LIMA, Cleânio da Luz. Estudo espectroscópico de materiais: a mútipla aplicabilidade da espectroscopia Raman na caracterização de aminoácidos, molibidato e tungstato de sódio, e óxidos nanomoldados. 2011. 143 f. Tese (Doutorado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2011. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2014-11-13T20:27:15Z No. of bitstreams: 1 2011_tese_cllima.pdf: 6232743 bytes, checksum: c0525f4a943562b9a02c7976bc0aa766 (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2014-11-13T20:37:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_tese_cllima.pdf: 6232743 bytes, checksum: c0525f4a943562b9a02c7976bc0aa766 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-13T20:37:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_tese_cllima.pdf: 6232743 bytes, checksum: c0525f4a943562b9a02c7976bc0aa766 (MD5) Previous issue date: 2011 / Structure determination of aminoacid (C5H9NO4), tungstate (Na2WO4) and molybdate (Na2MoO4), and MOx nanostructureed oxides was performed through Raman spectroscopy. L-glutamic acid was investigated by Raman spectroscopy with the aim of evaluating the effect of the hydrostatic pressure on their structural and vibrational properties. The nanocrystalline samples were obtained by slow evaporation method; and two polymorphic phases were produced. To identify the abovementioned phases, X-ray diffraction (XRD), thermal analysis (DSC), infrared spectra (FT-IR) and Raman spectroscopy experiments were performed. The latter was decisive to distinguish the two phases formed, and was complementary to XRD. When high pressures were applied, modifications in the L-glutamic acid structure were observed. Such a modification was due to vibrational and changes in the wavenumber versus pressure curves. These modifications evidenced that the β-phase of the crystal had four structural phase transitions from room pressure to 21.5 GPa; for α-phase crystal, there structural phase transitions from room pressure to 7.5 GPa. Decompression to room pressure provided the restored original spectra, which indicating that the phase transitions were reversible to the aforesaid phases. Variation of the temperature of the polycrystalline Na2MoO4 and Na2WO4 was performed to obtain information about the structural change occurred the solids. Cubic phase stability of the Na2MoO4 and Na2WO4 was verified and these studies indicated that the crystals maintained the cubic phase in the 8- 823 K and 15 – 773 K range for Na2MoO4 and Na2WO4 crystals, respectively; a first order transition phase was shown through the Raman modes behavior: the splitting of the new modes appeared below to 100 cm-1. These transitions were due to the disorders of MoO4 and WO4 sites from Na2MoO4 and Na2WO4 structure, respectively. The structure determination of nanostructured oxides (monoxides and binary oxides) was investigated by Raman spectroscopy. Nanoparticles mode of CeO2, ZrO2 and TiO2 as well as that of CeO2-ZrO2 and Ce0.08Zr0.2O2 were obtained. XRD analysis, textural and surface properties and Raman spectroscopy, being the latter responsible for a deeper understanding of the structural properties of the nanoparticles and nanostructure when applied as catalysts for glycerol dehydration to acrolein and 1-hydroxyacetone the solids were actives, and actively was related to the solids structure. / A elucidação da estrutura do aminoácido (C5H9NO4), molibidato (Na2MoO4) e tungstato (Na2WO4) de sódio, e óxidos nanomoldados (CeO2, ZrO2, TiO2 e Ce0,8Zr0,2O2) foi realizada através da espectroscopia Raman. O ácido L-glutâmico (C5H9NO4) foi investigado através de experimentos de espectroscopia Raman, visando avaliar os efeitos da aplicação da pressão hidrostática em suas propriedades estruturais e vibracionais. As amostras monocristalinas foram obtidas através do método de evaporação lenta, gerando duas fases. Para a identificação das referidas fases, foram realizados experimentos de difração de raios-X (DRX), análise térmica (DSC), espectroscopia na região do infravermelho (FT-IR) e Raman. Esta