Estudo sistemático de nanopartículas de óxido de cobalto através da espectroscopia Raman

A espectroscopia Raman aplicada aos óxidos metálicos nanoestruturados é bastante eficiente, visto que, os modos Raman ativos evidenciados nos espectros destes materiais são diretamente relacionados com à simetria da estrutura cristalina deles, o que fornece informações precisas dos sólidos. No entanto, na literatura há uma divergência sobre as posições das Bandas dos espectros Raman referentes as fases: CoO-fcc, CoO-hcp e o Co3O4. Assim, este estudo apresenta a caracterização e análise dos espectros Raman de nanopartículas de óxido de cobalto sintetizadas através do método de decomposição térmica utilizado oleilamina, óleo de bacaba e ácido oleico em diferentes proporções. Além disso, caracterizou-se uma amostra bulk de Co3O4, sintetizada pelo método de sol-gel, como referência. Realizou-se medidas dos espectros Raman, em temperatura ambiente, com o espectrômetro Raman modelo T64000 da Jobin Yvon, laser na potência de 1.2 a 12 mW e lente objetiva de 20 mm. Efetuou-se ajustes nas Bandas através do método de soma e decomposição de picos em funções lorentzianas e avaliou-se o deslocamento Raman e a simetria dos espectros em relação a amostra de Co3O4. Com os resultados, constatou-se que a amostra bulk teve 5 Bandas correspondem aos modos vibracionais Eg, A1g e 3F2g prevista teoricamente para o Co3O4, apresentou também uma Banda indicada como contribuição do CoO-fcc na escala bulk. Com isto, amostras sintetizadas com 10% com 10 lavagens e 5% de óleo de bacaba possuem bandas nas posições próximas ao Co3O4. No entanto, amostras com 10% de óleo de bacaba e 5 lavagens apresentou a contribuição das fases CoOOH e CoO-fcc. As amostras com 10, 4 e 1% de ácido oleico apresentaram o perfil do espectro semelhante ao Co3O4, contudo, o descolamento Raman das Bandas ocorre conforme a concentração de ácido oleico na solução, onde duas hipóteses foram sugeridas para este efeito. Além do mais, a amostra com 4% apresentou a contribuição do CoO-fcc. Para as amostras com 100% oleilamina, suas bandas apresentaram valores próximos as do Co3O4. Porém, foi verificada para a Banda 5 de maior intensidade (modo ativo A1g) que uma função lorentziana não compensava os dados experimentais. A Banda 5 foi decomposta em três lorentzianas onde se comprovou a contribuição das fases CoO-fcc e CoO-hcp na sua formação. Portanto, através da espectroscopia Raman pode-se avaliar a influência dos diferentes métodos utilizados na síntese de material bulk e óxidos nanoestruturados.