Síntesis y caracterización estructural de materiales híbridos orgánicosinorgánicos codopados con iones Eu3+ y Na+ para aplicaciones ópticas

V.D. PONCE; C.A. LOPEZ; G.E. GOMEZ; G.E. NARDA

Córdoba

Congreso; XVII Reunión Anual de la AACr; 2022

Los materiales basados en lantánidos (Ln) son ampliamente explorados para obtener sólidos ópticamente activos, como son los emisores de luz, sensores y semiconductores, entre otros [1]. Desde el punto de vista del diseño de materiales luminiscentes, la matriz que aloja al lantánido constituye su entorno químico y juega un rol fundamental en las propiedades finales ya que puede potenciarlas; por lo tanto su elección es determinante. Dentro de los materiales funcionales son de nuestro interés las fases del tipo perovskitas híbridas orgánico-inorgánicas (HOIP hybrid organic- inorganic perovskite) que son una subclase de materiales ABX3 en la que el sitio A y el sitio X se reemplazan por cationes de aminas orgánicas y haluros, respectivamente [2].Si bien las HOIP fueron caracterizadas estructuralmente en 1978 reportándose la fase cúbica MAPbX3 (MA = metilamonio y X = Cl, Br o I), en los últimos tiempos se han reportado nuevas perovskitas de haluro totalmente inorgánicas (con A = Cs o Rb) las cuales muestran mejores estabilidades en condiciones ambientales, (humedad, temperatura, luz, etc.) que son de importancia crítica para aplicaciones optoelectrónicas [3].Este trabajo está centrado en la síntesis de fases híbridas orgánica-inorgánicas y totalmente inorgánicas del tipo MAPbBr3 y CsPbBr3 respectivamente, codopadas con los iones Eu3+ y Na+siguiendo la estequiometria APb1-2xLnxNaxBr3 siendo x = 0 y 0,1. Se presenta la estrategia y la optimización de las síntesis realizadas por el método de cristalización directa a partir de sistemas mono y multi-componentes partiendo de las soluciones de los iones constituyentes. Dichas fases fueron caracterizadas mediante difracción de rayos X de polvos seguido de un análisis Rietveld a partir del cual se obtuvieron parámetros estructurales y microestructurales. Además, se estudió la estabilidad térmica mediante termogravimetría y calorimetría junto con la morfología mediante microscopía electrónica de barrido. Por último, se comprobó la pureza y la estructura cristalina de estos materiales motivando a continuar con los estudios ópticos que permitan evaluar el efecto de matriz sobre el Eu3+ y su potencialidad optoelectrónica.