Nanoestruturas de silicatos com propriedades luminescentes obtidos através de rotas de síntese não convencionais

Resumo

Silicatos são materiais interessantes, que apresentam diversos atrativos, como por exemplo, grande variedade estrutural, elevada estabilidade química e resistência à água, transparência na região do visível, e facilidade e baixo custo de obtenção. Dentre as inúmeras aplicações, destam-se o uso como matrizes para materiais luminescentes e a exibição de fosforescência de longa duração (LLP- Long lasting phosphorescence) em alguns casos. Entretanto, os métodos convencionais de síntese geralmente evolvem reações em estado sólido em temperaturas elevadas por longos períodos, resultando em materiais cujas partículas apresentam tamanho e forma irregular. Recentemente (Santana, Soares, Almeida e Vichi, J. Braz. Chem. Soc., no prelo), descrevemos rotas de síntese alternativas de menor energia para a a obtenção de nanoestruturas de Sr2SiO4 e CdSiO3, respectivamente, uma matriz para materiais luminescentes e um material para fósforos de longa duração. No primeiro caso, o material foi obtido a 600C/ 3h e no segundo caso, a 580°C/1h. As temperaturas normalmente empregadas são 1100C/6h e 1050C/3h, respectivamente.O objetivo deste projeto é a obtenção de M2SiO4 (M = Sr, Zn) e CdSiO3 dopados com íons de terras raras usando estas rotas alternativas, bem como o aprimoramento da rota e o desenvolvimento de novas rotas alternativas. Os materiais obtidos serão caracterizados inicialmente através das técnicas de difratometria de raios-x (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), transmissão (MET) e de feixe de íons (FIB), análise de área superficial por adsorção de nitrogênio (método BET), espectroscopias vibracional (IV e Raman), de ressonância magnética nuclear de sólidos (RMN-S), e de absorção/emissão no UV-Visível.O desenvolvimento de rotas de síntese menos agressivas ao meio ambiente é extremamente importante neste início de século, sob duas óticas principais: contaminação e economia de energia.Com relação à poluição ambiental, o estabelecimento de limites cada vez menores para contaminantes e emissões aliado a um controle cada vez mais rígido, tem levasdo a uma demanda crescente por rotas de obtenção de insumos que sejam cada vez mais ambientalmente corretas.Com relação à ecomomia de energia, o desenvolvimento de rotas de menos consumo faz parte de um esforço geral da humanidade em direção à eficiência energética, e consequentemente, diminuição da necessidade de utilização de combustíveis fósseis para obtenção de energia. Neste sentido, duas frentes são exploradas neste projeto: uso de rotas de síntese de menos consumo de energia e obtenção de materiais capazes de absorver luz solar, irradiando-a posteriormente durante longos períodos de tempo.Uma consequência importante do uso de temperaturas mais baixas é a possibilidade de controle morfológico das partículas resultantes, com a obtenção de nanoestruturas quan não são obtidas através da rotas de síntese convencionais. A possibilidade de controle morfológico e obtenção de nanoestruturas abre uma série de possibilidades de estudo e aplicação, como por exemplo na área de nanotecnologia: nanocompósitos, nanoestruturas híbridas, reações em espaço confinado, fotônica, entre outras. (AU)