Materiais contendo terras raras para aplicação em nanobiofotônica e/ou células solares

por Raquel Maria Ferreira de Sousa
Publicado: 13/01/2021 - 12:09
Última modificación: 05/12/2024 - 09:24

Devido a grande necessidade de materiais que apresentam a propriedade de emissão de luz em diferentes regiões do espectroeletromagnético para serem utilizados nas mais variadas formas de dispositivos, aqueles contendo terras raras tem se destacado. Principalmente sistemas fotoluminescentes que possam ser utilizados em células solares, armazenamento de energia e também como marcadores biológicos, está em evidência. Sendo assim, materiais que possam atuar na melhoria de eficiências em células solares e melhoria na qualidade de imagens em biomarcação, é ainda um grande desafio de Pesquisa na área da fotônica. Dentre os diversos tipos de sistemas que possam contribuir para a solução desta problemática, aqueles materiais que contem elementos terras raras em suas estruturas vem dando grande contribuição. Esses elementos devido às suas características físico/química, configuração eletrônica, propriedades fotoluminescentes, entre outras, agrega a eles aplicações importantes. Com base nesta problemática, este projeto tem como objetivo preparar materiais na forma de óxidos/cerâmicas/xerogéis/vidros/complexos com propriedades fotoluminescentes na forma de pó, filmes, vidros, membranas etc, contendo íons terras raras. Os íons terras raras que serão explorados neste projeto de Pesquisa serão excepcionalmente: Eu3+, Tb3+, Er3+, Yb3+, Er3+, Dy3+, Sm3+, Ce4+, Ho3+ e Tm3+. As potenciais matrizes que serão utilizadas para “hospedar” os íons terras raras serão: CaYAlO4, Sr2CeO4, Gd2O3, Y2O3, Y2O3:Gd3+, Ti(100-X)Y(X)O2:Eu3+, TiO2:Y2-xCaxO3, Al2O3, SiO2-Gd2O3, SiO2-TiO2, Tenoiltrifluoroacetonato (TTA), Al2O3:Ca2+, TiO2, Al2O3, Fe2O3@Y2O3@SiO2, vidros a base - 4 - de P2O5 – ZnO - Al2O5 – BaO – PbO (mol%) + XNb [X = 0, 10, 20, 30 (massa%)], (PZABP) e P2O5 - Al2O5 - Na2O5 - K2O (mol/%) + XNb [X = 0, 10, 20, 30, 40 e 50 (massa%)], contendo terras raras, entre outras. Estudos de estrutura eletrônica, de fotoluminescência, transferência de energia entre os Terras Raras e estrutura cristalina por meio de diferentes procedimentos, como por exemplo: Williamson-Hall, Equação de Scherrer, Kubelka-Munck, tamanho de partículas e cristalitos, tempo de vida de estado excitado, entre outro meios, serão abordados para que se possa solucionar os problemas que serão encontrado.