Síntese e caracterização de materiais luminescentes de composição SrAI12O19: Pr3+, Mn4+, Zn2+

Abstract

Os materiais luminescentes a base de luminóforos, possuem uma vasta e ampla gama de aplicabilidade. A procura por materiais que sejam mais eficientes e mais baratos gera um grande estimulo para a pesquisa de novos compostos. Compostos cristalinos de aluminato de estrôncio são amplamente mencionados na literatura como uma matriz hospedeira mais eficiente para íons ativadores. O aluminato de estrôncio SrAl12O19 faz parte de um grupo que abrange um diversificado conjunto de materiais óxidos com diversos interesses como reforço para compósitos cerâmicos e substratos catalíticos. A dopagem com íons de metais de terras raras, como Pr3+, podem ser usados como termoluminescência de longa duração. Em alternativa aos íons de terras raras, é possível utilizar íons de metal de transição Mn4+ como ativador de luminóforos vermelhos, utilizados também na produção de LED's de emissão no branco (wLED's). Assim, este trabalho visa realizar a síntese e caracterização do SrAl12O19 puro, dopado com íons Pr3+, Mn4+ e codopado com Zn2+. Poucos trabalhos foram publicados utilizando o íon Mn4+ como ativador nesta matriz hospedeira. Os materiais foram sintetizados com êxito pelo método dos precursores poliméricos e suas propriedades estruturais foram caracterizadas através das técnicas de raios-X e espectroscopia Raman. As características luminescentes foram analisadas através da espectroscopia de fotoluminescência, em que transições características do Mn4+ foram observadas.

Luminescent materials based on luminophores, have a wide range cf applicability. The search for materials that are more efficient and cheaper generates a great stimulus for the research of new compounds. Crystalline strontium aluminate compounds are widely mentioned in the literature as a more efficient host matrix for activating ions. Strontium aluminate SrAl12O19 is part of a group that comprises a diverse set of oxide materials with diverse interests as reinforcement for ceramic composites and catalytic substrates. Doping with rare earth metal ions, such as Pr3+, can be used as long-term thermoluminescence. As an alternative to rare earth ions, it is possible to use Mn4+ transition metal ions as an activator of red luminophores, also used in the production of white emission LEDs (wLED's). Thus, this work aims to carry out the synthesis and characterization of pure SrAl12O19, doped with ions Pr3+, Mn4+ and coded with Zn2+. Few studies have been published using the Mn4+ ion as an activator in this host matrix. The materials were successfully synthesized by the polymeric precursor method and their structural properties were characterized using X-ray and Raman spectroscopy techniques. The luminescent characteristics were analyzed using photoluminescence spectroscopy, in which characteristic Mn4+ transitions were observed.