Síntese e caracterização de nanoestruturas de óxido de estanho (IV)
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Data
2018-12-12
Autores
Romano, Camila Naressi [UNESP]
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Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Resumo
The main objective of this monograph research was to obtain nanostructures of tin oxide (IV) through the association of growth mechanisms by vapor phase (Vapor-Liquid-Solid, VLS, self catalytic and Vapor-Solid, VS) and carbothermal reduction that requires the presence of a carbon source to reduce the precursors oxidation state, allowing their evaporation at lower temperatures. In order to do the structural characterization of these nanostructures, experimental techniques such as Scanning Electron Microscopy (SEM), X-ray Diffractometry (XRD) and Raman Spectroscopy were used. With the images obtained by SEM it was possible to observe a mixed growth of nanostructures: SnO nanowires grew by the VLS mechanism and SnO2 nanobelts grew by VS mechanism. Through the XRD analysis it was possible to affirm that the SnO nanowires have tetragonal crystalline structure and the SnO2 crystallizes in the rutile phase. As the VLS process is self catalytic, we expected that the catalytic drop observed at the end of the nanowires were Sn metallic and it was confirmed through the analysis of experimental data obtained from XRD and Energy Dispersion X-ray Spectroscopy (EDS). SnO nanobelts, in turn, presented growth with tape morphology with thicknesses from 9 to 50 nm as revealed by scanning electron microscopy performed on their samples. With the Raman spectroscopy of these samples, it was possible to confirm, through the predicted active Raman modes, that the samples are actually SnO and SnO2 with effects of nanostruction
A presente pesquisa teve como principal objetivo a obtenção de nanoestruturas de óxido de estanho (IV) através da associação de mecanismos de crescimento por fase de vapor (Vapor- Líquido-Sólido, VLS, auto-catalítico e Vapor-Sólido, VS) e da redução carbotérmica, que necessita da presença de uma fonte de carbono para reduzir o estado de oxidação dos precursores, viabilizando a evaporação dos mesmos em temperaturas mais baixas. Para realizar a caracterização estrutural dessas nanoestruturas, foram utilizadas técnicas experimentais como a Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), a Difratometria de Raios-X (DRX) e a Espectroscopia Raman. Com as imagens obtidas pelo MEV foi possível observar um crescimento misto de nanoestruturas: cresceram nanofios de SnO pelo mecanismo de crescimento VLS e nanofitas de SnO2 pelo mecanismo VS. Através da análise de DRX foi possível afirmar que os nanofios de SnO apresentaram estrutura cristalina tetragonal e o SnO2 cristalizou-se na fase rutila. Como o processo VLS é auto-catalítico, esperamos que a gota catalizadora observada na extremidade dos nanofios seja de estanho metálico e essa informação foi confirmada através da análise dos dados experimentais obtidos pelo DRX e pela espectroscopia de raios - x por dispersão em energia (EDS). As nanofitas de SnO2, por sua vez, apresentaram um crescimento com morfologia de fita com espessuras de 9 até 50 nm como revelado pela microscopia eletrônica de varredura realizada em nossas amostras. Com a espectroscopia Raman dessa amostra foi possível confirmar, através dos modos Raman-ativos previstos, que as amostras são realmente de SnO e SnO2 com efeitos de nanoestruturação
A presente pesquisa teve como principal objetivo a obtenção de nanoestruturas de óxido de estanho (IV) através da associação de mecanismos de crescimento por fase de vapor (Vapor- Líquido-Sólido, VLS, auto-catalítico e Vapor-Sólido, VS) e da redução carbotérmica, que necessita da presença de uma fonte de carbono para reduzir o estado de oxidação dos precursores, viabilizando a evaporação dos mesmos em temperaturas mais baixas. Para realizar a caracterização estrutural dessas nanoestruturas, foram utilizadas técnicas experimentais como a Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), a Difratometria de Raios-X (DRX) e a Espectroscopia Raman. Com as imagens obtidas pelo MEV foi possível observar um crescimento misto de nanoestruturas: cresceram nanofios de SnO pelo mecanismo de crescimento VLS e nanofitas de SnO2 pelo mecanismo VS. Através da análise de DRX foi possível afirmar que os nanofios de SnO apresentaram estrutura cristalina tetragonal e o SnO2 cristalizou-se na fase rutila. Como o processo VLS é auto-catalítico, esperamos que a gota catalizadora observada na extremidade dos nanofios seja de estanho metálico e essa informação foi confirmada através da análise dos dados experimentais obtidos pelo DRX e pela espectroscopia de raios - x por dispersão em energia (EDS). As nanofitas de SnO2, por sua vez, apresentaram um crescimento com morfologia de fita com espessuras de 9 até 50 nm como revelado pela microscopia eletrônica de varredura realizada em nossas amostras. Com a espectroscopia Raman dessa amostra foi possível confirmar, através dos modos Raman-ativos previstos, que as amostras são realmente de SnO e SnO2 com efeitos de nanoestruturação
Descrição
Palavras-chave
Microscopia eletrônica de varredura, Nanoestrutura, Espectroscopia Raman, Nanotecnologia, Compostos de estanho
Como citar
ROMANO, Camila Naressi. Síntese e caracterização de nanoestruturas de óxido de estanho (IV). 2018. 70 f. Trabalho de conclusão de curso (Bacharelado em Engenharia de Materiais) - Universidade Estadual Paulista, Faculdade de Engenharia de Guaratinguetá, 2018.