PROPRIEDADES ESTRUTURAIS, ÓPTICAS E MORFOLÓGICAS DE MICRO E NANOCRISTAIS α-Ag2WO4 PREPARADOS PELO MÉTODO SONOQUÍMICO COM DIFERENTES ÁCIDOS ORGÂNICOS

Abstract

RESUMO:Neste trabalho, cristais de α-Ag2WO4 foram sintetizados pelo método sonoquímico com diferentes agentes orgânicos estabilizantes (ácidos cítrico, tártaro e benzóico). A estrutura desses cristais foi caracterizada por difração de raios X (XRD) e refinamento de Rietveld evidenciando a fase correspondente dos cristais de α-Ag2WO4 com estrutura ortorrômbica monofásica e grupo espacial (Pn2n). Para o estudo da ação do agente estabilizante no crescimento dos cristais foram calculados os tamanhos de cristalito pelo refinamento Rietveld e pela Equação de Scherrer, demonstrado que os cristais diminuem seu tamanho quando sintetizados com ácidos orgânicos. Nas imagens de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) é possível observar o efeito da diminuição dos cristais e a mudança na morfologia com a adição dos ácidos orgânicos, e evidencia a perda da morfologia do cristal com o efeito do agente quelante, no caso dos cristais de α-Ag2WO4 sintetizados com ácido cítrico . Os gráficos de espectroscopia de fotoelétrons de baixa resolução (XPS) indicaram que todos os cristais sintetizados possuem os átomos Ag, W e O, relatando a pureza do material de α- Ag2WO4. A caracterização vibracional por espectroscopia Raman mostrou os principais modos ativos para a fase α do cristal de Ag2WO4 e os modos em 883 cm-1 para os aglomerados de [WO6] nos cristais sintetizados com os diferentes ácidos orgânicos. Os valores dos intervalos de banda óptica mostraram uma tendência a diminuir o valor de 3,03 eV, sem o uso de ácido orgânico, para intervalos de 2,94-2,71 eV com a adição dos ácidos orgânicos, sugerindo o aumento das deformações nos cristais característicos de materiais nanoestruturados. Finalmente, foi possível obter cristais puros de α-Ag2WO4 sintetizados com os ácidos cítrico, tártaro e benzoico.

ABSTRACT:In this work, α-Ag2WO4 crystals were synthesized by the sonochemical method with different organic stabilizing agents (citric, tartar and benzoic acids). The structure of these crystals was characterized by X-ray diffraction (XRD) and Rietveld's refinement showing the corresponding phase of α-Ag2WO4 crystals with single-phase orthorhombic structure and spatial group (Pn2n). For the study of the stabilizing agent's action on crystal growth, crystallite sizes were calculated by the Rietveld refinement and the Scherrer equation, shown that the crystals decrease in size when synthesized with organic acids. In the Scanning Electron Microscopy (SEM) images it is possible to observe the effect of the decrease of the crystals and the change in the morphology with the addition of the organic acids, and evidences the loss of the morphology of the crystal with the effect of the chelating agent, in the case of crystals of α-Ag2WO4 synthesized with citric acid. The low-resolution photoelectron (XPS) spectroscopy graphs indicated that all the synthesized crystals have the Ag, W, and O atoms, reporting the purity of the α-Ag2WO4 material. The vibrational characterization by Raman spectroscopy showed the main active modes for the α phase of the crystal of Ag2WO4 and the modes in 883 cm -1 for the agglomerates of [WO6] in the crystals synthesized with the different organic acids. The values of the optical band ranges showed a tendency to decrease the value of 3.03 eV, without the use of organic acid, for intervals of 2.94-2.71 eV with the addition of the organic acids, suggesting the increase of the deformations in characteristic crystals of nanostructured materials. Finally, pure crystals of α- Ag2WO4 synthesized with citric, tartaric and benzoic acids were obtained.