Influência do vanádio nas propriedades morfológicas estruturais e fotoluminescentes do titanato de zinco (Zn2TiO4)

Abstract

Neste trabalho o método do precursor polimérico foi usado para obter a fase Zn2TiO4 dopada com V5+. As fases foram obtidas depois que o pó precursor foi submetido a diferentes temperaturas; a caracterização do composto foi feita por meio de difração de raios X, análise térmica e fotoluminescência. A difícil entrada do vanádio na rede polimérica conduziu à segregação na resina e também no óxido final. Depois da dopagem a temperatura de decomposição térmica foi diminuída de 438 ºC a 420 ºC. Os pós calcinados a 400 °C e 500 °C apresentaram uma solução sólida substitucional entre os íons metálicos Ti4+ e V5+, além de formação de fase secundária. Uma diminuição do volume da cela unitária depois da adição de vanádio foi observada. A cristalinidade relativa e o tamanho de cristalito apresentaram uma variação de tamanho devido a difícil substituição do vanádio pelo titânio. Foram obtidos os melhores resultados de propriedade fotoluminescente para a amostra com 0,2 mol% de vanádio.In this work the polymeric precursor method was used to obtain the Zn2TiO4 doped with V5+. The phases were obtained after calcination the respective precursor powders at different temperatures, and their characterization was accomplished by X ray diffraction, thermal analysis and photoluminescence. It was difficult for vanadium to get into the polymeric net, leading to segregation in the resin and also in the final material. After doping, the thermal decomposition temperature decreased from 438 ºC to 420 ºC. The powders calcined at 400 °C and 500 °C presented a substitutional solid solution between Ti4+ and V5+ metallic ions, besides secondary phase formation. A decrease of the volume unit cell after vanadium addition was observed. Relative crystallinity and crystallite size presented a random variation due to the difficulty for vanadium substituting titanium. The best results of photoluminescent properties were obtained for the sample with 0.2 mol% of vanadium.