Banca de DEFESA: JACIVAN VIANA MARQUES
2023-04-13 13:10:55.416
Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: JACIVAN VIANA MARQUES
DATA: 13/04/2023
HORA: 14:00
LOCAL: Online. Através do Google Meet
TÍTULO: OBTENÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE SAIS KRÖHNKITE X2Mn(SO4)2(H2O)2 (X= Na e K) PARA APLICAÇÕES EM SISTEMAS ÓPTICOS E TERMOQUÍMICOS
PALAVRAS-CHAVES: Sal duplo diidratado; Estrutura tipo-kröhnkite; Crescimento de cristais;
Caracterização estrutural, térmica, vibracional e óptica; Cálculos DFPT, Geração de luz branca,
Transições e transformações de fase.
PÁGINAS: 109
GRANDE ÁREA: Multidisciplinar
ÁREA: Materiais
RESUMO: Nesta dissertação, cristais do tipo X2Mn(SO4)2(H2O)2 (X= Na e K) com estrutura kröhnkite foram
sintetizados e caracterizados. As propriedades estruturais, térmicas, vibracionais e ópticas foram
investigadas e discutidas. As análises de difração de raios X e refinamento de Rietveld mostram que
em temperatura ambiente, Na2Mn(SO4)2(H2O)2 cristaliza em um sistema monoclínico com grupo
espacial P21/c (
5 C2h
), cristal este pertencente à família kröhnkite tipo-D. Cálculos baseados na teoria
da perturbação do funcional da densidade foram realizados para determinar os modos vibracionais
inter- e intramoleculares. Cento e quatorze modos (111 ópticos + 3 acústicos) no intervalo 30-3070
cm-1
são inferidos. Os modos opticamente ativos correspondem a 54 Raman e 57 IR. Os espectros
experimentais no IR e Raman com suas respectivas atribuições também são apresentados. Além disso,
Na2Mn(SO4)2(H2O)2 mostrou estabilidade térmica de 300 K até próximo de 410 K, seguida de
mudanças estruturais associadas a transições e transformações de fase com o aumento da temperatura.
Um ensaio de higroscopicidade após tratamento térmico a 583 K revelou uma reidratação parcial após
24 h em condições ambientes. Os espectros ópticos de absorbância e transmitância UV-Vis exibiram
sete bandas originadas de transições intraconfiguracionais de íons Mn2+. Um gap óptico de 5,67 eV
foi estimado e atribuído a natureza de banda proibida (bandgap) larga do cristal. Um experimento de
prova de conceito para geração ideal de luz branca foi realizado combinando a luz emitida pelo cristal
e um diodo emissor de luz azul. Uma luz branca aproximadamente ideal foi obtida. A força do campo
cristalino e os parâmetros de Racah B e C para o cristal também são estimados. Por outro lado, o
kröhnkite K2Mn(SO4)2(H2O)2 é termicamente estável de 300 até ≈ 400 K. A partir de resultados de
análises térmicas de TG-DTA e DSC, dois eventos endotérmicos associados com transição e
transformação de fase foram investigados por difração de raios X e espectroscopia Raman em função
da temperatura. K2Mn(SO4)2(H2O)2 apresentou característica PCM (phase change materials) com três
fases bem definidas: fase 1 de simetria triclínica e grupo espacial
P1
(
1 Ci
) (até 360 K), fase 2 de
simetria monoclina com grupo espacial
P2
(
1 C2
) (entre 370-403 K) e, fase 3 de mesma simetria
monoclínica mas com grupo espacial
Pc
(
2 Cs
) (entre 413-653 K). O teste de higroscopicidade após
tratamento térmico a 413 K, mostrou comportamento similar ao observado para o cristal
Na2Mn(SO4)2(H2O)2 após 24 h. Estes resultados sugerem que mais estudos, principalmente com
pressão de vapor dagua durante hidratação, devam ser realizados, antes de assumi-los como
promissores para aplicações em dispositivos de armazenamento de energia termoquímica.
MEMBROS DA BANCA:
Interno - 1655367 - ADENILSON OLIVEIRA DOS SANTOS
Externo à Instituição - Ana Maria do Espírito Santo Slapnik - UNIFESP
Presidente - 580.667.720-68 - ROSSANO LANG CARVALHO