Síntese hidrotermal de nanoestruturas de VO2 dopado com molibdênio e suas propriedades termocrômicas

Abstract

Os óxidos de vanádio possuem um potencial promissor para aplicações termocrômica. No entanto, algumas alternativas têm sido desenvolvidas para obter majoritariamente o dióxido de vanádio (VO2) do tipo monoclínico, com menor temperatura de transição de fase. Entretanto, há pouco desenvolvimento desses materiais explorando seu efeito termocrômico, no qual responde a uma variação da temperatura com uma alteração de cor. Neste contexto, foi avaliada a influência do aditivo molibdênio para redução da temperatura MIT a partir da síntese hidrotermal seguida de dip-coating. Foram utilizados pentóxido de vanádio como precursor de vanádio, ácido oxálico como agente redutor e molibdato de sódio como dopante em diferentes concentrações.Os materiais de partida foram homogeneizados e inseridos em um reator hidrotermal a 180 ºC. Após 12, 24 e 36 h de síntese, os pós obtidos foram caracterizados com e sem a realização do tratamento térmico avaliando a sua estrutura, morfologia e propriedades térmicas. Posteriormente os pós foram utilizados para a realização de deposição dos filmes finos de VO2(M) em substrato de vidro. Os resultados mostraram que os efeitos da concentração do aditivo dopante podem influenciar significantementena redução do tamanho de cristalito. O valor do tamanho de cristalito, calculado por Scherrer, variou entre 18,20 e 46,70 nm e a realização do tratamento térmico, bem como a utilização do dopante molibdato de sódio permitiram observar que na maior parte das amostras houve uma redução no tamanho de cristalito. Além disso, foi possível comprovar a presença da fase de interesse VO2(M)na maioria das amostras tratadas termicamente e obter morfologias com maior homogeneidade, como também obter a transição de fase em aproximadamente 68 ºC. Desta forma, este trabalho abrange alternativas promissoras para que novas configurações de síntese permitam a obtenção da fase VO2(M), a fim de favorecer a sua aplicação em filmes finos para sistemas termocrômicos como janelas inteligentes.