última técnica foi decisiva para a distinção das duas fases, de modo a complementar o DRX. Quando o ácido L-glutâmico foi submetido a altas pressões, foram observado modificações em sua estrutura; tais modificações ocorridas foram no número de modos vibracionais e descontinuidade nas curvas número de onda vs pressão; as modificações evidenciaram que o cristal da fase β sofreu quatro transições de fase estruturais desde a pressão ambiente até 21,5 GPa. Para o cristal da fase α, observou-se três transições de fase estruturais, desde a pressão ambiente até 7,5 GPa. Na descompressão para a pressão ambiente, os espectros originais foram recuperados, indicando que as transições de fase são reversíveis, para as referidas fases α e β. Os experimentos de espectroscopia Raman com variação de temperatura dos materiais policristalinos Na2WO4 e Na2MoO4, foram realizados para se obter informações sobre a estabilidade estrutural destes sólidos. A estabilidade da fase cúbica dos sistemas Na2WO4 e Na2MoO4 foram verificadas e estes estudos indicaram que os cristais permanecem com tal fase no intervalo de 8-823 K e 15-773 K para Na2WO4 e Na2MoO4, respectivamente. Destaca-se, que sobre o cristal de Na2WO4 houve uma transição de fase em 898 K aproximadamente. O cristal de Na2MoO4, por outro lado, exibiu três transições de fase em altas temperaturas, 783-803 K, 823-913 K e 943-950 K. Em ambos os cristais as transições de fase são de primeira ordem, e evidênciadas pelo comportamento dos modos Raman: o splitting de novos modos abaixo de 100 cm-1. Estas transições foram relacionadas à inclinação e/ou rotações dos tetraedros WO4 e MoO4 que provocam uma desordem nos sítios WO4 e MoO4, os quais são constituintes da estrutura Na2WO4 e Na2MoO4, respectivamente. A elucidação da estrutura de óxidos nanoestruturados (monóxidos e óxidos binários) foi realizada por espectroscopia Raman. Nanopartículas constituídas de CeO2, ZrO2 e TiO2, bem como nanoestruturas constituídas por CeO2-ZrO2 e Ce0,8Zr0,2O2 foram obtidos. As análises de DRX, propriedades texturais e superficiais foram comparadas através da espectroscopia Raman, sendo que esta técnica possibilitou a compreensão das propriedades estruturais das nanopartículas e nanoestruturas. Os referidos sólidos mostram ser ativos quando aplicados como catalisadores na desidratação do glicerol a acroleina e 1-hidroxicetona, sendo a atividade catalítica relacionada à estrutura dos sólidos.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / A elucidaÃÃo da estrutura do aminoÃcido (C5H9NO4), molibidato (Na2MoO4) e tungstato (Na2WO4) de sÃdio, e Ãxidos nanomoldados (CeO2, ZrO2, TiO2 e Ce0,8Zr0,2O2) foi realizada atravÃs da espectroscopia Raman. O Ãcido L-glutÃmico (C5H9NO4) foi investigado atravÃs de experimentos de espectroscopia Raman, visando avaliar os efeitos da aplicaÃÃo da pressÃo hidrostÃtica em suas propriedades estruturais e vibracionais. As amostras monocristalinas foram obtidas atravÃs do mÃtodo de evaporaÃÃo lenta, gerando duas fases. Para a identificaÃÃo das referidas fases, foram realizados experimentos de difraÃÃo de raios-X (DRX), anÃlise tÃrmica (DSC), espectroscopia na regiÃo do infravermelho (FT-IR) e Raman. Esta Ãltima tÃcnica foi decisiva para a distinÃÃo das duas fases, de modo a complementar o DRX. Quando o Ãcido L-glutÃmico foi submetido a altas pressÃes, foram observado modificaÃÃes em sua estrutura; tais modificaÃÃes ocorridas foram no nÃmero de modos vibracionais e descontinuidade nas curvas nÃmero de onda vs pressÃo; as modificaÃÃes evidenciaram que o cristal da fase β sofreu quatro transiÃÃes de fase estruturais desde a pressÃo ambiente atà 21,5 GPa. Para o cristal da fase α, observou-se trÃs transiÃÃes de fase estruturais, desde a pressÃo ambiente atà 7,5 GPa. Na descompressÃo para a pressÃo ambiente, os espectros originais foram recuperados, indicando que as transiÃÃes de fase sÃo reversÃveis, para as referidas fases α e β. Os experimentos de espectroscopia Raman com variaÃÃo de temperatura dos materiais policristalinos Na2WO4 e Na2MoO4, foram