Producción de Material Luminiscente CaS:Mn₁-xPbₓ a partir de Fosfoyeso

Área de la Ciencia:

• Ciencia de Materiales
• Química de Estado Sólido
• Valorización de Residuos

Sus antecedentes:

• El fosfoyeso es un producto de desecho industrial de alto volumen de producción (HPV).
• El desarrollo de materiales luminiscentes a partir de corrientes de desechos es un área de investigación activa.
• Las matrices de sulfuro ofrecen potencial para una luminiscencia sintonizable.

Objetivo del estudio:

• Investigar la viabilidad de producir materiales luminiscentes dopados con manganeso y plomo a partir de fosfoyeso.
• Sintetizar nuevos pigmentos ultravioletas de emisión naranja y roja.
• Explorar el impacto del dopaje en las propiedades luminiscentes de una matriz de sulfuro derivada del fosfoyeso.

Principales métodos:

• Reducción de fosfoyeso a una matriz de sulfuro.
• Dopaje de la matriz de sulfuro con cationes de manganeso (Mn) y plomo (Pb).
• Caracterización mediante difracción de rayos X (XRD), microscopía electrónica de transmisión (TEM), espectroscopía infrarroja con transformada de Fourier (FTIR), análisis elemental y espectroscopía de fotoelectrones de rayos X (XPS).

Principales resultados:

• Se produjeron con éxito pigmentos ultravioletas de emisión naranja y roja a partir de fosfoyeso.
• Se demostró que el dopaje con cationes de Mn y Pb en una solución sólida de CaS:Mn1-xPbx desplaza la luminiscencia de naranja a rojo-naranja bajo radiación UV.
• Se observó un aumento significativo en la intensidad de la luminiscencia roja para los luminóforos de CaS:Mn bajo irradiación UV de onda corta.

Conclusiones:

• El fosfoyeso se puede utilizar eficazmente para crear nuevos materiales luminiscentes.
• Los materiales desarrollados exhiben una luminiscencia sintonizable de naranja a rojo, adecuada para aplicaciones de pigmentos activados por UV.
• Esta investigación abre vías para la valorización innovadora de productos químicos de desecho en materiales funcionales avanzados.