O presente trabalho aborda a síntese e caracterização de complexos benzenotricarboxilatos de íons Eu³⁺, Gd³⁺ e Tb³⁺, com o intuito de investigar suas características químicas e estruturais e correlacioná-las com as propriedades fotoluminescentes. Os complexos benzenotricarboxilato [TR(BTC)(H₂O)_n] foram sintetizados em solução aquosa, e apresentaram-se na forma de pós brancos, não-higroscópicos e insolúveis em solventes polares ou apolares. Os complexos com o ligante EMA se mostraram isomórficos e com grau de hidratação igual a dois. Os complexos com o ligante TLA também apresentaram isomorfismo, mas com estrutura cristalina diferente da dos complexos com os outros ligantes. Os complexos [Eu(TMA)(H₂O)₆] e [Gd(TMA)(H₂O)₆] apresentaram a mesma estrutura cristalina; entretanto, o complexo [Tb(TMA)] se mostrou anidro, o que foi confirmado pela termoanálise. Os espectros de absorção na região do invravermelho dos complexos evidenciaram que os ligantes BTC^3- se coordenam aos íons TR³⁺ através dos grupos carboxilato desprotonados. Os espectros de fosforescência dos complexos [Gd(BTC)(H₂O)_n] exibem uma banda larga característica da emissão de cor azul dos ligantes BTC^3- (c.a. 450 nm); as medidas das energias dos estados tripleto T₁ dos ligantes mostraram que as energias dos estados variam de 25100 a 25700 cm^-1, energia que é superior às dos níveis emissores ⁵D₀ e ⁵D₄ dos íons Eu³⁺ e Tb³⁺, respectivamente. A eficiente transferência de energia ligante-TR³⁺ (TR³⁺ = Eu³⁺ e Tb³⁺) nos complexos é comprovada pelos seus espectros de excitação (a banda de excitação do ligante apresenta alta intensidade, com máximo em c.a. 295 nm) e de emissão (não apresentam a banda de fosforescência do ligante, mas sim as transições características dos íons TR³⁺). Os espectros de emissão dos complexos [Tb(BTC)(H₂O)_n] evidenciaram a intensa luminescência de cor verde destes complexos, especialmente do complexo anidro [Tb(TMA)], que apresenta a grande vantagem de não sofrer supressão de luminescência causada pelos níveis vibracionais intermediários da água. Os espectros de luminescência dos complexos [Eu(BTC)(H₂O)_n] apresentam bandas desdobradas em picos finos bem definidos, o que significa que os íons Eu³⁺ nos complexos se encontram em sítios de simetria bem definida, corroborando o caráter cristalino indicados pelos difratogramas de raios X. Dentre os complexos [TR(BTC)(H₂O)_n], os maiores tempos de vida dos estados emissores correspondem aos estados T₁ dos ligantes BTC^3- nos complexos com o íon Gd³⁺ (entre 7,386 e 12,025 ms), seguidos pelo nível ⁵D₄ do íon Tb³⁺ (entre 0,712 e 1,265) e por fim pelo nível ⁵D₀ do íon Eu³⁺ (entre 0,253 e 0,630). Os complexos [Eu(BTC)(H₂O)_n] ainda apresentaram valores de eficiência quântica entre 12 e 24% Este valor decresce com o aumento do número de moléculas de água do sistema, evidenciando o seu caráter supressor de luminescência. Os complexos [TR(BTC)(H₂O)_n] mostram-se promissores para serem aplicados como marcadores ópticos, camadas emissoras em dispositivos eletroluminescentes e no desenvolvimento de fluoroimunoensaios, devido: i) ao caráter monocromático das emissões dos complexos com Eu³⁺ e Tb³⁺; ii) à elevada intensidade luminescente dos complexos [Tb(BTC)(H₂O)_n]; e iii) às emissões nas três cores primárias apresentadas por estes complexos, dentre os quais os complexos de Eu³⁺ e Tb³⁺ se mostraram bons Dispositivos Moleculares Conversores de Luz (DMCLs)

This work reports the synthesis and characterization of Eu³⁺, Gd³⁺ and Tb³⁺ benzenetricarboxylate complexes and the correlation of their structural and chemical characteristics with their photoluminescent properties. The benzenetricarboxylate complexes [TR(BTC)(H₂O)_n] were prepared in aqueous solution, and were obtained in the form of white, insoluble and non-hygroscopic powders. The [TR(EMA)(H₂O)₂] complexes presents isomorphism among them as as the [TR(TLA)(H₂O)₄] complexes. The thermoanalysis curves showed that the [Eu(TMA)(H₂O)₆] and [Gd(TMA)(H₂O)₆] complexes have the same crystalline structure. However, the [Tb(TMA)] complex is anhydrous. The IR spectra of the [TR(BTC)(H₂O)_n] complexes confirm that the BTC^3- ligands are coordinated to the TR³⁺ ions through the carboxylate groups. The phosphorescence spectra of [Gd(BTC)(H₂O)_n] complexes exhibit a broad and characteristic emission band of the BTC^3- ligands (c.a. 450 nm); the mensure of the ligands T₁ states indicated that the T₁ state energies varies between 25100 and 25700 cm^-1, which is highest than ⁵D₀ and ⁵D₄ states of Eu³⁺ and Tb³⁺ ions, respectively. The efficiency of the ligand-TR³⁺ energy transfer in the [Eu(BTC)(H₂O)_n] and [Tb(BTC)(H₂O)_n] complexes is confirmed by their spectra of excitation (high intensity of the ligand excitation band, c.a. 295 nm) and emission (they have no ligand phosphorescence band, but the characteristics emission bands of TR³⁺ ions). The emission spectra of the [Tb(BTC)(H₂O)_n] complexes exhibit their highly intense green luminescence, specially to the anhydrous [Tb(TMA)] complex, that present the advantage of not undergoing the luminescence suppression effect caused by coupling with the intermediary vibrational levels of the water molecules. The luminescence spectra of [Eu(BTC)(H₂O)_n] complexes presents non-degenerated emission bands in thin and well defined peaks, indicating that the Eu³⁺ ions are in chemical environment with well defined symmetry, confirming the crystalline character indicated by the X-rays diffractograms. The longest emission lifetimes (between 7,386 and 12,025 ms) of the [TR(BTC)(H₂O)_n] complexes were found with the Gd³⁺ complexes, followed by the Tb³⁺ complexes (0,712 to 1,265 ms), and the Eu³⁺ complexes (0,253 to 0,630 ms). The [Eu(BTC)(H₂O)_n] complexes presented quantum efficiencies between 12 and 24%. This value decreases with the growth of the hydration degree of the complex. The [TR(BTC)(H₂O)_n] complexes are promising candidates for applications such as optical markers, emission layers in electroluminescent devices and in the developing of fluoroimmunoassays due to: i) the monochromatic character of the Eu³⁺ and Tb³⁺ complexes emissions; ii) the high luminescence intensities of the [Tb(BTC)(H₂O)_n] complexes; and iii) the emissions in the three primary colors presented by this complexes. Moreover, the Eu³⁺ and Tb³⁺ complexes are efficient light conversion molecular devices (LCMDs)