Journals / Nevşehir Bilim ve Teknoloji Dergisi / 2018 / Cilt: 7 - Sayı: 2

Application of Eu-Dy Doped Strontium Aluminate/Epoxy Composite Films

Eu-Dy Katkılı Stronsiyum Alüminat/Epoksi Kompozit Filmlerin Uygulanması

Pages
156–165
Publication Date
2018-12-30
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

It was observed that the applied composite showed long-lasting luminescence.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:One of the luminescent materials is the Strontium Aluminate.
📊
Key Findings & Data:From the phase diagram, 5 different binary phases (Sr4Al2O7, Sr3Al2O6, SrAl2O4, SrAl4O7 ve SrAl2O19) can be obtained.
💡
Conclusion & Impact:It was observed that the applied composite showed long-lasting luminescence.
🔬Design:Research Article
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Luminesans · Stronsiyum alüminat · nadir toprak elementleri

Abstract

One of the luminescent materials is the Strontium Aluminate. From the phase diagram, 5 different binary phases (Sr4Al2O7, Sr3Al2O6, SrAl2O4, SrAl4O7 ve SrAl2O19) can be obtained. Among them, SrAl2O4 has excellent chemical stability and long-lasting luminescence. Different additives have been used to have more luminescence. Among these additives, Eu and Dy are the most effective and rare earth elements. In this study, Eu-Dy doped strontium aluminate powders were prepared by sol-gel method. To fabricate SrAl2O4, proper chemical precursors (Strontium nitrate, Aluminum nitrate) were chosen and their solutions were prepared. 0.01 mol% of Dysprosium nitrate and Europium nitrate was added to the solution formed by mixing their solutions. Gelling powders at room temperature were dried in the oven at 180 ° C for 24 hours. Dried powders were sintered at 1200°C for 4 hours. Thermal, morphological and crystallographic properties of SrAl2O4:Eu2+,Dy3+powders were characterized by using thermogravimetric/differential scanning calorimetry (DSC/TGA), X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) techniques, respectively. It was observed that the powders were of SrAl2O4 structure and no undesirable phase was present. SrAl2O4:Eu2+,Dy3+ powders and epoxy resin composites were prepared and applied on ceramic surfaces. It was observed that the applied composite showed long-lasting luminescence.

Özet

Luminesans malzemelerden birisi de Stronsiyum Alüminattır. Faz diyagramından 5 farklı ikili faz (Sr4Al2O7, Sr3Al2O6, SrAl2O4, SrAl4O7 ve SrAl2O19) elde edilebilir. Bunlar arasında SrAl2O4 mükemmel kimyasal kararlılık ve uzun süreli ışıldamaya sahiptir. Daha fazla ışıldamaya sahip olması için farklı katkılar kullanılmıştır. Bu katkılar içerisinde en etkili olanı nadir toprak elementlerinden Eu ve Dy’dir. Bu çalışmada Eu-Dy katkılı Stronsiyum alüminat tozları sol-jel yöntemiyle hazırlanmıştır. SrAl2O4oluşturabilmek için uygun başlangıç kimyasalları (Stronsiyum nitrat, Alüminyum nitrat) seçilerek, çözeltileri hazırlanmıştır. İki çözeltinin karıştırılmasıyla oluşan çözeltiye 0.01 mol% Disprozyum nitrat ve Evropyum nitrat eklenmiştir. Oda sıcaklığında jelleşen tozlar 180°C’de 24 saat etüvde bekletilmiştir. Kurutulan tozlar 1200 °C’de 4 saat sinterlenmiştir. SrAl2O4:Eu2+,Dy3+tozların termal, morfolojik, kristaloğrafik özellikleri sırasıyla termo gravimetrik/diferansiyel taramalı kalorimetri (DSC/TGA), taramalı elektron mikroskopu (SEM), X-ışını difraksiyonu (XRD) kullanılarak karakterize edilmiştir. Tozların SrAl2O4 yapısında olduğu ve herhangi bir istenmeyen fazın bulunmadığı görülmüştür. DSC/TGA sonucu 800°C’den sonra herhangi bir ekzotermik veya endotermik reaksiyon ile bir ağırlık kaybı kaydedilmemiştir. Bu SrAl2O4:Eu2+,Dy3+ tozların epoksi reçine ile kompoziti hazırlanmış ve seramik yüzeylere uygulanmıştır. Uygulanan kompozitin uzun süreli ışıldama gösterdiği görülmüştür.

