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Influência de fluoretos de alcalinos terrosos (MgF2, CaF2, SrF2, BaF2) e Nb2O5 nas propriedades estruturais e ópticas em vidros fluorofosfoniobatos

Processo: 22/01762-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Mestrado
Vigência (Início): 01 de julho de 2022
Vigência (Término): 31 de março de 2024
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
Pesquisador responsável:Danilo Manzani
Beneficiário:Leandro Olivetti Estevam da Silva
Instituição-sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil

Resumo

O projeto tem como objetivo principal o estudo de vidros fluorofosfoniobatos obtidos a partir de metafosfato de sódio (NaPO3) combinado com fluoretos de metais alcalinos terrosos XF2 (X = Mg, Ca, Sr, Ba) e Nb2O5. Os vidros de composição molar (80-y)NaPO3-(20)XF2-(y)Nb2O5 serão obtidos pelo método de fusão-resfriamento e caracterizados quanto suas propriedades estruturais, ópticas, luminescentes e térmicas em função da concentração de Nb2O5 e de X nos XF2. Baseado em resultados preliminares obtidos no projeto FAPESP de IC, no qual foi demonstrado a mudança do estado de oxidação do nióbio em função do metal alcalino terroso dos fluoretos, neste projeto de mestrado é proposto o estudo sistemático da formação de espécies de Nb4+ e Nb5+ em função dos parâmetros de síntese e dos precursores de fluoretos, e caracterizados por espectroscopia de fotoelétrons induzida por raios x (XPS) e espectroscopia de absorção de raios x perto da borda (XANES). Tendo em vista a mudança periódica do raio atômico do Mg ao Ba, as propriedades estruturais, térmicas, ópticas e luminescentes serão estudadas sistematicamente em função de X e concentração de Nb2O5. Tais propriedades serão exploradas por ressonância magnética nuclear (RMN) do estado sólido (31P, 23Na, 93Nb), Raman e calorimetria diferencial exploratória (DSC). No intuito de obter dados da estrutura do vidro pontualmente, uma vez que a matriz é promissora para a obtenção de vidros ópticos, as matrizes serão dopadas com Sc3+, Eu3+ e Yb3+, os quais serão utilizados como sondas estruturais para medidas de RMN, luminescência e espectroscopia de ressonância paramagnética eletrônica (RPE), respectivamente, fornecendo informações importantes quanto ao ambiente local desses íons terras raras na matriz vítrea.

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