Recebido em 25/8/08; aceito em 20/1/09; publicado na web em 11/5/09 SYNTHESIS AND STUDY OF ZINC ORTHOSILICATES LUMINOPHORES BY THE SOL-GEL TECHNIQUE. Usually, the concepts of the Sol-Gel technique are not applied in experimental chemistry courses. This work presents a feasible experiment for chemistry instruction, which involves the synthesis of luminescent materials -Zn 2 SiO 4 , with and without Mn 2+ as a dopant -by the Sol-Gel technique. The obtained materials were analyzed by scanning electron microscopy, X-Ray diffraction, IR spectroscopy and luminescence measures by UV-vis spectroscopy. The results allow the students to confirm the luminescent properties of the zinc orthosilicate luminophores as well as the structural features expected from literature data.Keywords: zinc orthosilicates; luminophores; sol-gel.
INTRODUÇÃOO emprego da técnica de reação sol-gel em cursos de graduação apresenta grandes vantagens ao aluno. Uma delas é o ganho pessoal ao se familiarizar com uma técnica cada vez mais empregada na indústria, em aplicações tais como produção de filmes finos de óxi-dos metálicos para o desenvolvimento de componentes eletrônicos, 1 materiais cerâmicos constituídos de silicatos dopados com terras raras (como o Európio III), na obtenção de materiais luminescentes, [2][3][4][5] aplicados na fabricação de lâmpadas e dispositivos ópticos como laser e sensores, na síntese de cerâmicas biocompativeis ativas na reconstituição do tecido ósseo, 6 desenvolvimento de vidros e cerâmicas com porosidades controladas para sistemas permeáveis, 7 preparação de sílica gel modificada para complexação com íons metálicos, o que viabiliza seu uso no tratamento de água, colunas cromatográficas de troca iônica, e preparo de catalisadores sólidos, 8 que vêm sendo utilizados no ramo da Química Verde.9 Outra vantagem é a vasta gama de conceitos abordados que vão desde ativação e catálise até reações em meio coloidal.Ortosilicatos de zinco fosforescentes podem ser sintetizados pela técnica sol-gel e são, portanto, uma excelente opção para emprego em cursos práticos de graduação na área de inorgânica. O experimento completo pode ser dimensionado para 8 h de laboratório, incluindo caracterização, e pode ser facilmente dividido em etapas de aproximadamente 2 h.Materiais fosforescentes ou luminescentes são amplamente utilizados na obtenção de luz visível, principalmente no campo de lâmpadas fluorescentes.10 Existem dois tipos de lâmpadas fluorescentes com capacidade de gerar luz branca: lâmpadas de alta e de baixa pressão de vapor de mercúrio.11 Ambas necessitam de materiais fosforescentes que absorvam radiação UV e emitam uma cor apropriada resultando em uma emissão branca.10 Entre as mais diversas estruturas para materiais luminescentes, especialmente para o uso em lâmpadas, compostos de silicatos têm sido extensivamente estudados devido a sua estabilidade, transparência à luz visível e preparação relativamente fácil.11 Como exemplo, os ortosilicatos de zinco (willemite, Zn 2 SiO 4 ) dopados com Mn 2+ são comercialmente utilizados...