Conversão de energia utilizando nano e meso estruturas de BaHfO
Abstract
O óxido perovskita BaHfO3 (BHO) foi sintetizado pelo método hidrotérmico assistido por micro-ondas (MAH-Microwave Assisted Hydrothermal) e foram estudadas suas características estruturais, morfológicas e óptica, no intuito de analisar qual a influência dos elementos de superfícies ou elementos intersticiais no processo de conversão de energia. Na síntese foi utilizado o modelo cinético de tempo 10 x 2n , n = 0, 1, 2, 3 e 4, a temperatura e a taxa de aquecimento foram mantidas, 140°C e 10°C/min, respectivamente. As análises estruturais foram estudadas através das técnicas de difração de raio-X e espectroscopia Raman, a morfologia foi analisada pelas imagens de microscopia eletrônica de varredura (MEV), o comportamento óptico foi estudado pela espectroscopia de fotoluminescência (FL) e para análise da presença de elementos de superfície foi utilizada a análise termogravimétrica (TG). O sistema BHO estudado apresenta caráter esférico e superfície rugosa, também apresenta características específicas dos processos de cristalização por crescimento orientado e Ostwald Ripening, onde juntos dão origem a cristalização reversa identificada pelas imagens de MEV. Os difratogramas e os espectros Raman mostram que este sistema BHO possui mudança estrutural de longo e curto alcance e através das curvas de TG observa-se a presença de moléculas de água adsorvidas a sua superfície e átomos de cloro intercalados a estrutura do BHO, além de possuir um relaxamento estrutural em altas temperaturas. O processo de conversão de energia foi identificado por meio da FL, onde observou-se a forte influência dos elementos de superfície e intersticiais sobre o processo de conversão de energia. Assim as emissões luminescentes mostram-se menos intensa a medida que a estrutura relaxa ou elemento são retirados por tratamento térmico. Deste modo este trabalho foi capaz de estabelecer correlações entre o processo de conversão de energia e sua origem para perovskitas em temperatura ambiente.