Estudo espectroscópico do íon Eu3+ incorporado na matriz inorgânica de aluminato de gadolínio obtido por meio do processo sol gel não hidrolítico - Matos, Marcela Guedes (2012)
A emissão de energia luminosa por íons lantanídeos ativados em óxidos mistos tem sido aplicada em diversas áreas tecnológicas, tais como em luminóforos para telas finas, amplas e de alta definição, usadas em diversos dispositivos luminescentes, como os televisores de plasma (PDP – plasma display panel) e LED (light emitting diodes), bem como os antigos televisores de tubos de raios catódicos; laser no estado sólido; lâmpadas em geral; tinturas de sinalização, dentre outras. Materiais luminescentes vem sendo preparados por reações no estado sólido em altas temperaturas, chegando a 1400 °C. A perovskita aluminato de gadolínio tem sido preparada por outras metodologias mais brandas, como por: Pechini (900 °C), diferentes rotas de sol gel (950 – 1200 °C), combustão (1000 – 1200 °C) e solvotérmico (1000 – 1400 °C). O óxido de gadolínio já foi obtido pelo método de combustão (600 °C) e Pechini (900 °C), contudo ainda não foram produzidos pelo processo sol gel rota não hidrolítica. As metodologias utilizados no preparo desses materiais vem se destacando devido às menores condições de aquecimento para a obtenção do produto final, contudo apresentam algumas desvantagens quanto aos equipamentos empregados muitas vezes caros e às condições de reação. Este trabalho foi realizado para mostrar que a metodologia sol gel rota não hidrolítica pode ser eficiente na obtenção desses materiais, que ainda não foram preparados por esse processo. Primeiramente, realizaram-se as sínteses do óxido misto contendo quatro diferentes concentrações do dopante (0,1; 1,0; 3,0 e 5,0 %) substituindo o sítio do gadolínio na matriz. Os difratogramas de raios X mostraram que os materiais tratados a 600 °C apresentaram o início da cristalização do oxicloreto de gadolínio, enquanto que o tratamento térmico a 800 °C favoreceu o início da cristalização do óxido de gadolínio. As amostras tratadas a 1000 °C apresentaram-se bem cristalinas com a formação do aluminato de gadolínio sob 1,0 % de dopagem pelo íon Eu3+, enquanto que nas demais concentrações predominaram-se a formação do óxido de gadolínio. Os espectros de excitação do dopante apresentaram largas bandas de transferência de carga dos íons oxigênios ligantes para os íons európio, bem como bandas correspondentes aos níveis do estado excitado do íon gadolínio e do íon európio. Os espectros de emissão do dopante foram monitorados na banda de transferência de carga e nos níveis do estado excitado do íon európio trivalente – 5 L6 e 5D2, que apresentaram forte emissão na região de 614 nm característica da transição 5D0 →7F2 (região espectral do vermelho). Os altos valores do tempo de vida da emissão e, consequentemente, da eficiência quântica levaram a concluir que o processo sol gel rota não hidrolítico é um eficiente método no preparo de materiais luminescentes, que podem ser empregados em diversas tecnologias essenciais para os dias de hoje, como: dispositivos eletrônicos, laser, lâmpadas, dentre outros.