Synthesis and photophysical properties of nanomaterials doped with lanthanide(III) ions

Wydział Chemii: Zakład Ziem RzadkichW niniejszej pracy przedstawiono rezultaty badań nad syntezą i właściwościami fotofizycznymi badanych nanomateriałów (tlenofluorki, tlenek cerowo-strontowy oraz fluorki) domieszkowanych jonami pierwiastków ziem rzadkich. W wyniku zastosowanych znanych, a także nowych metod syntezy otrzymano materiały o strukturze nanokrystalicznej. Opracowano sposoby otrzymywania omówionych w pracy nanomateriałów, charakteryzujące się możliwością uzyskania związków o wysokiej czystości i jednorodności. Stwierdzono, iż zarówno właściwości strukturalne jak i spektroskopowe otrzymanych produktów w dużym stopniu zależą od rozmiaru nanokrystalitów. Szereg zastosowanych metod syntezy nanomateriałów, potwierdził także wpływ sposobu otrzymywania na morfologię i w efekcie, na luminescencję otrzymanych nanoluminoforów. Badania nad właściwościami spektroskopowymi zsyntetyzowanych materiałów ujawniły nowe, dotychczas nieznane dla tych związków, właściwości spektroskopowe. W celu otrzymania efektywnej luminescencji, w wielu nanomateriałach wykorzystano procesy przeniesienia energii pomiędzy jonami pierwiastków ziem rzadkich uzyskując wielobarwną emisję.This thesis presents studies on a synthesis and photophysical properties of nanomaterials based on oxyfluorides, fluorides and cerium-strontium oxide, doped with rare earth ions. Several techniques of nanomaterials analysis, like X-Ray diffraction, Rietvield refinement and transmission electron microscopy has been used to confirm structure and morphology of the prepared products. As a result of the well-known and new methods of the synthesis, obtained materials were nanocrystalline with average size of crystals in the most cases, not exceeding 100 nm. Nanomaterials synthesized by described in the thesis developed methods were pure and homogeneous. It has been found that the structural and spectroscopic properties of the products depend on the size of nanocrystals. Several of the methods, used for synthesis of nanomaterials, also confirmed influence of the preparation conditions on the morphology and, consequently, luminescence of the obtained nanophosphors.Studies on the spectroscopic properties of the synthesized materials revealed new, previously unknown, spectroscopic properties for these compounds. In order to obtain efficient or multicolor luminescence of nanomaterials, energy transfer phenomena, between rare earth ions has been used