Síntese e caracterização de materiais luminescentes de composição SrTiO3:Pr, Al em diferentes morfologias - Andriotti Junior, Mauro Antonio [UNESP] (2020)
O titanato de estrôncio (SrTiO3) é um material de estrutura perovskita que possui interessantes propriedades estruturais, elétricas e luminescentes. Ele pode ser produzido por diferentes rotas de síntese, tais como o método hidrotermal e método dos precursores poliméricos. Atualmente, este composto tem sido intensamente estudado por pesquisadores da área dos materiais, que se empenham em estudar as suas propriedades, tais como a emissão fotoluminescente, cujo interesse é entender o mecanismo de emissão fotoluminescente e sua relação com a morfologia das amostras. Tem sido reportado na literatura que a adição de agentes dopantes na estrutura do SrTiO3 modifica sua matriz, dando origem a novas propriedades ou intensificando outras. Mais ainda, a adição de átomos de praseodímio no SrTiO3 favorece a emissão de fotoluminescência na região do vermelho. Além disso, estudos têm mostrado que a incorporação de átomos de alumínio na estrutura do SrTiO3:Pr causam defeitos na matriz hospedeira e estes podem ser benéficos ou prejudiciais à emissão fotoluminescente. Neste trabalho, átomos de alumínio foram incorporados a dez amostras de SrTiO3 por duas rotas de síntese diferentes, com o objetivo de estudar como a morfologia e os defeitos gerados influenciam a emissão luminescente. O método da síntese hidrotermal e o método dos precursores poliméricos foram utilizados para realizar a síntese do composto Sr1-yPryTi1-xAlxO3. As cinco amostras produzidas por cada um dos métodos foram caracterizadas pela técnica da difração de raios X, espectroscopia Raman, emissão de fotoluminescência e microscopia de eletrônica de varredura (MEV). Os difratogramas de raios X gerados mostraram a ausência de fases cristalinas secundárias, evidenciando que os métodos utilizados são viáveis para as sínteses destes compostos. Espectros de fotoluminescência mostram que as amostras do método dos precursores poliméricos apresentam maior emissão do que as amostras do método hidrotermal. Um comportamento atípico da emissão de uma das amostras de Al do método hidrotermal foi observado, evidenciando uma maior quantidade de defeitos nas amostras deste método de síntese. A espetroscopia Raman mostrou que a incorporação de átomos de Al na estrutura do SrTiO3:Pr altera alguns modos vibracionais. Além disso, a concentração de 3,0% de átomos de alumínio (x = 0,03) foi a que mais favoreceu a emissão fotoluminescente na região entre 608-611 nm para ambos os métodos devido à maior concentração de defeitos na rede ocasionados pela incorporação dos átomos de Al.