Síntese de cristais de Ca(0,5)Sr(0,5)MoO4 via método de coprecipitação e processamento em forno micro-ondas hidrotermal: estudo estrutural e fotoluminescente
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v9i11.9592Palavras-chave:
Molibdato; Solventes; Fotoluminescência.Resumo
A busca por materiais com alto grau de pureza e cristalização causará impacto na era industrial tecnológica devido às diversas aplicações. No entanto, é importante procurar métodos sintéticos que sejam mais econômicos e eficientes. Nesse sentido, cristais de Ca(0,5)Sr(0,5)MoO4 foram sintetizados pelo método de coprecipitação e processados em forno de micro-ondas hidrotermal utilizando diferentes proporções de solventes (H2O/C2H6O2), a fim de obter os cristais com alto grau de cristalização. Os cristais sintetizados foram caracterizados por difração de pó de raios-X, parâmetros de rede, espectroscopia ultravioleta-visível e medidas de fotoluminescência. Os padrões de raios X mostraram que os cristais têm uma organização estrutural de longo alcance, livre de fase secundária. Os parâmetros de rede da célula unitária obtidos neste trabalho estão muito próximos dos respectivos valores da ficha JCPDS nº 30-1287, existindo algumas variações que podem estar relacionadas com o método de síntese. As medições de absorção de UV- vis mostraram os valores de “band gap” óptico em função das proporções de solventes variando de 3,92 a 4,26 eV. Os espectros de fotoluminescência apresentaram banda larga com emissões máximas variando de azul a verde. Enfim, o Ca(0,5)Sr(0,5)MoO4 pode ser obtido com sucesso pela metodologia usada, e o uso de diferentes proporções de solventes (H2O/C2H6O2) interfere no comportamento óptico do material.
Referências
Ansari, A. A., Alam, M., & Parchur, A. K. (2014). Nd-doped calcium molybdate core and particles: synthesis, optical and photoluminescence studies. Applied Physics A, 116(4), 1719-1728.
Barra, B. C. (2013). Titanato de Bário e cálcio: influência da substituição parcial do modificador de rede nas propriedades fotoluminescentes. (Doctoral dissertation, Dissertação Mestrado). Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, Bauru–SP.
Callister Junior, W. D., & Rethwisch, D. G. (2016). Ciência e engenharia de materiais: uma introdução. Rio de Janeiro: LTC.
Campos, A. B., Simões, A. Z., Longo, E., Varela, J. A., Longo, V. M., De Figueiredo, A. T., & Hernandes, A. C. (2007). Mechanisms behind blue, green, and red photoluminescence emissions in Ca WO 4 and Ca Mo O 4 powders. Applied physics letters, 91(5), 051923.
Chen, C. C., Fan, H. J., Shaya, J., Chang, Y. K., Golovko, V. B., Toulemonde, O., ... & Lu, C. S. (2019). Accelerated ZnMoO4 photocatalytic degradation of pirimicarb under UV light mediated by peroxymonosulfate. Applied Organometallic Chemistry, 33(9), e5113.
Chun, F., Li, W., Zhang, B., Deng, W., Chu, X., Su, H., ... & Yang, W. (2018). Visible and near-infrared luminescent properties of Pr3+ doped strontium molybdate thin films by a facile polymer-assisted deposition process. Journal of colloid and interface science, 531, 181-188.
Çiftyürek, E., Sabolsky, K., & Sabolsky, E. M. (2017). High temperature selective sensing of hydrogen with MgO-modified SrMoO4 micro-fibers. Sensors and Actuators B: Chemical, 249, 296-310.
Czajka, J., Piskuła, Z., Szczeszak, A., & Lis, S. (2018). Structural, morphology and luminescence properties of mixed calcium molybdate-tungstate microcrystals doped with Eu3+ ions and changes of the color emission chromaticity. Optical Materials, 84, 422-426.
Hosseinpour-Mashkani, S. S., Hosseinpour-Mashkani, S. S., & Sobhani-Nasab, A. (2016). Synthesis and characterization of rod-like CaMoO 4 nanostructure via free surfactant sonochemical route and its photocatalytic application. Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 27(5), 4351-4355.
Jiang, B., Zhang, P., Zhang, Y., Wu, L., Li, H., Zhang, D., & Li, G. (2012). Self-assembled 3D architectures of Bi2TiO4F2 as a new durable visible-light photocatalyst. Nanoscale, 4(2), 455-460.
Komarneni, S., Roy, R., & Li, Q,H. (1992). Microwave-hydrothermal synthesis of ceramics powders. Materials Research Bulletin, 27 (12), 1393-1405.
Lacomba-Perales, R., Ruiz-Fuertes, J., Errandonea, D., Martínez-García, D., & Segura, A. (2008). Optical absorption of divalent metal tungstates: Correlation between the band-gap energy and the cation ionic radius. EPL (Europhysics Letters), 83(3), 37002.
