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Filmes LBL luminescentes de Ba2SiO4 dopado com terras raras obtido via sol-gel para aplicação em LEDs brancos

Processo: 15/10394-1
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Mestrado
Vigência (Início): 01 de agosto de 2015
Vigência (Término): 31 de janeiro de 2017
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
Pesquisador responsável:Ana Maria Pires
Beneficiário:Airton Germano Bispo Júnior
Instituição-sede: Faculdade de Ciências e Tecnologia (FCT). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Presidente Prudente. Presidente Prudente , SP, Brasil
Assunto(s):Silicatos   Terras raras   Filmes finos   Luminescência

Resumo

Fontes de luz branca a partir de diodos emissores de luz (LEDs) são consideradas a próxima geração da iluminação devido à elevada eficiência de emissão, maior tempo de vida útil, maior reprodutibilidade da luz emitida, diminuição de emissão de radiação UV e temperaturas relativamente menores de funcionamento em comparação a lâmpadas fluorescentes e incandescentes. Nos LEDs, a luz branca é obtida pela combinação de luminóforos vermelhos, verdes e amarelos além de uma camada emissora azul e quando emitem luz simultaneamente geram ao observador uma sensação de luz branca. Luminóforos dopados com íon terras raras (grupo dos lantanídeos incluso escândio e ítrio), como Ba2SiO4:Eu3+, Ba2SiO4:Tb3+ e Ba2SiO4:Eu3+,Tb3+ apresentam potencial para serem aplicados como componentes da camada emissora de LEDs brancos, além de telas de displays, imageamento celular, lasers de estado sólido ou sensores químicos. A aplicação de íons terras raras em materiais luminescentes geralmente está associada à habilidade de substituir cátions com propriedades semelhantes em matrizes inorgânicas como silicatos. Os silicatos são grupos de compostos inorgânicos a base de silício e oxigênio que podem ser classificados segundo a forma como os tetraedros de SiO44- se ligam entre si, formando uma rede cristalina que pode ser deformada devido a presença de um íon dopante, como por exemplo o Eu3+ ou Tb3+. Os silicatos mais simples, os ortossilicatos, são construídos por unidades tetraédricas de SiO44- isoladas e a neutralidade elétrica é fornecida por cátions regularmente espaçados ao longo da cadeia. A síntese de um luminóforo a base de silicatos, como os materiais propostos no trabalho, pode ser realizada pela via sol-gel, um processo bastante aplicado para a síntese de materiais com propriedades ópticas a temperaturas relativamente baixas. O processo sol-gel apresenta grande importância em várias linhas de pesquisa, pois permite a obtenção de uma série de materiais tais como cerâmicas, fibras, filmes finos e vidros. Os materiais propostos obtidos pela via sol-gel podem ser utilizados na fabricação de filmes finos via técnica layer-by-layer, gerando um sistema que pode ser aplicado na camada emissora de LEDs brancos, além de telas de televisores ou computadores. Dessa forma, no presente trabalho, tem-se como objetivo investigar as propriedades estruturais, morfológicas e espectroscópicas de silicatos dopados com Eu3+ ou Tb3+ e codopados com Eu3+ e Tb3+ em diferentes porcentagens, sintetizados via sol-gel a partir de acetato de bário e TEOS (tetraetoxisilano). Após a síntese e modulação das propriedades dos sistemas, visa-se também a fabricação de filmes finos luminescentes nanoestruturados utilizando a técnica layer-by-layer e o polímero catiônico PAH (Polialilamina hidroclorada) visando aplicação como camada emissora de LEDs brancos ou então em displays de celulares, computadores ou aparelhos televisores.

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Publicações científicas (14)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
BISPO-JR, AIRTON GERMANO; OLIVEIRA, NAGYLA ALVES; CARDOSO, CELSO XAVIER; MARQUES LIMA, SERGIO ANTONIO; JOB, ALDO ELOIZO; OSORIO-ROMAN, IGOR ORLANDO; DANNA, CAROLINE SILVA; PIRES, ANA MARIA. Red-light-emitting polymer composite based on PVDF membranes and Europium phosphor using Buriti Oil as plasticizer. Materials Chemistry and Physics, v. 217, p. 160-167, . (12/13876-9, 15/10394-1, 16/20421-9)
BISPO-, JR., AIRTON GERMANO; MARQUES SHINOHARA, GABRIEL MAMORU; PIRES, ANA MARIA; CARDOSO, CELSO XAVIER. Red phosphor based on Eu3+-doped Y-2(MoO4)(3) incorporated with Au NPs synthesized via Pechini's method. Optical Materials, v. 84, p. 137-145, . (12/13876-9, 15/10394-1, 16/20421-9)
BISPO-JR, AIRTON GERMANO; PIRES, ANA MARIA; MARQUES LIMA, SERGIO ANTONIO; CARDOSO, CELSO XAVIER. Evaluation of cryo-treatment in the luminescent properties of PVDF/Eu2O3 composite obtained by using buriti oil as additive. SOLID STATE SCIENCES, v. 92, p. 24-30, . (16/20421-9, 12/13876-9, 15/10394-1)
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RAYMUNDO-PEREIRA, PAULO A.; CECCATO, DIEGO A.; JUNIOR, AIRTON G. B.; TEIXEIRA, MARCOS F. S.; LIMA, SERGIO A. M.; PIRES, ANA. M.. Study on the structural and electrocatalytic properties of Ba2+- and Eu3+-doped silica xerogels as sensory platforms. RSC ADVANCES, v. 6, n. 106, p. 104529-104536, . (15/10394-1, 12/17689-9, 08/07298-7, 16/01919-6)
LEITE SILVA, CAMILA M. B.; BISPO-JR, AIRTON G.; CANISARES, FELIPE S. M.; CASTILHO, SHIRLEY A.; LIMA, SERGIO A. M.; PIRES, ANA M.. Eu3+-tetrakis beta-diketonate complexes for solid-state lighting application. LUMINESCENCE, v. 34, n. 8, . (16/20421-9, 12/13876-9, 15/10394-1)
BISPO-JR, AIRTON G.; LIMA, SERGIO A. M.; CARLOS, LUIS D.; PIRES, ANA M.; FERREIRA, RUTE A. S.. Eu(II)-Activated Silicates for UV Light-Emitting Diodes Tuning into Warm White Light. ADVANCED ENGINEERING MATERIALS, . (16/20421-9, 15/10394-1, 17/21995-1)
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