Sociedade Brasileira de Química (SBQ)
Análise da adição de Potássio nas Propriedades Estruturais do SrTiO3 de
Estrutura Tipo Perovskita
Fernando Storti (PG)*, Paula G. P. Moraes (PG), Marcos A. L. Nobre (PQ), Silvania Lanfredi (PQ)
Laboratório de Compósitos e Cerâmicas Funcionais–LaCCeF, DFQB, Faculdade de Ciências e Tecnologia–FCT,
Universidade Estadual Paulista – UNESP - CEP. 467, CEP: 19060-900, Presidente Prudente – SP.
* [email protected]
Palavras Chave: SrTiO3, Propriedades Estruturais, Método de Rietveld.
Nos últimos anos o desenvolvimento de materiais
nanoestruturados vem despertando grandes interesses
nas áreas da ciência, tecnologia e inovação,
principalmente no que concerne aos materiais
cerâmicos avançados. Dentre esses materiais
destacam-se os óxidos de titanato de estrôncio de
estrutura tipo perovskita. Estes óxidos ferroelétricos
isentos de chumbo possuem propriedades dielétricas,
[1]
além de apresentarem propriedades fotocatalíticas .
Este trabalho tem como objetivo a caracterização
estrutural dos pós de titanato de estrôncio SrTiO3 e de
sua solução solida de Sr0,9K0,2TiO3 obtidos pelo método
poliol modificado.
Resultados e Discussão
Nanopartículas de SrTiO3 e Sr0,9K0,2TiO3 foram
[2]
preparadas pelo Método Poliol Modificado . Os pós
precursores foram calcinados a 900 ºC por 6 horas em ar.
A
caracterização
estrutural
foi
realizada
por
espectroscopia na região do infravermelho e difração de
raios X, sendo os parâmetros estruturais determinados
pelo método de Rietveld, utilizando o programa Fullprof.
A difração de raios X mostrou a presença de uma única
fase cristalina associada ao SrTiO3 de estrutura perovskita
e simetria cúbica, identificada pela ficha JCPDS: 350734. O refinamento dos difratogramas foram realizados
considerando o grupo espacial Pm3m(100). A partir dos
dados obtidos no refinamento pelo método de Rietveld foi
possível construir as estruturas cristalográficas dos
compostos investigado utilizando o programa Diamond
®
3.2 . A Figura 1 mostra o gráfico de Rietveld e a
representação esquemática da estrutura do SrTiO3.
A substituição do cátion Sr por K na estrutura do SrTiO3
mostrou um aumento dos parâmetros de rede, o que
provavelmente está relacionado ao maior raio iônico do K
(1,38 Å) quando comparado com o raio iônico do Sr (1,18
3
Å). SrTiO3: a=b=c = 3,902 Å e V = 59,423 Å ; Sr0,9K0,2TiO3:
3
a=b=c 3,906 Å e V= 59,602 Å . A Figura 2 mostra os
espectros de absorção na região do infravermelho do
SrTiO3 e Sr0,9K0,2TiO3.
Sr0,9K0,2TiO3
Transmitância (%)
Introdução
954
865
936
862
SrTiO3
583
646
633
435
580
434
1000
900
800
700
600
500
-1
Número de onda (cm )
Figura 2: Espectros de absorção na região do
infravermelho.
Os espectros no infravermelho dos pós calcinados a 900
o
C por 6 horas mostraram bandas de absorção
correspondentes ao estiramento simétrico e assimétrico
da ligação metal-oxigênio (Ti-O) do octaedro TiO6 em
-1
torno de 434 a 954 cm . A banda de absorção em torno
-1
de 580 cm é característica da ligação Ti-O-Sr e / ou Ti1
O-Ti O aumento da concentração do dopante resulta
em um deslocamento das bandas associadas à ligação
Ti-O.
Conclusões
A partir do método poliol modificado foi possível a
obtenção de pós monofásicos e manométricos de
titanato de estrôncio compatível com o grupo espacial
Pm3m(100) de simetria cúbica. A substituição do cátion
Sr por K na estrutura do SrTiO3 mostrou um aumento
dos parâmetros de rede. A caracterização por
espectroscopia de absorção na região do infravermelho
mostrou que o aumento da concentração do dopante
resulta em um deslocamento das bandas associadas à
ligação Ti-O.
Agradecimentos
À FAPESP e ao CNPq
Figura 2: Difratograma de raios X e representação da
estrutura do SrTiO3.
34a Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Química
[1]Yan J.H. J Alloys and Compounds, 472 ( 2009) 429–33.
[2] Lanfredi, I. A. O. Brito, C. Polini, M. A. L. Nobre, J.
Spectrosc. 79 (2012) 254-260.
Appl.