Síntese e caracterização de silicato de cádmio dopado com íons de metais de transição e ou Terras Raras para obtenção de materiais com luminescência persistente

• Autor(a) principal: Santos, Elena Iraê Almeida Hummel Pimenta
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-01112023-181851/
• topic: Cadmium metasilicate; Luminescência persistente; Metassilicato de cádmio; Persistent luminescence; Rare earth; Rotas sintéticas; Synthetic routes; Terras raras

Materiais com luminescência persistente são materiais que emitem luz por longos períodos de tempo após cessada a excitação. Conhecer fatores que influenciam a luminescência, tanto na cor quanto no tempo de duração, são de extrema importância para ajustar esta propriedade conforme a aplicação. Assim, propôs-se a síntese de metassilicato de cádmio(CdSiO3) variando o método de síntese para estudo dos efeitos na luminescência. Os métodos foram precursor fundido, hidrotermal e sol-gel. Alterações nas condições de síntese foram conduzidas no pH e na temperatura de calcinação. Também foram conduzidas dopagens com manganês, praseodímio e térbio. Os materiais obtidos foram analisados por difratometria de raio X (DRX), adsorção de nitrogênio (BET). Espectros de emissão e excitação foram obtidos, assim como medidas de tempo de vida. Os materiais sintetizados no meio ácido foram obtidos e confirmados pela difratometria, enquanto no meio básico só foi possível a obtenção com boa pureza pelo método sol-gel a 800ºC. As amostras possuem uma variação de tamanho de cristalito entre 20-31 nm, com as amostras puras variando de 27-31 nm. As isotermas de adsorção de nitrogênio revelam uma maior área superficial para as amostras obtidas pelo método sol-gel, enquanto no método hidrotermal aparenta existir uma relação com a temperatura, possivelmente a formação de partículas maiores. Os espectros de emissão mostram cenários distintos para as amostras puras obtidas. A dopagem com manganês apresentou alterações no comprimento de onda da emissão, enquanto amostras com praseodímio apresentaram alterações na intensidade relativa de picos de transição, o que pode estar associado com alterações na rede cristalina devido às rotas sintéticas. As amostras com maior tempo de vida foram obtidas pelo método hidrotermal, seguido pelo sol-gel e por último precursor fundido. As de maior intensidade foram obtidas pelo método hidrotermal, a 800ºC.