PARTICULAS LUMINISCENTES DE CERIO, GADOLINIO Y EUROPIO:

CECILIA SORBELLO; BEATRIZ C. BARJA; MATÍAS JOBBÁGY

Cordoba

Congreso; XVII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2011

AAIFQ

Introducción: Desde hace décadas, los lantánidos son utilizados para desarrollar materiales sólidos luminiscentes (phosphors) con aplicabilidad en tecnologías de conversión de luz, como lámparas luminiscentes y diodos, así como fibras ópticas para telecomunicaciones1. Mas recientemente se ha extendido su uso al campo bimoédico, puntualmente en la forma de sondas fluorescentes. En todas estas tecnologias, es crucial alcanzar un estricto control tanto en la morfologia como en la composicón de las particulas. Estas pueden ser sintetizadas por el método de precipitación en fase homogénea mediante la hidrólisis térmica de urea con un alto control de morfología y tamaño. Objetivos: En este trabajo se estudian las características estructurales y de emisión de una familia de óxidos tipo (Ce1-xGdx)1-yEuyO1.5+0.5(1-x)(1-y) obtenidos por descomposición térmica controlada de los precursores amorfos de composición (Ce1-xGdx)1-yEuy(OH)CO3.nH2O. Resultados: Se partió de soluciones 0,05 M de Gd(III) y Ce(III), 0,002 M Eu(III) y 0,5 M en urea las cuales fueron mezcladas en las proporciones convenientes para obtener x = 0, 0.25, 0.50, 0.75, 0.90, 0.95 y 1,0; e y = 0.04. Los precursores obtenidos por calentamiento controlado a 90oC fueron posteriormente filtrados, secados y calcinados a 1000oC en atmósfera de aire. Las técnicas utilizadas para la caracterización fueron: espectroscopia de emisión (a temp. ambiente y a 77K), Difracción de Rayos X de polvo y Microscopía electrónica de alta resolución (HRSEM) acoplada con espectroscopía de rayos X de energía dispersiva (EDS). Se asignaron las bandas de las transiciones 4f 4f del Eu(III) y Gd(III) del sistema (Ce1-xGdx)1-yEuyO1.5+0.5(1-x)(1-y) así como las bandas de transferencia de carga del Eu(III) y del Ce(IV). El gráfico muestra los espectros de excitación de los óxidos Ce(III)/Gd(III) para un 5% Eu(III) para λem= 612 nm. Las bandas corresponden a las transiciones 7F0→5DJ (J= 0,1,2,3,4) y 7F0→5L6 del Eu(III). Se observa que un incremento en el porcentaje de Ce(IV) no ocasiona un incremento proporcional en las intensidades de las bandas del Eu(III). Conclusiones: Esta inversión indica que el Eu(III) monitorea el cambio de simetría de los sitios que él ocupa al aumentar el porcentaje del Ce(IV) evidenciando modificaciones en la estructura de la muestra. Considerando que en el Gd2O3 (c-type) el Eu(III) puede ocupar sitios de menor simetría (C2 y S6) que los que ocuparía en el CeO2 (fluorita, Oh), el análisis de estas bandas en los espectros de excitación y de emisión para cada mezcla ofrece una via de estudio muy útil y complementaria a la técnica por Rayos X para elucidar cambios estructurales en la muestra, así como para estudiar los mecanismos de transferencia entre los iones que la componen.