realizados para se obter informaÃÃes sobre a estabilidade estrutural destes sÃlidos. A estabilidade da fase cÃbica dos sistemas Na2WO4 e Na2MoO4 foram verificadas e estes estudos indicaram que os cristais permanecem com tal fase no intervalo de 8-823 K e 15-773 K para Na2WO4 e Na2MoO4, respectivamente. Destaca-se, que sobre o cristal de Na2WO4 houve uma transiÃÃo de fase em 898 K aproximadamente. O cristal de Na2MoO4, por outro lado, exibiu trÃs transiÃÃes de fase em altas temperaturas, 783-803 K, 823-913 K e 943-950 K. Em ambos os cristais as transiÃÃes de fase sÃo de primeira ordem, e evidÃnciadas pelo comportamento dos modos Raman: o splitting de novos modos abaixo de 100 cm-1. Estas transiÃÃes foram relacionadas à inclinaÃÃo e/ou rotaÃÃes dos tetraedros WO4 e MoO4 que provocam uma desordem nos sÃtios WO4 e MoO4, os quais sÃo constituintes da estrutura Na2WO4 e Na2MoO4, respectivamente. A elucidaÃÃo da estrutura de Ãxidos nanoestruturados (monÃxidos e Ãxidos binÃrios) foi realizada por espectroscopia Raman. NanopartÃculas constituÃdas de CeO2, ZrO2 e TiO2, bem como nanoestruturas constituÃdas por CeO2-ZrO2 e Ce0,8Zr0,2O2 foram obtidos. As anÃlises de DRX, propriedades texturais e superficiais foram comparadas atravÃs da espectroscopia Raman, sendo que esta tÃcnica possibilitou a compreensÃo das propriedades estruturais das nanopartÃculas e nanoestruturas. Os referidos sÃlidos mostram ser ativos quando aplicados como catalisadores na desidrataÃÃo do glicerol a acroleina e 1-hidroxicetona, sendo a atividade catalÃtica relacionada à estrutura dos sÃlidos. / Structure determination of aminoacid (C5H9NO4), tungstate (Na2WO4) and molybdate (Na2MoO4), and MOx nanostructureed oxides was performed through Raman spectroscopy. L-glutamic acid was investigated by Raman spectroscopy with the aim of evaluating the effect of the hydrostatic pressure on their structural and vibrational properties. The nanocrystalline samples were obtained by slow evaporation method; and two polymorphic phases were produced. To identify the abovementioned phases, X-ray diffraction (XRD), thermal analysis (DSC), infrared spectra (FT-IR) and Raman spectroscopy experiments were performed. The latter was decisive to distinguish the two phases formed, and was complementary to XRD. When high pressures were applied, modifications in the L-glutamic acid structure were observed. Such a modification was due to vibrational and changes in the wavenumber versus pressure curves. These modifications evidenced that the β-phase of the crystal had four structural phase transitions from room pressure to 21.5 GPa; for α-phase crystal, there structural phase transitions from room pressure to 7.5 GPa. Decompression to room pressure provided the restored original spectra, which indicating that the phase transitions were reversible to the aforesaid phases. Variation of the temperature of the polycrystalline Na2MoO4 and Na2WO4 was performed to obtain information about the structural change occurred the solids. Cubic phase stability of the Na2MoO4 and Na2WO4 was verified and these studies indicated that the crystals maintained the cubic phase in the 8- 823 K and 15 â 773 K range for Na2MoO4 and Na2WO4 crystals, respectively; a first order transition phase was shown through the Raman modes behavior: the splitting of the new modes appeared below to 100 cm-1. These transitions were due to the disorders of MoO4 and WO4 sites from Na2MoO4 and Na2WO4 structure, respectively. The structure determination of nanostructured oxides (monoxides and binary oxides) was investigated by Raman spectroscopy. Nanoparticles mode of CeO2, ZrO2 and TiO2 as well as that of CeO2-ZrO2 and Ce0.08Zr0.2O2 were obtained. XRD analysis, textural and surface properties and Raman spectroscopy, being the latter responsible for a deeper understanding of the structural properties of the nanoparticles and nanostructure when applied as catalysts for glycerol dehydration to acrolein and 1-hydroxyacetone the solids were actives, and actively was related to the solids structure.