Síntese, caracterização e estudo das propriedades magnéticas do óxido de zinco dopado com cério (Zn1 -xCexO)

Nanoparticles of zinc oxide doped cerium (Zn1 -xCexO) with 0.0 ≤ x ≤ 0,48% were synthesized by forced hydrolysis reaction. Structural analysis of samples was performed by X-Ray Diffraction (XRD) powder method. The chemical analysis was performed by EDS, Photo Electron Spectroscopy Excited X-ray (XPS...

Nível de Acesso:openAccess
Publication Date:2013
Main Author: Lourenço, Marcelo Mendes
Orientador/a: Franco Júnior, Adolfo lattes
Banca: Franco Júnior, Adolfo, Araújo, Olacir Alves, Lima, Emília Celma de Oliveira
Format: Dissertação
Language:por
Published: Universidade Federal de Goiás
Programa: Programa de Pós-graduação em Química (IQ)
Department: Instituto de Química - IQ (RG)
Assuntos em Português:
Assuntos em Inglês:
Áreas de Conhecimento:
Online Access:http://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/4145
Citação:LOURENÇO, Marcelo Mendes. Síntese, caracterização e estudo das propriedades magnéticas do óxido de zinco dopado com cério (Zn1 -xCexO). 2013. 95 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2012.
Resumo Português:Nanopartículas de óxido de zinco dopado com cério (Zn1 -xCexO), com 0,0 ≤ x ≤ 0,48% foram sintetizadas por reação de Hidrólise Forçada. A análise estrutural das amostras foi realizada por Difração de Raios X (XRD) método do pó. A análise química foi realizada por Espectrometria de Energia Dispersiva de Raios-x (EDS), Espectroscopia de Fotoelétrons Excitados por Raios-X (XPS) e Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR). A análise térmica foi obtida pela análise Termogravimétrica (TG) e a análise magnética foi realizada por Magnetometria de Amostra Vibrante (VSM). A análise química por EDS revelou que as amostras apresentaram porcentagens de Ce que variaram entre 0 e 0,48%. Os difratogramas das amostras apresentaram fases correspondentes à wurtzita no sistema hexagonal compacto e ausência de fases secundárias. O diâmetro médio das partículas foi de 29 nm, calculado pela equação de Scherrer. A análise por XPS apresentou picos de maior intensidade associados aos elementos Zn, O e Ce sendo confirmado o estado de oxidação tetravalente para o dopante (Ce4+). As análises de FTIR revelaram a presença de ligações do tipo Zn-O, presença de resíduos orgânicos e deslocamento nas bandas possivelmente relacionado à presença do dopante nas amostras. A análise termogravimétrica (TG) revelou a presença de resíduos orgânicos presentes nas amostras bem como um ganho de massa de ~0,2% provavelmente associado à formação da fase secundária de CeO2. As análises magnéticas revelaram que as amostras apresentam ferromagnetismo à temperatura ambiente com campo coercivo (Hc) entre 60 e 90 Oe e magnetização remanescente (Mr) na ordem de 10-4emu/g. A avaliação magnética da amostra a 0.22% (Zn0,9978Ce0,0022O), tratada termicamente, revelou uma redução no comportamento magnético com o aumento da temperatura do tratamento térmico.
Resumo inglês:Nanoparticles of zinc oxide doped cerium (Zn1 -xCexO) with 0.0 ≤ x ≤ 0,48% were synthesized by forced hydrolysis reaction. Structural analysis of samples was performed by X-Ray Diffraction (XRD) powder method. The chemical analysis was performed by EDS, Photo Electron Spectroscopy Excited X-ray (XPS) and Spectroscopy Infrared Fourier Transform (FTIR). Thermal analysis was obtained by Thermogravimetry (TG) analysis and magnetic analysis was performed by Magnetometry Vibrating Sample (VSM). The chemistry analysis by EDS show the samples presented amounts of the Ce with 0,0 ≤ x ≤ 0,48% . The samples presented phases corresponding the hexagonal wurtzite system compact and absence of secondary phases in the sample without heat treatment and with low amounts of dopant (2.5%). The average particle diameter was 29 nm calculated by the Scherrer equation. Chemical analysis by XPS showed peaks of greater intensity associated with the elements Zn, O and Ce being confirmed tetravalent oxidation state to the dopant (Ce4+). FTIR analysis revealed the presence of connections Zn-O type, presence of organic residues and displacement bands possibly related to the presence of dopant. Thermogravimetric analysis revealed the presence of organic residues present in the samples and a mass gain of ~ 0.2% probably associated with the formation of secondary phase of CeO2. The magnetic analyzes revealed that the samples show ferromagnetism at room temperature with coercive field (Hc) of between 60 and 90 Oe and remnant magnetization (Mr) on the order of 10-4 emu/g. The evaluation of the magnetic sample to 0,22% (Zn0,9978Ce0,0022O), heat treated, showed a reduction in the magnetic behavior of this sample with increasing heat treatment temperature.