Análise Microestrutural do CeO2 Dopado com Cobalto

Análise Microestrutural do CeO2 Dopado com Cobalto

Tavares, M. S.; Vaz, M. G. F.; Ferreira, G. B.; Siqueira Jr, J. M.

Resumo:

CeO2 é um óxido que apresenta sua célula unitária no sistema cúbico de face centrada, com estrutura da fluorita, grupo espacial Fmm (Nº 225).O amido de milho, atuando como agente complexante, é constituído de dois tipos de unidades básicas: amilose (~25%) a qual desempenha o papel direcionador de estrutura/forma, e amilopectina (~75%) que facilita a solubilização para que os grupos hidroxilas (por meio de interações de ligações de hidrogênio intra e intermoleculares) de ambas unidades possam atuar como sítios de coordenação de íons de metais de transição, impedindo o crescimento dos cristalitos e possibilitando a formação de materiais nanométricos. O objetivo do trabalho foi realizar o estudo estrutural da fase do CeO2 dopado com cobalto. O Ce1-xCoxO2-x (com x variando de 0,00-0,10) foi sintetizado pelo método de precipitação em amônia. Os materiais produzidos foram submetidos à análise de Difração de Raio-X (DRX) em um difratômetro Bruker AXS D8 Advanced na configuração BraggBrentano θ/θ com anodo de cobre (Cuκα λ=1,5418Å). Os padrões de difração foram coletados em uma geometria plana, com passos de 0,02 graus e tempo de acumulação de 1 segundo por passo, utilizando um detector PSD (Modelo Bruker AXS LYNEX EYE). Os dados de DRX foram refinados seguindo o método de Rietveld e usando o software GSAS a partir dos dados iniciais ICSD#72155. A partir do refinamento Rietveld, foi calculado os tamanhos dos cristalitos em cada amostra através da equação de Scherrer, para os diferentes planos de difração. Os gráficos Williamson-Hall foram construídos com base nos valores dos FWHM obtidos pelo refinamento, onde se observam as microdeformações e com o qual foram calculados os tamanhos médios de cristalitos corrigidos, conforme a Tabela 1. Os resultados mostram que os tamanhos médios dos cristalitos calculados tanto através do gráfico de Williamson-Hall quanto pela equação de Scherrer são coerentes. As microdeformações apontaram que houve expansão da célula unitária quanto a todos os teores nominais de cobalto. Aqui, podemos destacar que as duas últimas amostras apresentaram suas microdeformações próximas, sendo cerca de 20-30 vezes maiores que o Si (=0,0001), considerado isento de microdeformação. Assim, o gráfico de Williamson-Hall e a equação de Scherrer mostram-se métodos complementares para os cálculos de tamanhos médios de cristalitos e microdeformações, realizando a análise microestrutural.

CeO2 é um óxido que apresenta sua célula unitária no sistema cúbico de face centrada, com estrutura da fluorita, grupo espacial Fmm (Nº 225).O amido de milho, atuando como agente complexante, é constituído de dois tipos de unidades básicas: amilose (~25%) a qual desempenha o papel direcionador de estrutura/forma, e amilopectina (~75%) que facilita a solubilização para que os grupos hidroxilas (por meio de interações de ligações de hidrogênio intra e intermoleculares) de ambas unidades possam atuar como sítios de coordenação de íons de metais de transição, impedindo o crescimento dos cristalitos e possibilitando a formação de materiais nanométricos. O objetivo do trabalho foi realizar o estudo estrutural da fase do CeO2 dopado com cobalto. O Ce1-xCoxO2-x (com x variando de 0,00-0,10) foi sintetizado pelo método de precipitação em amônia. Os materiais produzidos foram submetidos à análise de Difração de Raio-X (DRX) em um difratômetro Bruker AXS D8 Advanced na configuração BraggBrentano θ/θ com anodo de cobre (Cuκα λ=1,5418Å). Os padrões de difração foram coletados em uma geometria plana, com passos de 0,02 graus e tempo de acumulação de 1 segundo por passo, utilizando um detector PSD (Modelo Bruker AXS LYNEX EYE). Os dados de DRX foram refinados seguindo o método de Rietveld e usando o software GSAS a partir dos dados iniciais ICSD#72155. A partir do refinamento Rietveld, foi calculado os tamanhos dos cristalitos em cada amostra através da equação de Scherrer, para os diferentes planos de difração. Os gráficos Williamson-Hall foram construídos com base nos valores dos FWHM obtidos pelo refinamento, onde se observam as microdeformações e com o qual foram calculados os tamanhos médios de cristalitos corrigidos, conforme a Tabela 1. Os resultados mostram que os tamanhos médios dos cristalitos calculados tanto através do gráfico de Williamson-Hall quanto pela equação de Scherrer são coerentes. As microdeformações apontaram que houve expansão da célula unitária quanto a todos os teores nominais de cobalto. Aqui, podemos destacar que as duas últimas amostras apresentaram suas microdeformações próximas, sendo cerca de 20-30 vezes maiores que o Si (=0,0001), considerado isento de microdeformação. Assim, o gráfico de Williamson-Hall e a equação de Scherrer mostram-se métodos complementares para os cálculos de tamanhos médios de cristalitos e microdeformações, realizando a análise microestrutural.

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/23abcr-15

Referências bibliográficas

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• [3] Toby B.H., Von Dreele R.B., J. Appl. Cryst, 46, 544-549 (2013)
• [4] Rai SK, Kumar A, Shankar V, Jayakumar T, Rao KBS, Raj B. Scr Mater, 51, 59-63 (2004)

Como citar:

Tavares, M. S.; Vaz, M. G. F.; Ferreira, G. B.; Siqueira Jr, J. M.; "Análise Microestrutural do CeO2 Dopado com Cobalto", p-28-28. In: . São Paulo: Blucher, 2017.
ISSN 23589337, DOI 10.5151/23abcr-15