Estudos de absorção e emissão de UV/Vis em xerogéis de sílica dopados com cromo obtidos por processo Sol-Gel

Abstract

Este trabalho apresenta um estudo experimental da preparação e caracterização de Xerogéis de Sílica Dopados com Cromo. Os Xerogéis foram obtidos através da sono-hidrólise do Tetraetilortosilicato (TEOS) sob catálise ácida de HCl. A dopagem foi realizada pela adição de CrCl3-6H2O logo após a reação de hidrólise. A geleificação foi acelerada pela adição de NH4OH até o Sol atingir pH ~ 5. O envelhecimento e a secagem das amostras foram realizados em atmosfera ambiente à temperatura de 37 ºC durante 60 dias. Os Xerogéis foram tratados em temperaturas de até 500 ºC em atmosferas de Hélio e Oxigênio, por períodos de 10 horas. As caracterizações foram realizadas via Espectroscopia de Absorção e Emissão UV/Vis e Análise Térmica Diferencial (DTA). As medidas foram realizadas de forma sistemática em função da temperatura dos tratamentos térmicos. Os Espectros de Absorção UV/Vis obtidos em temperaturas de até 200 ºC, independente da atmosfera de tratamento, apresentam três bandas de absorção centradas em ~ 270 nm, ~ 410 nm e ~ 590 nm, evidenciando a presença de Cr3+. Acima de 250 ºC os Xerogéis tratados em atmosfera de Oxigênio tornam-se amarelados, e os espectros de absorção evidenciam o aparecimento de outras bandas centradas em ~ 350 nm, ~ 450 nm e ~ 650 nm, sendo atribuídas aos estados de oxidação do Cr4+ e Cr5+. Os Xerogéis tratados em atmosfera de Hélio apresentam somente a presença de Cr3+, não evidenciando o aparecimento de outros estados de oxidação. Para os Xerogéis tratados termicamente em atmosfera de Oxigênio acima de 400 ºC os espectros de absorção UV/Vis mostram o desaparecimento da banda centrada em 650 nm, evidenciando somente a presença de Cr5+. Resultados de Espectroscopia de Emissão indicam que as amostras Puras e Dopadas apresentam semelhantes atividades luminescentes, pois apenas uma... .

This work presents an experimental study of the preparation and characterization of the Xerogels Doped de Silica with Chromium. The Xerogels had been gotten through sleep-hydrolysis of Tetraethoxysilane (TEOS) under acid catalysis of HCl. The doping was carried through by the addition of CrCl3-6H2O soon after the hydrolysis reaction. The geleition was sped up by the addition of NH4OH until the Sol to reach pH ~ 5. The aging and the drying of the samples had been carried through in surrounding atmosphere to the temperature of 37 ºC during 60 days. The Xerogels had been treated in temperatures of until 500 ºC in atmospheres of Helium and Oxygen, for periods of 10 hours. The characterizations had been carried through way Spectroscopy of Absorption and Emission UV/Vis and Differential Thermal Analysis (DTA). The measures had been carried through of systematic form in function of the temperature of the thermal treatments. The Specters of UV/Vis Absorption gotten in temperatures of until 200 ºC, independent of the treatment atmosphere, present three bands of absorption centered in ~ 270 nm, ~ 410 nm and ~ 590 nm, evidencing the presence of Cr3+. Above of 250 ºC the Xerogels treated in atmosphere to Oxygen they become yellowish and the absorption specters evidence the appearance of other bands centered in ~ 350 nm, ~ 450 nm and ~ 650 nm, being attributed to the states of oxidation of the Cr4+ and Cr5+. The Xerogels treated in Helium atmosphere only presents the presence of Cr3+, not evidencing the appearance of other states of oxidation. For the Xerogels thermal treatments in atmosphere to Oxygen above of 400 ºC the specters of UV/Vis absorption they show the disappearance of the band centered in 650 nm, only evidencing the presence of Cr5+. Results of Spectroscopy of Emission indicate that the Pure and Doped samples present fellow creatures... (Complete abstract, click electronic address below).