MOREIRA, L. J. S. Caracterização de solos, concreções e nódulos ferruginosos em uma topossequência na Chapada do Apodi - CE. 2013. 76 f. Dissertação (Mestrado em Agronomia/Solos e Nutrição de Plantas) - Centro de Ciências Agrárias, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Francisco Lacerda (lacerda@ufc.br) on 2014-09-15T22:00:19Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_ljsmoreira.pdf: 14298940 bytes, checksum: 4e9bd381a5f90ae0021fa5870acae4b1 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2014-09-23T21:38:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_ljsmoreira.pdf: 14298940 bytes, checksum: 4e9bd381a5f90ae0021fa5870acae4b1 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-23T21:38:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_ljsmoreira.pdf: 14298940 bytes, checksum: 4e9bd381a5f90ae0021fa5870acae4b1 (MD5) Previous issue date: 2013 / The soils of the Apodi Plateau - EC express a great potential for use in irrigated agriculture. Fertile soil are compared to other soi l from Brazil, and have flat terrain feature of this degree of drainage good to moderate. However, there is some interest from researchers in the field of Soil Science, as its genesis and the p resence of nodules in these soils. Aiming to increase the database is necessary to make a chemic al and mineralogical characterization of soils and nodules found in this environment. Five p rofiles (P1, P2, P3, P4 and P5) found in a soil toposequence developed from calcareous Jandaír a were studied. Was used for chemical analyzes as full attack, sulfuric acid, and DCB-ray diffraction X - to obtain data to make it possible to establish relationships for understandi ng the genesis of soils and nodules. The soils generally have uniform levels of iron and titanium, is not noticed big differences between horizons and profiles. However, the differences, P5 differ from those of other profiles, which is of greater depth, more iron and titanium, repres enting a greater degree of weathering expressed by the lower ratio between the contents o f silicon and aluminum (Ki). The concentration of titanium is present in all profile s uniform evidence indicating that these soils were formed in situ. The main minerals found in soil are kaolinite and muscovite - illite. The nodules had high levels of iron, however, there wer e no inverse relationship between the iron content and size of concretions. The titanium conte nt in soil and concretions when summed and compared to profiles showed similar chemically, evidenced the formation of concretions in situ . The main minerals found in nodules and concretion s were kaolinite, quartz, goethite, hematite, anatase and rutile. / Os solos da Chapada do Apodi – CE expressam um grande potencial para uso na agricultura irrigada. São solos férteis quando comparado com outros solos do Brasil, apresentam relevo plano e parte deste possuem grau de drenagem de boa a moderada. No entanto, alguns aspectos são de interesse por parte dos pesquisadores no âmbito da Ciência do Solo, quanto a sua gênese e a presença de nódulos nestes solos. Visando aumentar a base de dados é necessário que se faça uma caracterização química e mineralógica dos solos e nódulos encontrados neste ambiente. Cinco perfis (P1, P2, P3, P4 e P5) de solos encontrados em uma topossequencia desenvolvidos de calcário da formação Jandaíra foram estudados. Utilizaramse de análises químicas como o ataque total, ataquesulfúrico, DCB e difração de raios – X para obtenção de dados para que fosse possível estabelecer relações para a compreensão da gênese dos solos e nódulos. Os solos, de maneira geral apresentam teores uniformes de ferro e titânio, não sendo notadas grandes diferenças entre horizontes e perfis. No entanto, as diferenças existentes, destacam o P5 dos de demais perfis, sendo este de maior profundidade, maior teor de ferro e titânio, representando um maior grau de intemperismo expresso pela menor relação entre os teores de silício e alumínio(Ki). A distribuição uniforme nos teores de titânio em todos os perfis indicam que estes solos foram formados in situ. Os principais minerais encontrados nos solos são caulinita e mica– ilita. Os nódulos apresentaram elevados teores de ferro, no entanto, não foram notadas relação inversa entre o teor de ferro e o tamanho das concreções. Os teores de titânio no solo e nas concreções quando somados e comparados entre perfis apresentaram-se quimicamente semelhantes, evidenciado a formação das concreções in situ. Os principais minerais encontrados nos nódulos e concreções foram caulinita, quartzo, goethita, hematita, anatásio e rutilo. A micromorfologia dos nódulos e concreções indicam que as mesmas estão em processos de degradação.