Submitted by Alison Vanceto (alison-vanceto@hotmail.com) on 2017-05-22T12:58:51Z No. of bitstreams: 1 DissYJOR.pdf: 3749771 bytes, checksum: 98b6729837eaa69cb6eb598ad207cfcf (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-05-23T20:35:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissYJOR.pdf: 3749771 bytes, checksum: 98b6729837eaa69cb6eb598ad207cfcf (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-05-23T20:35:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissYJOR.pdf: 3749771 bytes, checksum: 98b6729837eaa69cb6eb598ad207cfcf (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-25T19:51:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissYJOR.pdf: 3749771 bytes, checksum: 98b6729837eaa69cb6eb598ad207cfcf (MD5) Previous issue date: 2016-03-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / We report a systematic study on the structural, morphological and optical properties of Zn1−xCoxO thin films grown by spray pyrolysis. The employed nominal concentrations were up to 15 Co %. The films were deposited on glass substrates between 220-300 o C using precursors such as zinc acetate and cobalt acetate in aqueous solutions. The effects of Co-doping on structural, morphological and optical properties were investigated by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), optical transmittance and absorbance as well as photoluminescence (PL). The XRD results indicated that all films are polycrystalline with wurtzite crystal structure, a preferential growth direction in c-axis, and no secondary phases. SEM images generally showed uniform surface, and few regions have irregularities due to effects of the inclusion of cobalt as well as substrate deposition temperature. The spectra of transmittance and absorbance exhibited the transitions d-d due to Co2+ ion, a redshift of the absorption-edge and changes in the absorption band intensity with increasing of nominal Co-doping. These observations revealed the substitution of Zn ions Zn2+ and the presence of Co in the state 2+ in tetrahedral coordination in the ZnO lattice. Furthermore, there was a narrowing in band gap of 28 meV by percentage of Co inserted into the lattice. The PL spectra of ZnCoO samples presented three bands associated to near-band-edge absorption (NBE), structural defects and intratomic emissions of Co2+. Their optical emissions were characterized by the presence of traps which capture carriers and affect significantly the emissions. Through a qualitative model in a temperature range we interpreted these traps as potential fluctuations up to 17 meV. We also discussed the annealing in selected samples. / Apresentamos um estudo sistemático sobre as propriedades estruturais, morfológicas e ópticas de filmes Zn1−xCoxO com concentrações nominais de Co até 15% obtidos por spray pirólise. Os filmes foram depositados sobre substratos de vidro entre 220 - 300 oC, utilizando como precursores acetato de zinco e acetato de cobalto em solução aquosa. Os efeitos da dopagem com Co nas propriedades estruturais, morfológicas e ópticas foram estudados por difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), transmitância e absorbância óptica, e fotoluminescência (PL). Os resultados de DRX indicaram que todos os filmes são policristalinos, com estrutura cristalina do tipo wurtzita e direção de crescimento preferencial no eixo c, com ausência de fases secundárias. As imagens do MEV, em geral, mostraram que as superfícies são uniformes, com irregularidades em algumas regiões devido aos efeitos da inserção de Cobalto e da temperatura de deposição do substrato. Nos espectros de transmitância e absorbância, observaram-se a presença das transições d-d do íon de Co2+, o deslocamento da borda de absorção para baixas energias, e a variação da intensidade da banda de absorção das transições d-d com o aumento da dopagem nominal de Co. Estas observações revelaram a substituição dos íons de Zn2+ e a presença de Co no estado +2 na coordenação tetraédrica na rede do ZnO. Além disso, houve uma redução da energia do bandgap de 28 meV por porcentagem de Co inserido na rede. Os espectros de PL das amostras de ZnO dopado com Co apresentaram três bandas associadas à emissão próxima à borda de absorção óptica, defeitos estruturais e emissão intratômica do Co2+. A emissão óptica dos filmes foi caracterizada pela presença de armadilhas que localizam os portadores de carga e afetam significativamente as bandas de emissão no intervalo de temperatura estudado. Através de um modelo qualitativo interpretamos estas armadilhas como flutuações de potencial com profundidades de até 17 meV. Discutimos também o tratamento térmico em amostras selecionadas.