Síntese hidrotermal de nanocubos de óxido de cério (IV) e as propriedades magnéticas de nanomateriais de céria de diferentes morfologias

• Autor(a) principal: Souza, Juliana Pires de
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
• Texto Completo: http://app.uff.br/riuff/handle/1/25887
• topic: Nanomateriais; Óxido de cério; Morfologia; Magnetismo; Nanomaterial; Óxido de cério; Morfologia; Magnetismo; Nanomaterials; Cerium oxide; Morphology; Magnetism

O óxido de cério (IV), também conhecido como céria, possui grande capacidade de armazenamento e transporte de oxigênio, devido a presença de defeitos em sua estrutura cristalina (chamados vacâncias de oxigênio) que lhe conferem performance catalítica. Em escala nanométrica, suas propriedades são aprimoradas graças a grande relação superfície/volume encontrada nos nanomateriais. Devido a isto, nanopartículas de céria apresentam grande aplicação na área de catálise, como na degradação de poluentes e em células à combustível, fonte de energia limpa com rendimento 20 % superior aos de combustíveis fósseis, ainda utilizados como principal fonte de energia no mundo. Nanomateriais de céria também são empregados na tecnologia spintrônica, responsável por maior armazenamento e velocidade de processamento de dados nos computadores atuais, graças a seu comportamento ferromagnético a temperatura ambiente. A origem de suas propriedades magnéticas ainda não é totalmente estabelecida, mas pode estar associada a vacâncias de oxigênio (VO). Diferentes morfologias de céria apresentam diferentes concentrações de VO que podem levar a um comportamento magnético diverso. Neste trabalho, foram sintetizados nanocubos de céria pelo método hidrotermal, um método simples, com bom controle morfológico e boa reprodutibilidade. Os materiais de céria nanocubo (sintetizados neste trabalho), nanofio, nanocinto e nanopolicristalina (morfologias sintetizadas previamente) foram caracterizados fisicamente por Difração de raios-X (DRX), Microscopia eletrônica de varredura (MEV) e de transmissão (MET), e caracterizados magneticamente com medidas de magnetometria DC por Curvas de suscetibilidade magnética ZFC/FC, Curvas de magnetização M(H) e por Espectroscopia de ressonância paramagnética eletrônica (EPR). Como esperado, os nanomateriais de céria com forma e tamanho diferentes apresentaram valores de campo coercivo (HC) e magnetização de saturação (MS) variados e comportamento ferromagnético na ordem de Nanocubo > Nanocinto > Nanopolicristalina > Nanofio.