Síntesis, caracterización estructural, morfología y óptica de KLu3F10: Er3+, Yb3+ UCNPs - Segura Flores, Luis Enrique (2021)
Recientemente, se ha generado un gran interés por la cantidad de aplicaciones de los materiales nanoestructurados en distintas ramas. En particular, se vienen estudiando las diversas aplicaciones que podrían alcanzar los materiales basados en compuestos inorgánicos dopados con cationes de lantánidos trivalentes. Todo ello es posible gracias a las propiedades ópticas peculiares que muestran los elementos de tierras raras cuando forman parte de solidos cristalinos o cuando se convierten en dopantes de aquellas estructuras. Cuando una matriz basada en elementos de tierras raras es dopada con iones de tierras raras, se produce un fenómeno muy particular denominado up conversión, con el cual es posible la luminiscencia del material. Últimamente se ha reportado al NaY F4 como una matriz con una eficiencia up conversión alta. Además, se tienen estudios señalando a las matrices KLu2F7 y KLu3F10 como buenos anfitriones en términos de luminiscencia. En la tesis que a continuación se presenta, se detalla el procedimiento de síntesis de nanopartículas luminiscentes de KLu3F10 dopadas con iones de erbio (Er3+) e iterbio (Y b3+) vía el método solvotermal. El éxito de la síntesis de tales nanopartículas se logró al variar las concentraciones de los iones erbio (Er3+, 1.5 % y 2 %) e iterbio (Y b3+, 18 % y 18.5 %) que, por supuesto, reemplazaban a los iones de lutecio (Lu3+) dentro de la matriz. En este trabajo, se asegura el prefijo “nano” dado que el tamaño de las partículas es menor a 100nm. La caracterización por DRX de las muestras nos corrobora la obtención de la fase cúbica pura de nuestra matriz. Además, con la caracterización por TEM nos fue posible afirmar que las nanopartículas se encuentran aglomeradas y poseen un tamaño promedio de 20nm. Del mismo modo, las caracterizaciones por espectroscopía de absorción por reflectancia difusa y de fluorescencia nos mostraron las transiciones energéticas correspondientes a la interacción entre los iones Er3+ e Y b3+. Finalmente, el compuesto KLu3F10: Er3+, Y b3+ muestra el fenómeno de upconversion al ser estimulado por un diodo láser IR de 980nm.