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-08-31T13:19:14Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 770154 bytes, checksum: 8a96ce817f2cdd40d5f44af67c87bb67 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-31T13:19:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 770154 bytes, checksum: 8a96ce817f2cdd40d5f44af67c87bb67 (MD5) Previous issue date: 1997-09-08 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Foram preparadas magnetitas com diferentes graus de substituição isomórfica do ferro por alumínio. As magnetitas foram aquecidas ao ar, a 420- 430oC, dando origem às maghemitas. Estas, aquecidas a 740-750°C, transformaram-se em hematitas. As magnetitas foram caracterizadas por meio de análises químicas por via úmida, medidas de magnetização espontânea, difratometria de raios X, espectroscopia Mössbauer, termogravimetria e por análise térmica diferencial. As maghemitas, bem como as hematitas, foram estudadas pelas mesmas técnicas, com exceção das análises por via úmida e DTA. Os resultados obtidos evidenciaram que na magnetita o íon Al3+ substitui o Fe3+, podendo a substituição se dar tanto no sítio tetraédrico, quanto no octaédrico. Essas substituições favorecem a oxidação do Fe2+, diminuindo, deste modo, a estabilidade da magnetita. Pôde-se observar, também, que a presença do alumínio na estrutura das maghemitas estabiliza o mineral, aumentando a temperatura de transformação em hematita. Foram estabelecidas as relações que correlacionam os teores de alumínio, expressos em termos de mol % de Al2O3, com os parâmetros de rede (a0) das magnetitas e hematitas. / Synthetic magnetites containing different amounts of isomorphic substitution of the iron by aluminium were prepared and thus oxided to maghemites by heating in air at 420–430oC. Samples were to, heated up 740 – 750oC were to convertion to hematite. The magnetites were characterized for conventional chemical analysis, spontaneous magnetization, power X-ray diffraction, Mössbauer spectroscopy, thermogravimetry and differential thermal analysis. The maghemites as well as the hematites was studied for the same techniques, being excepted the conventional chemical analysis and DTA. The results show on that in the magnetite the ions Al3+ substitutes the Fe3+, being the substitution preferentially in tetrahedral sites when compared to octahedral sites. Those substitutions favor the oxidation of the Fe2+, decreasing the stability of the magnetite. It can also be observed that the incorporation of aluminium in the structure of the maghemites stabilizes the compound, increasing the transformation temperature to hematite. They have established relationships that correlated the content of aluminium, expressed in mol % Al2O3, with the lattice parameter, a0, of the magnetites and of hematites.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:15:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseRCMTO.pdf: 4685550 bytes, checksum: b3c8c3775f620b2501022eaae807ee2a (MD5) Previous issue date: 2006-05-04 / Financiadora de Estudos e Projetos / The main subject of this work is to simulate structural and dynamical properties of MeO type alkaline-earth oxides, where Me is an element of the family 2 (Me = Ca, Sr and Ba). The use of the Molecular Dynamics method (MD) was implemented in isobaric-isoenthalpic ensemble (N, P, H), in which the volume is a dynamical variable, in order to study the effect of the pressure and the temperature on such materials. The interaction potential between atoms consists of a pair potential, known as Vashishta- Rahman potential, characterized by terms that represent the steric repulsion, the Coulomb interactions due to charge transfer, the induced charge-dipole interaction due to the large electronic polarizability of the ions, and the last is the van der Waals dipole-dipole interaction. The simulations had been carried out for the three systems composed of 1728 atoms, 864 Me− type atoms and 864 oxygen O . The study of the temperature dependence is carried through the heating of such systems with a rate 4.59 K/ps and, after to reach the solid-liquid phase transistion, each system was submitted to cooling with the same rate that it was heated. Through the trajectories in the phase space it was possible to calculate the density of vibrational states, the pair distribution function, from which it was possible to determine the behavior of the Debye-Waller factor, and the temperature and pressure frequency coefficients for each material. The effect of the hydrostatic pressure on the systems was studied through the implementation of the statical and dynamical calculations. In the first study is possi- xi ble to determine the energetic sequency of the allotropic forms, the cohesivy energies, bulk modules, lattice parameters for each phase of each material. The static pressures of structural phase transistion, between the B1(N aCl) and