XXVII Congresso de Iniciação Científica
Influência da variação do poliálcool nas propriedades óptico-estruturais de Y
2O
3:Eu
3+obtido via método Pechini modificado
Gustavo Koiti Yoshimura, Ana Maria Pires, Gabriel Mamoru Marques Shinohara. Campus de Presidente Prudente, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Licenciatura em Química, gustavokoitiyoshimura@gmail.com. Bolsa PIBIC CNPq.
Palavras-Chave: Európio, Ítrio, Método Pechini.
Introdução
Y2O3:Eu3+ é um conhecido luminóforo com emissão no vermelho, em que o óxido atua como matriz hospedeira e o íon terra rara, Eu3+, é o ativador1. Na busca de matrizes com características adequadas à produção de luminóforos com propriedades aprimoradas, diversas rotas de síntese têm sido utilizadas, tais como as técnicas sol-gel e as sínteses por combustão; entretanto, o método Pechini tem tido um considerável destaque por se tratar de uma rota relativamente simples (pouca aparelhagem necessária), barata (relativo baixo custo dos precursores poliméricos) e rápida2.
Objetivos
O objetivo deste trabalho é a investigação da influência dos polialcoóis: etilenoglicol (EG), glicerol (GL), polietilenoglicol (PEG) e sorbitol (SB) nas propriedades óptico-estruturais do luminóforo Y2O3:Eu3+ via método Pechini modificado.
Material e Métodos
Amostras de Y2O3:Eu3+(2%) foram preparadas via método Pechini modificado3, variando-se o agente polimerizante, no caso etilenoglicol (EG), glicerol (GL), polietilenoglicol (PEG) e sorbitol (SB). Todas as amostras foram analisadas por difração de raios X (DRX), espalhamento Raman e espectroscopia de luminescência.
Resultados e Discussão
Na Figura 1 têm-se os difratogramas de raios X dos luminóforos produzidos sendo todos correspondentes à fase Y2O3, estrutura cristalina cúbica e grupo espacial Ia3, sem a presença de fases secundárias independentemente das condições de síntese comparados com a ficha JCPDS 41-1105. Na Tabela 1 estão listados os parâmetros estruturais obtidos através dos difratogramas e pela equação de Scherrer. O tamanho médio de cristalito variou de 15 – 30 nm.
Na Figura 2 têm-se os espectros de excitação e de emissão dos luminóforos preparados. A emissão observada em 500-750 nm é atribuída ao grupo de transições do Eu3+ 4f-4f entre os estados 5D0→7FJ (J
= 0, 1, 2, 3 e 4) do Eu3+ com a máxima intensidade em 611 nm relativa à transição 5D0→7F2 dita hipersensitiva, permitida por dipolo elétrico. É possível verificar que todos os espectros são
similares, indicando que o ambiente químico do Eu3+
é o mesmo para todas as amostras.
Figura 1 – DRX das amostras preparadas.
10 20 30 40 50 60 70 80
SB
(800)
JCPDS 41-1105
EG GL
Intensidade (un. arb.)
2 (°)
PEG (211) (222) (400) (411) (332) (431) (440)(433) (611) (614)(622) (444) (621)
Tabela 1 – Parâmetros estruturais.
EG GL SB PEG Tamanho da aresta (Å) 10,59 10,62 10,62 10,61
Largura à meia altura (º) 0,46 0,41 0,56 0,32
Tamanho do cristalito (nm) 18,8 21,6 15,1 28,5
Figura 2 – Espectros de (a) excitação e (b) emissão.
300 350 400 450 500 550
(a) EM= 611 nm
7F05H3 7F05D1
7F05L6 7F05D2
Intensidade relativa (un. arb.)
Comprimento de onda (nm) PEG
GL EG SB
500 550 600 650 700 750
Intensidade relativa (un. arb.)
Comprimento de onda (nm)
5D 0 7F
j J = 0 J = 1
J = 2
J = 3 J = 4 (b)
EXC= 464 nm
SB
EG PEG
GL
Conclusões
Verifica-se que o agente polimerizante influencia nas propriedades luminescentes, uma vez que a intensidade relativa de emissão da amostra sintetizada com GL é maior do que aquelas produzidas a partir dos demais polialcoóis testados.
Agradecimentos
FAPESP, PIBIC/CNPq.
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1 Ferrari, J.L., Davolos, M.R., Pires, A.M. Mat. Chem. Phys. 2009, 113, 587.
2 Petrykin, V., Kakihana, M. Chemistry and applications of polymeric gel precursors. In: SAKKA S., editor. Handbook of sol-gel science and technology: processing, characterization and applications, 2004, p. 77.
3 Oliveira, N. A., et al. Síntese e caracterização de luminóforos com emissão bicolor e potencial aplicação em sensores e dispositivos ópticos In: XXVI CICUNESP, 1a Fase, 2014, Pres. Prudente. PROPe - Pró-Reitoria de Pesquisa, 2014. p. 221-41802700803. Homepage: [http://prope.unesp.br/cic_
isbn/fase_1.php].
