Síntese e caracterização de materiais luminescentes de composição CaTiO3:Pr,La,Al
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Data
2016-11-07
Autores
Ribeiro, Guilherme Kubo [UNESP]
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Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Resumo
The calcium titanate CaTiO3 is a perovskite structure material which has been used as phosphor. It is well established that the incorporation of rare earth ions in the place occupied by Ca cause significant changes in their structural properties and produce luminescent effects in the visible range. However there are no studies reporting the insertion of La3+ on the Ca site with respect to structural and luminescent characteristics of these materials. So this work studies the photoluminescent properties presented by the matrix based on calcium titanate doped with praseodymium, lanthanum and aluminum. The material was synthesized from the Pechini method, which proved an effective method of preparation according to the structural characterization performed. Performing the technique of X-ray diffraction was identified that all samples are organized and exhibit orthorhombic symmetry. Using spectroscopy X-ray absorption at the K edge Ti found the occurrence of major symmetry of Ti with respect to the neighbor atoms when we increase the calcination temperature and the substitution of ions in place of the Ca does not change this symmetry. With the concentration of dopants, increasing at the Ca and Ti sites, were observed changes of the vibration modes in the Raman spectra. It was found an increased torque between the octahedra TiO6 in relation to the increase in concentration of dopants. In the luminescence spectra was observed that the increasing of the density defect structural enhanced the light intensity as functions of the La and Al concentrations
O titanato de cálcio CaTiO3 é um material de estrutura peroviskita que tem sido aplicado como luminóforo. É bem estabelecido que a incorporação de íons terra rara no sitio ocupado pelo Ca2+ provocam mudanças significativas nas suas propriedades estruturais e produzem efeitos luminescentes na faixa do visível. No entanto não existem trabalhos reportando a inserção do La3+ no sítio do Ca2+ no que se refere às características estruturais e luminescentes desses materiais. Portanto o presente trabalho estuda as propriedades fotoluminescentes apresentadas pela matriz à base de titanato de cálcio dopada com praseodímio, lantânio e alumínio. O material foi sintetizado a partir do método Pechini, que se mostrou um efetivo método na preparação de acordo com a caracterização estrutural realizada. A técnica de difração de raio X permitiu identificar que todas as amostras apresentam-se na fase cristalina e exibem simetria ortorrômbica. Através da espectroscopia de absorção de raio X na borda K do Ti4+ constatamos a ocorrência de maior simetria do Ti4+ em relação aos átomos de O ao seu redor quando aumentamos a temperatura de calcinação e que a substituição de íons no sítio do Ca2+ não altera essa simetria. Em razão do aumento da concentração dos dopantes, tanto no sítio do Ca2+ quanto no sitio do Ti4+, foram observados alterações nos modos de vibração nos espectros Raman. Constatou-se o aumento da torção entre os octaedros de TiO6 em relação ao aumento da concentração dos dopantes. Nos espectros de luminescência observou-se que o aumento da densidade de defeitos estruturais favorece ao aumento da intensidade de emissão de luz tanto em função da concentração de La3+ quanto em função da concentração de Al3+
O titanato de cálcio CaTiO3 é um material de estrutura peroviskita que tem sido aplicado como luminóforo. É bem estabelecido que a incorporação de íons terra rara no sitio ocupado pelo Ca2+ provocam mudanças significativas nas suas propriedades estruturais e produzem efeitos luminescentes na faixa do visível. No entanto não existem trabalhos reportando a inserção do La3+ no sítio do Ca2+ no que se refere às características estruturais e luminescentes desses materiais. Portanto o presente trabalho estuda as propriedades fotoluminescentes apresentadas pela matriz à base de titanato de cálcio dopada com praseodímio, lantânio e alumínio. O material foi sintetizado a partir do método Pechini, que se mostrou um efetivo método na preparação de acordo com a caracterização estrutural realizada. A técnica de difração de raio X permitiu identificar que todas as amostras apresentam-se na fase cristalina e exibem simetria ortorrômbica. Através da espectroscopia de absorção de raio X na borda K do Ti4+ constatamos a ocorrência de maior simetria do Ti4+ em relação aos átomos de O ao seu redor quando aumentamos a temperatura de calcinação e que a substituição de íons no sítio do Ca2+ não altera essa simetria. Em razão do aumento da concentração dos dopantes, tanto no sítio do Ca2+ quanto no sitio do Ti4+, foram observados alterações nos modos de vibração nos espectros Raman. Constatou-se o aumento da torção entre os octaedros de TiO6 em relação ao aumento da concentração dos dopantes. Nos espectros de luminescência observou-se que o aumento da densidade de defeitos estruturais favorece ao aumento da intensidade de emissão de luz tanto em função da concentração de La3+ quanto em função da concentração de Al3+
Descrição
Palavras-chave
Fisica moderna, Nanotecnologia, Titanato, Fotoluminescencia
Como citar
RIBEIRO, Guilherme Kubo. Síntese e caracterização de materiais luminescentes de composição CaTiO3:Pr,La,Al. 2016. 45 f. Trabalho de conclusão de curso (licenciatura - Física) - Universidade Estadual Paulista, Instituto de Geociências e Ciências Exatas, 2016.