B2(CsCl) phases, for calcium (CaO), strontium (SrO) and barium (BaO) oxides, were 71.5 GP a, 34 GP a and 105 GP a, respectively. Through the dynamic application of hydrostatic pressure to the systems, the structural phase transformations were observed from B1(N aCl) to B2(CsCl) phases, around 100 GP a, 90 GP a and 220 GP a for calcium (CaO), strontium (SrO) and barium (BaO) oxides, respectively. The confirmation of the structural phase transformations was given by the changes in the coordination number from 6 to 8 (MeO), in the bond angles (O − Me − O) −type from 90◦ and 180◦, B1(N aCl) phase, to 70◦, 109◦ and 180◦ (O − Me − O), which are the characteristic angles of the B2(CsCl) phase, and by the change in the pair distribution functions from the characteristic peaks of the B1(N aCl) phase to the characteristic peaks of the B2(CsCl) phase. A comparison with the experimental results in literature is made in order to validate our results. / Este trabalho objetiva discutir as propriedades estruturais e dinâmicas relacionadas com os óxidos alcalino-terrosos do tipo MeO, onde Me é um elemento da família 2A (Me = Ca, Sr e Ba). A utilização do método de Dinâmica Molecular (DM) se dá no ensemble isobárico-isoentálpico (N, P, H), no qual o volume é considerado como uma variável dinâmica, a fim de estudarmos os efeitos da pressão e da temperatura sobre tais materiais. Para tanto, é proposto um potencial de interação entre os átomos que consiste em um potencial de pares, conhecido como potencial de Vashishta-Rahman, caracterizado por termos que levam em consideração as interações de repulsão estereométrica, de Coulomb, carga-dipolo e de Van der Waals. As simulações foram realizadas sobre três sistemas compostos por 1728 átomos, dos quais 864 átomos são de Me e 864 átomos são de oxigênio O. O estudo da dependência com a temperatura é realizado através do aquecimento de tais sistemas a uma taxa de 4.59 K/ps e, após atingir a transição de fase sólido-líquido cada sistema é submetido a umresfriamento coma mesma taxa coma qual foi aquecido. Através das trajetórias no espaço de fase é possível calcular a densidade de estados vibracionais, as funções de distribuição de pares, de onde é possível determinar o comportamento do fator de Debye-Waller, e os coeficientes de freqüência com a temperatura e pressão para cada material em estudo. Os efeitos da pressão hidrostática sobre os sistemas são estudados através da implementação dos cálculos estático e dinâmico. No primeiro estudo é possível deter- ix minar a sequência energética das formas alotrópicas, as energias de coesão, módulo volumétrico, parâmetros de rede para cada fase de cada material. As pressões estáticas de transição de fase estrutural, entre as fases B1(N aCl) e B2(CsCl), para os óxidos de cálcio (CaO), estrôncio (SrO) e bário (BaO) foram de 71.5 GP a, 34 GP a e 105 GP a, respectivamente. Através da aplicação dinâmica de pressão hidrostática nos sistemas, são observadas as transformações de fase estrutural, obtidas dinamicamente, da fase B1(N aCl) para a fase B2(CsCl), em torno de 100 GP a, 90 GP a e 220 GP a para os óxidos de cálcio (CaO) , estrôncio (SrO) e bário (BaO) respectivamente. A confirmação das transformações de fase estrutural é dada através das mudanças no número de coordenação de 6 para 8 (MeO), dos ângulos de ligação do tipo O −Me−O que apresentaram os valores característicos da fase B1(N aCl) de 90◦ e 180◦ e conforme os sistemas são submetidos à aplicação de pressão, seus ângulos se deslocam para 70◦, 109◦ e 180◦ (O − Me − O) , que são os ângulos característicos da fase B2(CsCl), e das funções de distribuição de pares onde há um deslocamento dos picos característicos da fase B1(N aCl) para os picos característicos da fase B2(CsCl). A comparação com os resultados experimentais relatados na literatura é feita de modo a validar nossos resultados.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, Programa de Pós-Graduação em Física, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2018-04-10T18:14:22Z No. of bitstreams: 1 2017_CamilaJéssicaLetti.pdf: 8280537 bytes, checksum: 12cea11d3195702e133f4014b6f852e5 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-04-18T21:44:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_CamilaJéssicaLetti.pdf: 8280537 bytes, checksum: 12cea11d3195702e133f4014b6f852e5 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-18T21:44:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_CamilaJéssicaLetti.pdf: 8280537 bytes, checksum: 12cea11d3195702e133f4014b6f852e5 (MD5) Previous issue date: 2018-04-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). / O objetivo deste estudo foi investigar a influência da matriz polimérica nas propriedades de nanocompósitos híbridos na forma de filmes formados por nanopartículas de óxido de ferro e diferentes