🔖

Cite This Article

EVCİN, A., AKPINAR, S., BEZİR, N. Ç. (2018). Application of Eu-Dy Doped Strontium Aluminate/Epoxy Composite Films. Nevşehir Bilim ve Teknoloji Dergisi, Cilt: 7 - Sayı: 2, 156–165. https://ajindex.com/articles/793686

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (13)

  1. Kaya S. Y. and Karasu B., “Mavimsi-yeşil ve sarımsı-yeşil fosforesans pigmentlerin üretimi, duvar karosu vetroza uygulamalarında kullanımı”, Seramik Türkiye, pp 2-8, Ocak-Mart 2010
  2. Kasap, S., Capper, P.,”Electronic and photonic materials”, Springer, New York, 2006 Albani J.R., “Principles and Applications of Fluorescence Spectroscopy”, Blackwell publishing, France, 2007
  3. Karakaş C., Modifiye Edilmiş Sol-jel Prosesiyle Stronsiyum Alüminat Esaslı Fosforesans Malzeme Sentezi, Yüksek Lisans Tezi, İTÜ, İstanbul, Haziran 2010
  4. Uluç A.V., Synthesis and characterization of phosphorescent strontium aluminate, Msc Thesis, Sabancı Üniversitesi, İstanbul, 2008
  5. Sahu I.P., Bisen D.P., Brahme N., Tamrakar R.K., “Luminescence behavior of europium activated strontium aluminate phosphors by solid state reaction method”, Journal of Materials Science: Materials in Electronics, Volume 27, Issue 4, pp 3443–3455, April 2016
  6. Minquan W., Wang D., Guanglie L., “Research on Fluorescence Spectra and Structure of Single-phase 4SrO·7Al2O3: Eu2+ Phosphor Prepared by solid-State Reaction Method”, Material Science and Engineering, B57, 18-23, 1998.
  7. Yuesheng C., Ping Z. and Zhentai Z., “Eu2+ and Dy3+ Co-doped Sr3Al2O6 Red Long-Afterglow Phosphors With New Flower-Like” Morphology, Physica B., 403, 2008.
  8. Misevicius M., Scit O., Grigoraviciute-Puroniene I., Degutis G., Bogdanoviciene I., Kareiva A., “Sol–gel synthesis and investigation of un-doped and Ce-doped strontium aluminates”, Ceramics International Volume 38, Issue 7, pp 5915-5924, September 2012
  9. Chang C., Yuan Z., Mao D., “Eu2+ activated long persistent strontium aluminate nano scaled phosphor prepared by precipitation method”, Journal of Alloys and Compounds 415, pp 220–224., 2006
  10. Rojas-Hernandez R. E., Rodriguez M. A., Rubio-Marcos F., Serrano A.and Fernandez J. F., “Designing nanostructured strontium aluminate particles with high luminescence properties”, Journal of Materials Chemsitry C, İssue 6,2015
  11. Montes-Frausto J. B., Juarez-Moreno K., Can-Uc B., and Hirata-Flores G. A., “Synthesis and cytotoxic effects of SrAl2O4 persistent luminescence nanoparticles co-doped with Eu2+=Dy3+ ions”, OSA Optical Society of America OPTICAL MATERIALS EXPRESS, Vol. 6, No. 5, 1 May 2016
  12. Song H., Chen D., Tang W., Peng Y., “Synthesis of SrAl2O4: Eu2+, Dy3+, Gd3+ Phosphor by Combustion Method and Its Phosphorescence Properties”, Elsevier, 29, 41-44, 2008.
  13. Kim M.N., Jung K.Y., “Synthesis and Luminescence Enhancement of Strontium Aluminate Green Phosphor