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(Referência obtida automaticamente do Web of Science, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores.)

Influence of Synthesis Time on the Morphology and Properties of CeO2 Nanoparticles: An Experimental-Theoretical Study

Texto completo
Autor(es):
de Oliveira, Regiane Cristina [1, 2] ; Ciola Amoresi, Rafael Aparecido [1] ; Marana, Naiara Leticia [3] ; Zaghete, Maria Aparecida [4] ; Ponce, Miguel [5] ; Chiquito, Adenilson Jose [6] ; Sambrano, Julio Ricardo [3] ; Longo, Elson [7] ; Simoes, Alexandre Zirpoli [1]
Número total de Autores: 9
Afiliação do(s) autor(es):
[1] Sao Paulo State Univ UNESP, Fac Engn Guaratingueta, Guaratingueta, SP - Brazil
[2] Sao Paulo State Univ UNESP, Modeling & Mol Simulat Grp, Guaratingueta, SP - Brazil
[3] Sao Paulo State Univ UNESP, Modeling & Mol Simulat Grp, Bauru, SP - Brazil
[4] Sao Paulo State Univ UNESP, Chem Inst, LIEC, Interdisciplinary Lab Electrochem & Ceram, Araraquara, SP - Brazil
[5] INTEMA Natl Univ Mar del Plata, Res Inst Mat Sci & Technol, Mar Del Plata - Argentina
[6] Univ Fed Sao Carlos, UFSCar, Dept Phys, NanOLaB, Sao Carlos, SP - Brazil
[7] Univ Fed Sao Carlos, UFSCar, LIEC, Interdisciplinary Lab Electrochem & Ceram, Sao Carlos, SP - Brazil
Número total de Afiliações: 7
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: Crystal Growth & Design; v. 20, n. 8, p. 5031-5042, AUG 5 2020.
Citações Web of Science: 0
Resumo

Here we combined experimental and theoretical results to correlate the morphological, optical, and electronic properties of cerium oxide (CeO2) prepared by a microwave-assisted hydrothermal method with varying synthesis times. X-ray diffraction confirmed a cubic structure without deleterious phases. Density functional theory simulations confirmed an indirect (K-L) bandgap energy of 2.80 eV, with an electron transition between O-2p and Ce-4f orbitals, which agrees with the value obtained using diffuse reflectance. Raman spectroscopy shows that changing the synthesis times results in samples with different defect densities at a short range. Theoretical calculations confirmed that the deformations and changes in the experimental Raman spectra area result in oxygen displacement; as the displacement decreases, the crystallinity increases, and only one peak was observed. Scanning electron microscopy and high-resolution transmission electron microscopy show changes in the morphologies as the synthesis time varies. For shorter times, sheet and polyhedral morphologies were noted. With time increases, the sheets turn into nanorods and nanowires until the nanowires decrease and cubes are observed. In addition, an initial study regarding the influence of the surface on the electric response of CeO2 was completed. It was observed that the presence of different surface defects ({[}CeO6 center dot 2V(o)(x)] or {[}CeO7 center dot V-o(x)]) can alter the material resistance. (AU)

Processo FAPESP: 08/57872-1 - Instituto Nacional de Ciências dos Materiais em Nanotecnologia
Beneficiário:Elson Longo da Silva
Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Temático
Processo FAPESP: 17/19143-7 - Uma abordagem teórico experimental dos mecanismos de condução e defeitos de interface em heteroestruturas sensoras baseados em semicondutores P-N e N-N a partir de matrizes de CeO2
Beneficiário:Rafael Aparecido Ciola Amoresi
Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Processo FAPESP: 13/07296-2 - CDMF - Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais
Beneficiário:Elson Longo da Silva
Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão - CEPIDs
Processo FAPESP: 16/07476-9 - Nanotubos porosos de carbono e de semicondutores inorgânicos: uma abordagem computacional
Beneficiário:Julio Ricardo Sambrano
Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Regular
Processo FAPESP: 16/25500-4 - Funcionalização de nanotubos semicondutores via interface e adsorção de gases: uma abordagem computacional
Beneficiário:Naiara Letícia Marana
Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado