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J. Chim. Phys.
Volume 88, 1991
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Page(s) | 39 - 53 | |
DOI | https://doi.org/10.1051/jcp/1991880039 | |
Published online | 29 May 2017 |
Propriétés optiques de sondes organiques (Rhodamine 6G, Coumarine 4) et inorganiques (Eu (III), Nd (III)) dans les gels à base d'oxyde de métaux de transition
Laboratoire de Chimie de la Matière Condensée (URA 302), Université Pierre et Marie Curie, 4, place Jussieu, 75252 Paris, France.
Le procédé sol-gel offre de nombreuses possibilités pour la synthèse de nouveaux matériaux dans le domaine de l'optique. Il permet de synthétiser à température ambiante des matrices transparentes dans lesquelles une grande variété de luminophores peuvent être insérés. Des sondes luminescentes organiques (Rhodamine 6G, Coumarine 4) ou minérales (Nd3+, Eu3+) ont été incorporées au sein de gels à base d'oxyde métallique dont les éléments sont le titane, le zirconium, ou l'aluminium. Le spectre d'émission de l'europium(III) dans les gels à base d'oxyde de titane suggère la présence de fortes intéractions chimiques entre la sonde et la matrice. De telles intéractions évitent probablement l'agrégation des ions Eu(III) et permettent ainsi d'atteindre de fortes concentrations en luminophore sans pour autant diminuer l'intensité d'émission. Les colorants organiques incorporés dans les gels fluorescent intensément, même pour des concentrations supérieures à 10-2M. Les spectres d'émission dépendent de divers paramètres tels que la concentration, l'état de séchage du gel, et la nature de la matrice. L'étude des propriétés optique des colorants insérés dans les gels est une méthode de caractérisation de leur évolution. Ces gels offrent de nombreuses possibilités dans le domaine des matériaux laser en particulier sous forme de films.
Abstract
The sol-gel process opens a land of opportunity for the synthesis of optical materials. It offers the possibility to prepare at room température transparent host matrices for trappping a wide variety of photoactive species. Inorganic (Nd3+, Eu3+) or organic (Rhodamine 6G, Coumarine 4) luminescent probes have been inserted in metal oxide based matrices where the metal atom is titanium, zirconium or aluminum. The emission spectra of Eu (III) suggest that a strong chemical reaction occurs between the probe and the titanium oxide based gels at room temperature. Such a chemical interaction probably prevents europium aggregation allowing intense fluorescence even for high concentrations. Organic dyes also exibit a strong luminescence even for concentrations higher than 10-2 M. Emission spectra depend on dye concentration, on gel drying and on the nature of the oxide matrix. It can be consequently a useful technique to investigate the nature of gels and their evolution. These gels, when used as coatings, are interesting materials for laser applications.
© Elsevier, Paris, 1991