Estudo fotofísico e morfológico dos tungstatos de metais alcalinos terrosos dopados com terras raras preparados pelo método hidrotérmico utilizando microondas

Resumo

As propriedades luminescentes do tungstato de metais alcalinos terrosos têm sido extensivamente investigadas em diversas aplicações industriais, tais como fibra óptica, sensor de umidade, catalisadores, detector de cintilação, lasers de estado sólido, dispositivos fotoluminescentes, fotocatalisadores, etc. Os cristais destes tungstatos têm estrutura scheelita e apresentam ótimas condições para serem opticamente ativos. Sua síntese tem sido efetuada por métodos convencionais como reação no estado sólido, pulverização catódica, Método Czochralski, etc. O método hidrotermal por microondas é um processo bastante atraente para sintetizar diversos materiais, visto que as reações ocorrem em tempos mais curtos quando comparados aos obtidos utilizando-se os métodos convencionais. Os íons de terras raras trivalentes são muito estudados por espectroscopia fotoluminescente. Dentre estes o Eu3+ tem sido o mais investigado em consequência da simplicidade do seu espectro de emissão e devido à sua vasta aplicação como fósforo vermelho em telas de TV em cores. Este íon também tem atraído significativa atenção dos pesquisadores devido à sua potencial aplicação em sensores biológicos, fósforos, dispositivos eletroluminescentes, amplificadores ópticos ou lasers quando usado como dopante em uma variedade de materiais. Além disso, os espectros de luminescência do Eu3+ apresentam bandas de emissão que se estendem da região visível até o infravermelho por possuir uma estrutura de níveis de energia relativamente simples. Especialmente as transições 5D0’7FJ (J = 0, 1, 2,...6), permitem verificar a simetria microscópica ao redor deste íon, fazendo do Eu3+ uma sonda experimental ideal para o ambiente cristalino. O íon Tb3+ também tem sido muito estudado devido às suas propriedades ópticas, sendo promissores materiais inorgânicos usados como ativadores de emissão verde devido à forte transição 5D4’7F5, cuja banda de emissão aparece na região de 520 nm do seu espectro fotoluminescente. Neste projeto, portanto os pós de SrWO4 puros e dopados com terras raras serão sintetizados pelo método de co-precipitação e processados hidrotermicamente em um forno de microondas utilizando 140 oC por diferentes tempos de tratamento térmico. Iniciaremos nossos estudos com Eu3+ seguido do Tb3+ na dopagem destes. Os pós obtidos serão analisados por difração de raios X (XRD), espectroscopia Raman e microscopia eletrônica de varredura (FEG-SEM). Os estudos das propriedades fotoluminescentes destes pós serão efetuados através das análises dos espectros de excitação e emissão do íon de terra rara utilizado na dopagem, além do tempo de vida da emissão deste íon nos materiais obtidos, bem como da emissão da matriz pura. (AU)