Příprava a charakterizace vícesložkových exotických granátů

Abstract

Táto diplomová práca rieši fotochemickú prípravu nanopráškových multikomponentných granátov a ich obaľovanie vybranými materiálmi. Ožarovaním vodného roztoku UV žiarením a následnou kalcináciou bol pripravený granát Gd3Ga2,5Al2,5O12 dopovaný Ce3+ a bola vykonaná optimalizácia veľkosti častíc, ako aj postup obaľovania tohto granátu zlatom, granátom Lu3Al5O12 či vrstvou SiO2. Pripravené materiály boli charakterizované metódou XRD, RL a TEM. Analýza metódou XRD potvrdila vysokú čistotu fáz v materiáloch. Hrubá vrstva zlata a SiO2 spôsobila výrazné zhášanie luminiscencie, zatiaľ čo vrstva Lu3Al5O12 výrazne zmenila rádioluminiscenčné spektrum materiálu, a teda došlo k difúzii katiónov Gd3+ apravdepodobne i Lu3+ medzi fázami. Na snímkach získaných metódou TEM bolo možné pozorovať nerovnomerné a niekedy neúspešné obalenie granátu požadovanými vrstvami. Je však zrejmé, že obaľovanie granátov môže viesť k novým materiálom so zaujímavými luminiscenčnými či inými vlastnosťami.

This Master's thesis deals with photochemical preparation of nanopowder multicomponent garnets and coating them with selected materials. Ce3+ doped Gd3Ga2.5Al2.5O12 was prepared using irradiation of aqueous solution by UV light and subsequent calcination with the intention to yield small particle size. Particles of this garnet were also coated with a gold, Lu3Al5O12 and SiO2 layer. All prepared materials were studied by XRD, RL and TEM. XRD characterization confirmed high purity of prepared materials, but TEM images showed uneven coverage of garnet particles by coating materials. Gold and SiO2 coating resulted in severe luminescence quenching, while Lu3Al5O12 layer greatly altered the luminescence spectrum, suggesting interphase diffusion of Gd3+ and possibly also Lu3+cations. Nevertheless, garnet coating can lead to new materials with interesting luminescence or other properties.