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Publicação
Optimization of silver luminescent coatings for artistic purposes. Science for the arts
| Nome: | Descrição: | Tamanho: | Formato: | |
|---|---|---|---|---|
| 20.37 MB | Adobe PDF |
Autores
Orientador(es)
Resumo(s)
This work explores the development of a silver luminescent coating designed for artists.
The coating was prepared from two separate solutions, silver nitrate and sodium nitrate
in water MilliQ. The solutions were deposited on commercial float glass samples by drop
casting, followed by heat treatment at 360°C and 450°C, which allowed the formation of sil-
ver clusters through ion exchange, giving rise to luminescence layers on the glass. During
this process, silver nanoparticles also formed due to the presence of tin on the glass, which
reduced silver. Silver nanoparticles visually result in brown stains on the glass surface, on
the tin side, that quench luminescence intensity. The silver nanoparticles formation was
confirmed by an absorption band near 430 nm. For a process optimization, a kaolin layer
was introduced beneath the samples, avoiding solution dripping on the tin side, which
resulted in transparent glass with preserved luminescence and minimized stains. Silver
nitrate solution alone was deposited by drop casting on the glass, aiming to understand the
role of its concentration on luminescence intensity. There was no evident correlation be-
tween silver nitrate concentration and luminescence intensity, but it revealed the ability to
give rise to luminescence layers, despite the very heterogeneous results, which underlined
the important role of sodium nitrate on the homogeneity of the coating. Emission spectra
suggested contributions from silver clusters, including Ag+ – Ag+ pairs (480–550 nm), Ag2
dimers (440–450 nm), and Ag3 trimers (580–590 nm), with overall intensity reflecting
the combined contributions of all species. For scale up, alternative deposition methods
were explored. Screen printing showed low surface coverage, whereas spray deposition
combined with pre-cleaning using nitric acid and potassium hydroxide achieved uniform
coatings. Frosted glass enhanced solution adhesion, producing optimized samples fired
at 500°C with strong luminescence and surface homogeneity. This work culminated in
a step by step manual for artists. This manual was used by VICARTE glass artists on
mouth blown glass pieces, demonstrating its simple use, efficiency, and potential to create
luminescent effects for contemporary glass art.
Este trabalho explora o desenvolvimento de um revestimento luminescente à base de prata, concebido para artistas. O revestimento foi obtido a partir de duas soluções separadas, uma de nitrato de prata e outra de nitrato de sódio, ambas em água MilliQ. Estas soluções foram depositadas com micropipeta sobre vidro comercial, utilizado como substrato, e submetidas a temperaturas de 360°C e 450°C, formando clusters de prata através de troca iónica, originando camadas luminescentes. Paralelamente, devido à presença de estanho no substrato, ocorreu a formação de nanopartículas de prata, identificadas por manchas acastanhadas no lado do estanho do vidro e pela banda característica a 430 nm no espetro de absorção, que interferem na luminescência. Para minimizar este efeito, aplicou-se uma camada de caulino sob as amostras, evitando o derrame das soluções para o lado do estanho do vidro, preservando a transparência e melhorando a luminescência. Para avaliar a influência da concentração de nitrato de prata na luminescência, a solução foi depositada isoladamente. Esta deposição evidenciou luminescência com grande heterogeneidade, confirmando o papel essencial do nitrato de sódio na homogeneidade do revestimento. Os espetros de emissão sugeriram a presença de diferentes espécies de clusters de prata, Ag+ – Ag+ (480–550 nm), dímeros Ag2 (440–450 nm) e trímeros Ag3 (580–590 nm), cuja combinação contribui para a intensidade de luminescência observada. Para aplicações em larga escala, deposição como serigrafia e spray foram feitas. A serigrafia mostrou baixa cobertura do vidro, enquanto o spray revelou-se mais eficaz, exigindo, contudo, pré- limpeza com ácido nítrico e hidróxido de potássio. O uso de vidro fosco favoreceu a adesão ao revestimento, resultando numa amostra otimizada a 500°C, com luminescência intensa e homogénea. O estudo culminou com a elaboração de um manual artístico, pensado para orientar artistas no uso deste revestimento. O manual foi posteriormente utilizado por artistas do VICARTE, que aplicaram o revestimento em peças de vidro soprado. Os resultados demonstraram a simplicidade de aplicação, a eficiência do revestimento e o potencial de criar efeitos luminescentes em vidro, reforçando o potencial deste material na produção artística contemporânea em vidro.
Este trabalho explora o desenvolvimento de um revestimento luminescente à base de prata, concebido para artistas. O revestimento foi obtido a partir de duas soluções separadas, uma de nitrato de prata e outra de nitrato de sódio, ambas em água MilliQ. Estas soluções foram depositadas com micropipeta sobre vidro comercial, utilizado como substrato, e submetidas a temperaturas de 360°C e 450°C, formando clusters de prata através de troca iónica, originando camadas luminescentes. Paralelamente, devido à presença de estanho no substrato, ocorreu a formação de nanopartículas de prata, identificadas por manchas acastanhadas no lado do estanho do vidro e pela banda característica a 430 nm no espetro de absorção, que interferem na luminescência. Para minimizar este efeito, aplicou-se uma camada de caulino sob as amostras, evitando o derrame das soluções para o lado do estanho do vidro, preservando a transparência e melhorando a luminescência. Para avaliar a influência da concentração de nitrato de prata na luminescência, a solução foi depositada isoladamente. Esta deposição evidenciou luminescência com grande heterogeneidade, confirmando o papel essencial do nitrato de sódio na homogeneidade do revestimento. Os espetros de emissão sugeriram a presença de diferentes espécies de clusters de prata, Ag+ – Ag+ (480–550 nm), dímeros Ag2 (440–450 nm) e trímeros Ag3 (580–590 nm), cuja combinação contribui para a intensidade de luminescência observada. Para aplicações em larga escala, deposição como serigrafia e spray foram feitas. A serigrafia mostrou baixa cobertura do vidro, enquanto o spray revelou-se mais eficaz, exigindo, contudo, pré- limpeza com ácido nítrico e hidróxido de potássio. O uso de vidro fosco favoreceu a adesão ao revestimento, resultando numa amostra otimizada a 500°C, com luminescência intensa e homogénea. O estudo culminou com a elaboração de um manual artístico, pensado para orientar artistas no uso deste revestimento. O manual foi posteriormente utilizado por artistas do VICARTE, que aplicaram o revestimento em peças de vidro soprado. Os resultados demonstraram a simplicidade de aplicação, a eficiência do revestimento e o potencial de criar efeitos luminescentes em vidro, reforçando o potencial deste material na produção artística contemporânea em vidro.
Descrição
Palavras-chave
Glass Luminescence Silver clusters Ion Exchange Art