno reducido (rGO)/PET y capas emisoras de luz compuestas de [Ru(bpy)3]+2

Abstract

En el presente trabajo se sintetizó el óxido de grafeno (GO) por el método de Hummers & Offeman, el cual fue utilizado para fabricar las películas delgadas mediante la técnica spin coating sobre sustratos de polietileno tereftalato (PET) reciclado, siendo luego reducidas químicamente utilizando vapor de ácido yodhídrico (HI); obteniendo así las películas delgadas conductoras de óxido de grafeno reducido PET/rGO. El catión extremadamente estable de [Ru(bpy)3]+2 se sintetizó mediante la adición de agentes reductores como el ácido hipofosfórico (H6P2O4), el cual permitió que el N-ligando (2,2´- bipiridina) se enlace al rutenio (Ru), y mediante un intercambio aniónico con las sales de tetrafluoroborato de sodio (NaBF4) se obtuvo el compuesto de [Ru(bpy)3](BF4)2 en forma de precipitado. Estos cristales fueron mezclados con policaprolactona (PCL) y alcohol polivinílico (PVA), polímeros que sirvieron de soporte a los compuestos cristalinos para formar un polímero organo-metálico, estos materiales fueron utilizados para fabricar la capa electro-activa en el LEC. Se determinó la existencia del grafeno (GN) en las películas delgadas conductoras PET/rGO, lo cual llevó a que estas mostraran buenas propiedades eléctricas, mecánicas y ópticas al ser utilizadas como electrodos (cátodo o ánodo) en el dispositivo lumínico “LECs”, haciendo que las recombinaciones de cargas (huecos y electrones), al aplicarle un voltaje de polarización con una determinada densidad de corriente, sea más lenta, y el tiempo de la emisión de luz en el dispositivo sea más duradero debido a los enlaces -conjugados ( *) del GN-[Ru(bpy)3]+2. Los LECs de PET / rGO / [Ru(bpy)3](BF4)2 +PCL / Ag, vidrio / ITO / [Ru(bpy)3](BF4)2 + PVA / Ag y vidrio / ITO / rGO / [Ru(bpy)3](BF4)2 +PVA / Ag fueron fabricados a condiciones ambientales normales. Palabras claves Polímero organo-metálico, método de Hummers & Offeman, voltaje de polarización, agente reductor, grafeno y dispositivo lumínico.