João Marques Novo, Doutorado, Co-Orientação (1992)
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Espectroscopia de luminescência resolvida no tempo: implementação da técnica e aplicações

Resumo

Este trabalho consistiu inicialmente na investigação dos efeitos de distorção linear, provenientes das constantes de tempo RC de um sistema "Boxcar", sobre as formas das curvas de decaimento de luminescência. Foi proposto um modelo teórico quantitativo, a partir do qual foi obtida uma expressão matemática que descreve a forma dessas curvas como função do tempo de vida da espécie no estado excitado e de todos os parâmetros instrumentais ajustáveis, inclusive as constantes de tempo RC.

A va1idade do modelo teórico foi demonstrada através da comparação de curvas de decaimento simuladas em computador com as curvas experimentais. Os excelentes resultados conseguidos demonstraram que a equação matemática pode ser empregada tanto na otimização da instrumentação como também em métodos de redução de dados para a extração do tempo de vida do estado excitado a partir das curvas de decaimento. Após esse estudo, efetuou-se o interfaceamento do sistema a um microcomputador, que trouxe uma série de vantagens na aquisição e no tratamento de dados e permitiu, ainda, a implementacão da técnica de Espectroscopia de Luminescência Resolvida no Tempo.

O equipamento interfaceado foi empregado no estudo espectroscópico e cinético de compostos de uranilo no estado sólido. A primeira investigacão, realizada com amostras de nitrato de uranilo hexa-hidratado de diferentes granulometrias, evidenciou que o processo de migração radiativa de energia (auto-absorção) é o principal responsável nela variação observada nas intensidades relativas das componentes vibrônicas dos espectros de emissão resolvidos no tempo e nos tempos de vida do íon uranilo no estado excitado A segunda investigação, efetuada sobre o fosfato de uranilo e potássio tri-hidratado, à temperatura do nitrogênio líquido, mostrou que a emissão é caracterizada por uma progressão vibrônica envolvendo, principalmente, o modo de estiramento simétrico do íon uranilo e que as curvas de decaimento da luminescência desse composto podem ser descritas por uma função bi-exponencial. Dois mecanismos foram, então, sugeridos para caracterizar a emissão luminescente.

[CNPq]