A pesquisadora Ana Cristina Mora, pós-doutoranda vinculada ao Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais (CDMF), é a primeira autora do artigo “Microwave-Driven Hexagonal-to-MonoclinicTransition in BiPO4: An In-Depth Experimental Investigation and First-Principles Study”, publicado recentemente no periódico científico Inorganic Chemistry.
O artigo fornece uma compreensão aprofundada das propriedades morfológicas, estruturais, eletrônicas e ópticas dos polimorfos hexagonais e monoclínicos do fosfato de bismuto (BiPO4), investigando a transformação gradual de fosfato de bismuto hexagonal, obtido inicialmente pelo método simples de coprecipitação no polimorfo monoclínico após a irradiação do material por micro – ondas, sem uso de surfactantes ou outro tipo de aditivos.
O estudo, segundo Mora, busca compreender os efeitos finos da irradiação por micro-ondas sobre a transformação de fase, assim, a caracterização detalhada dos modos vibracionais de baixa frequência dos polimorfos foi chave para explicar a transformação irreversível da fase hexagonal à monoclínica.
Os pesquisadores realizaram cálculos de primeiros princípios baseados na Teoria Funcional da Densidade (DFT), empregados para obter informações em nível atômico, parâmetros estruturais e energéticos, frequências vibracionais, assim como também a estrutura eletrônica, tanto do bulk como dos polimorfos de BiPO4.
A partir dos valores calculados das energias de superfície, um mapa das morfologias disponíveis de ambas as fases foi obtido através da construção de Wulff, e comparadas às imagens observadas na microscopia eletrônica de varredura. O estudo das superfícies permitiu racionalizar o mecanismo fotocatalítico de BiPO4 na fotodegradação de RhB.
O também autor da pesquisa e Diretor do CDMF, Elson Longo, explica que o trabalho realizado é um fenômeno pouco usual na literatura e uma abertura para síntese em nível de energia quantizada.
“Os resultados por irradiação de elétrons ou laser em femtosegundos tinham mostrado que elétron ou fóton em femtosegundos agiam para transformar o íon prata em prata metálica e movimentá-la para superfície. Neste caso, todos os átomos sofreram um pequeno deslocamento, havendo uma influência da irradiação em toda a estrutura cristalina. Houve uma transição de fase hexagonal para monoclínica, mudando as propriedades do semicondutor”, pontua o pesquisador.
Dando continuidade ao trabalho, de acordo com Longo, atualmente estão sendo analisadas as propriedades do fosfato de bismuto monoclínico, principalmente em sua ação como catalisador e bactericida.
Os outros atores do artigo são Marcelo Assis, Ricardo Menasce, Amanda F. Gouveia, Vinicius Teodoro, Natalia Jacomaci, Maria A. Zaghete, Juan Andrés, Gilmar E. Marques, Marcio Teodoro, Albérico B. F. Da Silva e Jefferson Bettini.
O artigo completo está disponível AQUI.
CDMF
O CDMF é um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (Cepids) apoiados pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), e recebe também investimento do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), a partir do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia dos Materiais em Nanotecnologia (INCTMN).
