Propriedades ópticas de nanopartículas de halogenetos de cobre preparadas in situ em filmes híbridos de sílica

Abstract

The sol-gel process is a technique based on the hydrolysis and polycondensation of metal alkoxides have been investigated as an alternative for the preparation of vitreous or glassceramic materials, for allowing the obtaining of high-purity materials at low temperatures, and to obtain hybrid materials with different compositions. When ORMOSILs are doped with nanoparticles, are called nanocomposites, and its functionality arises when electrons confined in scale three-dimensional structures near zero are excited. In principle, such materials exhibit discrete energy level, with peaks in the absorption spectrum. Therefore, the glasses doped semiconductor nanocrystals are important candidates for the preparation of optical filters with sharp cut-off, and are being exploited commercially for coloring glasses. This study evaluates the optical properties presented by hybrid films of silica doped with copper nanoparticles. The matrix was prepared using the alkoxides 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (GPTS) and tetraethylorthosilicate (TEOS) doped with Cu2O and hydrolyzed under reflux conditions in two different acidic conditions (HCl and HBr). After thermal treatment at temperatures between 100 °C and 170 °C and/or under the action of commercial black light radiation, CuCl and CuBr present in the hybrid film are transformed into nanoparticles of CuCl or CuBr. The UV-VIS absorption identified the absorption bands, and its variation

O processo Sol-Gel é uma técnica baseada na hidrólise e policondensação de alcoóxidos metálicos e tem sido investigado como uma alternativa na preparação de materiais vítreos ou vítreo-cerâmicos, por permitir a obtenção de materiais de alta pureza a baixas temperaturas, bem como a obtenção de materiais híbridos com diferentes composições. Quando os ORMOSILs (Silicatos Organicamente Modificados) são dopados com nanopartículas, são chamados nanocompósitos, e sua funcionalidade surge quando elétrons confinados em estruturas tridimensionais de dimensão quase zero são excitados. Em princípio, tais materiais exibem nível de energia discreta, apresentando picos no espectro de absorção. Portanto, os vidros dopados com nano-cristais são importantes candidatos para a preparação de filtros ópticos com um corte abrupto, e estão sendo explorados comercialmente para colorir óculos. O presente trabalho avalia as propriedades ópticas apresentadas pelos filmes híbridos de sílica, dopados com nanopartículas de Cobre. A matriz foi preparada utilizando os alcoóxidos 3-glicidoxipropiltrimetoxisilano (GPTS) e Tetraetilortosilicato (TEOS) dopados com Cu2O e hidrolisados sob condição de refluxo em dois diferentes meios ácidos (HCl e HBr). Após tratamento térmico em temperaturas compreendidas entre 100 °C e 170 °C, e/ou sob ação de radiação da Luz Negra comercial, o CuCl e o CuBr presentes no filme híbrido são transformados em nanopartículas de CuCl ou CuBr. A espectroscopia de absorção UV-VIS permitiu identificar as bandas de absorção, bem como sua variação