00 CAMPUS ARISTÓTELES CALAZANS SIMÕES (CAMPUS A. C. SIMÕES) CTEC - CENTRO DE TECNOLOGIA Dissertações e Teses defendidas na UFAL - CTEC
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Tipo: Tese
Título: Nanocristais de ítria dopados com íons terras-raras: caracterização e aplicações luminescentes
Título(s) alternativo(s): Yttria nanocrystals dopted with rare-earth ions: characterization and luminescent applications
Autor(es): Sobral Júnior, Geraldo Alves
Primeiro Orientador: Alencar, Marcio Andre Rodrigues Cavalcanti de
metadata.dc.contributor.referee1: Silva, Antonio Osimar Sousa da
metadata.dc.contributor.referee2: Souza, Rogerio Fernandes de
metadata.dc.contributor.referee3: Silva, Willamys Cristiano Soares
metadata.dc.contributor.referee4: Rodrigues Júnior, José Joatan
Resumo: Neste trabalho, realizamos a caracterização estrutural e óptica de nanopartículas luminescentes de Y2O3. Os efeitos da codopagem com íons terras-raras (Er3+, Eu3+ e Tb3+), sobre as propriedades luminescentes das nanopartículas desenvolvidas, foram investigados sob excitação infravermelha (800 nm) e ultravioleta (UV). Sob excitação infravermelha conversão ascendente de frequência intensa para o vermelho e verde foi identificada e associada às emissões do Er3+(4F9/2 → 4I15/2), Eu3+(5D0 → 7F2) e Er3+(2H11/2 ,4S3/2 → 4I15/2), respectivamente. Enquanto componentes de cor RGB foram obtidas sob excitação UV como resultado das transições do Tb3+(5D4 → 7FJ), Eu3+(5D0 → 7F2) e Er3+(4S3/2 → 4I15/2). Mecanismos de absorção de estado excitado e transferência de energia são propostos baseados em estudos espectrais e de dependência de potência de bombeio. Nós também usamos a técnica da razão de intensidade de fluorescência para estudar o comportamento de aquecimento óptico dos nanofósforos: Y2O3:Er3+, Y2O3:Er3+-Eu3+, Y2O3:Er3+-Tb3+ eY2O3:Er3+-Eu3+-Tb3+ e determinamos a sensibilidade à temperatura das bandas de emissão dos íons de Er3+ sob excitação CW de laser de diodo de 800 nm. Os resultados experimentais indicam que as nanopartículas estudadas são candidatas promissoras a aplicações tais como tratamento foto-térmico e hipertermia. Por fim, aplicamos com sucesso as nanopartículas dopadas com íons de Tb3+ e Eu3+ na produção de imagens fluorescentes de impressões digitais latentes. Em nossos estudos, as partículas desenvolvidas mostraram-se eficazes na produção de imagens fluorescentes de impressões digitais latentes em tons de verde, vermelho e amarelo com alto contraste de cor, sob iluminação ultravioleta.
Abstract: In this research the optical and structural characterization of Y2O3 luminescent nanoparticles is carried out. Effects of rare earth (Er3+, Eu3+ and Tb3+) co-doping on luminescence properties of the developed nanoparticles have been investigated under IR (800 nm) and UV excitation. Upon IR excitation intense infrared to red and green upconversion (UC) were identified and associated to Er3+(4F9/2 → 4I15/2), Eu3+(5D0 → 7F2) and Er3+(2H11/2 , 4S3/2 → 4 I15/2) emissions, respectively, while RGB components were obtained under UV excitation as a result of Tb3+(5D4 → 7FJ), Eu3+(5D0 → 7F2) and Er3+(4S3/2→ 4I15/2) transitions. Excited state absorption (ESA) and energy transfer (ET) mechanisms were proposed based on spectral and power dependence studies. We also used fluorescence intensity ratio (FIR) technique to study the optical heating behavior of nanophosphors (Y2O3:Er3+, Y2O3:Er3+ -Eu3+, Y2O3:Er3+-Tb3+ and Y2O3:Er3+-Eu3+-Tb3+) and temperature sensitivity of the upconverting green emissions of the Er3+ ions under 800 nm CW diode laser excitation. The experimental results indicate that the studied nanoparticles are promising candidates to applications such as photothermal treatments and hyperthermia. Finally, we successfully employed the nanoparticles doped with Tb3+ and Eu3+ ions to generate fluorescent images of latent fingerprints. In our studies, the developed nanoparticles were effective in producing fluorescent images of latent fingerprints in shades of green, red and yellow with high-contrast color under ultraviolet lighting.
Palavras-chave: Nanopartículas fluorescentes
Nanocristais
Íons terras-raras
Sensoriamento de temperatura
Fluorescent nanoparticles
Upconversion
Optical heating
Fingerprints.
Temperature sensing
Rare earth ions
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Alagoas
Sigla da Instituição: UFAL
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Materiais
Citação: SOBRAL JÚNIOR, Geraldo Alves. Nanocristais de ítria dopados com íons terras-raras: caracterização e aplicações luminescentes. 2022. 79 f. Tese (Doutorado em Materiais) - Programa de Pós-Graduação em Materiais, Centro de Tecnologia, Universidade Federal de Alagoas, 2015.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/8678
Data do documento: 9-dez-2015
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