Resumo:
Buscando aperfeiçoar as propriedades de emissão de luz na região do espectro visível, alguns materiais têm recebido baixas concentrações de dopantes. Os Titanatos de forma geral (ABO₃) são promissores materiais no que diz respeito à emissão de luz quando excitados e além disso, quando dopados com diferentes compostos, suas propriedades são alteradas. Neste trabalho, sintetizaram-se os titanatos de cálcio e cobre (CaCu₃Ti₄O₁₂) puros e dopados com nióbio e alumínio pelo método dos precursores poliméricos, obtendo pós cerâmicos com elevada carga orgânica. Calcinados no intervalo entre 300°C e 900°C os pós com os precursores foram decompostos e caracterizados por Análise Térmica Diferencial e Termogravimetria (TGA-DTA), Difração de Raios-X (XRD), espectroscopia na região Infravermelho com Transformada de Fourier (FT-IR), Espectroscopia Raman (RAMAN), Microscopia Eletrônica de Transmissão com Difração de elétrons (MET), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e fotoluminescência (FL). As análises de XRD revelaram que os pós tratados termicamente a 900°C estão bem ordenados e cristalizados (independente do dopante) em uma estrutura cúbica do grupo espacial de simetria Im3. A emissão de luz foi observada em uma banda de maior intensidade (490 a 520 nm) nas amostras de CCTO dopada com 2,5% de nióbio e calcinada a 500°C. Observou-se também que a substituição do titânio por alumínio resultou em um decremento na intensidade da banda de fotoluminescência quando comparada com o CaCu3Ti4O12 puro na ordem de 10 grandezas decimais. Os espectros de absorção UV-Vis apresentaram níveis de energia no Gap crescente à medida que os pós aumentam sua cristalização. A Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET) mostrou a formação de planos cristalográficos e desordenação da estrutura dos pós tratados a 500°C. A Microscopia Eletrônica de Varredura ilustrou a formação de pescoço, unindo grãos de CCTO na temperatura de 500°C e estruturas cúbicas nas amostras a 800°C. O titanato de cobre e cálcio dopado com um doador e aceptor de elétrons resultaram de maior intensidade na região do visível compreendido ente 490 nm e 500 nm o que torna um promissor dispositivo emissor de luz para aplicação em componentes eletrônicos.
