Dissertação (mestrado) - Unidade Acadêmica de Ciências da Saúde, Universidade Federal de Jataí, 2022

Neste estudo foram sintetizadas nanopartículas de ferrita de bismuto BiFeO3 (BFO) com o método sol-gel com modificação Pechini para análises de suas propriedades. Materiais multiferroicos magnetoelétricos exibem propriedades ferromagnéticas e ferroelétricas ao mesmo tempo e a temperatura ambiente...

Neste estudo foram sintetizadas nanopartículas de ferrita de bismuto BiFeO3 (BFO) com o método sol-gel com modificação Pechini para análises de suas propriedades. Materiais multiferroicos magnetoelétricos exibem propriedades ferromagnéticas e ferroelétricas ao mesmo tempo e a temperatura ambiente com uma transição ferro-paraelétrica em 1103 K (Tc) e uma transição antiferri-paramagnética em 643 K (Tn). O BFO pertence ao grupo espacial $R3c$ com uma estrutura tipicamente perovskita e vem sendo estudado desde aproximadamente 1960. É um material promissor para aplicações em novos dispositivos, como em memórias de quadruplo estado. No preparo das amostras foi utilizado nitrato de bismuto penta hidratado
[Bi(NO3)3 5H2O] e nitrato de ferro nonahidratado [Fe(NO3)3 9H2O] como reagentes. Etilenoglicol [3(CH2OH)2] e ácido cítrico foram utilizados como solventes e dissolvidos em água destilada. O processo de síntese do composto foi constantemente agitado em temperatura controlada. Antes da calcinação as amostras foram secas. O xerogel foi calcinado entre 400 °C e 650 °C por 3h, com uma taxa de aquecimento constante de 4°C/min. Duas rotas de síntese foram utilizadas. Propriedades do BFO foram investigadas com análises de Difração de raios X (DRX), Fluorescência de raios X (FRX), Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET), Espectroscopia de fotoelétrons de raios X (XPS), Ressonância Ferromagnética (FMR) e Espectroscopia de Infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR). As propriedades estruturais e magnéticas das amostra são apresentadas no trabalho. Os dados de XRD, para um intervalo $2\theta$ específico, foram analisados com o método de Rietveld apresentando pureza superior a 90\%. O objetivo é obter com maior precisão o tamanho das partículas, distâncias entre os planos cristalinos e quantificação das fases no material. O controle da temperatura e pressão parcial do oxigênio durante a cristalização do BFO conduz a formação de fases impuras. Um estudo de citotoxicidade do material está previsto.

https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/

In this study were synthesized ferrite nanoparticles of bismuth BiFeO3 (BFO) by sol-gel method Pechini
modification for analysis of its properties. Magnetoelectric multiferroics materials exhibit ferromagnetic and
ferroelectric properties at the same time and room temperature with...

In this study were synthesized ferrite nanoparticles of bismuth BiFeO3 (BFO) by sol-gel method Pechini
modification for analysis of its properties. Magnetoelectric multiferroics materials exhibit ferromagnetic and
ferroelectric properties at the same time and room temperature with ferro-paraelectric transition in 1103 K
(Tc) and antiferri-paramagnetic transition in 643 K (Tn). BFO belongs to R3c space group with a structure
typically perovskite and has been studied since about the 1960s. Promissing material for applications in new
devices, how in quadruple states memories. In the preparation of samples were used pentahydrate bismuth
nitrate [Bi(NO3)3 5H2O] and nonahydrate iron nitrate [Fe(NO3)3 9H2O] were used as reagents. Ethylene
glycol [3(CH2OH)2] and citric acid were used as a solvent and dissolved in distilled water. The synthesis
process of compost was constantly stirred at controlled temperature. Before calcination at samples were
dried. The xerogel was calcined between 400°C and 650 °C for 3h, with a constant heating rate of 4°C/min.
Two routes of synthesis were used. Properties of BFO were investigated with X-ray Diffraction analysis
(XRD), X-ray Fluorescence (XRF), Transmission Electron Microscopy (TEM), X-ray Photoelectron
Spectroscopy (XPS), Ferromagnetic Resonance (FMR) and Fourier-transform Infrared Spectroscopy
(FT-IR). Structural and magnetic properties os samples are shown in work. The XRD data, in a specific
interval 2theta, was analyzed by the Rietveld method showing purity greater than 90\%. The aim is to get
more precision the particle size, distance between planes in a crystal and phase quantification in material.
The control of temperature and oxygen partial pressure during crystallization controlled the formation
R-phase or other impurity phases. A cytotoxicity study is planned.