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:19Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-03-05Bitstream added on 2014-06-13T20:07:39Z : No. of bitstreams: 1 catto_ac_me_bauru.pdf: 1118478 bytes, checksum: 91862c7c0ab732aaf99e455ed18b8bb1 (MD5) / As alterações climáticas, em grande parte, proveniente da emissão de CO2 derivado da queima de combustíveis fósseis para produção de energia, têm incentivado a pesquisa e o desenvolvimento de novas fontes alternativas de energia menos pulentes e que produzam pouco impacto ambiental. Uma das alternativas energéticas mais promissoras é a energia gerada pelo sol, principalmente em países onde há um alto índice de incidência de radiação solar. O óxido de zinco (ZnO) apresenta transmitância óptica na região do visível acima de 80% e baixa resistividade elétrica. Este material tem sido estudado como candidato para substituir o In2O3:Sn (ITO) em aplicações como eletrodos de células solares, pois além de ser economicamente viável, é atóxico e possui alta estabilidade química. Neste trabalho filmes finos de ZnO puro foram depositados pelas técnicas de spin, dip-coating e evaporação por feixe de elétrons (EBE). As resinas precursoras de ZnO foram sintetizadas pelo método dos precursores poliméricos utilizando diferentes precursores de Zn (acetato, óxido ou nitrato de zinco), com a finalidade de investigar as propriedades estruturais e ópticas dos filmes finos de ZnO preparado por diferentes técnicas e diferentes precursores. Os filmes foram caracterizados por difração de raios-X (DRX), medidas de espectro na região do UV-vi e microscopia de força atômica (AFM). Todas as amostras obtidas através das diferentes técnicas de deposição apresentaram alto grau de transmitância óptica (80%) e o mesmo valor de energia de gap (3,28 e V). Também foram obtidas amostras na forma de pó, sintetizado com os três diferentes precursores, visando um estudo aprofundado da influência do precursor utilizado nas propriedades do material. As amostras foram caracterizadas por difração de raios X, análises... / Climate changes are mainly due to the increasing CO2 atmospheric concentration caused by the burning of fossils fuels. In this context, researh and development of alternative sources of renewable energy have been encouraged for energy production. One of most promising alternative for energy production is Solar Energy, especially in countries with high incidence of solar radiation. Zinc oxide thin films usually have high transmittance in the visible range and low resistivity. This material has been studied as a candidate to replace In2O3:Sn(ITO) in applications such as electrodes in solar cells due of the righ cost of indium and its limited availability. Furthermore ZnO is chemically stable and non-toxic. In this work undoped zinc oxide thin films were deposited by the techniques of spin-coating, dip-coating and Electron beam evaporation (EBE). Resins of ZnO were synthesized by the polymeric precursor method using different zinc precursors (zinc acetate, oxide or nitrate) in order to study the structural and optical properties of thin films prepared by different techniques and using different precursors. The prepared samples were characterized by X-ray diffraction measurements (XRD), UV-vis spectra, and atomic force microscopy (AFM). All samples prepared by different deposition techiniques present transmition larger than 80% in the visble range and band gap of 3,28 eV. Also were obtained powder or ZnO synthesized using three different precursor in order to study the influence of precursor utilized in properties of material. The powder were characterized by X-ray diffraction (XRD), photoluminescence (PL) spectroscopy, field emission scanning microscopy (FE-SEM), thermogravimetry (TG) and differential thermal analysis (DTA). Through these characterization techniques it was showed that the polymeric precursor... (Complete abstract click electronic access below)

O trauma dental é uma das principais causas da reabsorção radicular. A reabsorção radicular é uma perda patológica progressiva da dentina e do cemento em um dente permanente, que pode ocorrer dentro do dente, ou na superfície externa do dente. Uma proposta de pasta obturadora densa, composta por Ca(OH)2, gel de clorexidina 2% (CHX) e óxido de zinco (ZnO) vem sendo utilizada como protocolo para dentes com reabsorção radicular. Apesar das propriedades do Ca(OH)2, CHX e ZnO serem amplamente estudadas de forma individual, há pouca informação na literatura sobre o mecanismo de ação da associação entre Ca (OH)2, CHX e ZnO. Portanto, o objetivo do estudo foi avaliar propriedades biológicas e físico-químicas desta associação. Neste estudo foram analisadas as propriedas de: atividade antimicrobiana, radiopacidade, escoamento, liberação de ions cálcio, avaliação de