Síntese e caracterização do vanadato de bismuto
| dc.contributor.advisor1 | COSTA, Cleidilane Sena | |
| dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/4274598374126989 | |
| dc.contributor.advisor1ORCID | https://orcid.org/0000-0003-1831-5329 | |
| dc.creator | FERREIRA, Renan Benjamim | |
| dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/7353826796254780 | |
| dc.date.accessioned | 2025-05-06T12:27:33Z | |
| dc.date.available | 2025-05-06T12:27:33Z | |
| dc.date.issued | 2025-03-31 | |
| dc.description.abstract | The synthesis and characterization of Bismuth Vanadate (BiVO₄) occurs through processes that require rigorous control of experimental conditions, and are traditionally conducted by chemical and physical methods. BiVO₄ has attracted increasing interest in the literature due to its photocatalytic and optoelectronic properties and its potential application in sensitized solar cells and photoelectrochemical sensors. To ensure the obtaining of a pure and optimized phase for such applications, advanced analytical techniques are employed, including X-ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy Dispersive Spectroscopy (EDS), Raman Spectroscopy and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). These techniques allow the identification of the crystal structure, morphology and vibrational characteristics of the material, being essential for the correlation between the synthesis parameters and the final properties of the compound. The present study aims to obtain a pure monoclinic phase of BiVO₄, considered the most stable and efficient for several technological applications. For this purpose, a sample of bismuth oxide (Bi₂O₃) was synthesized by the sol-gel method. Subsequently, this sample was mixed and ground with vanadium oxide (V₂O₅) using the solid-state reaction technique, resulting in the sample called B1, varying the temperature and calcination time to evaluate its impact on the crystalline phase and morphology of the material. The results obtained by XRD confirmed that the sample presented the pure monoclinic phase of BiVO₄, with no detection of secondary phases, evidencing the effectiveness of the synthesis process. FT-IR and Raman analyses corroborated these results, revealing vibrational bands characteristic of monoclinic BiVO₄, compatible with the literature. The morphological characterization by SEM indicated that the sample presented distinct morphology, with partially spherical particles with an average size of 2,2 µm, demonstrating that the synthesis parameters significantly influence the microstructure of the material. It is concluded that the adopted synthesis route allowed the efficient production of monoclinic BiVO₄ in a single phase, validated by XRD, FT-IR and Raman. The variations in particle sizes highlight the relevance of precise control of the temperature and calcination time in modulating the structural and morphological properties of the material. | |
| dc.description.resumo | A síntese e caracterização do Vanadato de Bismuto (BiVO₄) ocorre através de processos que exigem um controle rigoroso das condições experimentais, sendo tradicionalmente conduzidos por métodos químicos e físicos. O BiVO₄ tem atraído crescente interesse na literatura devido às suas propriedades fotocatalíticas, optoeletrônicas e sua aplicação potencial em células solares sensibilizadas e sensores fotoeletroquímicos. Para assegurar a obtenção de uma fase pura e otimizada para tais aplicações, são empregadas técnicas analíticas avançadas, incluindo Difração de Raios X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia de Dispersão de Energia (EDS), Espectroscopia Raman e Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (IF-TR). Essas técnicas permitem a identificação da estrutura cristalina, morfologia e características vibracionais do material, sendo essenciais para a correlação entre os parâmetros de síntese e as propriedades finais do composto. O presente estudo tem como objetivo a obtenção de uma fase monoclínica pura de BiVO₄, considerada a mais estável e eficiente para diversas aplicações tecnológicas. Para isso, foi sintetizada uma amostra de óxido de bismuto (Bi₂O₃) pelo método sol-gel. Posteriormente, essa amostra foi misturada e moída com óxido de vanádio (V₂O₅) utilizando a técnica de reação no estado sólido, resultando na amostra denominadas B1, variando-se a temperatura e o tempo de calcinação para avaliar seu impacto na fase cristalina e morfologia do material. Os resultados obtidos por DRX confirmaram que a amostra apresentou a fase monoclínica pura de BiVO₄, sem detecção de fases secundárias, evidenciando a eficácia do processo de síntese. As análises por FT-IR e Raman corroboraram esses resultados, revelando bandas vibracionais características do BiVO₄-monoclínico, compatíveis com a literatura. A caracterização morfológica por MEV indicou que a amostra apresentou morfologia distinta, com partículas parcialmente esféricas com tamanho médio de 2,2 µm, demonstrando que os parâmetros de síntese influenciam significativamente a microestrutura do material. Conclui-se que a rota de síntese adotada permitiu a obtenção eficiente de BiVO₄-monoclínico em fase única, validado por DRX, FT-IR e Raman. As variações nos tamanhos das partículas destacam a relevância do controle preciso da temperatura e do tempo de calcinação na modulação das propriedades estruturais e morfológicas do material. | |
| dc.identifier.citation | FERREIRA, Renan Benjamim. Síntese e caracterização do vanadato de bismuto. Orientadora: Cleidilane Sena Costa. 2025. 53 f. Trabalho de Curso (Licenciatura em Física) – Faculdade de Ciências Exatas e Tecnologia, Campus Universitário de Abaetetuba, Universidade Federal do Pará, Abaetetuba, 2025. Disponível em: https://bdm.ufpa.br/handle/prefix/8076. Acesso em:. | |
| dc.identifier.uri | https://bdm.ufpa.br/handle/prefix/8076 | |
| dc.rights | Acesso Aberto | pt_BR |
| dc.rights.license | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | en |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | |
| dc.source.uri | Disponível na internet via correio eletrônico: bibabaetetuba@ufpa.br | |
| dc.subject | BiVO4 | |
| dc.subject | Síntese no estado sólido | |
| dc.subject | Caracterização estrutural | |
| dc.subject | Fase monoclínica | |
| dc.subject | Solid-state synthesis | |
| dc.subject | Structural characterization | |
| dc.subject | Monoclinic phase | |
| dc.subject.cnpq | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADA | |
| dc.title | Síntese e caracterização do vanadato de bismuto | |
| dc.type | Trabalho de Curso - Graduação - Monografia | pt_BR |