Síntese e Caracterização Elétrica do Composto Cerâmico Bifásico Trititanato de Sódio e Hexatitanato de Sódio

Passos Júnior, Jorge de Souza

Síntese e Caracterização Elétrica do Composto Cerâmico Bifásico Trititanato de Sódio e Hexatitanato de Sódio

dc.contributor.advisor1	RUIZ, Yurimiler Leyet
dc.contributor.advisor1Lattes	http://lattes.cnpq.br/4485596227952529	por
dc.contributor.advisor1orcid	https://orcid.org/0000-0002-5774-5391	por
dc.contributor.referee1	Zayas, Fidel Guerrero
dc.contributor.referee1Lattes	http://lattes.cnpq.br/9977494986476816	por
dc.contributor.referee2	Silva, Ronaldo Santos da
dc.contributor.referee2Lattes	http://lattes.cnpq.br/4548331237405072	por
dc.creator	Passos Júnior, Jorge de Souza
dc.creator.Lattes	http://lattes.cnpq.br/7266939956181163	por
dc.date.issued	2020-04-15
dc.description.abstract	Systems based on sodium ion and titanium oxide have proven to be of great potential for such applications: solid state electrolytes and electrodes, sensors and photocatalysis. Materials with high ionic conductivity have wide utility as a battery element. However, basic physical properties are still discussed. The bifasic ceramic system composed of Na2Ti3O7 and Na2Ti6O13 was produced from a solution of sodium hydroxide and titanium isopropoxide dissolved in isopropyl alcohol, synthesized by sonochemical method, thermally treated and sintered. The identification of lattice parameters, phases and crystallite size of NTO (system formed by sodium hexatitanate + sodium trititanate) - without heat treatment and NTO - Heat treated systems were carried out by rietveld refining of the samples diffractograms. The raman spectrus of NTO - Pure and NTO - Treated systems were fitted with lorentzian curves which enabled the identification of the experimentally activated vibrational modes. Two sintering temperatures were tested on the disk-shaped sample, 900°C and 1000°C. The superficial region and fracture morphologies were analyzed in order to obtain both the external and internal region micrographs. The characterization of electrical properties, the conduction mechanism study and the identification of electric charge carries of any system are of great value when we are looking for system with potential for application as a battery element. In this present work, electrical characterization was performed by electrical impedance spectroscopy. Impedance measurements with frequency and temperature variation were performed. Detailed analysis of the electrical response in different formalities were performed. The identifications of the maximum frequency values in the diagram Z''xlnf, maximum values of electrical module in the diagram M''xlnf and maximum values of σDC through curve fitting with Jonscher equation in the diagram σ'xlnf enabled the system activation energy identification.The energy activation values were calculated by tree differences formalizes, and are respectively Ea = 0,298 ± 0,02eV$, Ea = 0,178 ± 0,004eV, Ea = 0,357 ± 0,01eV.	eng
dc.description.resumo	Sistemas a base de íons de sódio (SIBs) e óxido de titânio têm se mostrado como materiais de grande potencial de aplicação tecnológica, tais como: eletrólitos e eletrodos de estado sólido, sensores, fotocatálise. Materiais com alta condutividade iônica possuem vasta utilidade como elemento de bateria. Entretanto, ainda se discute sobre algumas propriedades físicas básicas desses materiais. O sistema cerâmico bifásico composto por Na2Ti3O7 e Na2Ti6O13 foi produzido a partir de uma solução de hidróxido de sódio e isopropóxido de titânio dissolvida em álcool isopropílico, sintetizado por sonoquímica, termicamente tratado e sinterizado. A identificação dos parâmetros de rede e identificação das fases e do tamanho de cristalito dos sistemas NTO (sistema composto por hexatitanato de sódio e trititanato sódio) - Sem tratamento térmico e NTO - Tratado foi realizada através do refinamento Rietveld do difratograma das amostras. Os espectros Raman do sistema NTO - sem tratamento térmico e NTO - tratado foram ajustados com curvas lorentzianas, as quais permitiram a identificação dos modos vibracionais experimentalmente ativados. Duas temperaturas de sinterização foram testadas sobre a pastilha, 900°C e 1000°C. As morfologias das regiões da superfície e da fratura da amostra tratata e conformada em forma de pastilha foram analisadas a fim de se obter tanto a micrografia da região externa quanto de seu interior. A caracterização das propriedades elétricas, o estudo do mecanismo de condução e a identificação dos portadores de carga de qualquer sistema é de grande valia quando se busca sistemas com potencial de aplicação como elemento de bateria. Neste trabalho, foi realizada a caracterização elétrica através técnica espectroscopia de impedância complexa. Medidas de impedância com variação de frequência e temperatura foram realizadas sobre a amostra. Uma análise detalhada da resposta elétrica do sistema, em três diferentes formalismos, foi realizada. As identificações dos valores máximos de frequência no diagrama Z''x lnf, valores máximos do módulo elétrico no diagram M''xlnf e valores da σDC por meio do ajuste de curva com a equação de Jonscher no diagrama σ'xlnf permitiram a determinação da energia de ativação do sistema. Os valores da energia de ativação foram calculados a partir dos três formalismos respectivamente, e são Ea = 0,298 ± 0,02eV, Ea= 0,178 ± 0,004eV$, Ea = 0,357 ± 0,01eV.	por
dc.description.sponsorship	CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior	por
dc.format	application/pdf	*
dc.identifier.citation	PASSOS JÚNIOR, Jorge de Souza. Síntese e caracterização e caracterização elétrica do composto cerâmico bifásico trititanato de sódio (Na2Ti3O7) e hexatitanato de sódio (Na2Ti6O13). 2020. 84 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2020.	por
dc.identifier.uri	https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/7966
dc.language	por	por
dc.publisher	Universidade Federal do Amazonas	por
dc.publisher.country	Brasil	por
dc.publisher.department	Instituto de Ciências Exatas	por
dc.publisher.initials	UFAM	por
dc.publisher.program	Programa de Pós-graduação em Física	por
dc.rights	Acesso Aberto	por
dc.subject	Sistemas a base de íons de sódio	por
dc.subject	Condutividade elétrica	por
dc.subject	Sistema cerâmico bifásico	por
dc.subject	Refinamento Rietveld	por
dc.subject	Espectros Raman	por
dc.subject.cnpq	CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA	por
dc.subject.user	Espectroscopia de impedância	por
dc.subject.user	Resistência elétrica	por
dc.subject.user	Condutividade	por
dc.thumbnail.url	https://tede.ufam.edu.br//retrieve/41280/Disserta%c3%a7%c3%a3o_JorgePassosJunior_PPGF.pdf.jpg	*
dc.title	Síntese e Caracterização Elétrica do Composto Cerâmico Bifásico Trititanato de Sódio e Hexatitanato de Sódio	por
dc.title.alternative	Synthesis and Electrical Characterization of the Sodium Trititanate and Sodium Hexatitanate Ceramic Compound	eng
dc.type	Dissertação	por