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metadata.teses.dc.title: Caracterização estrutural e estudo do efeito de íons mistos no sistema K-Li metafosfato
metadata.teses.dc.title.alternative: Structural characterization and study of the effect of mixed ions in the K-Li metaphosphate system
metadata.teses.dc.creator: Santos, Izabel Mateus Nogueira dos
metadata.teses.dc.creator.Lattes: http://lattes.cnpq.br/9796348548431362
metadata.teses.dc.contributor.advisor1: Tsuchida, Jeferson Esquina
metadata.teses.dc.contributor.referee1: Gallo, Leonardo Sant' Ana
metadata.teses.dc.contributor.referee2: Fonseca, Camila Soares
metadata.teses.dc.contributor.referee3: Ferri, Fábio Aparecido
metadata.teses.dc.subject: Efeito de íons mistos
Vidros metafosfatos - Caracterização estrutural
Difração de raios X
Ressonância magnética nuclear
Calorimetria diferencial exploratória
Transição vítrea
Mixed ion effect
Metaphosphate glasses - Structural characterization
X-ray diffraction
Nuclear magnetic resonance
Differential scanning calorimetry
Vitreous transition
metadata.teses.dc.date.issued: 15-Mar-2019
metadata.teses.dc.identifier.citation: SANTOS, I. M. N. dos. Caracterização estrutural e estudo do efeito de íons mistos no sistema K-Li metafosfato. 2019. 61 p. Dissertação (Mestrado em Física)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2019.
metadata.teses.dc.description.resumo: Os vidros fosfatos vêm despertando o interesse dos pesquisadores, por apresentar propriedades interessantes, como: baixo ponto de fusão, alta condutividade iônica, boa transparência óptica, alto coeficiente de expansão, maior habilidade em dissolver grandes quantidades de metais óxidos alcalinos e com grandes potencialidades de aplicação tecnológica, como sensores, baterias de estado sólido, imobilizadores de resíduos industriais, etc. Diferentes formulações de sistemas vítreos de alcalinos têm sido desenvolvidas para a utilização em eletrólitos sólidos em baterias devido a sua condutividade iônica. Entretanto a mistura de dois íons diferentes em uma mesma matriz vítrea pode ocasionar o surgimento de um efeito conhecido como efeito de íons mistos (MIE- do inglês- mixed ion effect). Esse efeito provoca variações não lineares em várias propriedades físicas, especialmente na condutividade iônica, levando a um aparecimento de um mínimo, à medida que a concentração dos íons presentes na rede vítrea varia. Neste trabalho o objetivo foi a preparação de vidros fosfatos no sistema K x Li(1-x)PO3 , com 0 ≤ x ≤ 1, e estudar o MIE em algumas propriedades tais como: temperatura de transição vítrea, densidade e condutividade iônica. A estrutura amorfa foi verificada por Difração de raios X (DRX) e a caracterização estrutural foi realizada através das técnicas de espectroscopia Raman e Ressonância Magnética Nuclear (RMN). O estudo das propriedades físicas dos vidros foi realizado através das técnicas de Calorimetria Diferencial Exploratória (DSC), Densidade pelo Método de Arquimedes e Espectroscopia de Impedância. Análises de DSC mostram que a transição vítrea (Tg) exibe um fraco MIE. A condutividade iônica mostra um MIE intenso onde é possível verificar uma variação de aproximadamente sete ordens de grandeza com relação ao comportamento linear em temperatura ambiente. Este estudo confirma que o efeito de íons mistos pode ser explicado como uma consequência natural da mistura aleatória de íons, validando o modelo da distribuição aleatória de íons no estudo de mais um sistema vítreo ainda não encontrado na literatura.
metadata.teses.dc.description.abstract: The phosphate glasses have awakened the interest of researchers due to its interesting properties, such as: low melting point, high ionic conductivity, good optical transparency, high expansion coefficient, better ability in dissolving big amounts of alkaline oxide metals and high potential in technological applications like sensors, solid state batteries, industrial waste immobilizers, etc. Different formulations of alkaline vitreous systems have been developed to be used in solid electrolytes batteries, due to its ionic conductivity. Nevertheless, the mixture of two different ions in the same vitreous matrix can cause an effect known as mixed ion effect (MIE). This effect provokes non-linear variations in many physical properties, specially in the ionic conductivity, leading a minimum to heat up as the concentration of ions in the vitreous net varies. The main objective of this paper was the preparation of phosphates glasses in the system K x Li(1-x)PO3 , in which 0 ≤ x ≤ 1, and to study the MIE in some properties such as: vitreous transition temperature, density and ionic conductivity. The amorphous structure has been verified by X-ray diffraction (XRD), and the structural characterization has been done through the techniques Ramman spectroscopy and Nuclear Magnetic Resonance (NMR). The study of physical properties of glasses has been done by the techniques Differential Scanning Calorimetry (DSC), Density by the Archimedes method and Impedance Spectroscopy. Analysis of DSC show that vitreous transition (Tg) exhibit a weak MIE. The ionic conductivity presents an intense MIE in which it is possible to verify a variation of approximately seven orders of magnitude compared to the linear behavior in room temperature. This study establishes that the mixed ion effect can be explained as a natural consequence of the random mixture of ions, validating the model of the random distribution of ions in the study of another vitreous system not yet found in literature.
metadata.teses.dc.description: Arquivo retido, a pedido da autora, até março 2020.
metadata.teses.dc.identifier.uri: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/33213
metadata.teses.dc.publisher: Universidade Federal de Lavras
metadata.teses.dc.language: por
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