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Síntese e caracterização do Sr1-xLaxSnO3 / Synthesis and characterization of Sr1-xLaxSnO3Mendes, Sara Bambirra 19 July 2013 (has links)
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Previous issue date: 2013-07-19 / The study of tin compounds, especially tin compounds containing rare earths as a
substituent, has intensified due to their properties with a broad scope, including:
electrical properties, and catalytic photoluminescent. In this work were obtained after
addition of SrSnO3 with La3+ in mole percentages (1, 5 and 10%). The synthetic method
used was the polymeric precursor, which is a viable alternative for obtaining ceramic
materials with nanoscale phase and perovskite type structure. The powders were heattreated
at 300, 600, 800 and 1000 ° C for 4 hours. The materials were characterized by
thermal analysis (TG / DTG), X-ray Diffraction (XRD), absorption spectroscopy in the
IR and absorption spectroscopy in the region of the UV-Visible, Scanning Electron
Microscopy (SEM-FEG), Analysis surface area (BET) and photoluminescence
measurements. The pure samples and with addition of lanthanum present a single phase
with perovskite structure. The decrease the amount of carbonate is related to the
temperature according to the infrared spectrum an increase in the calcination
temperature causes a reduction in the intensity of the peaks relating vibrations carbonate
group. Optical gap of the powders was varied between 3.7 to 3.98 eV. The
photoluminescent emission of higher intensity for sample of the SrSnO3 with addition
of 1% lanthanum calcined at 600 °C. / O estudo de estanatos, principalmente estanatos contendo terras raras como substituinte,
tem se intensificado por apresentarem propriedades com um vasto campo de aplicação,
dentre elas: propriedades elétricas, catalíticas e fotoluminescentes. Neste trabalho foram
obtidos pós de SrSnO3 com adição de La3+ nas porcentagens em mol (1, 5 e 10 %). O
método de síntese utilizado foi o do precursor polimérico, que é uma alternativa viável
para a obtenção de materiais cerâmicos nanométricos e monofásicos com estrutura tipo
perovskita. Os pós foram tratados termicamente a 300, 600, 800 e 1000 ºC por 4 horas.
Os materiais foram caracterizados por Análise Térmica (TG/DTG), Difração de Raio X
(DRX), Espectroscopia de absorção na região do Infravermelho, Espectroscopia de
Absorção na região do Ultravioleta-Visível, Microscopia Eletrônica de Varredura
(MEV-FEG), Análise de Área Superficial (BET) e medidas de Fotoluminescência. As
amostras puras e com adição de lantânio apresentam um sistema monofásico com
estrutura perovskita. A diminuição da quantidade de carbonato está relacionado com a
temperatura. E, de acordo com os espectros de infravermelho, o aumento da temperatura
de calcinação ocasiona uma diminuição da intensidade dos picos referente às vibrações
do grupo carbonato. O gap óptico dos pós apresentou variações entre 3,7 a 3,98 eV. A
emissão fotoluminescente de maior intensidade foi observada para a amostra de SrSnO3
com adição de lantânio a 1% calcinado a 600 ºC.
