Síntese e caracterização de nanocristais de perovskita de CsPbI3 em matriz vítrea dopados com Ho3+.
Ano de defesa: | 2023 |
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Autor(a) principal: | |
Orientador(a): | |
Banca de defesa: | |
Tipo de documento: | Dissertação |
Tipo de acesso: | Acesso aberto |
Idioma: | por |
Instituição de defesa: |
Universidade Federal do Triângulo Mineiro
Instituto de Ciências Exatas, Naturais e Educação - ICENE Brasil UFTM Programa de Pós-Graduação Multicêntrico em Química de Minas Gerais |
Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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Departamento: |
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País: |
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Palavras-chave em Português: | |
Link de acesso: | http://bdtd.uftm.edu.br/handle/123456789/1668 |
Resumo: | Nanocristais (NCs) de perovskitas desempenham um importante papel na ciência dos materiais devido às suas extraordinárias propriedades optoeletrônicas. Nesse contexto, o presente trabalho teve como objetivo sintetizar e caracterizar NCs de perovskita CsPbI3 em matriz vítrea dopada com íons Hólmio (Ho3+). Após a síntese por fusão, as amostras obtidas foram submetidas a um tratamento térmico adequado de forma a promover o crescimento dos NCs. Posteriormente, a microestrutura do material sintetizado foi avaliada por meio de Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET), Difração de Elétrons de Área Selecionada (SAED) e Difração de Raios-X. As propriedades ópticas foram analisadas por meio de Espectroscopia de Absorção Óptica UV-Vis-NIR (AO) e Fotoluminescência (PL). Como principais resultados, imagens TEM revelaram a formação de NCs de CsPbI3 com tamanho médio de 7 nm em amostras tratadas termicamente a 500 °C por 72 h. Dados da difração de raios-X e padrões SAED indicaram a formação da estrutura cristalina do tipo ortorrômbica para CsPbI3, bem como fortes evidências de que o hólmio, como elemento dopante, permaneceu disperso na matriz vítrea. A análise e sobreposição dos espectros de AO e PL apresentaram indícios de transferência de energia dos NCs de CsPbI3 para íons Ho3+, fenômeno conhecido como efeito antena. A partir deste estudo, conclui-se que as propriedades ópticas das amostras são modificadas tanto por tratamento térmico quanto por dopagem com o lantanídeo. Síntese e investigação de novos materiais como o proposto neste trabalho permitem explorar fenômenos únicos que surgem na escala nanométrica, o que oferece oportunidades para o desenvolvimento de materiais com propriedades personalizáveis e ajustáveis. |
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Síntese e caracterização de nanocristais de perovskita de CsPbI3 em matriz vítrea dopados com Ho3+.Nanotecnologia.Nanocristais.Perovskita.Matriz Vítrea.Hólmio.Nanotechnology.Nanocrystals.Perovskite.Glass Matrix.Holmium.CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::FISICO-QUIMICA::QUIMICA DO ESTADO CONDENSADONanocristais (NCs) de perovskitas desempenham um importante papel na ciência dos materiais devido às suas extraordinárias propriedades optoeletrônicas. Nesse contexto, o presente trabalho teve como objetivo sintetizar e caracterizar NCs de perovskita CsPbI3 em matriz vítrea dopada com íons Hólmio (Ho3+). Após a síntese por fusão, as amostras obtidas foram submetidas a um tratamento térmico adequado de forma a promover o crescimento dos NCs. Posteriormente, a microestrutura do material sintetizado foi avaliada por meio de Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET), Difração de Elétrons de Área Selecionada (SAED) e Difração de Raios-X. As propriedades ópticas foram analisadas por meio de Espectroscopia de Absorção Óptica UV-Vis-NIR (AO) e Fotoluminescência (PL). Como principais resultados, imagens TEM revelaram a formação de NCs de CsPbI3 com tamanho médio de 7 nm em amostras tratadas termicamente a 500 °C por 72 h. Dados da difração de raios-X e padrões SAED indicaram a formação da estrutura cristalina do tipo ortorrômbica para CsPbI3, bem como fortes evidências de que o hólmio, como elemento dopante, permaneceu disperso na matriz vítrea. A análise e sobreposição dos espectros de AO e PL apresentaram indícios de transferência de energia dos NCs de CsPbI3 para íons Ho3+, fenômeno conhecido como efeito antena. A partir deste estudo, conclui-se que as propriedades ópticas das amostras são modificadas tanto por tratamento térmico quanto por dopagem com o lantanídeo. Síntese e investigação de novos materiais como o proposto neste trabalho permitem explorar fenômenos únicos que surgem na escala nanométrica, o que oferece oportunidades para o desenvolvimento de materiais com propriedades personalizáveis e ajustáveis.Perovskite nanocrystals (NCs) play an important role in materials science due to their extraordinary optoelectronic properties. In this context, the present work aimed to synthesize and characterize CsPbI3 perovskite NCs in glass matrix doped with Holmium ions (Ho3+). After fusion synthesis, the obtained samples were submitted to an adequate thermal treatment in order to promote the growth of NCs. Subsequently, the microstructure of the synthesized material was evaluated by Transmission Electron Microscopy (TEM), Selected Area Electron Diffraction (SAED) and X-Ray Diffraction. Optical properties were analyzed by UV-Vis-NIR Optical Absorption Spectroscopy (OA) and Photoluminescence (PL). As main results, TEM images revealed the formation of CsPbI3 NCs with an average size of 7 nm in samples heat treated at 500 °C for 72 h. X-ray diffraction data and SAED patterns indicated the formation of an orthorhombic crystalline structure for CsPbI3, as well as strong evidence that holmium, as a doping element, remained dispersed in the glass matrix. The analysis and overlapping of the AO and PL spectra showed evidence of energy transfer from the NCs of CsPbI3 to Ho3+ ions, a phenomenon known as the antenna effect. From this study, it is concluded that the optical properties of the samples are modified both by heat treatment and by doping with lanthanide. Synthesis and investigation of new materials such as the one proposed in this work allow exploring unique phenomena that arise at the nanometric scale, which offers opportunities for the development of materials with customizable and adjustable properties.Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais - FAPEMIGUniversidade Federal do Triângulo MineiroInstituto de Ciências Exatas, Naturais e Educação - ICENEBrasilUFTMPrograma de Pós-Graduação Multicêntrico em Química de Minas GeraisSILVA, Ricardo Souza da03581448688http://lattes.cnpq.br/7982979995135056ALVES, Edson Marcelino2024-02-27T18:36:57Z2023-08-032024-02-27T18:36:57Z2023-08-03info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://bdtd.uftm.edu.br/handle/123456789/1668porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFTMinstname:Universidade Federal do Triangulo Mineiro (UFTM)instacron:UFTM2024-02-28T02:02:48Zoai:bdtd.uftm.edu.br:123456789/1668Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.uftm.edu.br/PUBhttp://bdtd.uftm.edu.br/oai/requestbdtd@uftm.edu.br||bdtd@uftm.edu.bropendoar:2024-02-28T02:02:48Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFTM - Universidade Federal do Triangulo Mineiro (UFTM)false |
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