Se estudia la síntesis y el procesamiento coloidal para la obtención de soles y suspensiones para la obtención de recubrimientos nanoestructurados y composites para aplicaciones funcionales. Entre los resultados más interesantes de este proyecto destacan:
Obtención de soles, xerogeles y películas delgadas de TiO2-anatasa dopados con iones lantánidos (Ln3+), cuyas emisiones principales se encuentran en el rango visible e infrarrojo del espectro electromagnético de la luz. Así mismo, se obtuvieron “nanorods” de LaPO4.nH2O y de LaPO4 dopados y codopados con tierras raras. Se realizó su posterior evaluación de propiedades fotoluminiscentes para determinar su aplicabilidad en dispositivos emisores de luz (láseres, diodos, amplificadores).
La ruta de síntesis utilizada fue en el primer caso (matriz de TiO2) el método sol-gel coloidal y en el segundo (matriz de LaPO4) la síntesis hidrotermal asistida por microondas. En los xerogeles de TiO2/Eu3+, a mayor concentración, mayor intensidad de emisión y tiempo de vida media. La mayor eficiencia fotoluminiscente se observa a 500ºC / 1h en el xerogel dopado con 1 mol% y a 300ºC en los xerogeles dopados con 2 y 3 moles%.
En los xerogeles de TiO2/Er3+, a menor concentración, mayor intensidad de emisión y mayor tiempo de vida media. La mayor emisión para estos xerogeles se ha observado para los xerogeles dopados con 1 mol% de Er3+ y calcinados a 700ºC/ 1 h.
En las películas, la eficiencia fotoluminiscente depende del espesor de las películas cuando la cantidad de dopante es de 2 y 3 moles % de Eu3+.
Así mismo, se prepararon y caracterizaron películas mesoporosas basadas en TiO2 y dopadas con Eu3+ o Er3+ y se detectaron las transiciones f-f de las dos tierras raras, indicando que ambos materiales son fotoluminiscentes. Las emisiones más intensas se registraron para las películas de 3 moles % de Eu3+ y de 2 moles% de Er3+.
Se llevó a cabo la síntesis hidrotermal asistida por microondas de “nanorods” monocristalinos de LaPO4 dopado con Tb3+ o codopados con Tb3+/Eu3+. La temperatura de transición de rhabdophane (LaPO4.nH2O) a monazita (LaPO4) se encontró a 700ºC independientemente del dopante utilizado. La morfología tipo “nanorod” se mantiene independientemente de la fase presente. Los “nanorods” dopados con Tb3+ muestran fotoluminiscencia, tanto los que cristalizan en fase rhabdophane como los que lo hacen en la fase de alta temperatura (monazita) observándose la máxima emisión para los que presentan fase monazita. Las transiciones más intensas observadas corresponden a 5D4–7F5 con una longitud de onda de 543 nm.
