Nanomateriais luminescentes de terras raras utilizando complexos de benzenotricarboxilatos como precursores

O material Y2O3:Eu3+ vem sendo usado comercialmente como luminóforo vermelho desde da década de 1960, em uma grande variedade de aplicações devido ao seu elevado rendimento quântico (próximo de 100 %), elevada pureza de cor e boa estabilidade. Portanto, este trabalho propõe um novo método de síntese baseado nos complexos benzenotricarboxilatos (BTC) de terras raras trivalentes (RE3+) dopados com íons Eu3+. O objetivo principal é produzir materiais luminescente RE2O3:Eu3+ a temperatura mais baixa (500 °C) e em escala nanométrica. Os complexos precursores [RE(BTC):Eu3+] e [RE(TLA)·n(H2O):Eu3+], onde RE3+: Y, Gd e Lu; BTC: ácido trimésico (TMA) e ácido trimelítico (TLA) foram calcinados em diferentes temperaturas de 500 a 1000 °C, a fim de obter os materiais luminescentes RE2O3:Eu3+. Os complexos foram caracterizados por análise elementar de carbono e hidrogênio, analise térmica (TG), espectroscopia de absorção no infravermelho (FTIR), difração de raios-X - método do pó (XPD) e microscopia eletrônica de varredura (SEM). Todos os complexos são cristalinos e termo estáveis até 460 °C. Dados de fosforescência dos complexos de Y, Gd e Lu mostram que o nível T1 do aníon BTC3- tem energia acima do nível emissor 5D0 do íon Eu3+, indicando que os ligantes podem atuar como sensibilizadores de energia intramolecular. O estudo das propriedades fotoluminescentes dos complexos dopados foi baseado nos espectros de excitação e emissão e curvas de decaimento de luminescência. Ademais, foram determinados os parâmetros de intensidades experimentais (Ωλ), tempos de vida (τ), taxas de decaimentos radiativo (Arad) e não-radiativo (Anrad). Os materiais luminescentes RE2O3:Eu3+ foram sintetizados de forma bem sucedida por meio do método benzenotricarboxilatos calcinados a 500, 600, 700, 800, 900 e 1000 °C, apresentando alta homogeneidade química e controle de tamanho de cristalito. Os nanomateriais foram caracterizados pelas técnicas de FTIR, XPD SEM e TEM revelando a obtenção dos materiais C-RE2O3:Eu3+ mesmo a 500 °C. Os dados de XPD dos materiais confirmaram um aumento do tamanho dos cristalitos de 5 até 52 nm (equação de Scherrer) de em função da temperatura de calcinação de 500 a 1000 °C, respectivamente, corroborados pelas técnicas de SEM e TEM. Os espectros de emissão de RE2O3:Eu3+ mostram uma banda larga atribuída a transição interconfiguracional de transferência de carga ligante-metal (LMCT) em 260 nm, i.e. O2-(2p)→Eu3+(4f6). Além disso, foram observadas linhas finas de absorção devido as transições intraconfiguracionais 4f do íon európio (7F0,1𔾹LJ; J: 0, 1, 2, 3 e 4), como esperado. As propriedades fotoluminescentes dos luminóforos foram baseadas nos espectros (excitação e emissão) e curvas de decaimento luminescente. Os parâmetros de intensidade experimental, tempos de vida, assim como as taxas de decaimentos radiativos e não radiativos foram calculados. As propriedades fotônicas dos nanomateriais são consistentes com o sítio de baixa simetria C2 ocupado pelo íon Eu3+ no C-RE2O3:Eu3+, produzindo emissão vermelha dominada pela transição hipersensível 5D0𔾻F2 do íon Eu3+ no sitio C2, ao invés do sítio centrossimétrico S6. Além disso, os nanomateriais Y2O3:Eu3+ exibem características espectroscópicas semelhantes e elevados valores de eficiência quântica (η~91 %), compatível com os luminóforos comerciais disponíveis no mercado. Este novo método pode ser utilizado para o desenvolvimento de novos nanomateriais contendo íons terras raras, assim como outros íons metálicos.

