Efeito da Substituição Atômica do Cobalto no CdT iO3 pelo Método de Reação do Estado Sólido
Espectroscopia Raman; Gap de energia; Reação no estado solido.
Este trabalho tem como objetivo o estudo das propriedades estruturais, vibracionais e ópticas de compostos cerâmicos do tipo ABO3, através da investigação da substituição atômica do cobalto (Co2+) no titanato de cádmio (CdT iO3). O interesse consiste em compreender como a interação entre esses íos modifica o sistema CoxCd1−xT iO3 nas concentrações de x = 0.0 a 1.0, visando modular o band gap do materal e diminuir os impactos da toxicidade associada ao cádmio. A síntese foi realizada pelo método de reação de estado sólido utilizando moagem vibromecânica, com temperaturas de calcinação determinadas pela lei de Vegard para garantir formação das fases desejadas. O CdT iO3 é um material que pode cristalizar nas fases ilmenita e perovskita, enquanto o CoT iO3 possui estrutura ilmenita. Para caracterizar a evolução dessas estruturas, foram empregadas as técnicas de difração de raios X (DRX), espectroscopia Raman e espectroscopia óptica na região do UV-Vis-NIR. Os resultados de DRX e Raman para as amostras de referência confirmaram que estão em concordância com o que está reportado na literatura. Foi constatado que a substituição do Cd2+ pelo Co2+ provoca uma redução no fator de tolerância de Goldschmidt, indicando aumento de distorção na rede cristalina. Além disso, as medidas de absorção óptica revelaram um deslocamento da borda de absorção para menores energias com o aumento da concentração de Cobalto, reduzindo o gap de energia para valores próximos de 1, 8 eV . É esperado que os resultados obtidos para o sistema CoxCd1−xT iO3 possam contribuir para o desenvolvimento de novas tecnologias em sensores, capacitores e dispositivos fotocatalíticos, auxiliando na elucidação de fenômenos físicos e químicos em titanatos do tipo ABO3.