• poli(stirene)
• fluorescenza
• rotori
• vapori

Il presente lavoro di tesi ha come oggetto la caratterizzazione di rotori molecolari fluorescenti, una classe di luminofori organici in grado di modulare l’intensità della propria emissione di fluorescenza caratteristica in base alle interazioni con il mezzo in cui sono dispersi. In particolare risultano poco emissivi in solventi a bassa viscosità dove la radiazione luminosa assorbita viene dissipata mediante transizioni non radiative, in particolare grazie alla rotazione attorno ad un legame. Questa risulta più impedita in solventi viscosi o allo stato solido così da consentire un’emissione per fluorescenza. Sono stati caratterizzati in soluzione e in matrici polimeriche termoplastiche rotori molecolari reperibili in commercio, 9-(2,2-dicianovinil)julolidina (DCVJ) e 9-(2-carbossi-2-cianovinil)julolidina (CCVJ), e uno sintetizzato opportunamente in questo lavoro. Quest’ultimo, 9-(2-(1H,1H,2H,2H-perfluorodecancarbalcossi)-2-cianovinil)julolidina (F8CVJ) è caratterizzato da una struttura simile a DCVJ e CCVJ ma è stato funzionalizzato inserendo un gruppo estereo preparato impiegando un alcol lineare perfluorurato. In particolare si è voluto valutare come varia il segnale di fluorescenza di un film di poli(stirene) contenente rotori molecolari ed esposto ad un ambiente saturo di vapori di composti organici volatili (VOCs). I vapori di solvente che diffondono attraverso il film polimerico, se affini per la matrice, causano un rilassamento delle catene macromolecolari con un conseguente aumento del volume libero che porta a maggior libertà di movimento per i rotori molecolari e favorendo quindi un rilassamento non radiativi. Questo si traduce in una diminuzione progressiva dell’intensità di fluorescenza in funzione del tempo di esposizione. Tale fenomeno è stato osservato per tutti i rotori molecolari ma in particolare impiegando il rotore F8CVJ che ha manifestato una risposta migliore nel rilevare la presenza di vapori di solventi volatili. Infatti la sua particolare struttura gli conferisce minor affinità per il poli(stirene) favorendo segregazione superficiale del colorante che si traduce in una migliore sensibilità verso i vapori. Si può concludere quindi che i rotori molecolari fluorescenti si prestano bene ad essere impiegati come additivi fluorescenti nella realizzazione di indicatori ottici di tipo on/off reversibili sensibili ai vapori di quei solventi che sono affini per la matrice plastica che costituisce il dispositivo.