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Título: Síntese e caracterização de novos materiais luminescentes à base de glutamato e ítrio
Autor: Valença, Maria Eduarda de Goes
Endereco Lattes do autor: http://lattes.cnpq.br/5887132704910210
Orientador: Falcão, Eduardo Henrique Lago
Endereco Lattes do orientador : http://lattes.cnpq.br/0614524019382645
Co-orientador : Vila Nova, Suzana Pereira
Endereço Lattes do Co-orientador : http://lattes.cnpq.br/7716018904442218
Palavras-chave: Terras-raras;Glutamatos;Luminescência;Colóides
Data do documento: 9-Dez-2019
Citação: VALENÇA, Maria Eduarda de Goes. Síntese e caracterização de novos materiais luminescentes à base de glutamato e ítrio. 2019. 48 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Licenciatura em Química) - Departamento de Química, Universidade Federal Rural de Pernambuco, Recife, 2019.
Abstract: This work focuses on the synthesis of new luminescent materials using as precursors the commercial monosodium glutamate and rare earth ions (yttrium, neodymium and europium), which presented a gel aspect. The methodology used follows a previous work, in which a material containing glutamate and neodymium was obtained. The hypothesis raised was that it would be possible to obtain a similar material replacing the neodymium by the yttrium, based on the similar chemical properties between these two metals. This substitution is justified by the fact that neodymium is about three times more expensive than yttrium. Initially, materials containing only glutamate and yttrium were obtained, which presented a gel aspect, varying the proportions between the metal and the ligand. The proportion (in millimol) that contains the smallest amount of metal in relation to the binder and still forms the material with gel aspect is 1:10, metal-ligand, respectively. However, the proportion chosen to continue the work was 1:5, because it was also employed in the previous work. To the yttrium and glutamate gel were added varying amounts (1 to 50% mol) of neodymium and europium in order to assign luminescent properties to the material. The characterization of the materials included the techniques of infrared spectroscopy, Raman spectroscopy and luminescence spectroscopy. The infrared spectra of the material containing only yttrium and glutamate showed a profile similar to those of the material containing only neodymium and glutamate. The materials containing yttrium, neodymium and glutamate also followed the same profile, while those containing yttrium, europium and glutamate varied minimally. The Raman spectra of the yttrium and glutamate materials coincided with those of neodymium and glutamate. However, those of europium and glutamate materials varied substantially compared to the others. This suggests that the yttrium coordinates to the glutamate similarly to the neodymium does, but the europium coordinates differently. The luminescence spectra were obtained for the material containing only neodymium and for the material containing yttrium and neodymium. The characteristic Nd3+ transitions were observed, and the intensities varied according to the amount of neodymium present in each sample.
Resumo: Este trabalho concentra-se na síntese de novos materiais luminescentes utilizando como precursores o glutamato monossódico comercial e íons terras raras (ítrio, neodímio e európio), os quais apresentaram aspecto de gel. A metodologia utilizada segue o trabalho de Rios e colaboradores, em que foi obtido um material contendo glutamato e neodímio. A hipótese levantada foi a de que seria possível obter um material semelhante substituindo o neodímio pelo ítrio, baseando-se nas propriedades químicas semelhantes entre os dois metais. Essa substituição se justifica pelo fato de o neodímio ser cerca de três vezes mais caro que o ítrio. Inicialmente foram obtidos materiais contendo apenas glutamato e ítrio, que apresentaram aspecto de gel, variando as proporções entre o metal e o ligante. A proporção (em milimol) que contém a menor quantidade de metal em relação ao ligante e ainda assim forma o material com aspecto de gel é a 1:10, metal:ligante, respectivamente. No entanto, a proporção escolhida para continuar o trabalho foi a 1:5, por ter sido empregada também no trabalho de Rios e colaboradores. Ao gel de ítrio e glutamato foram adicionadas quantidades variáveis (de 1 a 50% em mol) de neodímio e európio, a fim de atribuir propriedades luminescentes ao material. A caracterização dos materiais incluiu as técnicas de espectroscopia no infravermelho, espectroscopia Raman e espectroscopia de luminescência. Os espectros no infravermelho do gel contendo apenas ítrio e glutamato apresentaram perfil semelhante aos do material contento apenas neodímio e glutamato. Os materiais contento ítrio, neodímio/európio e glutamato também seguiram o mesmo perfil, sendo os sinais de maior intensidade, presentes em todos, os em 3415, 2942, 1556, 1400 e 1340 cm-1. Os espectros Raman dos materiais de ítrio e glutamato coincidiram com os de neodímio e glutamato, apresentando sinais em 3280 e 2935 cm-1. No entanto, os materiais de európio e glutamato variaram substancialmente em relação aos demais, não apresentando o sinal 3280 cm-1, referente ao estiramento assimétrico NH3. Isso sugere que o ítrio se coordena ao glutamato de forma semelhante ao neodímio, porém, o európio coordena-se de forma diferente. Os espectros de luminescência foram obtidos para o material contendo apenas neodímio e para o material contento ítrio e neodímio. Foram observadas as transições características do íon Nd3+, e as intensidades variaram de acordo com a quantidade de neodímio presente em cada amostra.
URI: https://repository.ufrpe.br/handle/123456789/4388
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