Síntese e caracterizações estruturais e espectroscópicas de vidros e vitrocerâmicas contendo partículas metálicas usando óxido de antimônio (III) como agente redutor

• Ano de defesa: 2015
• Autor(a) principal: Franco, Douglas Faza
• Orientador(a): Silva, Mauricio Antonio Pereira da
• Banca de defesa: Andrade, Gustavo Fernandes Souza , Machado, Flávia Cavalieri , Nalin, Marcelo , Poirier, Gaël Yves
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Juiz de Fora
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Química
• Departamento: ICE – Instituto de Ciências Exatas
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Vidros; Óxido de antimônio (III); Nanopartículas metálicas; SEF; SERS; Glasses; Antimony (III) Oxide; Nanoparticles
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/312

O presente trabalho trata da preparação de vidros baseados em polifosfatos de sódio (NaPO3)n contendo óxidos de antimônio (III) e cobre (II), onde a presença do agente redutor α-Sb2O3 foi responsável pelos processos de oxi-redução: Cu2+→ Cu+→Cu0 durante a síntese dos vidros a 1000°C. Os resultados de medidas de absorção de Raios X próxima a borda K do Cu (XANES) e de espectroscopia Eletrônica forneceram informações valiosas sobre a existência de partículas metálicas nos vidros com dimensões nanométricas. Este resultado mostra a possibilidade de se obter nanopartículas metálicas de Cu0 durante a etapa de fusão dos vidros sem a necessidade de tratamentos térmicos dos materiais em temperaturas próximas a transição vítrea. A síntese de diferentes fases cristalinas do óxido de antimônio (III): α-Sb2O3, α-Sb2O4, β-Sb2O4 e β-Sb2O3, por meio de diferentes tratamentos isotérmicos possibilitou o estudo via espectroscopia Raman e Difração de Raios X por policristais destes compostos. O diagrama de composição ternário para os vidros (0,9-x)NaPO3-xSb2O3-0,1CuO mostra as diferentes regiões de domínio vítreo de formação de vidros estáveis. O estudo espectroscópico dos vidros (0,9-x)NaPO3-xSb2O3-0,1CuO contendo nanopartículas metálicas de Cu0 dopados com 0,5 mol% de Er2O3 foi realizado via espectroscopia de Fluorescência usando diferentes radiações excitantes: 532, 633 e 785 nm. O mapeamento Raman dos vidros mostrou a intensificação da fluorescência dos íons Er3+, tanto pelo efeito da mudança do ambiente químico ao redor do íon Er3+ (cristalização) quanto pela transferência de energia dos plasmons de superfície excitados para os níveis de energia do íon terra-rara (SEF – Surface-Enhanced Fluorescence). Além disso, vidros contendo nanopartículas metálicas de Cu0 apresentaram resultados satisfatórios quando a possibilidade de utilização como substratos SERS (Surface-Enhanced Resonance Spectroscopy), sendo observada a intensificação do sinal Raman dos modos vibracionais da o-fenilenodiamina usando o vidro x = 0,6 como substrato.