(Table 1) Major and trace elements analyses from FAMOUS-Project and DSDP Site 54-424

Hydrothermal deposits "sensu stricto" have been recovered during the FAMOUS cruise and Leg 54 of the Deep Sea Drilling Project near the Galapagos Spreading Centre. The studied sediments, mainly composed of clay material, have very poor REE concentrations, below about ten ppm. The shale-normalized patterns are characterized by a significant enrichment in heavy rare earths and show a negative Ce anomaly. The magnitude of this anomaly fluctuates but is generally lower than the seawater Ce anomaly. The geochemical characteristics of these hydrothermal deposits are in contrast with those of metalliferous sediments which are more enriched in trace elements, especially in REE.

Introduction to the rarer elements,

"Published works of Philip E. Browning": p. 251-255.

The sedimentary carbonate-hosted giant Bayan Obo REE-Fe-Nb ore deposit of Inner Mongolia, China : a cornerstone example for giant polymetallic ore deposits of hydrothermal origin /

Mode of access: Internet.

Radioactive mineral deposits of Wyoming /

"April, 1960."

Annotated record of the detailed examination of ferromanganese concretions from the Gulf of Bothnia in the Baltic Sea

Ferromanganese concretions cover large areas of the Gulf of Bothnia. They are flat to well-rounded, the rounded ones being richer in oxyhydroxides of iron and manganese. Rounded and ellipsoidal nodules, particularly those in the northern Gulf of Bothnia, are richest in Mn, Ni, Ba and Cu, which probably coexist in a Mn oxyhydroxide phase. Flat nodules are enriched in Fe, P, rare earths and As, probably associated with an Fe oxy-hydroxide component. Aluminum, V, Cr and Ti occur in still another phase. The sediments of the gulf generally consist of a 10-50 mm-thick layer of oxidized surface sediment, enriched in Mn, Ba, P and Ni lying on top of reduced sediments which are diagenetically depleted in these elements. The remobilized elements have redeposited in the nodules, but this process cannot explain the origin of all the nodular material. Some released Mn, Ba and Ni furthermore enter into suspended phases, which eventually leave the Baltic Sea. The economic value of the nodules in the Gulf of Bothnia is probably limited at present.

Synthesis and characterization of lanthanum- and yttrium-doped Fe2O3 pigments

MELO, D. M. A. et al. Synthesis and charactezarion of lanthanum and yttrium doped Fe2O3 pigments. Cerâmica, São Paulo, v. 53, p. 79-82, 2007.

SOL-GEL Lanthanum Phosphate, Composite and coating for functional Applications.

Lanthanum phosphate is one among the lanthanide family of “Rare Earths” following the periodic table of elements. Known under the generic name, Monazite, the rare earth phosphates have melting points above 1900 °C, high thermal phase stability, low thermal conductivity and thermal expansion coefficient similar to some of the high temperature oxides like alumina and zirconia.

Synthesis and characterization of Tellurium oxide glasses for photonic applications

Tellurite glasses are photonic materials of special interest to the branch of optoelectronic and communication, due to its important optical properties such as high refractive index, broad IR transmittance, low phonon energy etc. Tellurite glasses are solutions to the search of potential candidates for nonlinear optical devices. Low phonon energy makes it an efficient host for dopant ions like rare earths, allowing a better environment for radiative transitions. The dopant ions maintain majority of their individual properties in the glass matrix. Tellurites are less toxic than chalcogenides, more chemically and thermally stable which makes them a highly suitable fiber material for nonlinear applications in the midinfrared and they are of increased research interest in applications like laser, amplifier, sensor etc. Low melting point and glass transition temperature helps tellurite glass preparation easier than other glass families.In order to probe into the versatility of tellurite glasses in optoelectronic industry; we have synthesized and undertaken various optical studies on tellurite glasses. We have proved that the highly nonlinear tellurite glasses are suitable candidates in optical limiting, with comparatively lower optical limiting threshold. Tuning the optical properties of glasses is an important factor in the optoelectronic research. We have found that thermal poling is an efficient mechanism in tuning the optical properties of these materials. Another important nonlinear phenomenon found in zinc tellurite glasses is their ability to switch from reverse saturable absorption to saturable absorption in the presence of lanthanide ions. The proposed thesis to be submitted will have seven chapters.

Estudo do campo hiperfino magnético na sonda de Ce colocada nos compostos intermetálicos do tipo Rag(R=terra rara) e do ordenamento magnético desses compostos usando cálculos de primeiros princípios

Dissertação (Mestrado)