Síntesis y caracterización de nuevos materiales pertenecientes al sistema y al1-xmxo3(m=mn, fe, cu-ti) con potencial aplicación como pigmentos o luminóforos inorgánicos

Abstract

Basados en el creciente interés en la búsqueda de nuevos materiales con potencial aplicación como pigmentos inorgánicos amigables al ambiente, se estudió la síntesis, caracterización estructural y óptica de la serie de compuestos YAl1-xMxO3 (x=0,02, 0,05 y 0,1) donde el sitio ocupado por el catión Al3+ fue reemplazado con cationes cromóforos tales como Mn3+ , Fe3+ y Cu2+/Ti4+ . La preparación de estos materiales se realizó mediante el método sol-gel y su posterior caracterización por la técnica de difracción de rayos X. Inicialmente, el material YAlO3 sintetizado presentó la fase hexagonal (deseada) junto con una estructura de tipo monoclínico (YAM) considerada como impureza. Bajo este resultado, se consideró la posibilidad de manipular variables tales como la temperatura, tiempo de calcinación y relación molar Y/Al con el fin de obtener la fase pura, la cual posteriormente se logró mediante un exceso molar del 15% en Al. Simultáneamente, se realizaron pruebas de espectroscopia de infrarrojo, confirmando la teoría de la presencia de grupos carbonatos en la estructura, los cuales modificarían la estructura reportada para este material, cuya nueva estequiometria sería YAl1,15(CO3)yO3+δ. En cuanto a los sistemas YAl1,15-xMnxO3, YAl1,15-xFexO3 y YAl1,15-x(Cu-Ti)xO3, se obtuvieron tonalidades marrón, amarillo y verde respectivamente, por lo que se concluyó que este tipo de material presenta un comportamiento espectroscópico diferente respecto a sistemas similares como YIn1-xMxO3 y YGa1-xMxO3 caracterizados por la obtención de colores más intensos.