Materiais Fotônicos para conversão e armazenamento de energia

A região do vermelho-infravermelho próximo do espectro é de grande interesse por ser importante na fotogeração de energia e bioimagem. Nosso grupo estuda a síntese e aplicação de materiais luminescentes, em especial aqueles que apresentam as propriedades da luminescência persistente e da luminescência por up- e down-conversion para a aplicação em conversores solares, bioimagem, catálise e em filmes e vidros transparentes. O nosso grupo estuda o desenvolvimento de materiais que apresentem novas propriedades como luminescência persistente por up-conversion que tem grande aplicação em bioimagem e cintilação persistente, que pode ativar geração de oxigênio singlete in-situ. No caso dos materiais com luminescência persistente, sua propriedade de armazenamento de energia será utilizada para aumentar a eficiência de produção de biomassa por microalgas, biomagem e geração de oxigênio singleto para terapia fotodinâmica. Já os materiais com up-conversionpodem ser aplicados com a finalidade de se absorver luz na região do Infravermelho próximo, convertendo-a para luz visível, diminuindo as perdas dos conversores solares por transparência. Já os materiais com luminescência por down-conversion podem diminuir as perdas por termalização produzindo dois fótons com energia próxima à do band gap do Si após absorver um fóton na região do visível. A aplicação desses materiais com up- e down-conversion visa aumentar a eficiência das células solares, viabilizando a melhor utilização da energia solar. São também estudados no nosso grupo os mecanismos envolvidos nos processos de emissão e transferência de energia, afim de melhorar o design de novos materiais.

Publicações representativas:

1.     Giordano, L., Cai, G., Seguin, J., Liu, J., Richard, C., Rodrigues, L.C.V., Viana, B., Persistent Luminescence Induced by Upconversion: An Alternative Approach for Rechargeable Bio-Emitters. Advanced Optical Materials 11 (2023) 2201468.

2.     Fritzen, D.L., Mattos, E.A., Petri, D.F. Teixeira, V.C., Bonturim, E., Rodrigues, L.C.V., Flexible Translucent Persistent Luminescent Films Based on Sr₂MgSi₂O₇:Eu²⁺,Dy³⁺ Cellulose Ether Composites. Dalton Trans. 51 (2022) 9138-9143.

3.     Fritzen, D.L., Giordano, L., Rodrigues, L.C.V., Monteiro, J.H.S.K., Opportunities for Persistent Luminescent Nanoparticles in Luminescence Imaging of Biological Systems and Photodynamic Therapy. Nanomaterials 10 (2020) 2015.

4.     Santos, D.O.A., Giordano, L., Barbará, M.A.S.G., Portes, M.C., Pedroso, C.C.S., Teixeira, V.C., Lastusaari, M., Rodrigues, L.C.V., Abnormal co-doping effect on the red persistent luminescence SrS:Eu²⁺,RE materials Dalton Transactions 49 (2020) 16386-16393.

5.     Vendruscolo, V., Giordano, L., Constantino, V.R.L., Rodrigues, L.C.V., Yb /Er co-doped Dion-Jacobson niobium layered perovskites as NIR-to-green upconversion materials New Journal of Chemistry 44 (2020) 10165-10171.

6.     Machado, I.P., Pedroso, C.C.S., Carvalho, J.M., Teixeira, V.C., Rodrigues, L.C.V., Brito, H.F., A new path to design near-infrared persistent luminescence materials using Yb³⁺-doped rare earth oxysulfides Scripta Materialia 164 (2019) 57-61.

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