Espectroscopia Raman em nanocompósitos de CoFe2 O4/SiO2 preparados pelo método Sol-Gel

Abstract

Neste trabalho, nanocompósito magnético contendo nanopartículas de Ferrita de Cobalto dispersas em matriz de sílica foram investigadas por Espectroscopia Raman. Diferentemente da maioria dos trabalhos encontrados na literatura onde as nanopartículas são crescidas no interior da matriz de sílica, nas amostras aqui estudas as nanopartículas foram previamente sintetizadas, dispersas em meio aquoso e posteriormente adicionadas a matriz hospedeira que foi sintetizada pelo método sol-gel. O efeito do tratamento térmico e da concentração das nanopartículas nas propriedades estruturais dos nanocompósitos foi investigado. Uma amostra de sílica pura submetida aos mesmos tratamentos térmicos foi usada como referência. Os dados Raman evidenciaram que nas amostras secas em temperatura ambiente ligações Si-O-Fe (Co) são formadas quando altas concentrações de nanopartículas são introduzidas na mistura sol-gel. Contudo, foram observads ligações Si-O-Fe (Co) nas amostras de nanocompósitos contendo baixa concentração de nanopartículas de CoFe O , mas recozidas em 2 4 temperaturas mais altas (1200 K, por exemplo). Além disso, encontramos que o número de ligações Si-O-Fe (Co) aumenta com o aumento da concentração de nanopartículas na matriz hospedeira. ________________________________________________________________________________________ ABSTRACT

In this work magnetic nanocomposites containing of Cobalt-Ferrite nanoparticles dispersed in silica matrix were investigated by Raman spectroscopy. Differently from most of the works found in the literature where the nanoparticles were grown inside the sílica matrix, the nanoparticles in our samples were previously synthesized and dispersed in aqueous medium before being added to the matrix, which was synthesized by the sol-gel method. The effects of thermal treatment and of nanoparticle concentration on the structural properties of the nanocomposites were investigated. Pure silica samples submitted to the same thermal treatment was used as references. Raman data recorded on samples dried at room temperature indicate that Si-O-Fe (Co) bonds are formed when high concentrations of the CoFe2O4 nanoparticles are introduced in the sol-gel mixture. However, in nanocomposite samples containing low concentration of CoFe O nanoparticles, but annealed at higher temperatures (1200 K for 2 4 enstance), the Si-O-Fe (Co) bonds have also been observed. Furthermore, we found that the number of Si-O-Fe (Co) bonds increases with the nanoparticle concentration in the host matrix.