Síntese e caracterização de Granadas de terras raras para aplicações como cintiladores

• Processo: 25/00895-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
• Pesquisador responsável: Marcelo Nalin
• Beneficiário: Breno Cavalheiro de Siqueira
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Araraquara. Araraquara , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 13/07793-6 - CEPIV - Centro de Ensino, Pesquisa e Inovação em Vidros, AP.CEPID
• Assunto(s): Cristais Terras raras Vidro Vitrocerâmica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Cintiladores | Cristais | Terras Raras | vidros | Vitrocerâmicas | vidros, vitrocerâmicas, sensores

Resumo

Este projeto visa a obtenção de granadas contendo íons terras raras (Ce3+ e Gd3+) a partir da precipitação controlada da fase cristalina desejada utilizando composições vítreas especiais como meio reacional. Os vidros de composição GeO2-PbO-Bi2O3-Ga2O3-TR2O3 (com TR = Ce2O3 e/ou Gd2O3) são fundidos em temperaturas próximas a 1200 oC e após a completa homogeneização é realizado o resfriamento controlado onde ocorre uma separação de fases e a formação de monocristais da fase TR3Ga5O12. Esta nova metodologia de preparação de granadas de gálio é inédita e foi desenvolvida em nosso grupo de pesquisa recentemente. Assim, os objetivos principais deste projeto são sintetizar e caracterizar duas famílias de granadas luminescentes com possíveis aplicações como cintiladores de duas composições diferentes: A primeira consistirá na síntese de uma granada (com tempo de vida muito rápido) enquanto a segunda visará a obtenção de granadas que apresentem o fenômeno de luminescência persistente e para tal, a fase contendo Cério deve ser co-dopada com Cr3+. Todos os materiais sintetizados serão caracterizados quanto às suas propriedades estruturais, térmicas e ópticas, com principal ênfase nas propriedades luminescentes. O projeto prevê um estágio a ser realizado no exterior e que será utilizado para os estudos de eficiência dos cintiladores. Resultados preliminares mostrando a viabilidade para as sínteses dos compostos são apresentados.