Preparação e caracterização óptica de filmes finos de sílica/orgânico dopados com molibdênio

• Autor(a) principal: Scarpa, Elaine Ziviani [UNESP]
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11449/180301
• topic: Sol-gel; Sílica/orgânico; Filmes fotossensíveis; Fotocromismo; Molibdênio; Silica/organic; Photosensitive films; Photochromism; Molybdenum

Filmes fotocrômicos dopados com heteropoliânions de molibdênio apresentam interessantes propriedades ópticas e fotocatalíticas com aplicações em inúmeras áreas desde materiais para optoeletrônica até células de combustível e energia. Neste trabalho materiais híbridos de sílica/orgânico dopados com o ácido fosfomolíbdico, H3PMo12O40, (HPMo) foram preparados na forma de filmes finos para estudo das propriedades ópticas e fotossensibilidade por exposição dos filmes finos a radiação ultravioleta. A matriz de sílica/orgânico no estado coloidal foi sintetizada através do processo sol-gel a partir da hidrolise ácida dos alcóxidos de silício 3-glicidoxipropiltrimetoxisilano (GPTS) e tetraetilortosilicato (TEOS). A matriz de sílica/Orgânico foi dopada com HPMo dissolvido em acetonitrila (ACN) e tetrahidrofurano (THF) e um segundo conjunto de amostras dopada com HPMo:THF e HPMo:ACN com a adição de Cloreto de Cobre (CuCl). Filmes finos fotossensíveis foram preparados por deposição das matrizes coloidais de sílica/orgânico dopadas com HPMo:ACN e HPMo:THF (HA e HT) e dopadas com HPMo:ACN:CuCl e HPMo:THF:CuCl (HAC e HTC). Pela técnica de absorção óptica e/ou transmitância na região do UV/VIS foi possível estudar os processos fotossensíveis nestas amostras, como o surgimento de bandas de absorção na região UV-VIS após exposição das amostras a luz UV (fotoescurecimento por redução do Mo+6→ Mo+5) e a velocidade do processo (constantes de tempo) e sua reversibilidade (clareamento, Mo+5→ Mo+6). Os conjuntos de amostras HA, HT, e HAC, HTC apresentaram intenso fotocromismo reversível, sendo que as amostras com adição de CuCl (HAC, HTC) apresentaram maior velocidade para o processo de clareamento comparado as amostras sem cobre. Medidas de transmitância in situ em 780 nm durante a exposição das amostras ao UV e após cessada a exposição ao UV com a amostra submetida a diferentes temperaturas durante o processo possibilitaram determinar as constantes de tempo do processo de clareamento que é ativado termicamente. A partir das constantes de tempo de clareamento para diferentes temperaturas determinamos a energia de ativação das diferentes composições de amostras. As amostras HA e HAC apresentaram energia de ativação de 24,9 KJ/mol e 20,7 KJ/mol, respectivamente, e as amostras HT e HTC apresentaram energia de ativação de 28,0 KJ/mol e 13,9 KJ/mol, respectivamente. Nos casos dos dois solventes utilizados com o molibdênio, as amostras com adição de cobre apresentaram menor energia de ativação do processo de clareamento.