Perovskitas dopadas com terras raras como fósforos persistentes na região do Vermelho

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Figueirêdo, Franciele Ferreira da Silva
• 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: Luminescência persistente; Micro-ondas; Microwaves; MMCT; Perovskitas; Perovskites; Persistent luminescence
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-30042025-183606/

Materiais do tipo perovskitas vem sendo largamente estudados ao longo dos anos devido suas propriedades óticas e magnéticas quando associados a íons lantanídeos e por isso, diversos processos de síntese têm sido desenvolvidos a fim de facilitar sua obtenção e uso. Com esse objetivo, foram sintetizadas perovskitas de titanato de cálcio (CaTiO3) e niobato de sódio (NaNbO3) através da síntese de estado sólido assistido por micro-ondas. Esse método permitiu a síntese destes materiais com alta pureza e persistência, com tempo de síntese ótimo de 45 minutos e potência mínima de 500 watts em micro-ondas doméstico adaptado. A estrutura e a pureza de fase dos materiais foram investigadas através da difração de raios X (método do pó) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) onde pode-se observar a pureza do material em relação ao método de síntese e o tamanho das partículas formadas em escalas micrométricas e em alguns casos nanométricas (CaTiO3:Pr3+). Os materiais também foram submetidos a espectroscopia no infravermelho (IV) onde pode-se observar as perturbações vibracionais causadas pela inserção do dopante. O band gap das matrizes CaTiO3 (3,58 eV) e NaNbO3 (3,31 eV) foi obtido através do gráfico Tauc-Plot da função de KubelkaMunk onde os resultados concordaram com a literatura. As propriedades da luminescência persistente foram investigadas primeiramente para os materiais dopados com praseodímio através da espectrofluorimetria onde pode-se comprovar a persistência dos materiais cuja melhor concentração foi de 0,01% para o CaTiO3:Pr3+ e 0,1% para o NaNbO3:Pr3+. Em relação ao tempo de persistência estes ficaram em torno de 100 a 120 segundos. As matrizes também foram estudadas com os dopantes cério e térbio variando sua concentração onde não foi observada persistência apesar das espécies escolhidas para dopagem possuírem similaridade em termos de estados de oxidação o que sugere que outros processosestão competindo com o mecanismo Metal to metal charge transfer (MMCT) observado apenas quando dopado com o íon Pr3+.