polieletrólitos (polianilina, hidrocloreto de poli(dialil dimetilamônio) ou poliestireno sulfonado de sódio). Os filmes foram depositados em substratos planos por meio da técnica de automontagem camada por camada, do inglês layer-by-layer (LbL). As nanopartículas de óxido de ferro foram sintetizadas pelo método de co-precipitação em meio alcalino e subsequentemente estabilizadas em meio ácido ou funcionalizadas com ácido cítrico, formando suspensões em meio aquoso. Após a caracterização dos coloides magnéticos, esses foram utilizados como fonte de nanopartículas para a deposição dos filmes híbridos pela técnica LbL. As propriedades estruturais e a morfologia dos nanofilmes preparados foram investigadas por meio das técnicas de espectroscopias UV-vis e Raman, e de microscopia de força atômica. Enquanto as propriedades magnéticas foram estudadas por meio de curvas de magnetização em função do campo aplicado, e em função da temperatura e por ressonância ferromagnética em função da direção do campo aplicado. As análises dos dados de campo de ressonância, obtidos por ressonância ferromagnética para diferentes direções do campo magnético aplicado, foram realizadas considerando-se o modelo de Smit-Beljers. O comportamento superparamagnético das nanopartículas de óxido de ferro foi mantido na configuração de nanocompósitos. As propriedades magnéticas tais como o campo coercivo e a temperatura de bloqueio dependem da espessura dos nanofilmes, do tipo de polímero empregado. Os dados de ressonância ferromagnética indicaram que os valores de campo de ressonância e de largura de linha em função da direção do campo magnético aplicado dependem da matriz polimérica. / The aim of this study was to investigate the influence of the polymer matrix on the properties of hybrid nanocomposites in the form of films formed by iron oxide nanoparticles and different polyelectrolytes (polyaniline, poly (diallyl dimethylammonium hydrochloride) or sulfonated sodium polystyrene). The films were deposited on flat substrates by Layer-by-Layer (LbL) self-assembling technique. The iron oxide nanoparticles were synthesized by aqueous co-precipitation and subsequently stabilized in acidic medium or functionalized with citric acid and then suspended in aqueous medium. After the magnetic colloids characterization, these were used as source of nanoparticles for the deposition of the hybrid films by LbL technique. The structural properties and morphology of nanofilms were investigated using UV-vis and Raman spectroscopy and atomic force microscopy techniques. While the magnetic properties were studied by magnetization curves as function of the applied field, magnetization as a function of the temperature and by ferromagnetic resonance as a function of the applied field direction. The analysis of the resonance field data obtained by ferromagnetic resonance for different directions of the applied magnetic field were performed considering the Smit-Beljers model. The superparamagnetic behavior of the iron oxide nanoparticles was maintained in the nanocomposite configuration. The magnetic properties such as the coercive field and the blocking temperature depend on the thickness of the nanofilms, the type of polymer employed. The ferromagnetic resonance data indicated that the resonance field and line width values as a function of the direction of the applied magnetic field depend on the polymer matrix.

Na presente tese, foi investigado o crescimento térmico de filmes dielétricos (óxido de silício e oxinitreto de silício) sobre carbeto de silício. Além disso, os efeitos da irradiação iônica do SiC antes de sua oxidação, com o intuito de acelerar a taxa de crescimento do filme de SiO2, também foram investigados. A tese foi dividida em quatro diferentes etapas. Na primeira, foram investigados os estágios iniciais da oxidação térmica do SiC: mudanças no ambiente químico dos átomos de Si foram observadas após sucessivas etapas de oxidação térmica de uma lâmina de SiC. A partir desses resultados, em conjunto com a análise composicional da primeira camada atômica da amostra, acompanhou-se a evolução do processo de oxidação nesses estágios iniciais. Na etapa seguinte, foram utilizadas as técnicas de traçagem isotópica e análise por reação nuclear com ressonância estreita na curva de seção de choque na investigação do mecanismo e etapa limitante do crescimento térmico de filmes de SiO2 sobre SiC. Nesse estudo, compararam-se os resultados obtidos de amostras de óxidos termicamente crescidos sobre Si e sobre SiC. Na terceira etapa, foram investigados os efeitos da irradiação iônica do SiC antes de sua oxidação nas características finais da estrutura formada. Finalmente, comparam-se os resultados da oxinitretação térmica de estruturas SiO2/SiC e SiO2/Si utilizando dois diferentes gases: NO e N2O.

