Low temperature synthesis of CdSiO3 nanostructures

We report the synthesis of single-phase, crystalline CdSiO3 nanostructures at 580ºC; to the best of our knowledge, this is the lowest temperature at which this material is reported to form. The desired phase does not form below 580ºC, since the diffraction peaks are shifted to lower angles in the material treated at 570ºC when compared to JDPDS Card No. 85-0310. The source of silicon has strong influence on the product morphology: Na2SiO3 yields single-phase CdSiO3 in needle-shaped nanostructures, while high surface area mesostructured SiO2 yields coralloid-shaped particles. Low angle X-ray diffractometry reveals that the mesostructured nature of the silica precursor is not maintained in the resulting CdSiO3. Scanning electron microscopy suggests that in this case a transition occurs between the spherical morphology of the precursor and the needle-shape morphology of the material prepared from Na2SiO3. The surface area of the silica precursor has a strong influence in the reaction, since the use of commercial silica with a lower surface area does not yield the desired product.

Descreve-se a síntese de nanoestruturas de CdSiO3 cristalino como fase única a 580ºC; ao que sabemos, esta é a mais baixa temperatura de formação observada até o presente para este composto. A formação da fase desejada ocorre somente a partir de de 580ºC, já que a 570ºC os picos de difração estão deslocados para menores ângulos em relação ao padrão JCPDS 85-0310. A fonte de silício influencia diretamente a morfologia do material: Na2SiO3 leva à formação de nanopartículas na forma de agulhas, ao passo que sílica mesostruturada de alta área superficial leva a partículas coralóides. A difratometria de raios X em baixo ângulo mostra que o caráter mesosestruturado da sílica precursora não se mantém no CdSiO3 resultante. A microscopia eletrônica de varredura sugere que, neste caso, haja uma transição da morfologia esférica do precursor para a morfologia em forma de agulhas do material obtido a partir de Na2SiO3. A área superficial do precursor de sílica utilizado tem influência direta na formação de CdSiO3, pois o uso de sílica comercial de menor área superficial não resulta no produto desejado.

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