ESTUDO DO EFEITO MEMÓRIA E FOTOLUMINESCÊNCIA EM HIDRÓXIDOS DUPLOS LAMELARES (HDL)
Os hidróxidos duplos lamelares (HDL) são uma classe de materiais com composição química bastante flexível. Eles são formados por camadas bidimensionais de hidróxidos metálicos intercaladas por moléculas aniônica e tanto os cátions metálicos quanto estes ânions podem ser alterados a fim de modificar as propriedades físicas e químicas destes materiais. Por exemplo, cátions terras raras podem ser incluídos na estrutura juntamente com moléculas sensibilizadoras aniônicas, produzindo HDLs luminescentes. O efeito memória dos HDLs consiste em restaurar sua estrutura através da reidratação do material após um tratamento térmico a uma temperatura não excessivamente elevada. Durante a reidratação desses materiais, novas espécies aniônicas podem ser intercaladas, funcionalizando os HDLs. Este estudo explora o efeito memória como uma rota para produzir HDLs luminescentes intercalados com o ácido benzeno-1,3,5-tricarboxílico (BTC), um fotossensibilizador aniônico capaz de transferir energia para o íon Eu3+. HDLs contendo Eu3+ foram sintetizados pelo método da hidrólise controlada de Zn2+, Al3+ e Eu3+ em uma solução alcalina contendo o ânion nitrato (NO3‑). Após o tratamento térmico dos cristais resultantes, esse material se transformou em uma solução sólida de ZnO cristalina contendo Al e Eu. Esses óxidos foram então submetidos a um processo de hidratação em uma solução aquosa rica em BTC. Esse processo não somente resultou na recuperação da fase lamelar, como também na intercalação da molécula de BTC.
ESTUDO DO EFEITO MEMÓRIA E FOTOLUMINESCÊNCIA EM HIDRÓXIDOS DUPLOS LAMELARES (HDL)
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DOI: 10.22533/at.ed.60220020720
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Palavras-chave: Hidróxido duplo lamelar; efeito memória; terras raras; troca iônica; ácido 1,3,5-benzenotricarboxílico.
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Keywords: Layered double hydroxide; memory effect; rare earth; ion exchange; benzene-1,3,5-tricarboxylic acid.
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Abstract:
Layered double hydroxides (HDL) are a class of materials with a very flexible chemical composition. They are formed by two-dimensional layers of metal hydroxides interspersed by anionic molecules where both the metal cations and these anions can be altered in order to modify the physical and chemical properties of the HDLs. For instance, rare earth cations can be included in the structure together with anionic sensitizing molecules, producing luminescent HDLs. The memory effect of HDLs concerns the restoration of the HDL structure by rehydrating the material after a heat treatment at a temperature that is not excessively high. During the rehydration of these calcination products, new anionic species can be intercalated, making HDLs functional. This study explores the memory effect as a route to produce luminescent HDLs interspersed with benzene-1,3,5-tricarboxylic acid (BTC), an anionic photosensitizer capable of transferring energy to the Eu3+ ion. HDLs containing Eu3+ were synthesized by the method of controlled hydrolysis of Zn2+, Al3+ and Eu3+ in an alkaline solution containing the nitrate anion (NO3-). With the heat treatment of the resulting crystals, these materials transform into a solid solution of crystalline ZnO containing Al and Eu. This oxidic phase was then subjected to a hydration process in a BTC-rich aqueous solution. This process not only resulted in the recovery of the lamellar phase, but also in the intercalation of the BTC molecule.
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Número de páginas: 16
- Alexandre Candido Teixeira
- Alysson Ferreira Morais
- Ivan Guide Nunes da Silva
- Danilo Mustafa