pH, citotoxicidade, bioatividade e proliferação celular a partir de pastas intracanais, como segue: Natrosol; Natrosol + ZnO; Natrosol + Ca(OH)2; Natrosol + ZnO + Ca(OH)2; 2% CHX; 2% CHX + ZnO; 2% CHX + Ca(OH)2; 2% CHX + ZnO + Ca(OH)2. Todos os ensaios foram realizados em triplicatas. Foi realizada uma análise estatística descritiva e inferencial. Os dados foram analisados estatísticamente, seguindo o teste de normalidade (teste de Shapiro-Wilk). A análise estatística foi realizada com o software GraphPad Prism 7 (GraphPad Software Inc., La Jolla, CA, EUA), com um nível de significância de 5%. O efeito antimicrobiano das pastas contra E. faecalis dependia da presença de CHX. Os halos de inibição mais elevados para C. albicans foram associados com Ca(OH)2 + CHX. Apenas as pastas com ZnO demonstraram uma radiopacidade superior a 3 mm Al, o Ca(OH)2 reduziu a radiopacidade das pastas contendo ZnO. As pastas que não continham Ca(OH)2 não liberaram ions de cálcio. Existe uma tendência para aumentar o pH até 14 dias. Os grupos com CHX apresentaram maior escoamento do que o natrosol quando misturados apenas com Ca(OH)2 ou ZnO. O teste de proliferação celular mostrou o fechamento contínuo da ferida de acordo com o tempo em todos os grupos avaliados, com exceção da CHX. Todos os grupos que continham Ca(OH)2 apresentaram maior formação de nódulos mineralizados de acordo com o tempo e uma atividade enzimática aumentada, exceto para o grupo CHX. Todos os grupos que continham Natrosol na sua composição apresentaram resultados acima ou próximos da linha de controle para a citotoxicidade. O grupo CHX apresentou uma taxa de viabilidade inferior a 50%, mas quando acompanhado de Ca(OH)2 ou ZnO mostrou taxas de viabilidade semelhantes às da linha de controle. Concluiu-se que a pasta obturadora composta por CHX + ZnO + Ca(OH)2 demonstrou efeitos biológicos favoráveis, como bioatividade, citotoxicidade e proliferação celular e mostrou a liberação de Ca+, alto pH, atividade antimicrobiana principalmente devido à presença de CHX e Ca(OH)2. / Dental trauma is a major cause of root resorption. Root resorption is a pathological progressive loss of dentine and cementum in a permanent tooth, that can occur inside/internal the tooth, or on the external surface of the tooth. A proposal of dense filling paste, composed of Ca (OH) 2, chlorhexidine gel 2% (CHX) and zinc oxide (ZnO) has been used as a protocol for teeth with root resorption. Despite the properties of Ca(OH)2, CHX and ZnO have been extensively studied, there is little information on the literature regarding the mechanism of action on the association among Ca(OH)2, 2% CHX and ZnO. Therefore, the aim of the study was to test biological and physicochemical properties by this filling paste. In this study the properties of antimicrobial activity, radiopacity, flow, calcium ions release, pH evaluation, cytotoxicity, bioactivity and cell proliferation from intracanal pastes were analyzed as follows: Natrosol; Natrosol + ZnO; Natrosol + Ca(OH)2; Natrosol + ZnO + Ca(OH)2; 2% CHX; 2% CHX + ZnO; 2% CHX + Ca(OH)2; 2% CHX + ZnO + Ca(OH)2. All assays were performed in triplicate. A descriptive and inferential statistical analysis was performed. The data were statistical analyzed, following the normality test (Shapiro-Wilk test). Statistical analysis was carried out with the software GraphPad Prism 7 (GraphPad Software Inc., La Jolla, CA, USA), at a 5% level of significance. Antimicrobial effect of the pastes against E. faecalis depended on the presence of CHX. The highest inhibition haloes for Candida albicans were associated with Ca(OH)2 + CHX. Only pastes with ZnO demonstrated radiopacity higher than 3 mm Al, Ca(OH)2 reduced the radiopacity of the pastes containing ZnO. Pastes that did not contain Ca(OH)2 had no calcium ion release. There is a tendency to increase the pH up to 14 days.The groups with CHX had greater fluidity than natrosol when mixed only with Ca(OH)2 or ZnO. Cell proliferation showed continuous closure of the wound according to time in all evaluated groups, except for 2% CHX. All groups containing Ca(OH)2 showed increased mineralized nodules formation according to the time and an increased enzyme activity except for group 2% CHX. All groups containing Natrosol in their composition showed results above or near the control line to cytotoxicity. CHX group exhibited a viability rate lower than 50% but when containing Ca(OH)2 or ZnO showed viability rates similar to the control line. It was concluded that the filling paste formed by CHX + ZnO + Ca(OH)2 demonstrated favorable biological effects such as bioactivity, cytotoxicity and cellular proliferation and showed release of Ca, high pH, antimicrobial activity mainly due to the presence of CHX and Ca(OH)2.

