Effects of chemical substitution on the structural and optical properties of alpha-Ag2-2xNixWO4 (0 <= x <= 0.08) solid solutions

Autor(es)

Pereira, Wyllamanney da Silva ; Ferrer, Mateus Meneghetti ; Botelho, Gleice ; Gracia, Lourdes ; Nogueira, Icamira Costa ; Pinatti, Ivo Mateus ; Rosa, Ieda Lucia Viana ; La Porta, Felipe de Almeida ; Andres, Juan ; Longo, Elson

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: Physical Chemistry Chemical Physics; v. 18, n. 31, p. 21966-21975, AUG 31 2016.
• Citações Web of Science: 5

Resumo

In this work, we investigated the effects of chemical substitution on the structural, electronic, and optical properties of alpha-Ag2-2xNixWO4 (0 <= x <= 0.08) solid solutions prepared by a facile microwave-assisted hydrothermal method. The results showed that the increase of Ni concentration in alpha-Ag2WO4 microcrystals as a host matrix caused a morphological transformation and a shift of the electronic and optical properties. Based on first principles calculations and using Wulff's construction, particle shapes and their transformations in alpha-Ag2WO4 and alpha-Ag2-2xNixWO4 can be affected by controlling the ratios of surface energy values between the different facets. In addition, theoretical calculations revealed that Ni substitution in alpha-Ag2WO4 is more favorable in the Ag-2 and Ag-4 positions, in which the local coordination of Ag atoms corresponds to clusters with coordination numbers of seven and four, respectively. This behavior could be related to the degree of medium-range structural disorder in alpha-Ag2-2xNixWO4 crystals. The experimental results were correlated with theoretical simulations to achieve a deeper understanding of the relationship between morphology and properties. These results provide the basis for a rational design for the compositional modulation of structural and optical properties. (AU)

• Processo FAPESP: 08/57872-1 - Instituto Nacional de Ciências dos Materiais em Nanotecnologia
• Beneficiário: Elson Longo da Silva
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 13/23995-8 - Síntese do Tungstato de Prata dopado com o Eu3+ e estudo das suas propriedades ópticas, fotoluminescentes e fotocatalíticas
• Beneficiário: Ivo Mateus Pinatti
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 13/07296-2 - CDMF - Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais
• Beneficiário: Elson Longo da Silva
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão - CEPIDs
• Processo FAPESP: 12/14468-1 - Desenvolvimento e Interpretação Teórica e Experimental do Sistema BaZrO3@ZnS
• Beneficiário: Mateus Meneghetti Ferrer
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 15/11917-8 - Estudo das Propriedades Fotoluminescentes e Fotocatalíticas do Ag4P2O7, Ag3-2xNixPO4 e Ag3-2xCuxPO4
• Beneficiário: Wyllamanney da Silva Sczancoski
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 14/04350-9 - Estudos teóricos do BaZrO3 decorado com ZnS
• Beneficiário: Mateus Meneghetti Ferrer
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado