63ª Reunião Anual da SBPC

A. Ciências Exatas e da Terra - 4. Química - 6. Química Inorgânica

SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE TITANATO DE ESTRÔNCIO E CÁLCIO FOTOLUMINESCENTE

Ariadne Canedo Eduardo 1 Alberth Teixeira de Figueiredo 2

1. Aluna de Graduação 2. Prof. Dr./Orientador - Depto de Química - UFG

INTRODUÇÃO:

O termo luminescência é essencialmente uma emissão espectroscópica, essas emissões ocorrem devido às transições eletrônicas entre os estados eletrônicos característicos da substância emissora. Existem alguns tipos de luminescência que se diferenciam entre si pela energia utilizada para a excitação, por exemplo, a eletroluminescência, a catodoluminescência, e a fotoluminescência (FL), sendo a última alvo de interesse desse trabalho. Os estudos na área de materiais luminescentes vêm crescendo muito, a emissão FL na região do visível é obtida à temperatura ambiente, sendo que está propriedade favorece até mesmo as aplicações tecnológica do material. O titanato de cálcio é um exemplo de um óxido que vem sendo utilizado em aparelhos eletrônicos como um material dielétrico. Apresenta-se como um material capaz de dissolver determinadas quantidades de impurezas, “ativadores”, podendo ser estes “ativadores” os responsáveis pela luminescência (FL). Por exemplo, O titanato de cálcio ao ser dopado com praseodímio, como o foco deste trabalho, apresenta uma característica específica de emitir luz vermelha, com coordenadas muito próximas a do “vermelho ideal”, sendo uma emissão forte e nítida de 610 nm.

METODOLOGIA:

O método de síntese convencional para obtenção de óxidos é de reação no estado sólido. Neste trabalho este método não é apropriado, pois os óxidos obtidos através deste método apresentam completa ordem estrutural,nesse método é necessário o uso de alta temperaturas. Por outro lado, o Método dos precursores poliméricos foi preferido porque para os estudos propostos faz–se necessário obter o material inicialmente desordenado estruturalmente. O Método dos precursores poliméricos apresenta ainda outras vantagens, tais como alta homogeneidade do material obtido, obtenção de materiais nanométricos, facilidade para inserção de dopantes desejados. Sendo assim, todos os materiais obtidos foram sintetizados pelo Método dos precursores poliméricos.

RESULTADOS:

Os resultados foram obtidos por Difração de Raios X, e por ensaios de fotoluminescência. As amostras de titanato de cálcio (CST:Pr) obtidas foram submetidos à DRX para caracterização da fase obtida. As amostras de CST:Pr obtidas apresentam apenas os picos referentes à estrutura perovskita ortorrômbica, com grupo espacial Pbnm. Os picos foram indexados com base na ficha cristalográfica ICDD no 42–423. Picos referentes a outras fases, incluindo picos referentes aos precursores ou fases adicionais, não foram observados, mesmo quando altas concentrações de praseodímio foram inseridas. Indicações de transição de fase provenientes da inserção de dopantes não são observadas, pois novos picos referentes a outras fases cristalinas não são notados, sendo assim, pode se concluir que o CST:Pr apresenta-se monofásico. Os ensaios fotoluminescentes mostraram as amostras que apresentaram emissão. As amostras de apresentaram picos finos em seus espectros emitiram luminescência relacionada com o íon praseodímio. Já a amostras que apresentaram somente emissão de banda larga, não emitiram luminescência. A luminescência está diretamente relacionada com a forma estrutural, sendo que materiais que apresentaram ordem estrutural completa emitem luminescência, e os materiais que não emitem luminescência são aqueles que não apresentaram ordem estrutural completa.

CONCLUSÃO:

Como conclusão foi possível obter a fase CST:Pr ( titanato de cálcio dopado com estrôncia e praseodímio) monofásica, através da sintese pelo Método dos precursores pliméricos. A ordem estrutural do CST:Pr foi avaliada, a partir de calcinações do material à diferentes temperaturas, atraves da difração de raios X. Observou a emissão FL para o CST:Pr calcinado a 500 e a 600ºC, sendo possível distinguir diferentes tipos de emissão, sendo elas de banda larga e picos finos, respectivamente.

Palavras-chave: Terras raras, Métodos precursores poliméricos, Titanato de cálcio.