Produção e caracterização óptica e estrutural de nanopartículas de Ce1-xGdx02-8

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Conceição, Emanoel José Ferreira da
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: http://repositorio.unb.br/handle/10482/35328
Resumo: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, Programa de Pós-Graduação em Física, 2019.
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spelling Produção e caracterização óptica e estrutural de nanopartículas de Ce1-xGdx02-8NanopartículasÓxido de cérioVacâncias de oxigênioRaio X - difraçãoMicroscopia eletrônica de transmissãoDissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, Programa de Pós-Graduação em Física, 2019.Nesse trabalho, nanopartículas de Ce1-xGdx02-8 (0,00 ≤x ≤0,20), sintetizadas pelo método de precursores poliméricos foram investigadas quanto às suas propriedades estruturais e ópticas por meio das técnicas de Difração de raios X (DRX), Microscopia Eletrônica de transmissão (MET), Absorção óptica na região do Ultravioleta-Visível (UV-Vis) e espectroscopia Raman. Os dados de DRX e MET revelaram que tanto as propriedades estruturais (parâmetro de rede e microdeformação) quanto às morfológicas (tamanho médio e forma) são dependentes do teor de Gd3+ presente nas amostras de Ce1-xGdx02-8. Os dados de absorção UV-Vis e de espectroscopia Raman mostraram que a substituição crescente dos íons de Ce4+ por Gd3+ induz a uma crescente formação de íons de Ce3+ e de vacâncias de oxigênio. Verificou-se que a presença de íons Ce3+ e de vacâncias de oxigênio são responsáveis pelo comportamento observado tanto para a absorção óptica na região do UV e quanto para razão entre as intensidades integradas dos picos Raman em torno de 550 cm-1 (associadas a vacinas intrínsecas de oxigênio) e 600 cm-1 (associado a vacâncias extrínsecas de oxigênio) devido à substituição de Ce4+ por Gd3+. Por último, as variações espectrais observadas para modo vibracional Raman ativo F2g, como função do teor de Gd3+, descritas por meio do Modelo de Confinamentos de Fônons, permitiram estimar que a densidade de vacâncias de oxigênio presentes na estrutura cristalina das nanopartículas de Ce1-xGdx02-8 cresce linearmente de 1,5 1020 cm-3 para 9 1020 cm-3, quando x varia de 0,00 para 0,20.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).In this work, Ce1-xGdx02-8 (0,00 ≤x ≤0,20) nanoparticles, synthesized by the polymer precursor method were investigated for their structural and optical properties using X-ray diffraction (XRD), Transmission Electron Microscopy (TEM), Optical Absorption in Ultraviolet and Visible radiation (UV-Vis) region and Raman spectroscopy. The XRD and TEM data revealed that both the structural (lattice parameter and structural microdeformation) and morphological (average size and shape) properties are dependent on the Gd3+ content present in the Ce1-xGdx02-8 samples. The UV-Vis absorption and Raman spectroscopy data showed that the increasing substitution of Ce4+ ions by Gd3+ induces the increasing formation of Ce3+ ions and oxygen vacancies. It was verified that the presence of Ce3+ ions and oxygen vacancies are responsible for the observed behavior both for the optical absorption in the UV region and for the ratio between the integrated intensities of the Raman peaks around 550 cm-1 (associated with vaccines intrinsic oxygen) and 600 cm-1 (associated with extrinsic oxygen vacancies) due to the substitution of Ce4+ by Gd3+. Finally, the spectral variations observed for the Raman active F2g vibrational mode, as a function of the Gd3+ content, described by means of the Phonon Constraints Model, allowed us to estimate that the density of oxygen vacancies present in the crystalline structure of Ce1-xGdx02-8 increases linearly from 1,5 1020 cm-3 to 9 1020 cm-3, when x ranges from 0.00 to 0,20.Instituto de Física (IF)Programa de Pós-Graduação em FísicaSilva, Sebastião William daConceição, Emanoel José Ferreira da2019-08-22T19:22:50Z2019-08-22T19:22:50Z2019-08-222019-03-08info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfCONCEIÇÃO, Emanoel José Ferreira da. Produção e caracterização óptica e estrutural de nanoparticulas de Ce1-xGdx02-8. 2019. 75 f., il. Dissertação (Mestrado em Física)—Universidade de Brasília, Brasília, 2019.http://repositorio.unb.br/handle/10482/35328A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2024-02-20T16:56:58Zoai:repositorio.unb.br:10482/35328Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2024-02-20T16:56:58Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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