Orientador: Paulo Noronha Lisboa Filho / Banca: Paulo Tambasco de Oliveira / Banca: Angela Maria Moraes / Banca: Ana Paula Ramos / Banca: Valdecir Farias Ximenes / Resumo: O titânio e suas ligas são utilizados em diversas aplicações, dentre elas em implantes ortopédicos e dentários devido à sua reconhecida biocompatibilidade. No entanto, falhas e subsequentes efeitos colaterais clínicos ainda são recorrentes em implantes. Neste contexto, melhorias podem ser alcançadas projetando biomateriais nos quais o bulk e a superfície do titânio são independentemente modificadas. Deste modo, filmes finos nanoestruturados de óxidos metálicos, tais como TiO2 e ZnO, podem melhorar as propriedades físico-químicas, a biocompatibilidade e a resistência à corrosão dos implantes de titânio. Além disso, a conjugação de biomoléculas, como peptídeos derivados da proteína da matriz dentinária 1 (DMP1), na superfície dos óxidos metálicos pode melhorar sua bioatividade, acelerando o processo de osteointegração. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi funcionalizar óxidos metálicos com diferentes moléculas bifuncionais e investigar as propriedades físico-químicas de grupos silano, amino, ácido carboxílico, tiol e hidroxila que atuaram como espaçadores entre os óxidos metálicos e os peptídeos da DMP1. Além disso foram realizadas análises de biocompatibilidade, mineralização, resistência à corrosão e à tribocorrosão das superfícies bio-funcionalizadas com os peptídeos da DMP1. Neste trabalho, filmes de TiO2 e ZnO nanométricos foram sintetizados pelo método sol-gel e depositados pela técnica spin coating em substratos de titânio. Posteriormente, os filmes finos de óxidos... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Titanium and its alloys are used in a variety of applications, including orthopedic and dental implants because of their recognized biocompatibility. However, failures and subsequent clinical side effects are still recurrent in implants. In this context, improvements can be achieved by designing biom aterials in which the bulk and surface of the titanium are independently tailored . Thus, nanostructured metal oxides thin films, such as TiO 2 and ZnO, can improve the physicochemical properties, biocompatibility and corrosion resistance of titanium implant s. In addition, the conjugation of biomolecules, such as peptides derived from the dentin matrix 1 protein (DMP1), on the surface of the metal oxides can improve their bioactivity, accelerating the os t eointegration process. Therefore, the objective of thi s work was to functionalize metal oxides with different bifunctional molecules and to investigate the physicochemical properties of silane, amino, carboxylic acid, thiol and hydroxyl groups that act as spacers between metal oxides and DMP1 peptides. In add ition, biocompatibility, mineralization, corrosion and tribocorrosion resistance of the bio - functionalized surfaces were performed. In this work, nanosized TiO 2 and ZnO thin films were synthesized by sol - gel method and deposited by spin coating technique o n titanium substrates. Subsequently, the thin films of metal oxides were functionalized with (3 - aminopropyl) trimethoxysilane (APTMS), 3 - (4 - aminophenyl) pr... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

O principal objetivo desse trabalho foi desenvolver um procedimento de medição para a espessura da camada de óxidos do interior de tubos de caldeiras aquatubulares utilizando o ensaio de ultrassom. A fim de confirmar os resultados das medições por ultrassom foram também feitas medições dessas camadas por metalografia e, com base nos seus valores, foram calculadas as temperaturas médias de operação dos tubos e comparadas com a temperatura de projeto prevista. A medição da espessura dessa camada de óxidos faz parte de uma técnica para buscar informações das condições operacionais do tubo, uma vez que existe uma relação matemática entre a espessura dessa camada, o tempo e a temperatura de operação do tubo. Esse trabalho teve uma grande ligação com a prática, pois foi desenvolvido para ser aplicado como uma técnica para auxiliar na avaliação das causas de ruptura dos tubos do superaquecedor de uma caldeira em operação. Os estudos descritos nesse trabalho, feitos com amostras retiradas de uma caldeira e com base em informações de tempo de operação fornecidos pela empresa proprietária da caldeira, permitiram confirmar que é possível medir camadas de magnetita a partir de valores entre 0,10 e 0,15mm (100 e 150µm) por ultrassom, no entanto para as condições práticas de campo é mais seguro considerar o valor limite mínimo de 0,20mm (200µm). Foi constatado também que a medição de espessura da camada de óxido em um lote de tubos por meio do ensaio de ultrassom necessita ser confirmada em ao menos uma amostra de tubo por meio do exame metalográfico. Isso se deve ao fato que o exame metalográfico confirma ou refuta os resultados do ultrassom e permite obter várias informações adicionais importantes sobre o tipo de camada e microestrutura do material. / The main aim of this work was to develop a thickness measurement procedure for the internal oxide layer thickness of aquatubular boilers tubes by means of ultrasound test. To confirm the measurement results by ultra-sound were also made layer measurements by means of metallography and, based on these values, the medium operation temperatures were calculated and compared with the temperatures of the project. The measurement of the oxide layer is part of a technique to obtain