Utilização do processo sol-gel na obtenção de luminóforos à base de nióbio e íons TR³+ (TR³+=Y³+, La³+, Gd³+ e Eu³+) - Massarotto, Wagner Luis (2017)
Os emissores de luz branca no estado sólido são considerados a próxima geração de fontes de luz, devido às suas vantagens como o longo tempo de vida, baixo consumo de energia e questões ambientais. Entretanto, o luminóforo comercialmente utilizado como emissor no vermelho, oxisulfeto de ítrio (Y2O2S:Eu3+), apresenta baixa eficiência quando comparado com os luminóforos emissores de luz azul e verde, baixo tempo de vida sob radiação UV e instabilidade, devido à liberação do gás sulfeto. Neste contexto, materiais à base de óxido de nióbio apresentam propriedades promissoras neste campo, pois são estáveis sob radiação ultravioleta, apresentam energia de fónon relativamente baixa (~900 cm-1 ), são transparentes em uma ampla faixa de comprimento de onda (0,35 – 9,0 nm), além de altos índices de refração (2,4). Neste trabalho, matrizes à base de nióbio contendo íons Terras Raras (Y3+ , La3+, Eu3+ e Gd3+) foram preparadas pela adaptação do processo Sol-Gel rota não hidrolítica visando obtenção de luminóforos que emitam na região do vermelho. Os resultados indicaram que as amostras tratadas a 550ºC por 4 h contendo diferentes concentrações de íons dopantes apresentaram misturas de fases estruturais, sendo a hexagonal e monoclínica para o Nb2O5 e ortorrômbica para o Nb3O7Cl, enquanto que as amostras tratadas a 900°C apresentaram as fases monoclínica e ortorrômbica para o Nb2O5 e a ortorrômbica e monoclínica para as fases LaNb5O14 e GdNbO4, respectivamente. Na espectroscopia de fotoluminescência, na amostra contendo íon La3+, foi observado uma diminuição na intensidade da transição 7 F0,1 → 5D1, relacionado com a formação da fase niobato de lantânio. Além disso, as amostras tratadas a 900ºC apresentaram uma diminuição da banda de emissão da matriz, bandas de emissão mais fina e um aumento nos tempos de vida do íon Eu3+ quando comparado com as mesmas amostras tratadas a 550ºC, indicando um aumento da cristalinidade das matrizes. Finalmente, os resultados de luminescência indicam que as matrizes preparadas apresentam grande potencial para a aplicação como luminóforos emissor na região do vermelho, por apresentar emissões intensas quando excitados no UV (260 e 394 nm), azul (465 nm) e verde (533 nm).