Estudo no grau de ordem-desordem no 'SR''BI IND 2''NB IND 2''O IND.9 pela influência do íon 'EU IND.3'/' e tratamento térmico por microondas

Abstract

Neste trabalho obteve-se os compostos SrBi2Nb2O9 (SBN) e Eu0,01Sr0,99Bi2Nb2O9 (SBN:Eu) pelo método dos precursores poliméricos e suas propriedades térmicas, estruturais e morfológicas foram caracterizadas por análise térmica (TG/DTA), difração de raios X (DRX), espectroscopia Raman, espectroscopia de UV na região do visível (UV-vis) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Dessa forma, foi possível verificar a presença das fases ß-Bi2O3 (tetragonal) e SrBi2Nb2O9 (ortorrômbico) nas amostras e estudar a organização estrutural no material, bem como também discutir a diferença do tratamento térmico por forno convencional em relação ao forno de microondas. Além disso, o estudo por difração de raios X mostrou a co-existência das fases ß-Bi2O3 e SrBi2Nb2O9 em determinadas temperaturas de calcinação do material em forno convencional, o que não foi observado em forno de microondas ou quando as amostras estavam dopadas com európio. A espectroscopia Raman foi uma ferramenta importante para caracterizar os compostos à curta distância de acordo com as temperaturas de calcinação das amostras. Por intermédio das medidas de UV-vis verificou-se a presença de estados intermediários na região do gap gerados por defeitos estruturais nos compostos. Ademais, as medidas de fotoluminescência forneceram resultados qualitativos no estudo do grau de ordem-desordem no SBN e SBN:Eu processados em forno convencional e microondas. Por fim, a microscopia eletrônica de varredura permitiu visualizar a morfologia das amostras, bem como determinar a presença de fases intermediárias. Palavras-chaves: SrBi2Nb2O9, fotoluminescência, európio, microondas.

In this work SrBi2Nb2O9 (SBN) and Eu0,01Sr0,99Bi2Nb2O9 (SBN:Eu) were prepared by the polymeric precursor method and their thermal, structural and morphologic properties were characterized by thermal analysis (TG/DTA), X-ray diffraction (XRD), Fourrier transform Raman spectroscopy (FT-Raman), UV-visible spectroscopy (UV-vis) and scanning electron microscope (SEM). In this way, it was possible to verify the presence of the ß-Bi2O3 (tetragonal) and SrBi2Nb2O9 (orthorhombic) phases in SBN, being possible to study the structural organization in the material. In addition, we investigated the differences between the conventional and the microwave oven thermal treatment. The XRD results suggest that the SBN heat treated in a conventional oven crystallizes with a ß-Bi2O3 and SrBi2Nb2O9 phases. On the other hand, ß-Bi2O3 phase was not observed when samples were microwave treated or europium doped. Moreover, FT-Raman was an important tool to characterize the material at the short-range order, allowing to study structural variations, being in agreement with the annealing of the samples. UV-vis measurements indicate intermediates states in the band gap due to structural defects in the compounds. The PL measurements was a qualitative tool in the study of the order-disorder of the SBN and SBN:Eu processing in conventional and microwave furnace. Finally, the SEM allowing to show the morphology of the samples, as well as to establish intermediate phases. Keywords: SrBi2Nb2O9, photoluminescence, europium, microwaves.