information about the operational conditions of the tube, because there is a mathematical relationship between the thickness of the layer, the time and the temperature of tube operation. This work was performed on samples extracted from an industrial boiler and could be used as a tool to aid in the analysis of superheater tubes that fail in service. The operational time data of the boiler was obtained from the industry and confirmed that it is possible to measure oxide layers from values between 0,10mm and 0,15mm (100µm and 150µm) by means of ultrasound testing, but for the practical field conditions it is more secure to consider the minimum limit value 0,20mm (200µm). It was also verified that the oxide layer thickness measurement of a lot of tubes by means of ultra-sound need to be confirmed in at least one tube sample by means of metallographic exam. This is due the fact that metallographic exam confirms or refutes the ultrasound test results and permits several additional important information about the layer type and material microstructure.

No presente trabalho, é apresentado o desenvolvimento de novos nanocompósito híbridos orgânico-inorgânico, especificamente MnO2/Blendas poliméricas condutoras (BPC) e nanofibras de V2O5 e V2O5/Pani, com propriedades diferenciadas. Estes óxidos nanoestruturados com morfologia definida, bem como a sua combinação com matrizes de polímeros condutores, apresentaram as características necessárias para um bom desempenho como material para catodos de baterias secundárias de lítio e/ou supercapacitores. Através dos resultados obtidos, foi possível demonstrar, de maneira inequívoca, que é possível alcançar um nanocompósito de óxido de metal de transição/polímero condutor, eletroativo e com morfologia definida mediante a síntese por micela reversa. A caracterização das BPC (Pani/PMMA e Ppy/PMMA) mostrou suas vantagens como matrizes para suportar e dispersar nanopartículas de MnO2, evitando o uso de carbono para aumentar a condutividade eletrônica do óxido. Particularmente, a utilização de nanocompósitos MnO2/(Ppy/PMMA), como material para supercapacitores, demonstrou que a distribuição homogênea das nanopartículas de MnO2 na BPC favorece a rápida difusão dos íons, o que indica que as nanopartículas, imobilizadas numa matriz polimérica condutora, tornam o material mais acessível à inserção de ambas as espécies (íons e elétrons). Comprovou-se a diferença de estabilidade mecânica entre as nanofibras de V2O5 e V2O5/Pani, revelando que a presença do polímero minimiza as variações, nas propriedades mecânicas da matriz inorgânica, durante o processo de intercalação de Li+. As nanofibras de V2O5/Pani revelaram uma maior capacidade especifica e uma cinética de intercalação mais rápida (devido ao caminho difusional mais curto no sólido nanoestruturado), que as nanofibras de V2O5. A presença de Pani, nas nanofibras, diminui a queda ôhmica e fornece um caminho condutor alternativo para unir as partículas isoladas do óxido, tornando-as eletroquimicamente ativas. De uma maneira geral, observou-se um sinergismo entre os materiais, isto é, a combinação de características positivas dos polímeros condutores eletrônicos junto às dos óxidos geraram um novo material com propriedades melhoradas, quando comparados aos componentes originais. / In this work, new nanostructures formed from a mixture of MnO2 and conducting polymer blends (CPB), and new materials with specific morphology (nanofibers), constituted of V2O5 and V2O5/Pani have been investigated for application in energy storage devices, specifically, as cathode material for secondary lithium batteries and supercapacitors. Different nanostructures were prepared by reverse micelle method. Colloidal assemblies are used to control the size and the shape of the particles. The growth of the obtained particles was controlled by two condition: (i) time of the synthesis and (ii) size of the polar core. The characterization of CPB (Pani/PMMA and Ppy/PMMA) shown that this blends give an opportunity for the design of materials with improved properties, (stability, charge propagation dynamics) affording an ultimate degree of dispersion for the nanoparticles (MnO2). We also describe the preparation of electrodes with hybrid films formed by MnO2 dispersed into CPB. The resulting modified electrodes have been used for the fabrication of a supercapacitor and cathodes for lithium batteries. On the other hand, we explore the relationship between the nanoscale morphology and electrochemical performance of V2O5 and V2O5/Pani nanofibers. Both type of sample were examined by several techniques to characterize their structure and morphology. It was found that V2O5/Pani shows improved cycling behavior compared to the V2O5 one. The polymer looks to improve capacity of the nanohybrid electrodes due to the homogeneous distribution of the induced stress during cycling. The rate capabilities of the nanostructured electrodes were compared with the obtained value for thin-film electrodes containing the same type of the electrode material. Spectroscopy electrochemical impedance and cyclic voltammetry experiments have shown that the nanostructured electrode affords higher solid state kinetic and capacities than thin film electrodes. Therefore, the general notion behind these efforts is to combine the attractive properties of each material (conducting polymers and metal transition oxides)while taking advantage of synergistic effects that might mitigate against unattractive features observed for the individual materials.

