Los fósforos TTB-BaTa2O6 puros y dopados con Pr3+ se obtuvieron por el método de reacción en estado sólido a 1 425 °C durante 20 horas. Los análisis de difracción de rayos X (DRX) y microscopio electrónico de barrido (MEB) confirmaron la existencia de una única fase de BaTa2O6 hasta un 10 mol % de Pr2O3. La composición química de las estructuras de BaTa2O6 dopadas con Pr3+ se confirmó mediante análisis de Espectroscopía de Energía Dispersiva (EDS). Los fósforos BaTa2O6:Pr3+ mostraron una fuerte emisión roja a 620,9 nm, una emisión verde a 548,3 nm y una emisión roja a 655,2 nm. La intensidad de la emisión aumentó con la concentración de dopante Pr3+ hasta 1,5 mol %, y luego disminuyó debido a la extinción por concentración.
INTRODUCCIÓN
Los materiales dopados con iones trivalentes de tierras raras han despertado un gran interés debido a su fotoemisión en todo el rango espectral visible [1,2]. La brillante luminiscencia de estos fósforos ha hecho posible una nueva generación de dispositivos de iluminación y visualización con buena estabilidad térmica y química, y seguridad en el uso [3]. El praseodimio (Pr3+) puede excitarse con luz azul a través de las transiciones del estado básico (3H4) a los multipletes 3PJ (J = 0, 1,2) y 1D2. En la mayoría de los óxidos, los iones Pr3+ emiten luz azul-verde o roja desde el nivel 3P0: líneas azul-verde a ∼500 nm (3P0→3H4) y 545 nm (3P0→3H5), líneas de emisión rojas a ∼618 nm (3P0→3H6) y 650 nm (3P0→3F2) [4,5]. El BaTa2O6 es uno de los compuestos del sistema BaO-Ta2O5 que ha sido estudiado por sus propiedades dieléctricas y fotocatalíticas [6,7]. La síntesis de BaTa2O6 se ha llevado a cabo por muchos métodos: fundente [8], estado sólido, precipitación [9] y síntesis mecanoquímica [10,11]. El BaTa2O6 tiene tres estructuras cristalinas: ortorrómbica, tetragonal y hexagonal. La estructura tetragonal tiene una estructura de tipo TTB (bronce de tungsteno tetragonal) [8]. La estructura cristalina TTB está relacionada con la del tungstato de potasio (K0.475WO3) [12].
En este estudio, se investigaron las propiedades de luminiscencia del BaTa2O6 dopado con Pr2O3. Asimismo, se realizó una caracterización microestructural mediante técnicas de DRX y MEB.
MATERIALES Y MÉTODOS
Se sintetizaron materiales puros y BaTa2O6:xPr3+ (0,5 ≤ x≤ 10 mol %) por el método de reacción en estado sólido. Se utilizaron polvos de BaCO3 con una pureza del 99 % (Sigma-Aldrich) y Ta2O5 con una pureza del 99,9 % (Alfa Aesar) como materiales de partida para obtener BaTa2O6.
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