Controle de tamanho de nanopartículas de óxido de gadolínio dopado com európio (III) / Nanoparticles size control of europium (III)-doped gadolinium oxide

AUTOR(ES)
FONTE

IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia

DATA DE PUBLICAÇÃO

26/02/2010

RESUMO

Neste trabalho, foram estudadas a síntese e a caracterização de nanopartículas de óxido de gadolínio dopado com európio(III). Os óxidos de gadolínio foram obtidos pela termodecomposição dos precursores hidroxicarbonatos de gadolínio sintetizados a partir do método da precipitação homogênea, utilizando-se a termólise da uréia como fonte de íons OH e CO3. Modificou-se o método da precipitação homogênea através do uso de misturas água/etanol, água/etilenoglicol e água/terc-butanol nas proporções 80:20 e 60:40% v/v, e utilizou-se nitrato e cloreto como fonte das terras raras. As amostras de hidroxicarbonato e óxido obtidas foram caracterizadas pelas técnicas de espectroscopia vibracional na região do infravermelho, análise elementar, difração de raios X, termogravimetria, espectroscopia de luminescência e microscopia eletrônica de varredura. Pela espectroscopia vibracional na região do infravermelho, observa-se que o íon carbonato está coordenado de forma bidentada ao metal, além da presença de moléculas de água nos precursores de hidroxicarbonato. A difratometria de raios X sugere indícios de mistura entre as composições (Gd2(OH)2(CO3)2.H2O) e (Gd(OH)(CO3).H2O) nos precursores, e os dados de análise térmica e a análise elementar corroboram estas observações. A termodecomposição dos precursores se dá através de uma reação topotática, resultando nas amostras de óxido de gadolínio com a manutenção da morfologia. Os óxidos cristalizam em uma estrutura cúbica de grupo espacial Ia-3, e os espectros vibracionais na região do infravermelho mostram que ocorre absorção de moléculas de CO2 e H2O na superfície. As propriedades luminescentes das amostras de óxido de gadolínio preparadas são atribuídas às transições intraconfiguracionais do íon európio(III). O tamanho médio de partícula das amostras de óxido varia em função do tamanho médio dos respectivos precursores. Parâmetros como a constante dielétrica do meio, a taxa de termodecomposição da uréia, a estabilização dos núcleos de precipitação e a viscosidade das soluções atuam conjuntamente na precipitação das amostras de hidroxicarbonato de gadolínio.

ASSUNTO(S)

luminescência morfologia de partículas precipitação homogênea Óxido de gadolínio luminescence particles morphology homogeneous precipitation gadolinium oxide

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