Submitted by Livia Mello (liviacmello@yahoo.com.br) on 2016-09-23T20:30:03Z No. of bitstreams: 1 TeseBHRL.pdf: 7635234 bytes, checksum: ace0e64e8d66b9fe47a96a9167d61810 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-26T20:34:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseBHRL.pdf: 7635234 bytes, checksum: ace0e64e8d66b9fe47a96a9167d61810 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-26T20:34:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseBHRL.pdf: 7635234 bytes, checksum: ace0e64e8d66b9fe47a96a9167d61810 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-26T20:35:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseBHRL.pdf: 7635234 bytes, checksum: ace0e64e8d66b9fe47a96a9167d61810 (MD5) Previous issue date: 2015-12-17 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / The use of metal oxide nanoparticles in nanocomposite has provided new and interesting properties and is one of the most promising areas in composites. Compatibility between these nanoparticles and polymer matrix is the most critical fator on development of these materials. In this context, this thesis project has focused on study of synthesis and functionalization of magnetite nanoparticles (Fe3O4) aiming its incorporation into bisphenol A based diglycidyl ether based to produce nanocomposites with very high compatibility between dispersed and matrix phases. Synthesis and functionalization of nanoparticles were performed in a single step by thermodecomposition of iron (III) acetylacetonate in poly (1,4- butanediol) with molar weight 1000, which served both as a solvent for the reaction as a source of molecules for surface functionalization of the nanoparticles. Nanoparticles with an average size of 8,4 nm and with high volume fraction of organic layer were obtained and the synthesis was highly reproducible. The produced nanocomposite exhibited high homogeneity of nanoparticles dispersion and the absence of large agglomerates. The interaction between the nanoparticles and matrix occurred through the chemical reaction between the functional groups of the organic layer and the DGEBA, as was expected, and through intercalation of DGEBA molecules between the molecules from the organic layer, thereby creating a new interphase with unique properties. Due to the high volume fraction of this new phase, the density and modulus of elasticity exhibited behavior that could not be explained by traditional methods. A new approach was used to develop a model that considered this third phase and set more consistently to the experimental data obtained, and showing the domain of this new interphase on the nanocomposite`s properties. / O uso de nanopartículas de óxidos metálicos em nanocompósitos tem proporcionado novas e interessantes propriedades e é uma das áreas mais promissoras em compósitos. A compatibilização entre essas nanopartículas e a matriz polimérica é ainda um dos pontos mais críticos no desenvolvimento desses materiais. Nesse contexto, esse projeto de tese teve como foco estudar a síntese e funcionalização de nanopartículas de magnetita (Fe3O4) visando sua incorporação em matriz polimérica a base de diglicidil éter bisfenol A (DGEBA) para produção de nanocompósitos em que matriz e fase dispersa apresentam altíssima compatibilidade. A síntese e funcionalização das nanopartículas foram feitas em uma única etapa através da termodecomposição de acetilacetonato de ferro (III) em poli(1,4 butanodiol) de massa molar 1000, que atuou tanto como solvente da reação quanto fonte de moléculas para a funcionalização superficial das nanopartículas. Nanopartículas com tamanho médio 8,4 nm e com alta fração volumétrica de capa orgânica foram obtidas e a síntese se mostrou altamente reprodutível. Os nanocompósitos produzidos apresentaram uma alta homogeneidade de dispersão de nanopartículas e ausência de grandes aglomerados. A interação entre as nanopartículas e matriz ocorreu através da reação química entre os grupos funcionais da capa orgânica e do DGEBA, como era esperado, e também através da intercalação de moléculas de DGEBA entre as moléculas que formam a capa orgânica, criando assim uma nova interfase com propriedades únicas. Devido à altíssima fração volumétrica dessa nova fase, a densidade e o módulo de elasticidade apresentaram comportamentos que não puderam ser explicados pelos métodos tradicionais. Uma nova abordagem foi usada para desenvolver um modelo que considerou essa terceira fase e se ajustou de forma mais coerente aos dados experimentais obtidos, mostrando o domínio dessa nova fase sobre as propriedades do nanocompósito.