Neste trabalho, são discutidas as características de transistores de filmes finos (TFTs) nos quais nanopartículas de óxido de zinco (ZnO) são empregadas como material ativo na camada semicondutora. O crescimento contínuo do interesse por este componente está associado à busca pelo desenvolvimento da tecnologia de dispositivos eletrônicos flexíveis, transparentes e de baixo custo. TFTs integrados com nanopartículas de ZnO são apresentados, e uma extensa rotina de caracterização elétrica transiente é realizada para avaliar como estes dispositivos se comportam e degradam ao longo do tempo. Foram medidas, ao total, 80 amostras de transistores integrados em duas configurações distintas: inverted staggered e inverted coplanar. A partir das medidas analisadas foram identificados dois grupos de comportamentos elétricos dominantes, os quais foram classificados em: efeitos abruptos e efeitos de memória. A partir dos dados coletados, foram formuladas hipóteses para modelar o comportamento típico observado. Para tanto, utiliza-se dos mecanismos de atividade de traps, de interação da camada semicondutora com o meio ambiente, de polarização de dipolos e difusão de cargas móveis no dielétrico, de formação de caminhos percolados paralelos pelas nanopartículas e de difusão de vacâncias de oxigênio e íons metálicos que podem estar associados ao comportamento elétrico observado. / In this work, the characteristics of thin-film transistors (TFTs) employing nanoparticulated zinc oxide (ZnO) as the active semiconductor channel layer are discussed. The growing interest in this component is associated to the development of low-cost, flexible and transparent electronic devices. The TFTs integrated with ZnO nanoparticles are presented and an extensive transient electrical characterization campaign was performed in order to evaluate how these devices behave and degrade over time. The measurement was performed for 80 samples of two different integration setups: inverted staggered and inverted coplanar. In the performed tests two main disturbances were identified, which were classified as abrupt and memory effects. From the collected data, hypothesis to model the observed typical behavior are formulated. Trapping activity, ambient interaction, dielectric dipoles, mobile charges, formed parallel-paths, oxygen vacancies and metallic ions diffusion are mechanisms that may be associated to the observed behavior.

