Orientador: Fernando Aparecido Sigoli

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química

Resumo: Neste trabalho, foram estudadas as propriedades espectroscópicas de membranas de polidimetilsiloxano (pdms) contendo nanopartículas de fluoreto de lantânio (LaF3) dopadas com íons lantanídeos. Para isso, em um primeiro momento foi feita a caracterização e o estudo espectroscópico de...

Resumo: Neste trabalho, foram estudadas as propriedades espectroscópicas de membranas de polidimetilsiloxano (pdms) contendo nanopartículas de fluoreto de lantânio (LaF3) dopadas com íons lantanídeos. Para isso, em um primeiro momento foi feita a caracterização e o estudo espectroscópico de nanopartículas de LaF3 dopadas com o íon Eu(III) e estabilizadas com N,Ndimetilacetamida, N,N-dimetilformamida, oleilamina ou oleilamina/ácido oleico, a fim de escolher o melhor sistema para a co-dopagem com os íons Er(III) e Yb(III) e posterior dispersão no polidimetilsiloxano. As nanopartículas estabilizadas com oleilamina apresentaram os melhores resultados espectroscópicos e de dispersão no pdms e, portanto, foi o sistema escolhido para co-dopagem com Er(III) e Yb(III). Em seguida, foi feito o estudo espectroscópico dessas nanopartículas co-dopadas com Er(III) e Yb(III) a fim de verificar se as mesmas apresentavam propriedades luminescentes desejáveis para aplicação em fotônica. Tanto as nanopartículas dopadas com Eu(III) quanto as nanopartículas co-dopadas com Er(III) e Yb(III) estabilizadas com oleilamina foram dispersas em polidimetilsiloxano. A reticulação da cadeia de pdms foi feita utilizando diferentes proporções entre dois reticulantes: tetravinilsilano e divinilbenzeno, permitindo assim o ajuste do valor do índice de refração do material híbrido obtido. As nanopartículas apresentaram boa dispersibilidade no pdms resultando em membranas transparentes, termicamente estáveis até aproximadamente 300 °C e com índice de refração variável dependendo das proporções entre os reticulantes utilizados. Por fim realizou-se um estudo sistemático de luminescência compreendendo emissão Stokes e anti-Stokes desses materiais

Abstract: In the present work the spectroscopic properties of polydimethilsiloxane (pdms) membranes containing lanthanide-doped lanthanum fluoride (LaF3) nanoparticles were studied. In a first moment, Eu(III)-doped LaF3 nanoparticles stabilized with N,N-dimethylacetamide, N,Ndimethylformamide,...

Abstract: In the present work the spectroscopic properties of polydimethilsiloxane (pdms) membranes containing lanthanide-doped lanthanum fluoride (LaF3) nanoparticles were studied. In a first moment, Eu(III)-doped LaF3 nanoparticles stabilized with N,N-dimethylacetamide, N,Ndimethylformamide, oleylamine or oleylamine/oleic acid were prepared and their spectroscopic properties were studied in order to find out the best system for subsequent co-doping with Er(III)/Yb(III) and dispersion in pdms. The oleylamine-stabilized nanoparticles show the best spectroscopic and dispersion results, and therefore they were chosen for co-doping with Er(III) and Yb(III) ions. The Er(III)/Yb(III) co-doped nanoparticles were studied in order to analyze their potential use as a material for photonic applications. Eu(III)-doped and Er(III)/Yb(III) co-doped LaF3 nanoparticles stabilized with oleylamine were dispersed in pdms. The crosslinking of pdms network was done using different ratios between two types of crosslink molecules: tetravinylsilane (tvs) and divinylbenzene (dvb) allowing thecontrol of the resulting material refractive index. The nanoparticles were well dispersed into the pdms matrix and the resulting hybrid membranes were transparent and thermically stable up to 300 °C with variable refractive index depending on the ratio of used crosslink molecules. A systematic luminescence spectroscopy was done including Stokes and anti-Stokes emissions of these materials