Determinação da formação de Titanato de Chumbo dopado com Gadolínio via Pechini por Difratometria de raios–x

dc.contributor.advisorOliveira, João Bosco Lucena de
dc.contributor.advisor-co1Silva, Evanimek Bernardo Sabino da
dc.contributor.authorAlves, Thiago Elber de Araújo
dc.contributor.referees1Silva, Ademir Oliveira da
dc.contributor.referees2Albuquerque, Anderson Reis
dc.date.accessioned2024-08-07T13:03:25Z
dc.date.available2024-08-07T13:03:25Z
dc.date.issued2024-07-19
dc.description.abstractPerovskite is a mineral that has been widely researched scientifically because it is a compound that can possess magnetic and electrical properties at the same time. However, such materials are difficult to synthesize, they have not been consolidated in the literature and they are often expensive to produce. Thus, one solution for synthesizing perovskite minerals with both properties is to dope a compound that has one of these properties with a different metal that can give this material the other desired property. In this context, the purpose of this research was to investigate the doping of lead titanate, PbTiO3, a perovskite with electrical properties, with the addition of gadolinium, a rare earth metal with magnetic properties. According to Acikgoz et al. (2023), the addition of small amounts of Gadolinium to the titanate structure without the restriction of oxygen in the synthesis forms the most stable crystal Pb(2-3x)/2GdxTiO3. This crystal maintains the perovskite structure, the properties of PbTiO3 and acquires paramagnetic properties due to the presence of gadolinium in the structure. The synthesis of two compounds, PbTiO3 and Pb0.895Gd0.07TiO3, and the calculation of the particle sizes obtained, the targets of this work, they were carried out using the methodology developed by Pechini (1967), with the use of standards obtained from the Inorganic Chemistry Structure Database, ICSD. The data obtained from the modeling via GSAS-II was processed in Origin. Pro 9, on mathematical models found in the book by Cullity and Stock (2014) and it went through mathematical modeling developed by Willianson and Hall, WH-Plot and the use of the methodology developed by Willianson and Hall, WH-Plot, in conjunction with the least squares linear regression method. The material was synthesized using titanium isopropóxido, lead and gadolinium nitrates, citric acid, ammonium hydroxide, ethylene glycol and methanol. The compound was synthesized in an acidic medium with heating under stirring and subsequent calcination. The results obtained by X-Ray diffractometry (XRD) showed diffraction patterns compatible with the standard obtained by ICSD-31152 and ICSD-61169 and they confirmed the formation of the lead titanate structure with and without gadolinium doping. The particle size of the samples obtained was calculated using XRD data and showed sizes compatible with those found in the literature.pt_BR
dc.description.resumoA perovskita é um mineral muito pesquisado cientificamente por ser um composto que pode possuir propriedades magnéticas e elétricas ao mesmo tempo, entretanto tais matérias são de sínteses difíceis, não consolidadas na literatura e, muitas vezes de custosa produção. Dessa forma, uma solução para a síntese do mineral perovskita com ambas as propriedades é dopar um composto que possua uma dessas propriedades com um metal diferente que possa dar a esse material a outra propriedade desejada. Nesse contexto, esta pesquisa teve como propósito investigar a dopagem do titanato de chumbo, PbTiO3, uma perovskita com propriedades elétricas, com a adição do gadolínio, um metal de terras raras com propriedades magnéticas. De acordo com Acikgoz et al. (2023), a adição de pequenas quantidades de Gadolínio a estrutura do titanato sem a restrição de oxigênio na síntese forma o cristal mais estável Pb(2-3x)/2GdxTiO3. Esse cristal formado mantém a estrutura da perovskita, as propriedades do PbTiO3 e adquire as propriedades paramagnéticas devido à presença do gadolínio na estrutura. A síntese de dois compostos, PbTiO3 e Pb0,895Gd0,07TiO3, e o cálculo dos tamanhos de partículas obtidas, alvos deste trabalho, foram realizados via metodologia desenvolvida por Pechini (1967), com o uso dos padrões obtidos no Inorganic Chemistry Structure Database, ICSD. Os dados obtidos na modelagem via GSAS–II foram trabalhados no Origin. Pro 9, em modelos matemáticos presentes no livro de Cullity e Stock (2014) e passaram por modelagem matemática desenvolvida por Willianson e Hall, WH–Plot e o uso da metodologia desenvolvida por Willianson e Hall, WH–Plot, em conjunto com o método de regressão linear pelos mínimos quadrados. A síntese do material foi realizada com o isopropóxido de titânio, os nitratos de chumbo e gadolínio, o ácido cítrico, o hidróxido de amônio e o etilenoglicol e o metanol. O composto foi sintetizado em meio ácido com aquecimento sob agitação e posterior calcinação. Os resultados obtidos por difratometria de Raios-X, DRX, apresentarem cartas difratométricas compatíveis com o padrão obtido pelos ICSD–31152 e ICSD–61169 e confirmaram a formação da estrutura do titanato de chumbo com e sem dopagem do gadolínio. O cálculo do tamanho de partículas das amostras obtidas foi realizado com os dados provenientes do DRX e apresentaram tamanhos compatíveis com os achados na literatura.pt_BR
dc.identifier.citationALVES, Thiago Elber de Araújo. DETERMINAÇÃO DA FORMAÇÃO DE TITANATO DE CHUMBO DOPADO COM GADOLÍNIO VIA PECHINI POR DIFRATOMETRIA DE RAIOS–X. 2024. 40 f. TCC (Graduação) - Curso de Bacharelado em Química, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2024.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/59020
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortept_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentInstituto de Químicapt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programQuímica - Bacharelpt_BR
dc.rightsCC0 1.0 Universal*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/*
dc.subjectTitanato de Chumbopt_BR
dc.subjectGadolíniopt_BR
dc.subjectDRXpt_BR
dc.subjectWH–Plotpt_BR
dc.subjectQuímicapt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRApt_BR
dc.titleDeterminação da formação de Titanato de Chumbo dopado com Gadolínio via Pechini por Difratometria de raios–xpt_BR
dc.title.alternativeDetermination of the formation of gadolinium-doped lead titanate via pechini by x-ray diffractometrypt_BR
dc.typebachelorThesispt_BR

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