O objetivo do presente estudo foi avaliar histopatologicamente, a resposta dos tecidos pulpar e periapical de dentes de cães, após pulpotomia e proteção do remanescente pulpar com o Derivado da Matriz do esmalte (Emdogain®). Foram utilizados 40 dentes (80 raízes), de 4 cães, distribuídos em 6 grupos, nos períodos experimentais de 7 dias (Grupos I, II e II) e 70 dias (Grupos IV, V e VI). Após a remoção da polpa coronária, o remanescente pulpar foi recoberto com os seguintes materiais: Grupo I e IV - Derivado da Matriz do Esmalte (Emdogain®); Grupos II e V (Controle negativo) pasta de Hidróxido de Cálcio p.a. e soro fisiológico e Grupos III e VI (Controle positivo) Óxido de Zinco e Eugenol. Decorridos os períodos experimentais, os animais foram submetidos à eutanásia, as peças removidas e submetidas ao processamento histológico. A avaliação microscópica foi realizada em microscópio óptico com relação à presença ou não da barreira dentinária, severidade da inflamação, presença ou ausência de hemorragia, presença ou ausência de osteogênese focal, presença ou ausência de necrose pulpar, presença de reabsorção radicular externa e espessura do ligamento periodontal. A avaliação radiográfica foi realizada considerando-se a integridade da lâmina dura, presença de áreas de rarefação óssea periapical, de reabsorção radicular (interna e externa) e de ponte de dentina. Os resultados obtidos foram submetidos à análise estatística utilizando-se o teste exato de Fisher (α= 0,05). Nos espécimes que apresentavam lesões periapicais, as medidas radiográficas das áreas de rarefação óssea periapical foram comparadas entre grupos por meio do teste de Kruskal-Wallis seguido pelo pós teste de Dunn (α= 0,05). Os achados histopatológicos evidenciaram que no período de 7 dias, no Grupo I havia um infiltrado inflamatório leve a moderado e intensa proliferação vascular no tecido pulpar, no Grupo II um infiltrado inflamatório leve, estando o tecido pulpar íntegro enquanto no Grupo III foi observado um infiltrado inflamatório moderado a severo. Em todos os grupos não havia formação de ponte de dentina e a região periapical apresentava aspectos de normalidade. No período de 70 dias, nos Grupos IV e VI não houve formação de ponte de dentina, o tecido pulpar apresentava áreas de necrose com presença de células inflamatórias na região periapical e reabsorção cementária e óssea. Por outro lado, no Grupo V, foi observada a presença de ponte de dentina, ausência de processo inflamatório e ausência de reabsorção dos tecidos mineralizados. Com relação aos achados radiográficos, no período de 7 dias, todos os Grupos (I, II e III) apresentaram integridade da lâmina dura, ausência de rarefação óssea periapical, ausência de reabsorção interna e externa e ausência de formação de ponte dentinária. No período experimental de 70 dias, o Grupo IV apresentou descontinuidade de lâmina dura com presença de rarefação óssea periapical em 100% dos casos. Ainda, reabsorção radicular interna e formação de ponte dentinária não foram observadas, com reabsorção radicular externa presente em 75% dos casos. Nos Grupos V e VI, a ausência de integridade da lâmina dura e presença de rarefação periapical foram observadas em 25% e 50% dos casos, respectivamente, e reabsorção radicular externa em 25% dos casos. Reabsorção radicular interna e formação de ponte dentinária não foram observadas em nenhum dos grupos. Os resultados microscópicos e radiográficos permitiram concluir que o Derivado da Matriz do Esmalte (Emdogain®) não apresentou resultados satisfatórios quando aplicado sobre o tecido pulpar exposto na técnica da pulpotomia. / The purpose of this study was to evaluate, both histopatologically and radiographically, the pulpal and periapical response of dogs´ teeth after pulpotomy and use of Enamel Matrix Derivative (Emdogain®). For such purpose, 40 teeth (80 roots), obtained from 4 dogs, were assigned to 6 groups and evaluated in two experimental periods: 7 days (Groups I, I, and III) and 70 days (Groups IV, V and, VI). After pulpotomy, pulp remnant was covered with the following materials: Groups I and IV Enamel Matrix Derivative (Emdogain®); Groups II and V (negative control) Calcium hydroxide p.a.; and Groups III and VI (positive control) Zinc oxide and eugenol. At