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Propriedades ópticas do poliestireno sulfonado dopado com íons de neodímio

by da Silva, Marcelo Castanheira

Abstract (Summary)
Nesse trabalho apresentamos a síntese e caracterização óptica de filmes de poliestirenosulfonado (PSS) dopados com íons de neodímio (Nd), utilizando uma rota sintética simples ede baixo custo. O dopante utilizado foi o nitrato de neodímio. A incorporação máxima de íonsNd3+ na matriz, obtida na síntese dos filmes, ficou em torno de 14,0 %. Os espectros deabsorção no UV-Vis-NIR dos filmes de Nd-PSS apresentaram as bandas características para oneodímio em solução aquosa. Os espectros de FTIR apresentaram um alargamentosignificativo das bandas em relação ao espectro de poliestireno sulfonado. Nesse mesmoespectro ocorre uma grande mudança na forma de linha do filme Nd-PSS na região abaixo de1400 cm-1 referente à vibração da ligação N-O. Os filmes medidos por espectroscopia Ramanapresentaram a mesma intensidade e localização dos picos, independentemente da região deincidência do laser na amostra. A análise desses espectros demonstra a superposição dasbandas de: estiramento da ligação S-O, estiramento assimétrico do nitrato e a dobra fora doplano da ligação N-O. Esse fato comprova a dopagem do H-PSS e que o filme Nd07(contendo a solução precursora de neodímio 0,7 mol/L) é o mais concentrado. Os espectros deluminescência no UV-Vis mostraram que quando se dopa a matriz polimérica PSS ocorre umdeslocamento para o azul. Os espectros de luminescência com excitações em 458 nm (bandade absorção do H-PSS) e em 514 nm (banda de absorção do íon Nd3+) indicam que há umfavorecimento da emissão em torno de 520 nm (verde) e de 610 nm (alaranjado),respectivamente. Os espectros de excitação seletiva mostram que há uma superposição dasbandas de excitação do PSS com o Nd-PSS, quando o comprimento de onda de excitaçãovaria de 400 até 500 nm. Acima de 500 nm, as bandas do Nd-PSS se alargam e ficam maisdefinidas. Os filmes de Nd-PSS apresentam uma intensa emissão no infravermelho em 1076nm (transição radiativa 4F3/2®4I11/2). Não foi observada nenhuma dependência com aconcentração em todos os espectros realizados. O fator de qualidade espectroscópica do filmeNd11, obtido pelos parâmetros de Judd-Ofelt, indica que ocorre o domínio da transição 4F3/2® 4I11/2 em 1076 nm, corroborando com os resultados das medidas feitas viafotoluminescência e infravermelho. Isso confirma que o filme Nd11 é um ótimo candidatopara ser usado em dispositivos ópticos.
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Bibliographical Information:

Advisor:Alexandre Marletta; Newton Martins Barbosa Neto; Luiz Alberto Cury

School:Universidade Federal de Uberlândia

School Location:Brazil

Source Type:Master's Thesis

Keywords:Íons de neodímio Propriedades ópticas

ISBN:

Date of Publication:05/23/2006

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