Conductive/Luminescence hybrid compounds based on chitosan doped with LiClO4 and ZnO

Abstract

El quitosano (CS) es un biopolimérico natural altamente biocompatible que se produce en países con grandes camaroneras, como Ecuador. La ventaja de CS es que, debido a su estructura, se puede combinar con una variedad de compuestos para obtener diferentes propiedades, para aplicaciones específicas. Entre ellos, el diseño de nuevos dispositivos electrónicos tales como supercondensadores, sistemas de bioimagen, diodos emisores de luz orgánicos (OLED) desde un polímero natural siguiendo una síntesis aplicando química verde es un desafío digno de emprender. Aunque se ha informado poco sobre el uso de CS para estas aplicaciones, se ha demostrado que la adición de ciertas sales aumenta sus propiedades eléctricas. Por lo tanto, el objetivo del presente trabajo es modificar CS para mejorar sus propiedades eléctricas y de luminiscencia con el fin de obtener nuevas aplicaciones en dispositivos biomédicos y optoelectrónicos. Se prepararon películas delgadas híbridas CS que contenían iones de ZnO y Li usando el método de fundición de solución. Se agrega litio para aumentar la conductividad iónica y ZnO para propiedades de luminiscencia. Para seguir los cambios estructurales en la película de quitosano se realizaron diversas técnicas de caracterización. Difracción de rayos X (XRD), espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR), microscopía electrónica de barrido (SEM) y UV-Visible. Además, la conductividad iónica de las diferentes soluciones se midió mediante impedancia compleja, y también se realizaron mediciones de fotoluminiscencia. La adición de Li se observó muy claramente en el FTIR con la presencia de la banda de vibración a 623 cm-1 hasta el 10%. La DRX mostró los picos característicos de quitosano a 11.94 y 18.70°. La adición de Li en alta concentración (hasta 40%) indujo la amorfización en la membrana de quitosano. La conductividad iónica de las películas de polímero aumentó con las concentraciones de LiClO4. El análisis UV-Vis reveló que la concentración de LiClO4 afecta la banda de absorción. La fotoluminiscencia de quitosano se observó a 497 nm y su intensidad aumentó ajustando la concentración de LiClO4. Por lo tanto, estos resultados sugieren que las películas de quitosano dopadas con iones Li y Zn tienen un potencial como electrolito polimérico para diferentes aplicaciones.