Optical and Thermal Characteristics of Ln-Doped LiZr2(PO4)3

Phosphate pigments on basis of LiZr2(PO4)3 with a different content of lanthanides (Y, La, Ho, Er, Nd, Sm, Eu, Gd, Dy, Tm, Yb, Lu, Pr, Tb, Ce) were prepared by solid state reaction. The samples were calcinated at 1000-1200 °C and their colour properties were studied by measurement of VIS reflectance (400-700 nm). On basis of this experiment, the compounds with the most nice colouration - Li1.5Zr1.5Ln0.5(PO4)3 (Ln(III) - Ho, Er, Nd, Sm) and LiZr1.5Ln0.5(PO4)3 (Ln(IV) - Pr, Tb, Ce) - have been chosen for the detailed characterisation (thermal stability and particle size) and tested for application in ceramic glaze. As a result it is shown that the doping with lanthanides induces interesting colouration however decreases thermal stability of LiZr2(PO4)3.
Fosforečnanové pigmenty na vázi LiZr2(PO4)3 s rozdílný obsahem lanthanoidů (Y, La, Ho, Er, Nd, Sm, Eu, Gd, Dy, Tm, Yb, Lu, Pr, Tb, Ce) byly připraveny pomocí reakcí v pevné fázi. Vzorky byly kalcinovány při 1000-1200 °C a jejich barevné vlastnosti byly studovány měřením VIS reflektante (400-700 nm). Na základě tohoto měření sloučeniny s nejhezčím zbarvením - Li1.5Zr1.5Ln0.5(PO4)3 (Ln(III) - Ho, Er, Nd, Sm) and LiZr1.5Ln0.5(PO4)3 (Ln(IV) - Pr, Tb, Ce) – byly vybrány pro detailní charakterizaci (termická stabilita a velikost částic) a testovány pro aplikaci do keramické glazury. Výsledky ukazují, že dopování pomocí lanthanoidů vyvoválá zajímavé zbarvení, ale snižuje termickou stabilitu LiZr2(PO4)3.