Síntese e Análise de cerâmicas nanoestruturadas de Y2O3 dopadas com európio e térbio

Resumo

Neste trabalho, avaliamos a potencialidade do material cintilador Y2O3 dopado com os terras raras Eu3+eTb3+para uso em detectores de radiação em equipamentos de imagem médica. Os pós cerâmicosnanoestruturados foram produzidos pela rota de sol-gel proteico, que emprega os precursores Y(NO3)3.6H2O, Eu2O3 e TbCl3 dissolvidos em água de coco, e que apresenta vantagens econômicas e ambientaissobre o processo sol-gel convencional. Para a preparação do sol de ambas as dopagens, os precursores Y(NO3)3.6H2O e Eu2O3; Y(NO3)3.6H2O e TbCl3 foram dissolvidos, em proporção molar de 99:1, em águade coco e agitados por alguns minutos para formar um sol homogêneo e transparente. Após a preparaçãodo sol, o material era seco em estufa a 100 °C para formar um xerogel, homogeneizado em almofariz deágata e calcinado a 850 °C / 8h em forno de atmosfera aberta. Amostras de Y2O3 puro também forampreparadas e caracterizadas, para serem usadas como material de referência. Após a síntese, os póscerâmicos foram prensados uniaxialmente e sinterizados em temperaturas entre 1100 °C e 1400 °C. Foimedida a densidade das cerâmicas pelo método de Arquimedes para investigar a sua incorporação emmatriz hospedeira. Os materiais produzidos apresentaram fase cristalina única, confirmada por medidas dedifração de raios-X (DRX) de pó, e tamanho de partícula em torno de 50nm, observado por microscopiade força atômica (AFM) e por microscopia eletrônica de varredura (MEV). A qualidade dos cintiladoresproduzidos foi investigada através das técnicas de radioluminescência, termoluminescência efotoluminescência, em um intervalo de comprimentos de onda de 200 nm a 800 nm,. O espectro deemissão fluorescente da cerâmica de Y2O3:Eu3+apresenta um pico em 611nm, típico do Eu3+. Esses resultados indicam que os íons Eu3+  contribuem para o aumento da emissão radioativa do material.