Caracterización estructural, espectroscópica y térmica de Pb2V2O7, fase de partida en la síntesis a presión de la perovskita PbVO3

M. R. PINACCA; C. A. LOPEZ; S.A.LARREGOLA; JOSÉ C. PEDREGOSA

BUENOS AIRES

Congreso; XIX CONGRESO ARGENTINO DE FISICOQUIMICA Y QUIMICA INORGANICA; 2015

En los últimos años han adquirido importancialos estudios de especies oxídicas de vanadio en distintos estados de oxidacióny coordinación debido a sus interesantes propiedades magnéticas y eléctricasutilizables en dispositivos lectores y en pilas de óxidos sólidos. Encoordinación octaédrica dan estructuras tipo pirocloro y en coordinacióntetraédrica (divanadatos) estructuras tipo dicromato y thorveititamayoritariamente. Estos estudios generalmente se realizan en compuestos quecontienen el catión Li y metales de transición. Sin embargo, no se encuentrantrabajos suficientes con el catión Pb2+ con configuraciónelectrónica de par inerte. Obtener materiales con este catión y unparamagnético resulta de interés en cuanto a sus propiedades eléctricas ymagnéticas y la potencial aplicación como multiferroicos por ejemplo. Nuestro interés es obtener la perovskitaPbVO3 donde se cumplirían las condiciones previamente enunciadas,sin embargo su síntesis no resulta fácil en condiciones normales de presión ytemperatura. Hemos diseñado una metodología a partir del Pb2V2O7por reactividad a altas presiones para obtener la perovskita deseada. En unaprimera etapa hemos reproducido en polvo microcristalino y hemos efectuado lacaracterización estructural, térmica y espectroscópica del reactivo de partidaPb2V2O7. La estructura de la muestramicrocristalina fue confirmada a partir de DRX de polvo aplicando el método deRietveld; coincidente con la obtenida a partir de monocristal. Nuestrosresultados indican que se trata de la estructura tipo Chervetita, grupoespacial P21a, a = 13,3791 Ǻ, b = 7,1670 Ǻ, c = 7,1072, β = 105,93º. El puente V-O-V es angular conlos oxígenos terminales eclipsados. El ion divanadato libre presenta simetría C2vy en la red cristalográfica hay una disminución de simetría hacia elsitio C1. En base a estos datos se interpreta el espectro FTIR. Losmodos simétricos y antisimétricos del puente V-O-V son activos en IR para estasimetría y aparecen a una diferencia de frecuencia de acuerdo con el ángulo delpuente de alrededor de 200 cm-1,  a 771 y 576 cm-1. Este compuestono sufre transiciones de fase desde temperatura de nitrógeno líquido hasta 600ºC comprobado por la realización del DSC (calorimetría térmica diferencial).Tampoco presenta degradación alguna con el tiempo; difractogramas realizadosdespués de un mes de preparado no presentan modificaciones. En conclusión: seha obtenido Pb2V2O7 con alto grado de pureza yestabilidad apto para su reactividad hacia PbVO3 a alta presión arealizarse en una segunda etapa.