X- ray imaging
4 Foraminifera
4.2 Benthic foraminifera
Foram realizadas medidas de absorção na região UV-visível das partículas Zr(1-x)TRxO2 (TR = Tb, Eu, Tm) para diferentes temperaturas de calcinação. Os valores do ―gap‖ foram obtidos pela extrapolação da região linear conforme o método de TAUC e WOOD.
A Figura 35 ilustra os espectros de absorbância de Uv-visível da Zr0,92Tb0,08O2 em diferentes temperaturas de tratamento. A figura 35(a) apresenta o comportamento do material com baixa cristalinidade. Pode-se verifica uma queda gradativa no gráfico com deslocamento para as regiões de baixa energia. Este material apresentou um valor de ―gap‖ na ordem de 3,66 eV.
Os materiais tratados a 500°C e 600°C, ilustrados nas figuras (b) e (c) respectivamente, obtiveram os seguintes valores de ―gap‖ 4,39 eV e 4,8 eV. Conforme os valores encontrados, percebe-se que para o sistema com maior grau de organização foi alcançado um maior valor do ―gap‖. A organização estrutural da rede ocasionada por uma temperatura mais efetiva gera uma diminuição na quantidade de níveis de energia entre a Banda de Valência (BV) e a Banda de Condução (BC) (GONÇALVES et al., 2010)
Figura 35 – Espectros de Absorção Uv-Visível da Zr0,92Tb0,08O2 para (a) 400°C, (b) 500°C e (c) 600°C
A Tabela 8 lista os valores dos ―gap‖ óticos para o sistema Zr(1-x)TbxO2 para diferentes concentrações de dopagem. O comportamento é semelhante ao apresentado nas amostras a 8% Tb+3. A estrutura de bandas nos sistemas cristalinos é definida por um espaçamento pronunciado entre BV e a BC.
TABELA 8 - “Gap” óptico do Zr(1-x)TbxO2 para 0.01 ≤ x ≤ 0.08
Amostras Temperatura (°C) Gap Ótico (eV)
Zr0,99Tb0,01O2 400 2,80 500 600 3,53 Zr0,98Tb0,02O2 400 3,00 500 4,48 600 4,60 Zr0,96Tb0,04O2 400 3,13 500 4,48 600 4,75 Zr0,92Tb0,08O2 400 3,66 500 4,39 600 4,8
A Figura 36 representa os espectros de absorção na região do UV-Visível das partículas Zr0,92Eu0,08O2.Os valores da ―band gap‖ obtidos para as amostras a 500°C e 600°C foram 4,3 eV e 4,7 eV, respectivamente.
A Tabela 9 apresenta os valores do gap para o sistema Zr(1-x)EuXO2 para diferentes concentrações de dopagem. As maiores medidas do gap de energia são alcançadas nas amostras tratadas com a maior temperatura.
TABELA 9 - “Gap” óptico do Zr(1-x)EuxO2 para 0.01 ≤ x ≤ 0.08
Amostras Temperatura (°C) Gap Ótico (eV)
Zr0,99Eu0,01O2 400 500 3,08 600 3,75 Zr0,98Eu0,02O2 400 3,25 500 3,48 600 4,20 Zr0,96Eu0,04O2 400 2,50 500 4,00 600 4,50 Zr0,92Eu0,08O2 400 500 4,3 600 4,7
A Figura 37 apresenta os gráficos de absorção na região UV-Visível para as partículas Zr0,92Tm0,08O2 em condições diferentes de tratamento térmico. A figura 37(a) representa o material a 500°C que possui um ―gap‖ de 3,2 eV. O baixo valor do ―gap‖ mostrado na figura 37(a) está relacionado à estrutura de banda do material. A existência de vários níveis de energia na banda proibida auxilia nas transições do estado fundamental para estado excitado. A figura 37(b) representa o material a 600°C que exibi um gap na ordem de 4,6 eV. Este aumento da região proibida registrado no espectro (b) é causado pelo aumento do grau de cristalinidade.
