Perovskitas baseadas no PZT modificadas com terras raras sintetizadas usando o método dos complexos oxidantes de peróxido (OPM) e caracterizadas com uso complementar de espectroscopia Raman, difração de raios-X e microscopia eletrônica.

Resumo

Esta Proposta de Pesquisa Científica foi elaborada para ser executada em 24 meses como parte do curso de Mestrado Acadêmico de Mayra Dancini Golçaves no Programa de Pós-graduação em Química da UFSCar (PPGQ/UFSCar), avaliado pela CAPES com nível 7. Uma nova rota de síntese por via úmida, conhecida como "the oxidant peroxo method (OPM)", foi recentemente desenvolvida para obtenção de óxidos ferroelétricos baseados em chumbo e que pretende-se utilizar neste projeto para a síntese de novas composições de (PbRe)TiO3, de Pb(ZrTi)O3 e (PbRe)(ZrTi)O3, onde Re representa um elemento de terra rara. Esta técnica baseia-se na reação de óxi-redução entre íons Pb(II) e certos peróxo-complexos inorgânicos de titânio e terras raras em solução aquosa, o que resulta na formação de um precipitado amorfo, de partículas nanométricas, composição controlada e que cristaliza-se na fase perovskita desejada após um tratamento térmico a uma temperatura relativamente baixa (~600 ºC). Duas das principais vantagens dessa nova técnica seriam a obtenção de nanopartículas uniformes e completamente livres de carbono (um contaminante normalmente encontrado em óxidos sintetizados por outros métodos por via úmida) e o uso exclusivo de água como solvente. Como a determinação estrutural destes nanomateriais, tanto em seu estado amorfo quanto em seu estado cristalino, é fundamental para a compreensão das propriedades físicas e químicas, propõe-se utilizar técnicas espectroscópicas (espalhamento Raman a temperatura ambiente e absorção no infravermelho) de modo complementar e integrado às técnicas tradicionais de difração de raios X de pós. Espera-se determinar a estrutura local dos precursores amorfos e os mecanismos de cristalização que ocorrem nesta nova técnica de síntese e determinar as condições ótimas de síntese de pós obtidos, das condições de sinterização dos corpos cerâmicos e das propriedades dielétricas e ferroelétricas destes materiais. Espera-se formar um profissional que possa planejar e executar um projeto de pesquisa empregando técnicas de planejamento fatorial e intensivo uso de ferramentas quimiométricas e esteja plenamente capacidado para operar os equipamentos e analisar dados de difração de raios-X de pós, espectroscopia Raman e microscopia eletrônica de varredura e transmissão.