Caracterização morfológica e luminescente de nanopartículas de aluminato de zinco dopadas com Eu3+ Luminescence and morphology of zinc aluminate doped with Eu3+ nanoparticles

• Main Authors: B. S. Barros, P. S. Melo, L. Gama, S. Alves-Jr, E. Fagury-Neto, R. H. G. A. Kiminami, A. C. F. M. Costa
• Format: Article
• Language: English
• Published: Associação Brasileira de Cerâmica 2005-03-01
• Series: Cerâmica
• Subjects: nanopartículas; luminescência; reação de combustão; nanoparticles; luminescence; combustion reaction
• Online Access: http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0366-69132005000100012

Este trabalho reporta a obtenção de nanopartículas de aluminato de zinco dopado com Eu3+, por meio do método de síntese por reação de combustão. Foram preparadas quatro amostras com diferentes concentrações de dopante, para avaliar o efeito do teor de Eu3+ na luminescência dos pós obtidos. Os resultados de difração de raios X confirmaram a formação da fase espinélio ZnAl2O4 e também traços de fases secundárias identificadas como EuAlO3 e ZnO, em quantidade diretamente proporcional ao teor de dopante das amostras. O espectro de emissão foi excitado em 265 nm (lambdamax), o qual apresentou picos característicos do íon Eu3+ localizados em torno de 578, 591 613, 653 e 703 nm. Os resultados obtidos por microscopia eletrônica de varredura apresentam aglomerados em forma de placas irregulares formadas por nanopartículas com pontos dispersos de fase secundaria na superfície. Baseado nos resultados verificou-se a dependência da intensidade de luminescência com o teor e também com a forma de incorporação do íon Eu3+, inserido na rede hospedeira, adsorvido na superfície de nanopartículas ou formando uma segunda fase.<br>This paper reports how zinc aluminate nanoparticles doped with Eu3+ ions were obtained by the method of combustion reaction synthesis. Four samples were prepared with different amounts of dopant to evaluate the effect of the concentration of Eu3+ ions on the powders' luminescence. X-ray diffraction results confirmed the formation of the spinel phase, as well as secondary phases identified as EuAlO3 and ZnO, in amounts directly proportional to the content of dopant in the samples. An excitation wavelength of 265 nm was determined based on the excitation spectrum. This wavelength was used to obtain the emission spectrum, which revealed the presence of peaks characteristic of Eu3+ ions located at around 578, 591 613, 653 and 703 nm. SEM analysis indicated that the powder's morphology consisted of irregular plate-shaped agglomerates composed of nanoparticles with scattered points of secondary phase on their surface. These results indicate how the intensity of luminescence is dependent on the Eu3+ ion content and on how these ions are incorporated, i.e., inserted into the host lattice, adsorbed on the surface, or forming a secondary phase.