Preparação de tungstatos luminescentes do tipo M1-xEuxWO4(M=Ca, Sr e Ba) pelo método Pechini/
Resumo:Compostos com estrutura cristalina do tipo scheelita tem atraído especial interesse devido suas excelentes propriedades óticas, contribuindo para grande desenvolvimento tecnológico no campo de materiais luminescentes. A fim de se obter materiais semicondutores com um melhor desempenho, têm-se...
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| Formato: | Dissertação |
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| Resumo: | Resumo:Compostos com estrutura cristalina do tipo scheelita tem atraído especial interesse devido suas excelentes propriedades óticas, contribuindo para grande desenvolvimento tecnológico no campo de materiais luminescentes. A fim de se obter materiais semicondutores com um melhor desempenho, têm-se incorporado elementos terras raras em suas matrizes. Neste trabalho, foram preparados tungstatos de fórmula molecular MW04 (M = Ca; Sr e Ba) e dopados com 1 % de európio pelo método Pechini. As fontes de cátions foram: ácido túngstico e nitratos dos respectivos metais. A razão molar metal/ácido cítrico usada foi de 1:3. As resinas foram tratadas termicamente a 300°C por 2h e posteriormente calcinadas em temperaturas entre 500 e 900°C mantendo-se o mesmo intervalo de tempo. Os materiais foram caracterizados por análise termogravimétrica (TG), espectroscopia de absorção na região do infravermelho (FTIR), difração de raios X (DRX), área superficial específica (BET) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Medidas de fotoluminescência foram feitas nos materiais amorfos e cristalinos. As análises de DRX mostraram que as amostras apresentaram cristalinidade a partir de 500°C e a estrutura foi identificada como tetragonal do tipo scheelita. Os espectros de emissão para os compostos puros revelaram que o CaWO4 apresentou maior luminescência sendo esta intensificada com o aumento da temperatura. Já os espectros dos materiais dopados mostraram transições eletrônicas características do íon európio. Os picos de emissão característicos do európio são mais intensos no Sr0,99Eu0,01WO4 e observa-se a predominância da transição 5D0 → 7F2, indicando que a terra rara se encontra num ambiente de baixa simetria.#$&Abstract: Compounds displaying the scheelite-type crystalline structure have attracted special interest due to their excellent optical properties, contributing to important technological development in the field of luminescent materials. In addition, high-performance semiconductors have been prepared by adding rare earth ions to this type of structure. In the present study, MWO4 tungstates (M = Ca, Sr and Ba) doped with 1 % Europium were prepared by the polymeric precursor method (Pechini). The sources of cations were tungstic acid and nitrates of the respective metals. The molar ratio metal to citric acid was 1 :3. The resins were heat-treated at 300°C for 2h. The precursor powders were then calcined at temperatures between 500 and 900°C for 2h to obtain the desired phase. The powders obtained were characterized by thermogravimetric analysis (TG), infrared spectroscopy (FTIR), X ray diffraction (XRD), specific superficial area (BET) and scanning electron microscopy (SEM). XRD patterns showed that the materials crystallized upon heat treatment at 500°C in the tetragonal scheelite-type structure. Photoluminescence measurements were carried out for both amorphous and crystalline materials. The emission spectra for pure compounds revealed significant luminescence for CaWO4, intensified by increasing the temperature. The performance of doped materials was affected by the characteristic strong transitions of the europium ion. The emission peaks of europium were intense in Sr0,99Eu0,01WO4 and the predominance of the 5D0 → 7F2 transition was observed, suggesting the low symmetry of the rare earth environment. |
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