Filmes luminescentes contendo nanopartículas de fluoreto de terras raras para aplicação em embalagens e etiquetas inteligentes

• Ano de defesa: 2025
• Autor(a) principal: Acosta, Ana Beatriz
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Carboximetil celulose; Carboxymethyl cellulose; Emissão de luz branca; Fluoretos de terras raras; Rare earth fluorides; Sensor de temperatura; Temperature sensor; White light emission
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59138/tde-26032025-093126/

Este trabalho foca na síntese de fluoretos de terras raras dopados com íons lantanídeos (Ln³+) e na dispersão desses materiais em sistemas poliméricos para aplicações em embalagens e etiquetas inteligentes. A síntese foi realizada pelo método hidrotermal em duas temperaturas diferentes, com variação nas quantidades de íons sódio e potássio. As propriedades morfológicas e estruturais das amostras foram analisadas por técnicas como difração de raios X e microscopia eletrônica de varredura e transmissão, resultando principalmente em partículas micrométricas de fase hexagonal e formato de bastão. Medidas de luminescência estática e dinâmica dos íons Ln³+ foram realizadas, revelando tanto as propriedades ópticas em função da estrutura cristalina quanto a distribuição dos íons opticamente ativos. Observou-se que a presença de íons K+ contribui para o aumento da intensidade de emissão, do tamanho das partículas e do rendimento quântico intrínseco. Partículas luminescentes dopadas com íons Eu³+ foram dispersas em CMC e GPTMS, gerando emissão de luz branca, e partículas com maior concentração de K+ exibiram uma emissão de luz branca quente devido à intensificação da emissão na região do vermelho. Além disso, partículas dopadas com Er³+ e Yb³+ atingiram altos valores de tempo de vida das transições 4S3/2→ 4I15/2 (538 nm) e 4F9/2→ 4I15/2 (653 nm) do íon Er3+, atingindo valores superiores a 300 e 600 μs, respectivamente. Essas partículas foram aplicadas no recobrimento de filamentos de PLA para impressão 3D, possibilitando o desenvolvimento de um sensor de temperatura baseado nas propriedades luminescentes dessas partículas.