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Previous issue date: 2009-03-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The motivation of this work was to obtain zinc oxide (ZnO), which is a semiconductor of
large technological application, by a new chemical method, the Hydrothermal Method
coupled to the use of a domestic microwave oven. Such method favors the obtainment of
materials at lower temperature and short time period, besides favoring the formation of
particles with controlled size and morphology, and also allowing a good control of the particle
properties. The ZnO samples were synthesized at low temperature (100 °C) and at a short
time period, using different reaction media: water, ethanol and water/ethanol (1:1); and
alkalized with NaOH and NH4OH. X-ray diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy
(SEM), Field Emission Gun (FEG), Infrared Spectroscopy (IR), Raman Spectroscopy, UV-vis
Spectroscopy and Photoluminescence techniques were carried out to characterize the material.
All the samples obtained crystallized in a hexagonal structure of the wurtzite type whose unit
cell volumes do not significantly vary with the time. Moreover, the samples alkalized with
NH4OH were more organized, both in the short and in the long ranges, than the samples
alkalized with NaOH. This was due to the formation of two different ions with opposite
charges, − 24
) (OH Zn and + 24
3 Zn(NH ) , that are attracted to each other during the process and
then lead to the material organization. Several structures, such as spherical nanoparticles,
nanoarrays, nanorods and flower-like clusters were obtained according to the reaction
medium, alkali and synthesis time. The size of these structures increases with the increase of
the synthesis time and varies from 20 to 570 nm, when they are synthesized in a lower time
and from 500 nm to 1,5 μm in a higher synthesis time, showing that the particle sizes can be
controlled easily. / A motivação deste trabalho foi a obtenção do Óxido de Zinco (ZnO), que é um
semicondutor de grande emprego tecnológico, através de um novo método químico, o método
hidrotermal acoplado a um forno de microondas doméstico. Tal método possibilita a obtenção
de materiais em temperaturas baixas e em baixo tempo, alem de facilitar a formação de
partículas com tamanho e morfologia controlados, e favorecer um bom controle de suas
propriedades. As amostras de ZnO foram sintetizadas em baixa temperatura (100 °C) e em
baixo tempo, utilizando diferentes meios reacionais: água, etanol e água/etanol (1:1); e
alcalinizadas com NaOH e NH4OH. Foram realizadas as técnicas de difração de raios X
(DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), Field Emission Gun (FEG),
espectroscopia de absorção na região do infravermelho (IV), Raman, UV-vis e
Fotoluminescência (FL) para caracterizar o material. Todas as amostras obtidas se
cristalizaram numa estrutura hexagonal do tipo Wurtzita cujo volume da célula unitária não
varia muito com o tempo. Além disso, as amostras alcalinizadas com NH4OH são mais
ordenadas tanto a curto quanto a longo alcance quando comparadas com as amostras
alcalinizadas com NaOH, devido a formação de dois íons de cargas opostas, − 24
Zn(OH) e o
+ 24
3 Zn(NH ) , que se atraem durante o processo e facilitam a organização do material.
Estruturas diferenciadas como nanopartículas esféricas, nanoplacas, nanobastões e clusters na
forma de flores foram obtidas segundo o meio reacional, base e o tempo de síntese. Os
tamanhos destas estruturas aumentam com o aumento do tempo de síntese, elas variam de 20
e 570 nm quando sintetizadas em menor tempo e de 500 nm a 1.5 μm em um tempo de síntese
mais elevado, indicando que o tamanho das partículas pode ser facilmente controlado.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede.biblioteca.ufpb.br:tede/7124 |
| Date | 18 March 2009 |
| Creators | Oliveira, André Luiz Menezes de |
| Contributors | Almeida, Dawy Keyson de A., Santos, Ieda Maria Garcia dos |
| Publisher | Universidade Federal da Paraíba, Programa de Pós-Graduação em Química, UFPB, BR, Química |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB, instname:Universidade Federal da Paraíba, instacron:UFPB |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 1435648362225100898, 600, 600, 600, 600, 9054006085480167889, 1571700325303117195, 2075167498588264571 |
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