Preparación de nanocristales funcionalizados de ZrO2:Er -Yb y ZrO2:Eu para aplicaciones fotónicas

Abstract

ZrO2: Er, ZrO2: Er-Yb and ZrO2: Eu photoluminescent nanocrystals were prepared by the sol-gel method and precipitation using two types of surfactants, the cationic CTAB and the nonionic Pluronic P127. The resulting crystalline structure depends on the calcined temperature and the type of ion within the zirconia structure. Nanocrystals of average size from 30 to 90 nm were prepared by the sol-gel method and nanocrystals from 18 nm to 50 nm by the precipitation method. When using CTAB, the best signal emitted in the visible, centered at 550 nm, was obtained from ZrO2: Er nanocrystals using a CTAB / ZrO 2 molar ratio of 0.2. In this case the photoluminescent emission was increased by 300% with respect to the sample prepared without using surfactant. When using Pluronic, the best emitted signal was obtained with the ZrO2: Er nanocrystals prepared at a molar ratio Pluronic / ZrO 2 = 0.0082. In this case the signal emitted in green light with respect to the sample without surfactant was increased by an order of magnitude.

Se prepararon nanocristales fotoluminiscentes de ZrO2:Er, ZrO2:Er-Yb y ZrO2:Eu por el método de sol-gel y precipitación usando dos tipos de surfactantes, el CTAB catiónico y el Pluronic P127 no iónico. La estructura cristalina resultante depende de la temperatura de calcinado y del tipo de ion dentro de la estructura de la zirconia. Se prepararon nanocristales de tamaño promedio desde 30 hasta 90 nm por el método de sol-gel y nanocristales de 18 nm hasta 50 nm por el método de precipitación. Al utilizar CTAB, la mejor señal emitida en el visible, centrada en 550 nm, fue obtenida de los nanocristales de ZrO2:Er utilizando una relación molar CTAB/ZrO 2 =0.2. En este caso se incrementó la emisión fotoluminiscente en un 300% con respecto a la muestra preparada sin utilizar surfactante. Al utilizar Pluronic, la mejor señal emitida fue obtenida con los nanocristales de ZrO2:Er preparados a una relación molar Pluronic/ZrO 2 =0.0082. En este caso de se incrementó en un orden de magnitud la señal emitida en luz verde con respecto a la muestra sin surfactante.