Refinamento da estrutura cristalina de pigmentos baseados no sistema cerâmico ZrSiO4 - αFe2O3 utilizando difração de raios X, Método de Rietveld, Método de Máxima Entropia e Espectroscopia Mössbauer

AUTOR(ES)

Mauricio Aparecido Ribeiro

DATA DE PUBLICAÇÃO

2010

RESUMO

As amostras de zirconita nao dopada e dopadas com 1%, 5%, 10%, 15% e 20% em massa de hematita foram preparadas pelo metodo convencional de mistura de oxidos. Os pós obtidos foram analisados por difração de raios X e espectroscopia Mossbauer com o objetivo de verificar a formação das fases cristalinas formadas e a incorporação do atomo de ferro na estrutura cristalina da zirconita. O Méetodo de Rietveld de refinamento de estrutura cristalina combinado com o Meetodo de Maxima Entropia (MEM) foi utilizado para visualização dos mapas de densidade eletronica de alta resolução com o objetivo de verificar possiveis perturbações nas densidades eletronicas dos sistemas em que ha incorporação do atomo de ferro na estrutura cristalina da zirconita. As analises de Rietveld-MEM foram realizadas utilizando os programas Rietan-2000 e PRIMA. Para visualização dos mapas de densidade eletronica foi utilizado o programa VESTA. Na amostra branca houve a presença de quatro fases, zirconita tetragonal (ZrSiO4), moganita monoclinica (SiO2), quartzo cubico (SiO2) e quartzo hexagonal (SiO2). Nas amostras contendo hematita foram identicadas cinco fases, zirconita tetragonal (ZrSiO4), hematita hexagonal (Fe2O3), moganita monoclinica (SiO2) e quartzo cubico (SiO2) e quartzo hexagonal (SiO2). Com o uso da espectroscopia Mossbauer foi possível identificar duas especies quimicas do atomo de ferro, a magnetica Fe3+ na fase hematita, e a especie paramagnetica Fe3+, provavelmente na estrutura cristalina da zirconita, uma vez que nao ha outra fase cristalina contendo esta especie. Os calculos de volume, distancia de ligação e angulo, permitem concluir que esta havendo substituição do ferro paramagnetico na estrutura da zirconita. Atraves dos mapas de densidade eletronica de alta resolução, obtidos pelo metodo de maxima entropia, foi possível observar modificações na densidade eletronica no interior da cela unitaria da zirconita possivelmente decorrentes do ferro paramagnetico incorporado na sua estrutura cristalina.

ASSUNTO(S)

rietveld maximum entropy method zircon metodo de maxima entropia rietveld zirconita quimica difraação de raios x x-ray difraction

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