Modelamento de nanocristais pelo uso de técnicas avançadas de QHRTEM

Resumo

O projeto proposto tem como objetivo o desenvolvimento e implantação em âmbito nacional de técnicas avançadas de microscopia de transmissão de alta resolução quantitativa (HRQTEM) através da análise de amostras de óxido de cério dopado com gadolínio (CGO), material de interesse tecnológico e utilizado como catalisador em células combustíveis de estado sólido (SOFC). Os aspectos a serem avaliados são as distribuições de Gadolínio (Gd) e de vacâncias de Oxigênio (O) em nanoestruturas obtidas por precipitação e por precipitação seguida por tratamento hidrotermal em forno de micro-ondas, rotas que permitem a síntese de nanopartículas com formato esférico e nanorods, respectivamente. A verificação da distribuição de Gd em escala atômica será realizada por meio da técnica de constraste de número atômico (Z-contrast) associada à microscopia de transmissão por varredura (STEM) de alta resolução (Z-contrast HRSTEM). A distribuição das vacâncias de O será abordada a partir da análise de fase da função de onda de saída dos elétrons a partir da utilização da técnica de reconstrução por série focal (Software Cs-correted HRTEM). Adicionalmente, a análise da distribuição de vacâncias de O será complementada com a avaliação por séries focais de imagens de HRTEM obtidas em microscópio eletrônico de transmissão com corretor de aberração esférica na imagem (Hardware Cs-corrected HRTEM), de modo a utilizar condições óticas de aberração esférica negativa e overfocus possibilitando assim a maximização do contraste nas imagens obtidas. Deste modo, os objetivos do projeto são o desenvolvimento das técnicas de HRQTEM em âmbito nacional e o mapeamento a nível atômico do CGO, resultando no melhor conhecimento da estrutura do material e contemplando o aumento na eficácia deste em aplicações de catálise, dado que os aspectos a serem avaliados estão relacionados diretamente com as características de transporte de oxigênio iônico. (AU)