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ESTRUTURA E PROPRIEDADES ÓPTICAS DO SISTEMA TITANATO-ESTANATO DE ESTRÔNCIO [Sr(Ti1-xSnx)O3 x = 0; 0,25; 0,50; 0,75; 1]Inglês, Daniella 08 March 2013 (has links)
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Previous issue date: 2013-03-08 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Titanates have perovskite crystalline structure very known for electrical and optical properties used in the electronic devices such as sensors, capacitors, nonvolatile and dynamic random access memories. In particular, titanates structures are characterized for the ABO3 formula being A crystallographic site formed by 12 atoms neighbors and B crystallographic site formed by 6 atoms neighbors. However, researches about strontium titanate-stannate system are found minimally in the literature. Articles discussing synthesis, characterization and compositions are insufficiently presented. This project shows a theoretical study of the structure and optical properties of the strontium titanate-stannate system for different substitutions [Sr(Ti1-xSnx)O3 x = 0; 0,25; 0,50; 0,75; 1]. It was used theoretical-computational methodology based on, Density Functional Theory (DFT) with B3LYP functional to calculate the structure of the models SrTiO3 (STO), Sr(Ti1-xSnx)O3 (STS) and SrSnO3 (SSO). Theoretical data of parameter lattice, cell unit angles, volume, band gap, overlap population, charges and free energy are presented as well as analysis and discussion of the results for band structure (EB), density of states (DOS), electron density maps. Thus, one may present the data obtained and investigate the properties of the materials. / Titanatos possuem estrutura cristalina perovskita muito conhecida pelas propriedades elétricas e ópticas utilizadas em dispositivos eletrônicos como sensores, capacitores, memória de acesso randômico dinâmica e não volátil. Em particular, as estruturas de titanatos são caracterizadas pela fórmula ABO3 sendo A sítio cristalográfico formado por 12 átomos vizinhos e B o sítio cristalográfico formado por 6 átomos vizinhos. No entanto, pesquisas sobre o sistema titanato-estanato de estrôncio são encontradas minimamente na literatura. Artigos que discutem a síntese, caracterização e composições são insuficientemente apresentados. Este trabalho apresenta o estudo teórico da estrutura e propriedades ópticas do sistema titanato-estanato de estrôncio para diferentes substituições [Sr(Ti1-xSnx)O3 x = 0; 0,25; 0,50; 0,75; 1]. Utilizou-se metodologia teórico-computacional baseada em, Teoria do Funcional de Densidade (DFT) com funcional B3LYP, para cálculo da estrutura dos modelos SrTiO3 (STO), Sr(Ti1-xSnx)O3 (STS) e SrSnO3 (SSO). Dados teóricos de parâmetro de rede, ângulos da célula unitária, band gap, recobrimento populacional, cargas e energia livre são apresentados como também a análise e discussão dos resultados por meio de estrutura de bandas (EB), densidade de estados (DOS), mapas de densidade eletrônica. Desta forma, podem-se apresentar os dados obtidos e investigar as propriedades dos materiais.
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Sr1-xBaxSnO3 avaliação fotocatalítica de pós e filmes finos obtidos por PLD / Sr1-xBaxSnO3 evaluation of photocatalytic powders and thin films obtained by PLDSales, Herbet Bezerra 04 July 2014 (has links)
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Previous issue date: 2014-07-04 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Barium stannate (BaSnO3) and strontium stannate (SrSnO3) are perovskites type oxyde that have cubic (Pm3m) and orthorhombic (Pbnm) structures, respectively. These materials have received much attention due to their interesting physical and chemical characteristics, leading to a variety of technological applications. In this sense, these two materials were combined to each other in order to obtain powders and thin films of a solid solution, Sr1-xBaxSnO3, with (x = 0, 0.25, 0.50. 0.75 e 1). The solid solution in the of powder presented successive phase transitions ranging from orthorhombic and tetragonal structures to a cubic one with increasing of Ba2+ amount in the composition. These transitions were observed by X-ray diffraction and Rietveld refinement, and confirmed by raman vibrational spectroscopy. Moreover, the crystal structures were also characterized by infrared vibrational spectroscopy (FT-IR), scanning electron microscopy (SEM) and, vibrational spectroscopy. The different types of crystalline structures compositions of the solid solution had different percentage values against the photodiscoloration of the azo dye Remazol yellow gold -RNL. The results indicated that the direct mechanism is probably the most suitable for the cubic structure (BaSnO3), while the indirect gift for this orthorhombic structure (SrSnO3). Moreover, the thin films obtained from cubic system (BaSnO3) showed different growth associated with crystal structure of the substrate, the film composition and the deposition method used (deposition method by a pulsed laser ablation - PLD). The films deposited on amorphous silica and R-sapphire (Al2O3-012) showed polycrystalline growth while the films deposited on LAO (LaAlO3-100) showed an epitaxial growth (h00). In addition, morphological and photoluminescent properties also had suffered strong influence of the above parameters. Regarding the photoluminescent properties, these seem to be specifically related to the type of growth of the films, ie films deposited on LAO showed photoluminescent emission in the visible region a unlike the films occur due to deposited on silica and sapphire-R where a structural short-range order in the film / substrate interface has not led to photoluminescent emissions. Regarding the photocatalytic properties, the films obtained by PLD and with richer compositions Ba2+ were the most active in discoloration yellow gold remazol dye, reaching a maximum photocatalytic efficiency with polycrystalline film BaSnO3 deposited on R-sapphire 84.4 %. The polycrystalline films Sr1-xBaxSnO3 deposited on substrates amorphous silica and LAO also showed strong activity in discoloration of the dye, being more efficient than the polycrystalline epitaxial films.
