Fases laminares del tipo MPS3 y sus propiedades ópticas

Abstract

En el presente trabajo de tesis se han sintetizado y caracterizado fases bimetálicas derivadas del sistema MnPS3. Las fases bimetálicas obtenidas son cuatro: Zn0,2Mn0,8PS3•0,25 H2O, Cu0,2Mn0,8PS3 • 0,25 H2O, Ni0,2Mn0,8PS3 • 0,25 H2O y Co0,2Mn0,8PS3 • 0,25 H2O, las cuales fueron obtenidas mediante el método de síntesis asistida por microondas, a partir del precursor de potasio K0,4Mn0,8PS3 • H2O. Además, se sintetizaron, usando el mismo método, compositos intercalados con iones trivalentes de lantánidos (GdIII, TbIII y EuIII) del tipo Ln0,03K0,3Mn0,8PS3 • 0,85H2O. La fase prístina de manganeso(II) es estable térmicamente hasta los 400 °C, que al compararse con las fases bimetálicas, resulta ser una de las más estables térmicamente a excepción de la fase bimetálica de NiII, la cual presenta una mayor estabilidad térmica que la fase prístina. Queda en evidencia así, la influencia del ion divalente insertado en la fase sobre el comportamiento térmico de estos sistemas. En cuanto a los compositos intercalados con iones Ln III, Ln0,03K0,3Mn0,8PS3 • 0,85H2O se observó que tales compositos también son más estables térmicamente que la fase precursora de potasio. Esto confirma que los iones lantánidos (III) influyen en la estabilidad térmica de estas fases laminares, aun cuando existe una pequeña cantidad de éstos iones trivalentes en el espacio interlaminar del sistema. Al realizar el estudio de las propiedades ópticas de las fases bimetálicas se observó un desplazamiento del borde de absorción a valores de menor energía respecto a la fase precursora de potasio K0,4Mn0,8PS3 • H2O. Se observó que el borde de absorción de los tres compositos con iones lantánidos, Ln0,03K0,3Mn0,8PS3 • 0,85H2O también se desplazó a valores de menor energía respecto a la fase precursora de potasio K0,4Mn0,8PS3 • H2O. En cuanto a las propiedades de emisión de los compositos a temperatura ambiente, no fue posible observar emisión en ninguno de los tres compositos intercalados con iones Ln"

This thesis presents the synthesis, and characterization of bimetallic phases, based on the pristine MnPS3 phase. The obtained bimetallic phases were Zn0,2Mn0,8PS3•0,25 H2O, Cu0,2Mn0,8PS3 • 0,25 H2O, Ni0,2Mn0,8PS3 • 0,25 H2O y Co0,2Mn0,8PS3 • 0,25 H2O. These phases were prepared by a microwave assisted method, staring from the potassium precursor, K0.4 Mn0.8PS3• H2O. Using the same method, three intercalated phases were obtained by the cationic exchange method, where part of the potassium ions located in the interlamellar space was substituted by lanthanide(III) ions (Ln = GdIII, TbIII y EuIII), producing composites of general stoichiometry, Ln0,03K0,3Mn0,8PS3 • 0,85H2O. The pristine manganese(II) phase is thermally stable till 400 °C, while the bimetallic phases were less stable than the pristine phase, with the exception of the bimetallic NiII phase. In this way, the influence on the thermal stability of the secondary bivalent metal ion becomes evident. Besides, the intercalated composites with lanthanide(III) ions, are also more stable than the corresponding potassium precursor. This fact confirms that the lanthanide ions influence the thermal stability of these composites, even though only a small quantity of these trivalent ions is exchanged with the interlamellar potassium ions. The study of the optical properties of the bimetallic phases showed that the absorption edge of the solid state spectra of the bimetallic phases was at lower energy values than that of K0,4Mn0,8PS3 • H2O. When the Ln0,03K0,3Mn0,8PS3 • 0,85H2O phases were studied a similar optical phenomenon was observed. The absorption edge of these composites was also at lower energy values, as compared to that of the potassium precursor. With respect to the luminescent properties the spectra of these composites at room temperature did not show emission