Síntese, caracterización estrutural e optimización de parámetros barocalóricos e fotoluminiscentes en perovskitas híbridas DMAPbCl3-xBrx|

Abstract

[Resumo]: Neste Traballo de Fin de Grao optimizáronse parámetros barocalóricos e fotoluminiscentes da perovskita híbrida DMAPbCl3-xBrx (DMA=dimetilamonio) mediante a dopaxe con anións bromuro. Os compostos DMAPbCl3-xBrx (x= 0, 0,1; 0,2; 0,3 e 0,4) foron obtidos mediante unha síntese mecanoquímica. A caracterización dos compostos levouse a cabo mediante diferentes técnicas, difracción de raios X de po cristalino (DRX), microscopía electrónica de varrido (SEM), fluorescencia de raios X por enerxía dispersiva (EDX), calorimetría diferencial de varrido (DSC), espectroscopía de UV-VIS por reflectancia difusa, espectrometría infravermella por transformada de Fourier (FTIR) e espectroscopía de fluorescencia. Como resultado obtívose os compostos puros, mediante un método de síntese moi sinxelo e económico, xa que non require tratamento térmico nin disolventes. Conseguiuse optimizar a temperatura de transición estrutural mediante a dopaxe con anións bromuro, o que cal é moi interesante para as aplicacións barocalóricas destes materiais. Tamén se conseguiu coa dopaxe que os compostos presenten unha emisión fololuminiscente moi próxima á emisión de luz branca. Polo tanto, os compostos DMAPbCl3-xBrx son materiais multifuncionais que presentan interesantes propiedades barocalóricas e fotoluminiscentes.

[Resumen]: En este trabajo de Fin de Grado se han optimizado parámetros barocalóricos y fotoluminiscentes de la perovskita híbrida DMAPbCl3Brx (DMA=dimetilamonio) mediante el dopaje con aniones bromuro. Los compuestos DMAPbCl3-xBrx (x= 0, 0,1; 0,2; 0,3 y 0,4) han sido obtenidos mediante una síntesis mecanoquímica. La caracterización de los compuestos se ha llevado a cabo mediante diferentes técnicas, difracción de rayos X de polvo cristalino (DRX), microscopía electrónica de barrido (SEM), fluorescencia de rayos X por energía dispersiva (EDX), calorimetría diferencial de barrido (DSC), espectroscopía de UV-VIS por reflectancia difusa, espectrometría infrarroja por transformada de Fourier (FTIR), y espectroscopía de fluorescencia. Como resultado se obtuvieron los compuestos puros, mediante una método de síntesis muy sencillo y económico, ya que no requiere tratamiento térmico ni disolventes. Se consigue optimizar la temperatura de transición estructural mediante el dopaje con aniones bromuro, lo cual es muy interesante para las aplicaciones barocalóricas de estos materiales. También se consigue con el dopaje que los compuestos presenten una emisión fotoluminiscente muy próxima a la emisión de luz blanca. Por lo tanto, los compuestos DMAPbCl3-xBrx son materiales multifuncionales que presentan interesantes propiedades barocalóricas y fotoluminiscentes.

[Abstract]: In this work, it was optimize barocaloric and photoluminescent parameters on the hybrid perovskite DMAPbCl3-xBrx (DMA=dimethylammonium) by doping with bromide anions. These compounds DMAPbCl3-xBrx (x= 0, 0,1; 0,2; 0,3 e 0,4) were prepared by a mechanochemical method. The characterization of these compounds was carry out by several techniques, powder X-ray diffraction, scanning electron microscopy, energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX), differential scanning calorimetry (DSC), UV–vis diffuse reflectance spectroscopy, Fourier transform infrared spectroscopy and fluorescence spectroscopy. It worth to note that the obtained compounds are single phase and was obtained by an easy and low cost method, without any thermal treatment and also without solvents. In addition, the phase transition temperature was optimize by bromide doping, which is very interesting for the barocaloric applications of these compounds. Also, the compounds exhibit photoluminescent emission very close to the white light emission. Therefore, the compounds DMAPbCl3-xBrx are multifunctional materials with interesting barocaloric and photoluminescent properties.