Keywords: Barium stannate, strontium stannate, PLD, photocatalysis, photoluminescence, remazol yellow gold, thin films, descoloration. / O estanato de bário (BaSnO3) e o estanato de estrôncio (SrSnO3) são óxidos do tipo perovskita que apresentam estrutura cúbica (mPm3) e ortorrômbica (Pbnm), respectivamente. Estes materiais possuem propriedades químicas bastante interessantes que levam a diversos tipos de aplicações no ramo tecnológico. Portanto, estes dois materiais combinados foram sintetizados tanto na forma de pó quanto de filmes finos com o objetivo de se obter a solução sólida, Sr1-xBaxSnO3, com (x = 0; 0,25; 0,50; 0,75 e 1). A solução sólida na forma de pó apresentou sucessivas transições de fases com o aumento da quantidade do cátion Ba2+ presente no sistema, passando da estrutura ortorrômbica à tetragonal chegando à cúbica. Estas transições foram observadas pelos difratogramas de raios-X e refinamento Rietveld, sendo confirmada por espectroscopia vibracional raman. Ademais, as estruturas cristalinas também foram caracterizadas por espectroscopia vibracional na região do infravermelho (IV), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia vibracional de UV-visível. Os diferentes tipos de estruturas cristalinas das composições da solução sólida apresentaram diferentes valores percentuais frente à fotodescoloração do azo-corante remazol amarelo ouro RNL. Os resultados mostraram que o mecanismo direto provavelmente é o mais indicado para a estrutura cúbica do BaSnO3, enquanto que, o indireto está presente para estrutura ortorrômbica do SrSnO3. Os filmes finos obtidos do sistema cúbico (BaSnO3) apresentaram diferentes tipos de crescimentos associados às estruturas cristalinas dos substratos, composição do filme e com o método de deposição utilizado (método de deposição por ablação a laser pulsado PLD). Os filmes depositados sobre sílica amorfa e safira-R (Al2O3-012) apresentaram crescimento policristalino, enquanto os filmes depositados sobre LAO (LaAlO3-100) apresentaram um crescimento epitaxial (h00). Além disto, as características morfológicas e fotoluminescentes também foram influenciadas pelos parâmetros acima citados. Em relação às propriedades fotoluminescentes, estas especificamente parecem estar relacionadas com o tipo de crescimento dos filmes, ou seja, os filmes depositados sobre LAO apresentaram emissão fotoluminescente na região do visível devido ocorrer uma desordem a curto alcance na interface filme/substrato diferentemente dos filmes depositados sobre sílica e safira-R, onde uma ordem estrutural a curto alcance na interface filme/substrato não conduziu a emissões fotoluminescentes. Em relação às propriedades fotocatalíticas, os filmes obtidos por PLD e os filmes com composições mais ricas em Ba2+ foram os mais ativos na descoloração do corante remazol amarelo ouro, chegando a uma eficiência fotocatalítica máxima com o filme policristalino de BaSnO3 depositado sobre safira-R de 84,4 %. Os filmes policristalinos de Sr1-xBaxSnO3 depositados sobre os substratos de sílica amorfa e LAO também mostrou uma forte atividade na fotodescoloração do corante, sendo os filmes policristalinos mais eficientes que os epitaxiais.
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