Síntese por sol-gel de nanopartículas de ferrita de cobalto dopada com lantânio e sua caracterização microestrutural, e de propriedades ópticas e magnéticas

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Mariosi, Fabrício Ravanello
• Orientador(a): Bergmann, Carlos Perez
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Ferritas; Cobalto; Lantânio; Sol-gel
• Palavras-chave em Inglês: Cobalt ferrite; Sol-gel synthesis; Magnetic nanoparticles
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/257531

O presente trabalho foi realizado visando sintetizar nanopartículas de ferrita de cobalto dopadas com lantânio (CoLaxFe2-xO4) através do método solgel, utilizando uma temperatura de tratamento térmico de 300ºC. Nitrato de ferro e nitrato de cobalto foram empregados como fontes de cátions e ácido cítrico como complexante. Os materiais obtidos tiveram sua microestrutura e propriedades ópticas e magnéticas caracterizadas no intuito de observar a influência do teor de dopante nos produtos obtidos. Estudos de difratometria de raios X exibiram reflexões características de nanopartículas com estrutura cúbica de espinélio, sem formação de segunda fase. As ferritas apresentaram área superficial específica de aproximadamente 100 m².g-1. A média do tamanho de cristalito, confirmada por imagens de MET, indica que houve variação de 5 a 12 nm nas amostras. Nesse sentido, foi observada uma diminuição do tamanho de cristalito com o aumento do teor de lantânio, o que não era esperado. Espectros Raman indicaram um alto grau de inversão nos espinélios CoLa0,05Fe1,95O4 e CoLa0,1Fe1,975O4. A refletância difusa mostrou 90% de absorção na região do UV-visível. Foi observada uma diminuição no band gap das amostras dopadas, de 1,35 para 1,1 eV. Quanto às propriedades magnéticas, um significativo decréscimo de coercividade de 740 para 158 Oersted foi encontrado com o aumento do teor de lantânio (CoFe2O4 para CoLa0,025Fe1.975O4). A máxima magnetização (M*) obtida (definida para um campo aplicado de 20 kOe) decresceu de 44,6 para 29,0 emu.g−1. Estes resultados mostram que as nanopartículas produzidas apresentaram características ideais para aplicação, por exemplo, como adsorventes magnéticos na separação de contaminantes de água.