Síntese e estudo de partículas de LaPO4 / Pr3 + ou Pr3 +: Gd3 + com amplo espectro de emissão (UV ao IV) visando aplicações tecnológica e biotecnológica

• Autor(a) principal: Hilario, Eloisa Garibalde
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59138/tde-15022019-170240/
• topic: Conversão de energia; Energy conversion; Lantanídeos; Lanthanides

O trabalho apresentado nessa dissertação concentra-se na área de espectroscopia de íons lantanídeos com possível aplicação tecnológica e biotecnológica, e foi desenvolvido por meio da síntese hidrotermal e pirólise de aerossol de partículas inorgânicas, fosfato de lantânio dopadas com íons Pr3+ ou Pr3+/Gd3+ para estudos morfológicos e de conversão de energia. A busca por novos materiais inorgânicos dopados com íons lantanídeos é uma demanda constante. Devido às propriedades luminescentes intrínseca desses íons que são capazes de emitir fótons na faixa do UV-Vis-IV, além de participar de processos de conversão de energia via mecanismos de downconversion ou upconversion. A estabilidade física e química de matrizes inorgânicas também chama atenção. Desta forma, esses materiais podem ser aplicados em diferentes áreas, como, laser, display, fibras óticas, células solares, bioimagiamento, cintiladores, entre outros. Seria de grande interesse que um único material consiga englobar várias dessas aplicações. E foi nessa direção que esse trabalho se concentrou. Síntese de um material cuja capacidade luminescente, propriedades físicas e químicas possibilite sua aplicação em diversas áreas. Com a finalidade de estudar a variação morfológica dos materiais inorgânicos foram realizados dois métodos de síntese, no qual um via hidrotermal houve uma variação do pH do meio reacional e com ela uma variação da morfologia, de nanoagulhas para aglomerados. Para o método de pirólise de aerossol as partículas obtidas foram ocas e esféricas. A fase cristalina obtida para os materiais após o tratamento térmico a 1000°C foi a monoclínica sendo, confirmada por diversas técnicas de caracterização estrutural. Na caracterização espectroscópica, os materiais dopados com íons lantanídeos exibiram emissão ao longo de todo o espectro, do ultravioleta ao infravermelho. Emissões características dos níveis excitados 3PJ do íon Pr3+ foram observadas na região do visível e do infravermelho. Para o íon Gd3+ emissão proveniente do nível 6P7/2 foi observada na região do ultravioleta. Também foram caracterizadas emissões oriundas do nível 4f5d quando o material foi excitado no ultravioleta do vácuo e as energias do band gap da matriz bem como do nível 4f5d para o íon Pr3+. Nesse sentido a matriz LaPO4:Pr3+ ou Pr3+/Gd3+ obtida nesse trabalho apresenta-se apta para diferentes aplicações como luminóforos para UVC, visível ou infravermelho