Síntese de PbTiO3, PbZrO3 e Pb(Ti,Zr)O3 via sol-gel polimérico e produção de filmes finos por spin-coating e sua caracterização microestrutural e de propriedades fotofísicas

• Ano de defesa: 2015
• Autor(a) principal: Gruginskie, Natasha
• Orientador(a): Bergmann, Carlos Perez
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Chumbo; Titânio; Zircônio; Filmes finos; Sol-gel
• Palavras-chave em Inglês: Titanium and zirconium plumbates; Synthesis by polymeric sol-gel; Perovskite structure; Thin films; Spin-coating; Photophysical properties
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/132705

Este trabalho apresenta a síntese dos plumbatos de estrutura tipo perovskita (ABO3) PbTiO3, PbZrO3 e Pb(Ti,Zr)O3 por rota sol-gel não aquosa, bem como da produção de filmes finos dos precursores desses compostos sobre substratos de polimetilmetacrilato. Os compostos PbTiO3, PbZrO3 e Pb(Ti,Zr)O3 foram preparados e em seguida caracterizados pela técnica de difração de raios X (DRX) e por análise termogravimétrica (ATG). A molhabilidade entre a solução precursora e o substrato foi avaliada pela medida do ângulo de contato. A deposição dos filmes sobre substratos de PMMA foi feita pelo método de spin-coating, e os filmes produzidos foram caracterizados por espectrofotometria UV-Visível, elipsometria espectral e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os compostos preparados apresentaram a fase perovskita quando tratados a 750°C, no entanto, com tratamentos térmicos a temperaturas abaixo do ponto de fusão do PMMA (120ºC) ainda há alta quantidade de matéria orgânica, o que impossibilita a verificação clara das fases cristalinas. A solução não aquosa do sol-gel apresentou-se molhante ao substrato, o que valida a utilização do método de spin-coating para deposição dos filmes. Os filmes obtidos apresentam transparência na faixa de luz visível, elevada uniformidade na espessura e presença de trincas cuja quantidade aumentou com o número de camadas de deposição. Os valores de índice de refração variaram de 1,7 e 2,0, sendo crescente na ordem PbZrO3, Pb(Ti,Zr)O3 e PbTiO3. Os valores de energia de band gap óptico determinados com base nos valores de transmitância e espessura dos filmes foram entre 3,3 e 3,4 eV para todos os plumbatos investigados.