Luminiscencia de la perovskita de CaZrO3 dopado con iones Eu3+, Mg2+ Y Tb 3+.

Abstract

RESUMEN:Por el método de reacción en estado sólido y por el método solvotermal se doparon tres matrices de CaZrO3 en cada método con 5% de Eu3+, 0.2% de Tb3+ y 5% de Tb3+ respectivamente obteniendo una luminiscencia a 613 nm con el dopaje con Eu3+, 415 nm para el Tb3+ a 0.2% y 542 nm para el Tb3+ a 5% de concentración obteniendo más intensidad lumínica con el método solvotermal. Se dopan dos matrices de CaZrO3: 5% Eu3+ y CaZrO3: 2.5% Eu3+ ambos por el método solvotermal, obteniendo un incremento en la intensidad lumínica al dopar con 2.5% Eu3+ dejando como base del trabajo el método solvotermal, la matriz de CaZrO3 y las concentraciones de 2.5% para el Eu3+, 0.2% y 5% para el Tb3+. Con base a los datos mencionados se dopan tres matrices de CaZrO3 con (5% Eu3+- 1% Mg2+), (0.2% Tb3+- 1% Mg2+) y (5% de Tb3+- 1% Mg2+) obteniendo un incremento en la absorbancia del material y en la intensidad de emisión, diminución en el tamaño de partícula y la misma estructura cristalina ortorrómbica en los tres casos. Se incremento la cantidad de concentración de magnesio al 3% obteniendo una diminución en la intensidad lumínica, así como en el tamaño de partícula. Dejando como base la matriz de CaZrO3: 2.5% Eu3+ y 1% de Mg2+ se agrega 0.1 % de Tb3+ como sensibilizador obteniendo una reducción en la absorbancia y un incremento en la longitud de onda de excitación, también se muestra en el espectro dos longitudes de onda de activación predominantes, una 285 nm y otra a 395 nm obteniendo más intensidad lumínica al excitar el material a 395 nm y solo a esa longitud de excitación, el Tb3+ actúa como sensibilizador. Se disminuyo la cantidad de Tb3+ a 0.05% de concentración obteniendo un incremento en la intensidad y un aumento en la absorbancia. Por ultimo y dejando como base la CaZrO3 :2.5% de Eu3+ - 1% de Mg2+ - 0.05% de Tb3+, se dividen dos muestras en tres partes iguales para tratarlas a diferentes condiciones de síntesis por el método solvotermal, la primera a diferentes temperaturas (140 °C y 180°C), la segunda con diferentes tiempos de reacción ( 8h y 16 h), la tercera a diferentes cantidades de hidróxido de sodio 1M (8 ml y 13 ml) obteniendo un incremento en la intensidad lumínica al aumentar el tiempo de reacción, un incremento en la intensidad lumínica al aumentar la concentración de hidróxido de sodio, cristales más pequeños y una morfología más simétrica y al aumentar la temperatura se obtuvo un decremento en la intensidad lumínica y menor pureza del material. ABSTRACT:By the solid state reaction method and the solvothermal method three matrices of CaZrO3 were doped in each method with 5% Eu3 +, 0.2% Tb3 + and 5% Tb3 + respectively, obtaining a luminescence at 613 nm with doping with Eu3+, 415 nm for Tb3+ at 0.2% and 542 nm for Tb3+ at 5% concentration obtaining more light intensity with the solvothermal method. Two matrices of CaZrO3 was doped with 5% Eu3+ and CaZrO3: 2.5% Eu3+ both by the solvothermal method, obtaining an increase in the light intensity when doping with 2.5% Eu3+ leaving as base of the work the solvothermal method, the matrix of CaZrO3 and the concentrations of 2.5% for Eu3+, 0.2% and 5% for Tb3+. Based on the aforementioned data, three matrices of CaZrO3 are doped with (5% Eu3+ - 1% Mg2+), (0.2% Tb3+ - 1% Mg2+) and (5% of Tb3+ - 1% Mg2+) obtaining an increase in the absorbance of the material and in the intensity of emission, diminution in particle size and the same orthorhombic crystal structure in the three cases. The amount of magnesium concentration was increased to 3%, obtaining a decrease in the light intensity, as well as in the particle size. Leaving the CaZrO3 matrix as a base: 2.5% Eu3+ and 1% Mg2+ 0.1% of Tb3+ is added as a sensitizer obtaining a reduction in the absorbance and an increase in the excitation wavelength, it is also shown in the spectrum two lengths of predominant activation wave, a 285 nm and another at 395 nm obtaining more light intensity when exciting the material at 395 nm and only at that length of excitation, Tb3+ acts as a sensitizer. The amount of Tb3+ was reduced to 0.05% concentration obtaining an increase in intensity and an increase in absorbance. Finally, leaving CaZrO3 as a base: 2.5% Eu3+ - 1% Mg2+ - 0.05% Tb3+, two samples are divided into three equal parts to treat them at different synthesis conditions by the solvothermal method, the first at different temperatures ( 140 °C and 180 °C), the second with different reaction times (8 h and 16 h), the third at different amounts 1M of sodium hydroxide (8 ml and 13 ml) obtaining an increase in light intensity with increasing reaction time, an increase in the light intensity when increasing the concentration of sodium hydroxide, smaller crystals and a more symmetrical morphology and when increasing the temperature a decrease in the luminous intensity and lower purity of the material was obtained.