Figura 37 – Espectros de Absorção Uv-Visível da Zr0,92Tm0,08O2 para (a) 500°C e (b) 600°C
A Tabela 10 apresenta os valores do ―gap‖ para o sistema Zr(1-x)TmXO2 para diferentes concentrações de dopagem.
TABELA 10 - “Gap” óptico do Zr(1-x)TmxO2 para 0.01 ≤ x ≤ 0.08
Amostras Temperatura
(°C) Gap Ótico (eV)
Zr0,99Tm0,01O2 400 3,05 500 4,29 600 4,53 Zr0,98Tm0,02O2 400 500 600 4,46 Zr0,96Tm0,04O2 400 500 3,90 600 4,46 Zr0,92Tm0,08O2 400 500 3,20 600 4,26
A Figura 38 representa os valores de ―gap‖ encontrados para a zircônia co- dopada a 8% com os íons de Tb+3, Eu+3 e Tm+3 nas temperaturas de 400°C, 500°C e 600°C. Os valores do ―gap‖ obtidos para as amostras a 400°C, 500°C e 600°C foram 3,2 eV, 4,2 eV e 4,8 eV, respectivamente É possível observar pelos gráficos que o aumento do valor do ―gap‖ ótico ocorre em sistemas mais ordenados, as transições eletrônicas entre as bandas BV e BC são mais definidas ao contrário dos materiais amorfos devido a presença de grande números de níveis de energia.
..
Figura 38 – Espectros de Absorção Uv-Visível da Zr0,92(Tb Eu Tm)0,08O2 para (a) 400°C, (b) 500°C e (c) 600°C
A Tabela 11 apresenta os valores do ―gap‖ para o sistema Zr(1-x)(Tb Eu Tm)XO2 para diferentes concentrações de dopagem.
TABELA 11 - “Gap” óptico do Zr(1-x)(Tb Eu Tm)xO2 para 0.01 ≤ x ≤ 0.08
Amostras Temperatura (°C) Gap Ótico (eV)
Zr0,99(Tb Eu Tm)0,01O2 400 3,95 500 4,54 600 4,60 Zr0,98(Tb Eu Tm)0,02O2 400 500 4,50 600 4,54 Zr0,96(Tb Eu Tm)0,04O2 400 3,0 500 3,80 600 4,03 Zr0,92(Tb Eu Tm)0,08O2 400 3,20 500 4,2 600 4,8
Capítulo 5
Conclusões
5. CONCLUSÕES
O método de polimerização de complexos adotado neste trabalho mostrou-se eficiente para obtenção das partículas de Zr(1-x)TRx+3O2.
Os resultado de DRX apresentam que as partículas de Zr(1-x)TRx+3 foram estabilizadas nas fases tetragonal e cúbica de acordo com o teor do dopante.
Os espectros de emissão FL para o sistema codopado apresentam uma contribuição do material hospedeiro no intervalo de 400 nm a 480 nm (azul) somado com a emissão do Tb+3 a 550 nm (verde) e Eu+3 a 590 (na cor laranja) e 615 nm (vermelho). As emissões simultâneas nas diferentes regiões do visível proporcionaram a obtenção de um material fotoluminescente que emitiu no branco. Resultado confirmado através do diagrama de cromaticidade para a zircônia codopada a 8% calcinada a 600°C e 800ºC.
Conforme os resultados obtidos pela determinação da Energia do ―gap‖, os materiais com baixo grau de cristalinidade apresentaram menores valores de ―gap‖ em razão de um maior numero de defeitos estruturais presentes na estrutura da zircônia.
Baseado nos espectros de emissão, a ZrO2 apresentou desempenho satisfatório quanto a transferência de carga para os íons ativos; provendo energia necessária para as transições f →f dos íons terras raras.
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