Precipitation synthesis and luminescence properties of MgAl2O4 nanoparticles doped with samarium

Subject Areas :

مژده ملک پور جرقویه ¹ , سید علی حسن زاده تبریزی ² , علی صفار ³

1 - دانشگاه ازاد اسلامی واحد نجف آباد
2 - دانشیار دانشگاه ازاد اسلامی واحد نجف آباد دانشکده مواد
3 - دانشیار دانشکده مهندسی هسته ای و علوم پایه

Received: 2015-11-08 Accepted : 2018-06-18 Published : 2018-06-22

Keywords: surfactant, Co-precipitation, Magnesium Aluminate, Samarium, Luminescence,

Abstract :

A surfactant assisted Co-Precipitation method was employed for the synthesis of magnesium aluminate spinel with nanocrystalline size and high specific surface area. Calcination operations were performed in 800-1000° C for two hours. Different percentages of samarium were doped to magnesium aluminate spinel to examine the properties of magnesium aluminate spinel. The prepared samples were characterized by thermal gravimetric and differential thermal gravimetric analyses (TG/DTA), X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), Transmission electron microscopy (TEM), and photoluminescence spectrum (PL). XRD results showed that nanocrystals of magnesium aluminate spinel were influenced by the type of surfactant in 800° C. The results of luminescence spectrum show that by increasing the amount of samarium after 0.15 of weight percentage, concentration suppression happens and reduces the intensity of luminescence properties.

References:

 

[1]    J. Bai, et al., “Mixture of fuels approach for solution combustion synthesis of nanoscale MgAl₂O₄ powdersˮ, Advanced Powder Technology, Vol. 22, pp. 72-76, 2011.

 

[2]      م. بهپور، دیگران، "طیف سنجی لومینسانس"، انتشارات جاودانه جنگل، چاپ اول، تهران، 1387.

 

[3]      ش. شجاعی و ع. حسن زاده تبریزی، "بررسی خواص لومینسنت CaSnO3:Sr2+ تهیه شده توسظ روش میکروامولسیون با استفاده از فعال کننده سطحی تریتون"، فصلنامه علمی پژوهشی فرآیندهای نوین در مهندسی مواد ، شماره 2، تابستان، 1394.

 

[4]      م. محمودی، م. کاوانلویی و ح. ملکی قلعه، "بررسی اثر افزودنی ساماریوم بر خواص مغناطیسی فریت های لیتیم تولید شده به روش آسیاب کاری پر انرژی"، فصلنامه علمی پژوهشی فرایندهای نوین در مهندسی مواد، شماره 3، پاییز، 1393.

 

[5]    K. Hideki, et al., “Emission properties of Sm(III) copmlex having remarkably deep-red emission bandˮ, journal of Alloys and Compounds, Vol. 488, pp. 612-614, 2009.

 

[6]      ع. سیمچی، "آشنای با نانو ذرات (خواص،روشهای تولید و کاربرد)"، موسسه انتشارات علمی دانشگاه صنعتی شریف، چاپ اول، تهران، 1387.

 

[7]    S. C. Tjong & H.Chen, “Nanocrystalline materials and coatingsˮ, Materials Science and Engineering: R: Reports, Vol. 45, pp. 1-88, 2004.

 

[8]    A. Monshi, et al., “Modified Scherrer Equation to Estimate More Accurately Nano-Crystallite Size Using XRDˮ, World Journal of Nano Science and Engineering, Vol. 2, pp. 154-160, 2012.

 

[9]    E. Navaei, et al., “Synthesis of Mesoporous Nanocrystalline MgAl₂O₄ Spinel via Surfactant Assisted Precipitation Routeˮ, Powder Technology, Vol. 198, pp. 275-278, 2010.

 

[10] A. Katelnikovas, et al., “Characterization of cerium-doped yttrium aluminium garnet nanopowders synthesized via sol–gel processˮ, Chemical Engineering Communications, Vol. 195, pp. 758-769, 2008.

 

[11] J. Chandradass & Ki Hyeon Kim, “Effect of precursor ratios on the synthesis of MgAl₂O₄ nanoparticles by a reverse microemulsion methodˮ, Journal of Ceramic Processing Research, Vol. 11, pp. 96-99, 2010.

 

[12] Y. Fujimoto, et al., “Vanadium-doped MgAl2O4 crystals as white light sourceˮ, Journal of Luminescence, Vol. 128, pp. 282-286, 2008.