Efeito da temperatura de calcinação na estrutura e propriedades da ferrita de cobalto sintetizada pelo método SOL-GEL

Abstract

O presente projeto visa o estudo das características e propriedades da nano partícula ferrimagnética ferrita de cobalto (CoFe2O4), suas potenciais aplicações na área da biomedicina e em dispositivos eletrônicos e alguns de seus possíveis elementos dopantes. Tem como principal objetivo sintetizar a CoFe2O4em diferentes temperaturas de calcinação para analisar seu efeito na microestrutura. Este óxido misto foi obtido pelo método sol-gel utilizando nitrato de cobalto (II) hexahidratado e acetilacetonato de ferro (III) como fonte de cátions e o ácido acético como mineralizador. As calcinações foram realizadas em 600,700, 800 e 900°C por 2h para completa cristalização do material. As reflexões da DRX evidenciaram a formação de uma estrutura espinélio cúbica, sugerindo um extenso intervalo de temperatura para obtenção da nanoestrutura policristalina. A espectroscopia Raman apresentou os modos de vibração em torno de 680 cm−1e 470 cm−1, correspondentes aos sítios octaédricos e tetraédricos, respectivamente. As amostras tratadas a 800 e 900°C apresentaram uma banda larga em torno de 1320 cm−1atribuída à presença de uma pequena quantidade de𝛾−𝐹𝑒2𝑂3. A manifestação da banda em∼621 cm−1indicaum tamanho reduzido do cristalito, originando o efeito quântico de tamanho. A análise por FTIR revelou bandas vibracionais em torno de 600 e 400 cm−1, correspondentes às vibrações das ligações M-O dos grupos tetraédricos e octaédricos, respectivamente. Por fim, as imagens de MEV indicam grãos lisos e aglomerados, crescimento médio do tamanho das partículas com o aumento da temperatura de calcinação (∼50nm a∼300 nm) e variação da área superficial considerável de acordo com a amostra.