Síntese de indato de estrôncio e cálcio (Sr0,9Ca0,1In2O4) codopado com íons de terras raras para aplicação em fotoluminescência
Indato de estrôncio, spray pirólise ultrassônico, terras raras, fotoluminescência.
Os materiais cerâmicos nanoestruturados têm sido amplamente estudados nos últimos anos devido ao seu grande potencial em áreas como fotoluminescência, fotocatálise, eletroquímica. Esses materiais permitem a melhoria de diversas propriedades devido às suas dimensões nanométricas. O indato de estrôncio (SrIn2O4) e o indato de cálcio (CaIn2O4) são óxidos com estrutura do tipo espinélio e sistema cristalino ortorrômbico, sendo reportados na literatura como rede hospedeira para materiais luminescentes. O método de spray pirólise ultrassônico permite uma produção contínua de partículas em apenas uma etapa e com elevada pureza. Nesse contexto, realizou-se a síntese de Sr(1-x)CaxIn2O4 utilizando o método de spray pirólise, sendo investigada a influência do teor do íon Ca2+ nas propriedades fotoluminescentes da solução sólida. Após análise dos resultados constatou-se que a composição Sr0,9Ca0,1In2O4 emitiu maior intensidade fotoluminescente, sendo então selecionada como rede hospedeira para íons ativadores de Terras Raras (TR3+). Foram sintetizados por spray-pirólise os indatos Sr0,9Ca0,1In2O4: Eu3+, Tb3+, Tm3+, codopados em diferentes concentrações (% mol). As amostras obtidas foram caracterizadas por difração de raios-x (DRX), refinamento Rietveld, microscopia eletrônica de varredura (MEV-FEG), medidas de fotoluminescência (FL), espectroscopia na região do UV-visível (UV-VIS) e atividade fotocatalítica pela degradação do corante azul de metileno. Os resultados de difração de raios-X confirmaram a formação da fase de indato de estrôncio com estrutura ortorrômbica. A partir das micrografias pode-se observar a formação de microesferas compostas por nanopartículas. Os espectros de fotoluminescência das amostras Sr(1-x)CaxIn2O4 apresentaram emissão de banda larga e os indatos Sr0,9Ca0,1In2O4 codopados com TR3+ (Eu3+, Tb3+, Tm3+) apresentaram bandas estreitas e intensas, emissões características dos íons TR3+. As amostras Sr(1-x)CaxIn2O4 apresentaram baixa atividade fotocatalítica, com degradação máxima de 45% do corante. De acordo com os resultados obtidos, o indato de estrôncio e cálcio codopado com os íons de TR3+ apresenta potencial de aplicação na área da fotoluminescência.