Propriedades estruturais e espectroscópicas de WO3 e WO3:Eu3+

Abstract

Used as catalysts even in organic and inorganic molecules, as additives on catalysts, electrochromic films on smart windows the tungsten trioxide have been largely studied on the lasts decades, but there is just a few about it's luminescence. Using as precursors nitric acid and sodium tungstate the tungsten trioxide were been prepared thru wet process then treating on thermic and hydrothermal treatments. Where been evaluated the effects of methodology, nitric acid concentration, duration and temperature of treatments. The samples were characterized by X-ray diffraction (XRD), Raman scattering spectroscopy (RSS), Fourier transformed infrared spectroscopy, photoluminescence spectroscopy (PLS) and X-ray excited optical luminescence (XEOL). Hydrated phases of tungsten trioxide were obtained through hydrothermal treatments and the non-hydrated phases occur with thermic treatments. The acid concentration has the ability to determine the major phase formed as well the temperature determine the hydratation of the product. With lower temperatures dihydrate phase were preferable formed and with the rise of temperature, the water molecules were lost up to the fractionary hydratation and then the non-hydrated phase with higher temperatures depending on the atmosphere used on the thermal treatment. Doping the system with europium ions even substituting tungsten or in the interstices of the matrix were not been successful, as well the XEOL spectroscopy intensity were null and quite low for ultraviolet and visible excitation photoluminescence because of oxygen defect levels localized into the prohibited band.

Utilizados como catalisadores, tanto na degradação de moléculas orgânicas quanto inorgânicas, como aditivos em catalisadores, como filmes eletrocrômicos, em janelas e telas inteligentes, dentre outras muitas aplicações o trióxido de tungstênio tem sido estudado extensivamente nas últimas décadas, no entanto pouco foi estudado sobre a luminescência deste. Estudando-se as condições ótimas de preparo do óxido de tungstênio(VI) foram preparadas amostras por precipitação em meio ácido, tratando-as térmica e hidro termicamente utilizando como precursores ácido nítrico e tungstato de sódio. Variou-se a concentração de ácido nítrico, a metodologia, o tempo de tratamento térmico e as temperaturas dos tratamentos térmico e hidrotérmico. As amostras foram caracterizadas por espectroscopia vibracional de absorção na região do infravermelho (FTIR) e espectroscopia vibracional de espalhamento Raman (RSS), difração de raios X (XRD), reflectância difusa (DRS), espectroscopia de fotoluminescência com excitação na região do ultravioleta visível (PLS) e espectroscopia de fotoluminescência com excitação por raios X (XEOL). Pelo método hidrotérmico foi possível obter as fases mono e dihidratada do trióxido de tungstênio, enquanto com a utilização de tratamentos térmicos foi possível obter a forma anidra do trióxido e do dióxido de tungstênio, além de formas não estequiométricas. Dentre as variáveis experimentais exploradas, a concentração de ácido nítrico tem a capacidade de determinar a fase predominante, assim como a temperatura de tratamento tem efeito significativo na hidratação da fase formada, onde para temperaturas mais amenas de tratamento hidrotérmico tem-se a formação das fases dihidratada e com o aumento de temperatura essa segunda água é gradualmente perdida. Já para os tratamentos térmicos a variação de temperatura leva a transformação...