Please use this identifier to cite or link to this item: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/9777
Title in Portuguese: Estudo espectroscópico de materiais: a mútipla aplicabilidade da espectroscopia Raman na caracterização de aminoácidos, molibidato e tungstato de sódio, e óxidos nanomoldados
Author: Lima, Cleânio da Luz
Advisor(s): Mendes Filho, Josué
Co-advisor(s): Oliveira, Alcinéia Conceição
Keywords: Transição de fase
Ácido L-glutâmico
Óxidosnanomoldados
Molibidato de sódio
Tungstato de sódio
Espectroscopia Raman
Issue Date: 2011
Citation: LIMA, C. L. Estudo espectroscópico de materiais: a mútipla aplicabilidade da espectroscopia Raman na caracterização de aminoácidos, molibidato e tungstato de sódio, e óxidos nanomoldados. 2011. 143 f. Tese (Doutorado em Física) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2011.
Abstract in Portuguese: A elucidação da estrutura do aminoácido (C5H9NO4), molibidato (Na2MoO4) e tungstato (Na2WO4) de sódio, e óxidos nanomoldados (CeO2, ZrO2, TiO2 e Ce0,8Zr0,2O2) foi realizada através da espectroscopia Raman. O ácido L-glutâmico (C5H9NO4) foi investigado através de experimentos de espectroscopia Raman, visando avaliar os efeitos da aplicação da pressão hidrostática em suas propriedades estruturais e vibracionais. As amostras monocristalinas foram obtidas através do método de evaporação lenta, gerando duas fases. Para a identificação das referidas fases, foram realizados experimentos de difração de raios-X (DRX), análise térmica (DSC), espectroscopia na região do infravermelho (FT-IR) e Raman. Esta última técnica foi decisiva para a distinção das duas fases, de modo a complementar o DRX. Quando o ácido L-glutâmico foi submetido a altas pressões, foram observado modificações em sua estrutura; tais modificações ocorridas foram no número de modos vibracionais e descontinuidade nas curvas número de onda vs pressão; as modificações evidenciaram que o cristal da fase β sofreu quatro transições de fase estruturais desde a pressão ambiente até 21,5 GPa. Para o cristal da fase α, observou-se três transições de fase estruturais, desde a pressão ambiente até 7,5 GPa. Na descompressão para a pressão ambiente, os espectros originais foram recuperados, indicando que as transições de fase são reversíveis, para as referidas fases α e β. Os experimentos de espectroscopia Raman com variação de temperatura dos materiais policristalinos Na2WO4 e Na2MoO4, foram realizados para se obter informações sobre a estabilidade estrutural destes sólidos. A estabilidade da fase cúbica dos sistemas Na2WO4 e Na2MoO4 foram verificadas e estes estudos indicaram que os cristais permanecem com tal fase no intervalo de 8-823 K e 15-773 K para Na2WO4 e Na2MoO4, respectivamente. Destaca-se, que sobre o cristal de Na2WO4 houve uma transição de fase em 898 K aproximadamente. O cristal de Na2MoO4, por outro lado, exibiu três transições de fase em altas temperaturas, 783-803 K, 823-913 K e 943-950 K. Em ambos os cristais as transições de fase são de primeira ordem, e evidênciadas pelo comportamento dos modos Raman: o splitting de novos modos abaixo de 100 cm-1. Estas transições foram relacionadas à inclinação e/ou rotações dos tetraedros WO4 e MoO4 que provocam uma desordem nos sítios WO4 e MoO4, os quais são constituintes da estrutura Na2WO4 e Na2MoO4, respectivamente. A elucidação da estrutura de óxidos nanoestruturados (monóxidos e óxidos binários) foi realizada por espectroscopia Raman. Nanopartículas constituídas de CeO2, ZrO2 e TiO2, bem como nanoestruturas constituídas por CeO2-ZrO2 e Ce0,8Zr0,2O2 foram obtidos. As análises de DRX, propriedades texturais e superficiais foram comparadas através da espectroscopia Raman, sendo que esta técnica possibilitou a compreensão das propriedades estruturais das nanopartículas e nanoestruturas. Os referidos sólidos mostram ser ativos quando aplicados como catalisadores na desidratação do glicerol a acroleina e 1-hidroxicetona, sendo a atividade catalítica relacionada à estrutura dos sólidos.
Abstract: Structure determination of aminoacid (C5H9NO4), tungstate (Na2WO4) and molybdate (Na2MoO4), and MOx nanostructureed oxides was performed through Raman spectroscopy. L-glutamic acid was investigated by Raman spectroscopy with the aim of evaluating the effect of the hydrostatic pressure on their structural and vibrational properties. The nanocrystalline samples were obtained by slow evaporation method; and two polymorphic phases were produced. To identify the abovementioned phases, X-ray diffraction (XRD), thermal analysis (DSC), infrared spectra (FT-IR) and Raman spectroscopy experiments were performed. The latter was decisive to distinguish the two phases formed, and was complementary to XRD. When high pressures were applied, modifications in the L-glutamic acid structure were observed. Such a modification was due to vibrational and changes in the wavenumber versus pressure curves. These modifications evidenced that the β-phase of the crystal had four structural phase transitions from room pressure to 21.5 GPa; for α-phase crystal, there structural phase transitions from room pressure to 7.5 GPa. Decompression to room pressure provided the restored original spectra, which indicating that the phase transitions were reversible to the aforesaid phases. Variation of the temperature of the polycrystalline Na2MoO4 and Na2WO4 was performed to obtain information about the structural change occurred the solids. Cubic phase stability of the Na2MoO4 and Na2WO4 was verified and these studies indicated that the crystals maintained the cubic phase in the 8- 823 K and 15 – 773 K range for Na2MoO4 and Na2WO4 crystals, respectively; a first order transition phase was shown through the Raman modes behavior: the splitting of the new modes appeared below to 100 cm-1. These transitions were due to the disorders of MoO4 and WO4 sites from Na2MoO4 and Na2WO4 structure, respectively. The structure determination of nanostructured oxides (monoxides and binary oxides) was investigated by Raman spectroscopy. Nanoparticles mode of CeO2, ZrO2 and TiO2 as well as that of CeO2-ZrO2 and Ce0.08Zr0.2O2 were obtained. XRD analysis, textural and surface properties and Raman spectroscopy, being the latter responsible for a deeper understanding of the structural properties of the nanoparticles and nanostructure when applied as catalysts for glycerol dehydration to acrolein and 1-hydroxyacetone the solids were actives, and actively was related to the solids structure.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/9777
Appears in Collections:DFI - Teses defendidas na UFC

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
2011_tese_cllima.pdf6,09 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.