the established experimental periods, the animals were euthanized and the anatomic pieces were obtained and histologically processed. The microscopic evaluation was performed in a light microscope regarding the presence or absence of induced dentin barrier, severity of inflammation, presence or absence of bleeding, presence or absence of focal osteogenesis, presence or absence of pulp necrosis, presence of external root resorption and periodontal ligament thickness. Radiographic evaluation was performed considering the integrity of the lamina dura, presence of areas of periapical bone rarefaction, root resorption (internal and external) and dentin bridge formation. The results were analyzed statistically using Fisher´s exact test (α= 0.05). In the specimens presenting apical periodontitis, the areas of the lesions were determined and the groups were compared using the Kruskal-Wallis test followed by Dunn test (α= 0.05). The histopathologic findings in the 7-day period revealed that Group I presented a mild to moderated inflammatory infiltrate and intense vascular proliferation in the pulp tissue; Group II presented a mild inflammatory and an intact pulp tissue, while Group III presented a moderate to severe inflammatory infiltrate. In all groups, there was no dentin bridge formation and the periapical region had normal appearance. In the 70-day period, Groups IV and VI showed no dentin bridge formation and pulp tissue presented necrotic areas with inflammatory cells in the periapical region as well as bone and cemental resorption. On the other hand, in Group V, there was dentin bridge formation, absence of inflammatory process and absence of resorption of mineralized tissues. Regarding the radiographic findings, in the 7-day period, all specimens in Groups I, II e II present intact lamina dura, absence of periapical bone rarefaction, absence of root resorption (internal and external) and absence of dentin bridge formation. In the experimental 70-day period, Group IV showed discontinuity of the lamina dura and presence of periapical bone rarefaction in 100% of cases. Internal root resorption and dentin bridge formation were not observed, with external root resorption in 75% of cases. In Groups V and VI, absence of hard layer and presence of periapical bone rarefaction were observed in 25% and 50% of cases, respectively and external root resorption in 25% of cases. Presences of internal root resorption and dentin bridge formation were not observed in any group. Based on these results, it may be concluded that Enamel Matrix Derivative (Emdogain®) did not present satisfactory results when applied on the pulp tissue following pulpotomy.

Compostos condutores protônicos de zirconato de bário dopado com ítrio, BaZr0,8Y0,2O3-δ, preparados por síntese de estado sólido, foram compactados e sinter izados com ZnO e B2O3 como aditivos. Os corpos cerâmicos sinter izados foram analisados por difração de raios X e espectroscopia de impedância. Superfícies polidas e atacadas termicamente foram observadas em microscópio de varredura por sonda. As medidas de densidade mostraram que a maior densificação foi obtida com óxido de zinco nas proporções de 2 e 5 peso%, atingindo aproximadamente 95% da densidade teórica. As medidas de resistividade elétrica evidenciaram a menor resistividade elétrica do composto cerâmico BaZr0,8Y0,2O3-δ, com 5 peso% de ZnO. Os aditivos de sinter ização, óxido de boro e óxido de zinco, foram eficientes para se obter compostos com menores valores de resistividade elétrica que os obtidos em compostos sinter izados sem aditivos. / BaZr0.8Y0.2O3-δ, protonic conductors, prepared by the ceramic route, were pressed and sintered with ZnO and B2O3 sinter ing aids. The sintered pellets were analyzed by X-ra y diffraction and impedance spectroscopy. Polished and thermally etched surfaces of the pellets were observed in a scanning probe microscope. The highest values of apparent densit y, 95%T.D., were obtained with 2 and 5 wt.% ZnO. The lowest value of electr ical resistivit y was obtained in BaZr0.8Y0.2O3-δ, compounds with 5 wt.% ZnO. Boron oxide and zinc oxide sinter ing aids were efficient to improve the apparent densit y as well as the electr ical conductivit y of BaZr0.8Y0.2O3-δ, protonic conductors.

