Fósforos à base de diopsita (CaMgSi2O6) dopada com disprósio (Dy3+) foram preparados a partir da combinação dos métodos sol-gel e coprecipitação. Foram adotados três procedimentos diferentes para síntese, nos quais gel de sílica foi obtido a partir de solução de Na2SiO3 e a ele foi adicionado precipitados de hidróxidos de cálcio, magnésio e disprósio. A etapa de lavagem da mistura dos precipitados foi estudada para evitar dissolução dos hidróxidos de cálcio e magnésio. O produto lavado, após calcinação a 900°C por períodos de 1 a 3 horas, foi obtido o pó cerâmico apresentando diopsita como fase principal, confirmada por análise de DRX. O espectro de emissão de fotoluminescência do pó cerâmico apresentou os picos característicos do Dy3+, localizados nas regiões do azul e do amarelo. A partir da relação entre as intensidades desses picos, é possível obter luz branca. Foram variadas as concentrações de dopagem de disprósio nas amostras. Aquelas com concentrações de até 0,5%mol em disprósio foram as que apresentaram emissões mais próximas do branco, segundo o diagrama CIE. Foi observado um comportamento interessante da relação entre a luminescência em função do teor de dopagem de disprósio. Verificou-se que o aumento do teor de disprósio acarreta diminuição da intensidade de emissão até certo ponto onde ela volta a aumentar. As curvas de persistência luminescente apresentaram decaimento da ordem de décimos de segundos, o que pode indicar que o material não apresenta defeitos em quantidade ou profundidade suficiente para aplicações como fósforo persistente. / Dy-doped diopside (CaMgSi2O6) based phosphors were prepared by combining sol-gel and coprecipitation methods, using three different routes. Silica gel was obtained from aqueous Na2SiO3 solution, and then hydroxide precipitates of calcium, magnesium and dysprosium were added to the gel. The washing process of the mixture of precipitates step was studied to avoid dissolution of calcium and magnesium hydroxides. The washed product, after calcining at 900° C for periods of 1 to 3 hours, a ceramic powder showing diopside as main crystalline phase was reached, confirmed by XRD analysis. The emission spectrum of photoluminescence of ceramic powder presented the characteristic peaks of Dy3+, located in the regions of blue and yellow. From the relationship between the intensities of these peaks, white light can be obtained. The concentration of dysprosium was varied in the samples. Those with concentrations of up to 0.5% in dysprosium were those which presented the white emissions, according to the CIE diagram. Interesting behavior was observed relation between luminescence and of dysprosium doping content in the samples. It was found that by increasing the content of dysprosium, the emission intensity decreased to a point where it back to increasing. Persistence luminescent curves presented very fast decay, of tenths of seconds, which may indicate that the material does not present defects in quantity or enough depth for applications such as persistent phosphors.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usp.br/oai:teses.usp.br:tde-11032019-145126 |
| Date | 06 February 2019 |
| Creators | Morais, Vinicius Ribas de |
| Contributors | Yamagata, Chieko |
| Publisher | Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| Source Sets | Universidade de São Paulo |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | Dissertação de Mestrado |
| Format | application/pdf |
| Rights | Liberar o conteúdo para acesso público. |
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