Submitted by Miguel Henrique Boratto null (miguelhboratto@gmail.com) on 2018-03-24T19:01:03Z No. of bitstreams: 1 M H Boratto - Tese doutorado.pdf: 5163282 bytes, checksum: 63d587fd9642d9da4a7eb0173248c3e9 (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Marlene Zaniboni null (zaniboni@bauru.unesp.br) on 2018-03-26T16:38:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 boratto_mh_dr_bauru.pdf: 5163282 bytes, checksum: 63d587fd9642d9da4a7eb0173248c3e9 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-26T16:38:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 boratto_mh_dr_bauru.pdf: 5163282 bytes, checksum: 63d587fd9642d9da4a7eb0173248c3e9 (MD5) Previous issue date: 2018-02-09 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este trabalho compreende o estudo de óxidos semicondutores (Sb:SnO2 e TiO2) e isolantes (ZrO2) obtidos via sol-gel, e a investigação de suas propriedades, de modo a avaliar estes materiais como alternativa para aplicação em dispositivos eletrônicos, tais como Capacitor Metal-Isolante-Metal (MIM), transistores de filmes finos (TFT) e memristores. Os filmes finos de SnO2 foram obtidos através de duas soluções com diferentes tempos de envelhecimento. Os filmes finos de ZrO2 também foram obtidos a partir de duas soluções, produzidas por dois métodos distintos, não-alcoóxido e polimérico. A deposição dos filmes finos foi realizada por dip- e spin-coating, e as caracterizações foram realizadas através das técnicas de DRX, AFM, MEV, Microscopia Confocal, EDX, RBS, TG/DSC, Espectroscopia no espectro UV-Vis, Voltametria Cíclica e Espectroscopia de Impedância, afim de melhor compreender as relações entre propriedades morfológicas e estruturais dos filmes e suas propriedades elétricas. As características de filmes finos de Sb:SnO2 e ZrO2 foram analisadas em dispositivos TFT e MIM, respectivamente. Alternativamente, TiO2 foi acoplado ao Sb:SnO2 e juntos foram aplicados em memristores devido às propriedades elétricas da junção destes semicondutores. Os resultados das análises dos diferentes tipos de dispositivos eletrônicos investigados neste trabalho são discutidos considerando suas diversas características, e são também propostas opções de possíveis melhorias para tais dispositivos tornarem-se comparáveis aos estados-da-arte já existentes. / This work comprises the study of oxide semiconductors (Sb-doped SnO2 and TiO2) and insulating materials (ZrO2) obtained by sol-gel, and the investigation of their properties, aiming to evaluate these materials as alternative for application in electronic devices, such as Metal-Insulator-Metal (MIM) capacitors, Thin Film Transistors (TFT), and Memristors. The SnO2 thin films were obtained by two solutions with different aging times. The ZrO2 thin films were also obtained by two solutions, synthesized from two distinct methods, non-alkoxide and polymeric. The thin film deposition occurred mainly by dip- and spin-coating techniques, and the characterizations were performed through the techniques of XRD, AFM, SEM, Confocal Microscopy, EDX, RBS, TG/DSC, UV-Vis Spectroscopy, cyclic voltammetry and Impedance spectroscopy, in order to better understand the relations between the morphological and structural properties of these films and their electrical properties. The properties of Sb:SnO2 and ZrO2 thin films were analyzed in TFT and MIM devices, respectively. Alternatively TiO2 was coupled with Sb:SnO2 and applied to Memristors due to the electrical properties of this semiconductor junction. The analysis and results of the different devices investigated in this work are discussed considering their several characteristics, and it is also suggested options for possible enhancements for these devices become comparable to existent state-of-the-art devices.