A corrosão é um dos problemas mais relevantes que afronta a indústria atual, representa mais de 25% do investimento destinado para reparos ou troca de equipamentos com falhas por problemas do ataque corrosivo. Neste panorama nos últimos anos houve um grande aumento no desenvolvimento de novas tecnologias para proteção das estruturas, por outro lado o aço ABTN 1020 é um dos materiais mais usados na indústria principalmente em ambientes contendo cloreto. A sua utilização não é recomendada pelas altas taxas de corrosão, sendo necessário à adoção de pintura como meio de proteção. Este trabalho investigou a resistência à corrosão de uma pintura em meios contendo cloreto cuja composição da matriz foi resina uretânica (PU) e diferentes cargas a base de SiO2 e ZnO em diversas concentrações, sendo avaliadas mediante técnicas de Impedância Eletroquímica- EIS e de varredura com elétrodo vibratório SVET. Verificou-se que a espectroscopia e SVET também fornecem informação suficiente relativo ao desgaste e a possível ação da corrosão, sendo assim foi evidenciado que pintura com carga a base de SiO2 que tem melhor resistência à corrosão em meios contendo cloreto. Em outra análise quando comparados com a carga de ZnO pintura com irradiação, observou-se que houve um aumento na aderência da pintura ao metal base, fornecendo uniformidade e maior proteção anticorrosiva, assim foram determinados parâmetros que podem aplicações na indústria. / Corrosion is one of the most important problems facing today\'s industry, representing more than 25% of the investment destined for repairs or exchange of equipment with failures due to corrosive attack problems. In this panorama in recent years there has been a great increase in the development of new technologies for protection of structures, on the other hand the steel ABTN 1020 is one of the materials most used in the industry mainly in environments containing chloride. Its use is not recommended due to the high corrosion rates, and it is necessary to adopt painting as a means of protection. This work investigated the corrosion resistance of a paint in chloride-containing media whose urethane resin (PU) composition and different SiO2 and ZnO-based loads were evaluated in various concentrations and evaluated by Electrochemical Impedance-EIS and scanning with vibrating electrode SVET. It was verified that the spectroscopy and SVET also provide sufficient information regarding the wear and the possible action of the corrosion, thus it was evidenced that paint with charge based on SiO2 that has better resistance to corrosion in media containing chloride. In another analysis when compared with the ZnO charge with irradiation paint, it was observed that there was an increase in the adhesion of the paint to the base metal, providing uniformity and greater anticorrosive protection, thus determined parameters that can be applied in the industry.

Orientadores: Italo Odone Mazali, Talita Mazon / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-21T15:25:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Madalossi_NatiaraVaughn_M.pdf: 3988977 bytes, checksum: 5fd028b4052bd1c0173b1e06a840ab1b (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Este trabalho reporta a síntese e caracterização de nanoestruturas de ZnO com morfologia de nanobastões hexagonais, crescidas verticalmente ao substrato de silício. Para o crescimento vertical dos nanobastões foi depositado um filme constituído por grãos de ZnO para atuar como camada de nucleação. Neste trabalho, as sínteses dos nanobastões e das camadas de nucleação foram preparadas por métodos químicos. As camadas de nucleação foram obtidas com a calcinação do filme de precursor polimérico e de 2-etilhexanoato de zinco, os quais foram depositados sobre o substrato de silício com o uso da técnica de spin coating e tratados termicamente em diferentes temperaturas para a formação dos grãos cristalinos de ZnO. Os nanobastões crescidos sobre as camadas de nucleação foram obtidos via síntese hidrotermal e síntese de deposição por banho químico (CBD). As camadas de nucleação e os nanobastões apresentaram estrutura cristalina tipo wurtzita com crescimento preferencial na direção [002] na qual a propriedade piezoelétrica se manifesta. As análises de espectroscopia Raman corroboraram com as análises de difração de raios X, sendo que não houve os deslocamentos das bandas do ZnO, indicando que os nanobastões não estavam no modo de confinamento quântico. Os nanobastões apresentam vários tipos de defeitos cristalinos, provocando a formação de defeitos eletrônicos na região da banda proibida, promovendo uma emissão centrada em 600 nm nas análises de espectroscopia de fotoluminescência. Para o estudo da resposta piezoelétrica dos nanobastões foi utilizado um substrato condutor de silício com um filme de platina para o crescimento dos nanobastões. O dispositivo constituiu-se de um eletrodo, formado pelo substrato condutor com as nanoestruturas e um contraeletrodo, formado pelo substrato condutor. Verificou-se que o dispositivo tem um comportamento de diodo tipo Schottky, sendo que a resposta piezoelétrica frente a uma deformação física foi de até 7 mV, indicando que os nanobastões podem ser utilizados como conversores