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Síntese e caracterização do sistema nanoestruturado Sr1-XLaxTi1-yFeyO3: Aplicação como sensor de gás

Escanhoela Júnior, Carlos Augusto

Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Instituto de Física de São Carlos 2015-05-07

Acesso online. A biblioteca também possui exemplares impressos.

  • Título:
    Síntese e caracterização do sistema nanoestruturado Sr1-XLaxTi1-yFeyO3: Aplicação como sensor de gás
  • Autor: Escanhoela Júnior, Carlos Augusto
  • Orientador: Mastelaro, Valmor Roberto
  • Assuntos: Filmes Finos E Espessos; OzÔ; Nio; Perovskita; Sensores De GÁ; S; Gas Sensors; Ozone; Perovskite; Thin And Thick Films
  • Notas: Tese (Doutorado)
  • Descrição: Os materiais de estrutura perovskita compreendem um vasto grupo de compostos cuja estrutura na sua forma mais simples pode ser representada pela fórmula química ABO3. Uma das principais vantagens que a estrutura perovskita apresenta é o alto grau de flexibilidade em acomodar uma grande variedade de átomos nos sítios A e B, permitindo um maior controle de suas propriedades físicas e químicas bem como a manutenção de sua estrutura básica, mesmo para altas concentrações de átomos substituintes. Devido estas propriedades, estes materiais têm sido aplicados com sucesso como capacitores, varistores, fotoeletrodos, memóriasferroelétricas e sensores de gases. Nas últimas décadas, tem sido reportada a utilização do titanato de estrôncio (SrTiO3, ST) na forma de filmes finos e espessos como sensor de gás oxigênio em altas temperaturas (>500 °C). Recentemente, foi mostrado que o titanato de estrôncio dopado com Fe apresentava uma excelente sensibilidade ao gás ozônio. Entretanto, neste trabalho, somente uma composição foi caracterizada e nem todas as propriedades importantes em relação a esta aplicação foram completamente exploradas. Neste contexto, esta tese de doutorado teve como objetivo verificar o efeito da substituição do átomo de estrôncio pelo lantânio e do titânio pelo Ferro no composto SrTiO3 na forma de pó e filmes finos nanoestruturados com a finalidade de verificar o efeito destas substituições nas propriedades sensoras do material. Inicialmente, com o objetivo de avaliar a influência da adição de La na estrutura do composto ST, amostras na forma de pó do sistema Sr1-xLaxTiO3.(SLT) foram preparadas através do método dos precursores poliméricos. Posteriormente, pelo mesmo método, foram sintetizadas amostras do sistema SrTi1-xFexO3 (STF) e Sr1-XLaxTi1-yFeyO3 (SLTF). A partir das amostras na forma de pó e na forma de solução, filmes finos e espessos foram respectivamente obtidos através das técnicas de deposição por feixe de elétrons (EBD) e spin-coating (SC). As amostras nanoestruturadas na forma de pó e na forma de filmes foram caracterizadas por difração de raios X, espectroscopia de absorção de raios X (XANES) na borda K do Ti e do Fe e espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X (XPS). A análise morfológica foi realizada através das técnicas de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia de força atômica (MFA). As amostras do sistema STF e SLTF na forma de filmes finos foram avaliadas em relação à sensibilidade aos gases O3, NO2, NH3 e CO. Os resultados indicaram que os filmes do sistema SLTF depositados pela técnica de deposição por feixe de elétrons apresentam uma maior sensibilidade ao gás ozônio, enquanto o filme de mesma composição depositado pelo método de spin-coating apresentou uma melhor estabilidade e tempo de recuperação em relação a este mesmo gás.
  • DOI: 10.11606/T.76.2015.tde-17072015-153332
  • Editor: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Instituto de Física de São Carlos
  • Data de criação/publicação: 2015-05-07
  • Formato: Adobe PDF
  • Idioma: Português
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