Síntese e caracterização de vidros aluminoborossilicatados luminescentes dopados com estanho e halogenetos

Neste trabalho sintetizaram-se vidros aluminoborossilicatados fotoluminescentes dopados com óxido de estanho (SnO) e diferentes halogenetos com o objectivo de formar partículas cristalinas do tipo perovskite dentro da matriz vítrea, cuja estrutura genérica é ABX3, em que A é um catião de metal alcalino, B é Sn2+ e X é um halogeneto. Procura-se produzir um concentrador solar com elevado rendimento quântico, vasta absorção espectral e elevado desvio de stokes para ser acoplado a uma célula fotovoltaica e aumentar a sua produção de electricidade. Inicialmente, partiu-se de uma composição de vidro previamente estudada, dopada com SnO e brometo, em que se obteve uma fotoluminescência avermelhada excitando a 366nm. Com o objectivo de obter vidros com diferentes cores de luminescência e maximizar os respectivos rendimentos quânticos, sintetizaram-se várias composicões em que se fez variar o rácio SiO2/B2O3, o tipo de fundente (Li2O, Na2O, K2O e Cs2O), temperaturas e tempos de síntese e utilizando dois halogenetos diferentes (Br- e I-). Para analisar as propriedades ópticas dos vidros produzidos utilizaram-se as seguintes técnicas: espectroscopia de absorção, fluorescência e determinaram-se os rendimentos quânticos. A análise estrutural foi feita com recurso à difração de raios X (DRX) e espectroscopia de Raman. Utilizou-se ainda a dilatometria para determinar parâmetros fisícos dos vidros, assim como a determinação das densidades dos mesmos. Foi possível obter amostras com diferentes fotoluminescências, incluindo cores como o vermelho, o verde e o amarelo, e com rendimentos quânticos de até 37%. A diminuição do rácio SiO2/B2O3 no vidro revelou-se crucial na diminuição da sua fotoluminescência azul resultante da espécie SnO e notou-se que a temperatura de síntese tem um grande efeito na luminescência das amostras, em que as que foram sintetizadas a 1400ºC tem predominantemente uma luminescência verde ou amarela e apenas se observa luminescência vermelha ou laranja quando a síntese é feita a 1550ºC