Luminóforos nanoestruturados e sistemas core@shell contendo terras raras: aplicações em marcação biológica, iluminação e visualização

Resumo

As terras raras (TR=Sc, Y, La-Lu) possuem importância notável no campo dos materiais luminescentes, visto que esses elementos apresentam propriedades ópticas únicas e aplicáveis nos mais distintos sistemas que envolvem a geração de luz visível. Os compostos classicamente empregados para essa finalidade em dispositivos comerciais são, de maneira geral, sólidos essencialmente inorgânicos, tais como fosfatos, vanadatos, fluoretos, aluminatos etc.. Isso se deve, sobretudo, à sua inércia química (sendo estáveis em diferentes condições de operação), à sua rigidez estrutural e à suas altas eficiências de luminescência. Entre as aplicações atuais desses materiais, destacam-se a elaboração de luminóforos para dispositivos de nova geração para iluminação e visualização (tais como lâmpadas fluorescentes livres de Hg, displays de plasma, e lâmpadas e displays baseados em LEDs), e o desenvolvimento de marcadores luminescentes para sistemas biológicos. No que tange a tais utilizações, sabe-se que a morfologia dos sólidos desempenha um papel primordial em sua aplicabilidade, sendo que são necessárias nanoestruturas com tamanho, composição e cristalinidade controláveis de acordo com as exigências impostas em cada caso. Assim, o estudo de métodos de síntese que permitam o controle da arquitetura dessas nanoestruturas é uma etapa limitante para o desenvolvimento dessas aplicações. Destarte, o presente projeto de pesquisa visa à obtenção controlada e ao estudo da aplicabilidade de nanopartículas e heteronanoestruturas core@shell luminescentes baseadas em sólidos do tipo TRPO4, TRVO4, TRF3, MTRF4 (M=Na, Li) e TR3Al5O12, com enfoque em sua utilização como luminóforos de ultravioleta de vácuo, como luminóforos em sistemas de LEDs, e como marcadores luminescentes em sistemas biológicos.