Planejamento experimental para melhorar a seletividade da síntese de nanopartículas de sulfeto de cobre e antimônio

• Autor(a) principal: Pretto, Tatiane
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/225986
• topic: Nanopartículas; Planejamento experimental; Sulfetos de cobre; Antimônio

Sulfetos de cobre e antimônio são semicondutores livres de metal pesado, que tem apresentado propriedades ópticas e elétricas promissoras, além do baixo custo de produção. Estes materiais possuem distintas fases estequiométricas e o controle destas fases é crucial para obtenção de material com propriedades desejadas e reprodutíveis. No presente trabalho utilizamos o planejamento fatorial 24 como uma ferramenta para identificar quais dos parâmetros: tempo, temperatura, método de síntese e solvente, têm influência no mecanismo de síntese e assim, nas propriedades do material obtido. As 16 sínteses foram feitas em duplicata e o material obtido foi caracterizado por microscopia eletrônica de transmissão, difração de raios-X, espectroscopia Raman, espectroscopia de absorção no UV-Vis NIR e espectroscopia de fluorescência. As fases obtidas nas sínteses foram Cu3SbS4 e CuSbS2 e os valores de band gap ficaram entre 1,78 ± 0,39 eV e 1,35 ± 0,53 eV, respectivamente. As nanopartículas apresentaram um formato esférico e tamanhos entre 8,7 e 19,3 nm. Aliando os resultados do planejamento experimental e os mecanismos de formação de partícula, bem como o comportamento dos métodos de síntese, foi possível observar que os principais fatores que interferem na composição de fases e tamanho de partícula, é o método de síntese e o tempo de reação. Essas tendências que obtivemos mostram que o planejamento experimental é uma boa ferramenta para otimização da síntese e para auxiliar na escolha dos parâmetros de acordo com as características desejadas.