Disentangling the structure, optical properties, and photoluminescence emissions of NiW_1-xMo_xO₄ (x=25, 50, and 75%) solid solutions: experimental and DFT studies

Autor(es)

Gouveia, Amanda Fernandes ; Assis, Marcelo ; Ribeiro, Lara Kelly ; Gomes, Eduardo de Oliveira ; Teodoro, Marcio Daldin ; Longo, Elson ; Andres, Juan

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY C; v. N/A, p. 11-pg., 2025-02-24.

Resumo

Solid solutions, formed by combining two transition metal oxides with distinct properties, offer promising potential for optimizing functional characteristics that may be lacking in the parent materials. In this study, NiWO4 and NiMoO4 semiconductors and homogeneous NiW1-xMoxO4 (x = 25, 50, and 75%) solid solutions were successfully synthesized via a co-precipitation method followed by heat treatment, without any surfactants or toxic solvents. Using a combination of characterization techniques-including X-ray diffraction, Raman and infrared spectroscopy, X-ray fluorescence, diffuse reflectance spectroscopy, and photoluminescence (PL) spectroscopy-alongside density functional theory calculations, we elucidate the relationship between the structure, electronic properties, and PL emissions at the atomic level. Furthermore, we propose a relay mechanism in the conduction band, where an electron transport ladder through the Ni-O-W/Mo framework acts as a driving force to modulate PL emissions. (AU)

• Processo FAPESP: 23/12399-7 - Influência do doping de terras raras na estrutura do fotoânodo de BiVO4 para degradação de biomassa e geração de combustíveis
• Beneficiário: Lara Kelly Ribeiro da Silva
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Programa Fixação de Jovens Doutores
• Processo FAPESP: 23/01415-1 - Influencia do doping de terras raras na estrutura do fotoânodo de BiVO4 para degradação de biomassa e geração de combustíveis
• Beneficiário: Lucia Helena Mascaro Sales
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 22/10340-2 - EMU científico: aquisição de um sistema de fluorescência de alta resolução temporal, espacial, espectral e operando em amplo intervalo de temperatura
• Beneficiário: Gilmar Eugenio Marques
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa Infraestrutura - Científico
• Processo FAPESP: 23/08525-7 - Desenvolvimento de curativos cutâneos 3D de colágeno marinho enriquecidos com nanoparticulas funcionais para a regeneração de feridas cutâneas
• Beneficiário: Marcelo de Assis
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 13/07296-2 - CDMF - Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais
• Beneficiário: Elson Longo da Silva
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão - CEPIDs