Desenvolvimento de compósitos luminescentes a partir de mesocristais de BaZrO3 e Poliamida 6
Resumo
O zirconato de bário BaZrO3 (BZO), é um óxido cerâmico que pertence ao grupo funcional das perovskitas ABO3 . Este composto quando dopado com háfinio (Hf) em solução sólida por intermédio do método hidrotérmico assistido por micro-ondas (HAM), potencializa suas propriedades luminescentes que podem ocorrer a temperatura ambiente. O método HAM baseia-se no acoplamento direto da radiação eletromagnética com as moléculas de água, ocorrendo na região das micro-ondas de 2, 45 GHz. Com este método de síntese, permite-se obter o BZO a uma temperatura da ordem de 140 C e tempo de patamar de 160 minutos, parâmetros inferiores aos reportados por outras rotas sintéticas. O motivo de utilizar o Hf como um dopante, é devido ao grau de semelhança química com o zircônio (Zr), como o seu estado de oxidação (4+). Outro bom motivo pela escolha, é que o háfnio apresenta características luminescentes intrínsecas, o que acaba influenciando nas propriedades luminescentes do BZO. Em geral, materiais luminescentes possuem elevadas densidades e uma alta massa atômica, o que facilita no processo de absorção de radiações que serão emitidas novamente em forma de luz visível. Essas características são fortemente dependentes da morfologia e principalmente da estrutura eletrônica desses materiais. O zirconato de bário na sua forma pura ou dopado com háfinio é a única perovskita que possui intensa emissão fotoluminescente à temperatura ambiente. Esta propriedade só é obtida quando esse óxido for sintetizado pelo método HAM. O interesse nesses materiais encontra-se no cerne da tecnologia moderna, podendo assim ter um potencial de aplicações na área da ótica, eletrônica e aeroespacial. O presente trabalho consistiu em obter as amostras da fase BaZr1-xHfxO3 dopada com Hf de ( 0 ≤ x ≤ 16 % em mol) sintetizadas através do método HAM. Após o estudo estrutural e eletrônico dos pós, produziu-se compósitos automontados a partir de uma matriz polimérica de poliamida 6.6 (Technyl®), utilizando uma solução a base de ácido fórmico, poliamida 6 (Nylon®) e dos pós mais adequados, com intuito de gerar um compósito de peça sólida com propriedades luminescentes a temperatura ambiente.