Avaliação do uso decompostos fosforescentes em materiais de construção civil

Abstract

Devido à crescente demanda do consumo de energia aliado ao aumento do desenvolvimento econômico e populacional, cada vez mais torna-se necessário a busca por novas tecnologias, renováveis que reduzam o consumo de energia elétrica. Buscando aliar a eficiência energética e a sustentabilidade, este trabalho tem como objetivo avaliar o uso de compostos fosforescentes em materiais de construção civil, com foco na incorporação do aluminato de estrôncio dopado com európio e disprósio (SrAl2O4:Eu, Dy) em mantas impermeabilizantes, a fim de desenvolver um material com propriedades luminescentes de longa duração, que possa unir, estética e eficiência energética sustentável. Inicialmente, foi realizada uma revisão sistemática da literatura, abordando a aplicação de compostos fosforescentes em elementos construtivos. Na etapa experimental, foram elaboradas misturas da manta impermeabilizante com 20%, 30 % e 40% de composto fosforescente. As amostras foram analisadas quanto à trabalhabilidade, emissão de luz e caracterização físico-química. A espectrofotometria de fluorescência revelou emissão máxima em 513,8 nm, confirmando emissão na faixa verde do espectro visível. O rendimento quântico foi de 22%, 56% e 63% para as amostras com 20%, 30% e 40% de composto fosforescente, respectivamente. Os ensaios de tempo de decaimento luminescente demonstraram que a amostra com 40% apresentou emissão residual de até 810 segundos, evidenciando a atuação dos íons Dy³? na formação de ?armadilhas eletrônicas?, prolongando a emissão. A análise de densidade indicou aumento na massa específica da manta com a adição do composto, impactando negativamente sua trabalhabilidade. Os resultados obtidos demonstram o potencial do material desenvolvido para aplicações em sinalizações de segurança e ambientes com baixa luminosidade, embora ajustes na formulação sejam necessários para garantir melhor desempenho na aplicação prática.

Abstract: Due to the growing demand for energy consumption, combined with the increase in economic and population development, the search for new renewable technologies that reduce electricity consumption has become increasingly necessary. In order to combine energy efficiency and sustainability, this study aims to evaluate the use of phosphorescent compounds in construction materials, focusing on the incorporation of strontium aluminate doped with europium and dysprosium (SrAl2O4:Eu, Dy) into waterproofing membranes, with the purpose of developing a material with long-lasting luminescent properties that can combine aesthetics and sustainable energy efficiency. Initially, a systematic literature review was carried out, addressing the application of phosphorescent compounds in construction elements. In the experimental stage, mixtures of the waterproofing membrane with 20%, 30%, and 40% phosphorescent compound were prepared. The samples were analyzed regarding workability, light emission, and physicochemical characterization. Fluorescence spectrophotometry revealed a maximum emission at 513.8 nm, confirming emission in the green range of the visible spectrum. The quantum yield was 22%, 56%, and 63% for the samples with 20%, 30%, and 40% phosphorescent compound, respectively. Luminescent decay time tests showed that the sample with 40% presented residual emission of up to 810 seconds, evidencing the role of Dy³? ions in the formation of ?electron traps,? which prolong emission. Density analysis indicated an increase in the specific mass of the membrane with the addition of the compound, negatively affecting its workability. The results obtained demonstrate the potential of the developed material for applications in safety signage and low-light environments, although adjustments in the formulation are necessary to ensure better performance in practical applications.