Desenvolvimento de compósito vidro-cerâmica pela incorporação direta de Sr2MgSi2O7:Eu2+, Dy3+ em vidro fosfato de nióbio

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Silva, Victor Murilo Poltronieri da
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: direct incorporation; fosfato; glass; incorporação direta; luminescência persistente; nióbio; niobium; persistent luminescence; phosphate; vidro
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75135/tde-23042024-111952/

Materiais com Luminescência Persistente (PeL) são definidos como aqueles que apresentam luminescência prolongada após a retirada da fonte de excitação. Tais materiais são comumente obtidos em formato de pó, o que limita sua aplicação. Assim, materiais com PeL podem ser aplicados de maneira mais ampla quando contidos em uma matriz hospedeira, como o vidro, o que proporciona propriedades mecânicas e melhor resistência química. Um vidro com luminescência persistente pode ser obtido pela incorporação dos materiais persistentes cristalinos durante a síntese do vidro, adicionando micropartículas de PeL em temperaturas acima da temperatura de amolecimento/fusão do vidro. O desafio desta rota é a corrosão das micropartículas pelo vidro quando na viscosidade da sua temperatura líquidos, o que deve ser evitado ou mesmo minimizado. Neste sentido, o material comercial com persistência no azul, o Sr2MgSi2O7:Eu2+, Dy3+ (MP-SMSOc), foi incorporado em uma matriz vítrea de composição K2O-Li2O-P2O5-Nb2O5 em uma temperatura próxima à temperatura de fusão determinado pelo perfil térmico da curva de DSC. O material compósito obtido apresenta transparência do UV (325 nm) ao visível (800 nm) e por microtomografia foi possível comprovar a dispersão homogênea das partículas no volume da matriz vítrea homogeneizado em misturador planetário. A interface partícula-matriz foi avaliada. As micrografias de MEV, a mapeamento por espectroscopia raman e os espectros elementares de energia dispersiva de raios x (EDX) indicam que dentro de uma escala microscópica (60x60 µm), a dissolução das MP-SMSOc não foi observada. O efeito da incorporação nas propriedades ópticas também foi avaliado. Excitando em 360 nm, apenas a banda larga característica de Eu2+ está presente. A mesma banda é observada nos espectros de excitação, assim como as transições 4F9/2 → 7H13/2(Dy3+) e 5Do → 7F2 (Eu3+). A luminescência persistente absoluta das MP-SMSOc não foi alterada quando embebidas na matriz vítrea, confirmada pela curva de luminância. A banda da termoluminescência das MP-SMSOc dentro do vidro foi deslocada em 20 oC quando comparada com as MP-SMSOc fora do vidro. Estudos adicionais ainda são necessários para avaliar a corrosão em diferentes temperaturas de incorporação partindo da temperatura líquidus.