Respuesta óptica de materiales hibridos dopados con Ce(III) y Eu(II) sintetizados mediante procesado Sol-Gel

Abstract

La preparación de materiales por métodos sol-gel para su aplicación en el campo de la óptica es un área de gran interés por sus implicaciones tecnológicas (1,2). Los procesos sol-gel ofrecen una serie de ventajas frente a los métodos tradicionales cerámicos ya que, generalmente, permiten un mejor control de la estructura y microestructura de los sistemas, consiguiéndo-se materiales de alta pureza sin tener que alcanzar altas temperaturas, lo que conlleva a su uso en nuevas aplicaciones, al conformado en forma de películas finas, capas, monolitos, fibras, etc. (2-4).Las características del procesado sol-gel: precursores metalorgánicos, disolventes orgánicos y bajas temperaturas de sín-tesis, permiten la introducción de moléculas orgánicas en una red inorgánica en un gran intervalo de composiciones, obteniéndose materiales híbridos extremadamente versátiles en IntroductIonThe preparation of materials via sol-gel for their application in the optics field is a very interesting area due to its technological implications (1,2). Sol-gel processes offer a series of advantages when compared to the traditional ceramic methods, as they usually allow a better control of the structure and microstructure of the systems. Thus obtaining very pure materials with no need for high temperatures, which leads to their use in new applications, the conforming of thin films, coats, monoliths, fibres, and so on (2-4).The sol-gel method (metal-organic precursors, organic solvents, and low synthesis temperatures) allows the introduction of organic molecules within an inorganic network in a wide range of compositions. In this way, hybrid materials with very versatile compositions are obtained, providing the possibility of modulating their optical, electrical, and magnetic properties among others (5-8). 3 (TREOS), sistema B, en presencia de n-propóxido de circonio. Se efectúa una variación del sistema A por adición de acetilacetona, sistema A-acac. Las matrices se caracterizan por espectroscopia infrarroja, resonancia magné-tica nuclear (RMN-MAS) y análisis químico. Se estudian las características ópticas de los materiales obtenidos. Las matrices A-acac y B se dopan con una sal de Eu(III) y las matrices A y B con una sal de Ce(IV). Los estudios de absorción y emisión indican la presencia de Eu(II) y Ce(III), es decir estos estados de oxidación se han generado in situ a temperatura ambiente en los sistemas estudiados, debido a la presencia de hidrógeno generado procedente de la rotura de los enlaces Si-H catalizada por la presencia de n-propóxido de circonio. Dependiendo del método de síntesis, los materiales híbridos resultantes pueden constituirse en forma de monolitos, películas, fibras, etc. transparentes en el intervalo UV-visible. Tanto las matrices sin dopar con las dopadas con iones de tierras raras exhiben una fuerte emisión azul. Palabras clave: sol-gel, materiales híbridos, tierras raras, luminiscenciaThis study deals with the preparation of two hybrid organic-inorganic matrices via sol-gel, starting from alkylalkoxisilanes Si(CH...

Photonic and nanobiophotonic properties of luminescent lanthanide-doped hybrid organic–inorganic materials

“…4) and Eu(II), inside amorphous hybrid materials is also possible thanks to in situ generation of reducing species (H 2 ) from reaction with organo-hydrosilanes. 49,50 In this case, the cleavage of the Si-H bonds at room temperature is catalyzed by transition metal alkoxides.…”