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Type: Artigo de periódico
Title: Structural, morphological and vibrational properties of titanate nanotubes and nanoribbons
Author: Viana, Bartolomeu C.
Ferreira, Odair P.
Souza Filho, Antonio G.
Mendes Filho, Josue
Alves, Oswaldo L.
Abstract: This work reports the structural, morphological and vibrational properties of titanate nanotubes and nanoribbons obtained from bidimensional structures by hydrothermal treatment of TiO2 in aqueous NaOH solutions. The physical properties of these as-synthesized and heat-treated nanostructures are discussed in comparison with their bulk (Na2Ti3O7 and Na2Ti6O13) counterparts. The results obtained from several characterization techniques allowed to conclude that the layers of both as-synthesized nanotubes and nanoribbons are isostructural to the Na2Ti3O7 compound. However, in the nanotubes, the chemical bonds are deformed because of the curvature of walls while in the nanoribbons the layers present structural disorder due only the size effects. The thermal behavior of titanate nanoribbons is similar to those observed for titanate nanotubes. When thermally treated titanate nanoribbons change to bulk with a phase mixing of Na2Ti3O7 and Na2Ti6O13. We conclude in this work that the chemical composition of both the titanate nanotubes and the nanoribbons is the same, Na2-xHxTi3O7·nH2O (0 < x < 2) and Raman spectroscopy can be used for an easy and quick identification of both morphology and structure changes of the nanosized titanates.
Este trabalho relata o estudo das propriedades estruturais, morfológicas e vibracionais dos nanotubos e das nanofitas de titanato obtidos a partir de estruturas bidimensionais por meio de tratamento hidrotérmico do TiO2 em solução aquosa de NaOH. As propriedades físicas destas nanoestruturas, como preparadas e tratadas termicamente, são discutidas e comparadas com seus similares bulks (Na2Ti3O7 e Na2Ti6O13). Os resultados obtidos por várias técnicas de caracterização nos permitem concluir que as paredes dos nanotubos e das nanofitas, como preparados, são isoestruturais ao composto Na2Ti3O7. Contudo, nos nanotubos as ligações químicas são deformadas por causa da curvatura das paredes, enquanto nas nanofitas as camadas apresentam apenas uma desordem estrutural provocada pelo efeito de tamanho. As características térmicas das nanofitas são similares àquelas observadas para os nanotubos, nos quais as mudanças estruturais e morfológicas levam para a formação de grandes bastões (bulks) com uma mistura de fase Na2Ti3O7 e Na2Ti6O13. Concluímos que os nanotubos e as nanofitas de titanato têm a mesma composição química, igual a Na2-xHxTi3O7·nH2O (0 < x < 2). Também podemos sugerir que a espectroscopia Raman pode ser usada para uma fácil e rápida identificação das mudanças morfológicas e estruturais das nanoestruturas de titanato.
Subject: titanium oxide
titanate nanostructures
thermal treatment
phase transformation
spectroscopy
Editor: Sociedade Brasileira de Química
Rights: aberto
Identifier DOI: 10.1590/S0103-50532009000100025
Address: http://dx.doi.org/10.1590/S0103-50532009000100025
http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0103-50532009000100025
Date Issue: 1-Jan-2009
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