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Zeólitos sodalite emissivos para aplicação em iluminação
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Atualmente, a população está cada vez mais dependente da iluminação, usando-a intensamente no seu quotidiano. O desenvolvimento de LEDs revolucionou este campo, devido às suas altas eficiências energéticas e baixos consumos. Na produção de LEDs normalmente são utilizados phosphors, que têm na sua composição mariotariamente terras-raras, cuja utilização se prevê muito limitada a curto prazo, tornando-se essencial o estudo de outros materiais para utilizar como phosphors. As alternativas podem passar pelo uso de zeólitos luminescentes, que apresentam rendimentos quânticos na ordem dos 97%. Os zeólitos sodalite também demonstram propriedades interessantes, tais como rendimentos quânticos de 53%, desvios de Stokes de 250 nm e estabilidade térmica até aos 450 ºC.
A hackmanite é um mineral de sodalite natural com enxofre na sua composição e uma fórmula química de Na8[SiAlO4]6(Cl,S)2, podendo ser sintetizada em laboratório através de uma síntese em estado sólido, partindo do zeólito LTA.
Com o objetivo de alargar a aplicabilidade destes zeólitos sodalite, foram feitas várias sínteses em atmosfera redutora com diferentes concentrações de enxofre e diferentes halogéneos, alterou-se também o calcogénio e, por fim, foram introduzidos metais na sua estrutura.
As espécies fotoluminescentes S2- e Se2- foram encontradas nestas sodalites com desvios de Stokes de cerca de 250 nm, máximos de intensidade de emissão aos 650 nm e 740 nm e rendimentos quânticos de 46% e 48%, respetivamente. Com a introdução da prata na estrutura da sodalite, obtiveram-se compostos com luminescência branca. Também se introduziu chumbo, obtendo-se um desvio do espetro de emissão com um máximo de intensidade aos 610 e aos 680 nm, respetivamente para as espécies S2- e Se2-.
Estes zeólitos sodalite mostraram ser bastante promissores na substituição dos phosphors de LEDs comerciais devido às suas propriedades óticas. Os zeólitos resultantes da interação com o chumbo podem ainda ser utilizados em concentradores solares luminescentes.
Descrição
Palavras-chave
Fotoluminescência hackmanite phosphors zeólitos sodalite