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https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/11921
Tipo: | Dissertação |
Título: | Síntese e caracterizações estruturais, morfológicas e magnéticas de nanocristais de FeMnO3 através do método sol-gel |
Autor(es): | Wesley Jose Mariano de Oliveira |
Primeiro orientador: | John Carlos Mantilla Ochoa |
Resumo: | A versatilidade dos materiais nanoestruturado têm impulsionado a pesquisa em diversas áreas tecnológicas. Neste cenário, o composto FeMnO3 se destaca por suas promissoras aplicações em materiais superparamagnéticos, catálise de oxidação e termistores, além de seu potencial para sensores e baterias de íons de lítio. Com o objetivo de explorar essas características, o FeMnO3 foi sintetizado na forma de nanocomposto utilizando o método sol-gel pela rota Pechini. A síntese foi realizada em solução aquosa e baixa temperatura, isso assegurou um processo seguro e eficaz. A estequiometria bem definida utilizada na síntese corroborou para a confirmação da formação do composto. As propriedades do material foram sistematicamente investigadas, permitindo a determinação precisa de sua composição e a avaliação de suas propriedades por meio de um conjunto de técnicas de caracterização complementares. A espectroscopia Mössbauer e o refinamento Rietveld dos dados de difração de raios X indicaram uma predominância de bixbyite (Fe0,25Mn0,75)2O3, com uma proporção de 94%, além de uma fase minoritária de hematita (6%). Em microscopia eletrônica de transmissão e espectroscopia Raman, as fases FeMnO3 e hematita foram confirmadas. As medidas magnéticas indicaram uma transição paramagnética-ferrimagnética na fase majoritária. As informações obtidas por ressonância magnética mostraram um comportamento de vidro de spin na superfície, onde foi evidenciada uma transição do comportamento paramagnético para o comportamento de vidro de spin no sistema das nanopartículas de (Fe0,25Mn0,75)2O3. A espectroscopia UV-Vis apresentou um resultado compatível com o perfil de um material semicondutor, mostrando um gap de banda de aproximadamente 2,87 eV. |
Abstract: | The versatility of nanostructured materials has driven research in various technological fields. In this scenario, the FeMnO3 compound stands out for its promising applications in superparamagnetic materials, oxidation catalysis, and thermistors, in addition to its potential for sensors and lithium-ion batteries. With the aim of exploring these characteristics, FeMnO3 was synthesized as a nanocomposite using the sol-gel method via the Pechini route. The synthesis was carried out in an aqueous solution and at low temperature, which ensured a safe and effective process. The well-defined stoichiometry employed in the synthesis corroborated the confirmation of the compound's formation. The material's properties were systematically investigated, allowing for the precise determination of its composition and the evaluation of its properties through a set of complementary characterization techniques. Mössbauer spectroscopy and Rietveld refinement of X-ray diffraction data indicated a predominance of bixbyite (Fe0,25Mn0,75)2O3, with a proportion of 94%, in addition to a minor hematite phase (6%). Both FeMnO3 and hematite phases were confirmed by transmission electron microscopy and Raman spectroscopy. Magnetic measurements indicated a paramagnetic-ferrimagnetic transition in the major phase. Information obtained by magnetic resonance showed spin glass behavior on the surface, where a transition from paramagnetic to spin glass behavior was evidenced in the (Fe0,25Mn0,75)2O3 nanoparticle system. UV-Vis spectroscopy yielded a result consistent with a semiconductor material profile, showing a band gap of approximately 2.87 eV. |
Palavras-chave: | Estrutural FeMnO3 Sol-gel |
País: | Brasil |
Editor: | Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul |
Sigla da Instituição: | UFMS |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI: | https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/11921 |
Data do documento: | 2025 |
Aparece nas coleções: | Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Materiais |
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