Longo, V. M., Figueiredo, A. T. D., Campos, A. B., Espinosa, J. W., Hernandes, A. C., Taft, C. A., ... & Longo, E. (2008). Different origins of green-light photoluminescence emission in structurally ordered and disordered powders of calcium molybdate. The Journal of Physical Chemistry A, 112(38), 8920-8928.
Marques, A. P. A., Motta, F. V., Leite, E. R., Pizani, P. S., Varela, J. A., Longo, E., & De Melo, D. M. A. (2008). Evolution of photoluminescence as a function of the structural order or disorder in CaMoO 4 nanopowders. Journal of Applied Physics, 104(4), 043505.
Marques, V. S.; Cavalcante, L. S.; Sczancoski, J. C.; Alcântara, ̂ A. F. P.; Orlandi, M. O.; Moraes, E.; Longo, E.; Varela, J. A.; Siu Li, M.; Santos, M. R. M. C. (2010). Effect of Different Solvent Ratios (Water/ Ethylene Glycol) on the Growth Process of CaMoO4. Crystals and Their Optical Properties. Cryst. Growth Des., 10 (11), 4752−4768.
Passos, R. H. D., Arab, M., Pereira de Souza, C., & Leroux, C. (2017). Sr1 / 2Ce5 / 14 1 / 7WO4: um novo composto de scheelita ternário modulado. Acta Crystallographica Seção B: Ciência Estrutural, Engenharia de Cristais e Materiais, 73 (3), 466-473.
Pawlikowska, M., Fuks, H., & Tomaszewicz, E. (2017). Solid state and combustion synthesis of Mn2+-doped scheelites–Their optical and magnetic properties. Ceramics International, 43(16), 14135-14145.
Ryu, J. H., Yoon, J. W., Lim, C. S., Oh, W. C., & Shim, K. B. (2005). Microwave-assisted synthesis of CaMoO4 nano-powders by a citrate complex method and its photoluminescence property. Journal of alloys and compounds, 390(1-2), 245-249.
Silva, M. M. S., Sena, M. S., Lopes-Moriyama, A. L., Souza, C. P., & Santos, A. G. (2018). Experimental planning of the synthesis of strontium molybdate by EDTA-citrate and its structural influence, morphology and optical bandgap. Ceramics International, 44(14), 16606-16614.
Thongtem, T., Phuruangrat, A., & Thongtem, S. (2008). Characterization of PbS with different morphologies produced using a cyclic microwave radiation. Applied Surface Science, 254(23), 7553–7558.
Tian, Y., Chen, B., Tian, B., Hua, R., Sun, J., Cheng, L., ... & Yu, T. (2011). Concentration-dependent luminescence and energy transfer of flower-like Y2 (MoO4) 3: Dy3+ phosphor. Journal of alloys and compounds, 509(20), 6096-6101.
Tranquilin, R. L. (2009). Estudo das propriedades microestruturais e ópticas do BaMoO4 processado em hidrotermal assistido por micro-ondas (Doctoral dissertation, Dissertação Mestrado). Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, Araraquara–SP.
Wood, D. L., & Tauc, J. S. (1972). Weak absorption tails in amorphous semiconductors. Physical Review B, 5(8), 3144.
Zakharko, Y., Luchechko, A., Syvorotka, I., Stryganyuk, G., & Solskii, I. (2010). Anisotropy of optical absorption and luminescent properties of CaMoO4. Radiation Measurements, 45(3-6), 429-431.
Zhang, Y. P., Li, Y., Xu, G. C., Li, J. Y., Luo, H. Y., Li, J. Y., ... & Jia, D. Z. (2019). Synthesis, crystal structure, DNA/bovine serum albumin binding and antitumor activity of two transition metal complexes with 4‐acylpyrazolone derivative. Applied Organometallic Chemistry, 33(3), e4668.
Downloads
Publicado
Como Citar
Edição
Seção
Licença
Copyright (c) 2020 Francisco de Assis Sales Ribeiro; Marinaldo Matias da Silva Junior; Cybelle Rodrigues Duarte; Renato César da Silva; Vicente de Sousa Marques
Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Autores que publicam nesta revista concordam com os seguintes termos:
1) Autores mantém os direitos autorais e concedem à revista o direito de primeira publicação, com o trabalho simultaneamente licenciado sob a Licença Creative Commons Attribution que permite o compartilhamento do trabalho com reconhecimento da autoria e publicação inicial nesta revista.
2) Autores têm autorização para assumir contratos adicionais separadamente, para distribuição não-exclusiva da versão do trabalho publicada nesta revista (ex.: publicar em repositório institucional ou como capítulo de livro), com reconhecimento de autoria e publicação inicial nesta revista.
3) Autores têm permissão e são estimulados a publicar e distribuir seu trabalho online (ex.: em repositórios institucionais ou na sua página pessoal) a qualquer ponto antes ou durante o processo editorial, já que isso pode gerar alterações produtivas, bem como aumentar o impacto e a citação do trabalho publicado.