Síntese e caracterização de materiais luminescentes híbridos de composição CaTiO3:Pr-SiO2

• Autor(a) principal: Martins, Polyana Emily
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
• Texto Completo: https://hdl.handle.net/11449/251740
• topic: Compósito; Luminescente; CaTiO3:Pr; Sílica; Sol/gel; TEOS; Luminescent materials; Composite

Este trabalho apresenta a síntese e caracterização de materiais híbridos inovadores baseados em titanato de cálcio (CaTiO3) dopado com praseodímio (Pr) e (SiO2) na forma caroço-casca. O objetivo principal é explorar as propriedades ópticas desses materiais compostos para potenciais aplicações em dispositivos fotônicos e ópticos avançados. A síntese ocorreu com a preparação do CaTiO3:Pr por meio do método de precursores poliméricos, visando a criação de centros emissores luminescentes. Em seguida, as partículas de CaTiO3:Pr são recobertas por sílica usando o método sol/gel e tendo o tetraetil-ortosilicato (TEOS) como precursor da sílica. O processo sol-gel é utilizado para controlar a homogeneidade e a distribuição das partículas dentro da matriz de sílica, permitindo a criação de materiais híbridos com propriedades ópticas específicas. A caracterização desses materiais híbridos foi realizada pelas técnicas de análise térmica e espectroscopia de fotoluminescência. Análise termogravimétrica (TG) e calorimetria diferencial de varredura (DSC) revelaram praticamente a não formação de subprodutos após a síntese do material híbrido CaTiO3:Pr-SiO2 pelo método sol/gel. Espectros de emissão mostraram que a transição 1D2→3H4 típica do Pr apresenta um aumento de intensidade à medida que é aumentada a quantidade de SiO2 em relação à CaTiO3:Pr. Esse aumento de intensidade de emissão estaria relacionado a mecanismos como transferência de energia de armadilhas na superfície de partículas de CaTiO3 para íons Pr3+ localizados próximos na região entre CaTiO3 e sílica gel. Outra possibilidade seria a transferência de energia entre níveis excitados do CaTiO3 após excitação envolvendo pares elétrons-buracos, mas não seguidos por relaxação radiativa. Diagramas de cromaticidade CIE mostram coloração vermelho-roseada com deslocamento para azul com a adição de SiO2. Esse resultado decorre do fato de que a sílica apresenta emissão na região entre 400 e 550 nm, como mostram os espectros de emissão para a sílica pura preparada pelo método sol/gel. Em resumo, este estudo destaca a viabilidade da síntese de materiais híbridos com base em CaTiO3:Pr-SiO2 por meio do processo sol/gel, com foco nas propriedades ópticas e luminescentes desses materiais, abrindo possibilidades para avanços significativos em tecnologias ópticas e fotônicas.