Processamento e estudo de ortoniobatos de terras raras e ortotungstatos de metais alcalinos terrosos.

Abstract

Duas classes de compostos ortocerâmicos, de estrutura geral ABO4, foram investigadas neste trabalho. O primeiro grupo abrange os ortoniobatos de terras raras (RENbO4, RE = La-Lu, exceto Pm), que foram sintetizados por rota convencional a 1150°C em diferentes condições de tempo, até que se obtivesse fases puras. Os ortotungstatos de metais alcalinos terrosos (MWO4, M = Ca, Sr, Ba) constituem o outro grupo de compostos aqui investigados, os quais foram obtidos a partir de síntese hidrotérmica assistida por microondas. As condições utilizadas no processamento hidrotérmico foram mais brandas em relação às já reportadas na literatura, envolvendo uma temperatura fixa de 110°C e tempos de 5 a 20 minutos. Em ambas as sínteses foram obtidas fases puras e cristalinas, as quais foram comprovadas pelas técnicas de difração de raios-X e espectroscopia Raman. Todos os compostos RENbO4 exibiram estrutura monoclínica (C2/c, #15), enquanto os MWO4 apresentaram estrutura tetragonal (I41/a, #88). O número de modos ativos em Raman, 18 e 13 bandas para niobatos e tungstatos, respectivamente, como previsto pelo cálculo da Teoria de Grupos, puderam ser visualizados nos espectros. Para os niobatos, observou-se que o número de onda apresentou uma tendência a diminuir à medida que o raio iônico da terra-rara aumentava ao longo da série lantanídea. Para os tungstatos, os espectros obtidos nas diferentes condições de tempo foram praticamente idênticos e, para diferentes metais (Ca, Sr ou Ba), observou-se apenas o deslocamento das bandas em função do tamanho do cátion que ocupava o sítio A. Através de medidas de Raman polarizado nas cerâmicas produzidas, foi possível fazer as atribuições de cada um dos modos ativos nesses materiais. Através das medidas de microscopia eletrônica foram obtidas informações sobre a morfologia e microestrutura dos compostos MWO4. Foram observadas partículas nanoestruturadas com diferentes morfologias. Além disso, medidas de fotoluminescência nas amostras de tungstatos apresentaram emissões na região do visível, desde o azul ao vermelho. Essas emissões foram atribuídas aos defeitos introduzidos na banda de valência e condução, resultante do agrupamento entre o oxigênio, o cátion metálico e o tungstênio e são características de cada material, dependendo tanto dos parâmetros sintéticos quanto das condições de análise.