Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In the present work strontium aluminate powders (Sr1-a-bAl2O4:EuaDyb) with different
dopant concentrations were prepared by Pechini’s method. All compositions presented
the expected crystalline phase when calcined at 800ºC. Three distinct methodologies were
employed to obtain the luminescent ceramics. The first one was the laser sintering
method, where a CO2 laser is the heating source for sintering. Translucent ceramics were
obtained using this sintering method, with 40% of transmittance in visible region. Even
without controlling atmosphere, it was possible to reduce the Eu ion from valence III to
II during this process, a necessary condition to achieve the persistent luminescence
property in strontium aluminate. The other sintering method was vacuum sintering. This
method didn’t provide well defined a microstructure, and presenting high porosity been
opaque. Nevertheless, XANES results showed a more efficient reduction process in this
case. A third methodology used was a vacuum treatment of previously laser-sintered
ceramics. These samples presented a well-defined microstructure and high Eu reduction
rate. Performing MEV, EDS and XANES measurements it was possible study the
reduction process of Eu in the strontium aluminate and suggest some defect equations
that describe this process. It was also observed that this reduction process depends on the
Dy content and the used method. To characterize the luminescent properties of the
samples were used photoluminescence and lifetime measurements. Two main influences
were investigated: i) the sintering method; ii) the dopant concentration. The results
showed that the photoluminescence is highly influenced by the Eu2+ concentration, and
the persistent luminescence is more influenced by the Dy concentration. Finally it was
created an illustrative scheme that describes the persistent luminescence in the strontioum
aluminate. / No presente trabalho pós de aluminato de estrôncio (Sr1-a-bAl2O4:EuaDyb) com diversas
concentrações de dopantes foram preparados utilizando o método Pechini. Todas as
composições apresentaram fase cristalina desejada quando calcinadas a 800ºC. Para a
obtenção das cerâmicas luminescentes foram escolhidas três metodologias distintas de
sinterização. Inicialmente foi utilizado o método de sinterização a laser, que tem como
fonte de aquecimento um laser de CO2. Este método proporcionou a obtenção de
cerâmicas densas com boa transmitância óptica, chegando a 40% na região visível.
Também foi observado que durante o processamento a laser mesmo sem controle de
atmosfera ocorreu a redução do európio III para a valência II, condição exigida para a
obtenção da luminescência persistente no aluminato de estrôncio. Outro método de
sinterização utilizado foi em forno resistivo com ambiente a vácuo. Durante esse
processamento foram obtidas cerâmicas com propriedades microestruturais inferiores às
anteriores, porém de acordo com os resultados de XANES foi observada uma redução
mais eficiente do európio neste caso. Também foi realizado um tratamento em forno a
vácuo de cerâmicas previamente sinterizadas a laser. Estas apresentaram uma
microestrutura bem definida e elevada eficiência na redução do európio. Realizando
medidas de XANES, EDS e MEV foi possível estudar o processo de redução do európio
no sistema, apresentando as possíveis equações de defeitos que governam esse processo.
Também foi encontrada uma dependência do processo de redução com a concentração
dos dopantes, principalmente de Dy. As características luminescentes das cerâmicas
foram estudadas através de medidas de fotoluminescência e tempo de luminescência,
analisando principalmente dois fatores: i) Influência da metodologia de processamento;
ii) influência da concentração de dopantes. Os resultados mostraram que a propriedade
fotoluminescente apresenta forte influência da concentração de Eu2+ presente no material
enquanto que a propriedade de luminescência persistente apresenta maior influência da
concentração de Dy. Por fim foi montado um esquema ilustrativo que descreve o modelo
de luminescência persistente para o aluminato de estrôncio.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:ri.ufs.br:riufs/5241 |
| Date | 26 February 2016 |
| Creators | Sampaio, David Vieira |
| Contributors | Silva, Ronaldo Santos da |
| Publisher | Universidade Federal de Sergipe, Pós-Graduação em Física, UFS, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFS, instname:Universidade Federal de Sergipe, instacron:UFS |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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