65ª Reunião Anual da SBPC

A. Ciências Exatas e da Terra - 4. Química - 6. Química Inorgânica

ESTUDO DA INFLUÊNCIA DA DOPAGEM COM TERRA RARA EM TITANATOS DE ESTRÔNCIO

Gabriel da Silva Aguiar - Colegiado do Curso de Licenciatura em Química - UFT Araguaína Dhiego Maradona Arruda Coelho - Colegiado do Curso de Licenciatura em Química - UFT Araguaína Maiko Sousa Feitosa - Colegiado do Curso de Licenciatura em Química - UFT Araguaína Francisco das Chagas Dantas de Lemos - Prof. Dr./Orientador do Colegiado do Curso de Licenciatura em Química - UFT Arag

INTRODUÇÃO:

O estudo da produção e caracterização de materiais nanoestruturados tem sido um dos temas mais atraentes da pesquisa fundamental e tecnológica nos últimos anos devido às possibilidades de melhoria das diversas propriedades que esses materiais podem ter em comparação aos materiais obtidos pelos processos convencionais. Com o avanço tecnológico, novos métodos de preparação de materiais têm sido desenvolvidos e as propriedades físicas de partículas nanocristalinas, quando comparadas com as das microcristalinas, receberam mais e mais atenção. Nos últimos anos vem crescendo o interesse nas sínteses de óxidos de cátions mistos, com aplicação em indústrias de cerâmico eletro-eletrônico, na área de ferroeletricidade e microeletrônicos como microcapacitores, chips, dentre outras. Apesar da maioria dos compostos perovskita se apresentarem como óxidos ou fluoretos, outras formas, como halogenetos de metais pesados, sulfetos, hidretos, cianetos, oxifluoretos e oxinitretos também são relatados (LI; SOH; WU, 2004, p. 40). Neste estudo foram analisadas, teoricamente, a formação da estrutura perovskita do Titanato de Estrôncio Puro (ST) e Titanato de Estrôncio Dopado com Európio (STE) 1%, 3%, 5%.

OBJETIVO DO TRABALHO:

Obter pós de óxidos ternários puros e dopados, a partir de métodos químicos, entender a influência dos dopantes na formação de fase destes materiais, encontrar as melhores condições de preparação para a obtenção dos materiais, caracterizar os materiais produzidos através de métodos físicos químicos.

MÉTODOS:

São muitos os métodos de obtenção de óxidos ternários, entre eles podemos citar o método convencional de reação no estado sólido, a coprecipitação, a síntese hidrotérmica e o método sol gel. Para a obtenção dos óxidos ternários pretende-se utilizar o método do dos precursores poliméricos, uma variação do método sol gel proposto por Pechini, por entender-se se tratar de um método que possibilitam um melhor entendimento dos processos químicos bem como um melhor controle da estequiometria da reação. Foram feitos cálculos estequiométricos de forma que os materiais obtidos obedeçam a relação com balanço de carga-massa.

RESULTADOS E DISCUSSÃO:

Como reagentes de partida utilizamos acetato de estrôncio, isopropóxido de titânio, ácido cítrico e etileno glicol. Foram feitos ensaios para evitar que o isopropóxido de titânio sofresse hidrólise adicionando-se metanol e a solução de ácido cítrico. A melhor forma encontrada foi a adição de metanol. Após a dissolução do isopropóxido, foram adicionadas as soluções de estrôncio e de Európio. A polimerização promovida pelo aquecimento da mistura resultou em uma solução homogênea. As soluções poliméricas foram posteriormente pré-calcinadas a 300 oC, para o início da pirólise do poliéster, por duas horas, obtendo-se materiais carbonizados. Os materiais resultantes foram desagregados, utilizando-se almofariz, armazenados, tratados a 700 oC e em seguida foram caracterizados através de difração de raios X (DRX), UV-visível, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia de emissão.

CONCLUSÕES:

A partir da análise dos difratogramas, pode-se observar que o material dopado com 1, 3 e 5% de európio são cristalinos e não apresentam fases intermediárias sendo, portanto, monofásicos com estrutura cúbica. Utilizando os dados de UV-visível determinou-se o GAP ótico e se observou uma tendência na diminuição do gap com o aumento da dopagem para os materiais obtidos. Através da análise de MEV pode-se observar que as amostras são cristalinas, como analisado por DRX e em todas as amostras observou-se a formação de partículas com dimensão manométrica. A partir da análise dos espectros de emissão para os pós de ST puro e dopados pode-se observar que o ST puro não emite no visível enquanto que todos os dopados apresentaram emissão na região do visível tornando estes materiais fortes candidatos a serem utilizados em dispositivos fotônicos.

Palavras-chave: Materiais Cerâmicos, Perovskita, Método Pechini.