Síntese e caracterização de nanocompósitos ocos de Y2O3:Eu3+ revestidos com Fe3O4

Abstract

Estruturas ocas vem destacando-se por serem considerados materiais funcionais e por possuírem propriedades como alta capacidade de carga, baixa densidade e alta área superficial. Esse conjunto de fatores permite que as estruturas ocas ganhem espaço nas pesquisas para produção de novos materiais. Aliados a esses fatores, propriedades luminescentes e magnéticas em um único material têm sido exploradas por sua capacidade de rastreamento e visualização. Entre os materiais com propriedades luminescentes, o Y2O3:Eu3+ é reportado como um importante luminóforo com emissão na cor vermelha, de fácil produção e com boa estabilidade. Já entre os materiais magnéticos o Fe3O4 destaca-se devido a sua compatibilidade com sistemas biológicos e seu comportamento superparamagnético. No presente estudo, foi verificado a síntese e caracterização estrutural e morfológica para produção de esferas ocas de dupla casca de Y2O3:Eu3+@Fe3O4. Para obtenção dessas estruturas ocas de morfologia esférica foi utilizado o método de modelagem rígida, utilizando esferas de carbono obtidas pelo método hidrotérmico, como modelo rígido. A síntese de coprecipitação foi utilizada para o revestimento das esferas de carbono, com Y2O3:Eu3+ ¬e Fe3O4, e os materiais resultantes foram submetidos a tratamento térmico para remoção do carbono. Os compósitos obtidos possuem morfologia esférica e oca, com base nas micrografias obtidas pela Microscopia eletrônica de varredura com emissão de campo (FEG); de acordo com a Difração de raios X, as estruturas são cristalinas e apresentaram fases relacionadas ao Y2O3 e ao Fe3O4. Os tamanhos de cristalitos foram calculados fornecendo evidencias de que nanopartículas Y2O3:Eu3+ e Fe3O4 recobriram o modelo rígido. As propriedades luminescentes e magnéticas foram averiguadas e seus resultados apresentam conformidade: as emissões luminescentes características do íon Eu3+ na região de 612nm correspondendo a emissão laranja/vermelho do espectro eletromagnético e caráter superparamagnético em decorrência das caraterísticas magnéticas do Fe3O4.