de energia mecânica em energia elétrica / Abstract: This work reports the synthesis and characterization of nanostructures of ZnO with hexagonal nanorods morphology, growth vertically on silicon substrate. For the vertical growth a film constituted for ZnO grain was deposited over the substrate to act as nucleation layer. In this work, the synthesis of nanorods and nucleation layer was made by chemical methods. The nucleation layers were obtained by calcination of the polymeric precursor and 2-ethylhexanoate, being deposited on the silicon substrate by spin coating technique and annealed at different temperatures to promote the formation of ZnO crystalline grains. The growth of the nanorods on the nucleation layers were obtained by hydrothermal and chemical bath deposition (CBD) synthesis. The nucleation layers and the nanorods have wurtzite structure with preferential growth along the [002] axis, where the piezoelectric properties show up. Raman spectroscopy analyzes corroborate the x-ray diffraction, and there was no ZnO band shift, indicating that the nanorods would not be in quantum confinement. The nanorods showed different types of crystal defects, inducing the formation of electronic defects in the band gap. These defects showed an emission centered at 600 nm in photoluminescence spectroscopy. To study the piezoelectric response of the nanorods, a silicon substrate with a platinum film was used to grow the nanorods. The device consists of electrode formed by the conductive substrate with the nanorods and a contra-electrode, formed by the conductor substrate. It was found that the device is a Schottky type diode and the piezoelectric response was to 7 mV by physical deformation. Therefore, ZnO nanorods can be used as converter mechanical energy into electricity / Mestrado / Quimica Inorganica / Mestra em Química

Neste trabalho estudamos as propriedades físicas das impurezas de elementos de terra rara (TR) nos cristais de GaN, nas estruturas cristalinas zincblenda e wurtzita, e de ZnO. Para tal, consideramos as impurezas de Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er e Tm substitucionais no sítio do cátion (Ga ou Zn), pois esta posição é mais estável do que no sítio do ânion (N ou O). As investigações foram efetuadas através de simulações computacionais baseadas em métodos de primeiros princípios dentro do formalismo da teoria do funcional da densidade e utilizando o método FP-LAPW (Full Potential Linear Augmented Plane Waves), implementado no código computacional WIEN2k, dentro do esquema de supercélula, com relaxações atômicas tratadas de modo apropriado. No tratamento dos estados de valência 3d (Ga ou Zn) e 4f dos átomos de TR foi introduzida uma correção local de Hubbard, para levar em conta efeitos de alta correlação eletrônica. Inicialmente, estudamos as propriedades eletrônicas e estruturais dos elementos de TR em suas fases metálicas. Estes resultados serviram para validar a metodologia de obtenção dos valores dos parâmetros U de Hubbard de modo autoconsistente, pois para este grupo de materiais existem resultados experimentais. Comparando a localização e o desdobramento entre os estados ocupados e desocupados relacionados aos orbitais 4f, em relação ao nível de Fermi dos sistemas, obteve-se uma ótima concordância. Nossos resultados para os sistemas dopados, utilizando a correção do potencial U de Hubbard, mostram que a suas descrições estão adequadas. Somente com a introdução da correção é possível localizar corretamente, em relação ao topo da banda de valência, os estados ocupados e desocupados relacionados aos orbitais 4f. Estes resultados estão de acordo com esquemas propostos na literatura, mostrando que o estado de oxidação das impurezas de TR é trivalente e que, em geral, em ambos sistemas cristalinos, não há a introdução de níveis de energia na região do gap dos materiais. Nosso estudo da correção do potencial U de Hubbard, obtido autoconsistemente, na teoria do funcional da densidade, mostra que seus valores não são universais, dependendo do estado de carga e do ambiente em que o átomo está inserido. Mais ainda, mostra que o procedimento adotado é totalmente apropriado para descrever a correlação eletrônica dos elétrons 4f. / In this work we studied the physical properties of rare earth (RE) impurities in GaN, in the zincblend and the wurtzite crystal structures, and in ZnO. Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er and Tm substitutional impurities in the cation site (Ga or Zn) were considered, since this position is more stable than anion site (N or O). The investigations were carried out by computational simulations using ab initio methods, based on the density functional theory and the FP-LAPW (Full Potential Linear Augmented Plane Waves) method, as implemented in the WIEN2k code, considering the supercell approach and atomic relaxations. The 3d-Ga or 3d-Zn and the 4f-RE valence states were treated with the introduction of on-site Hubbard correction, in order to correctly describe the strongly correlated electrons. First, the electronic and structural properties of RE metallic systems were investigated and the results were compared with available experimental data, showing a good agreement. Those results helped to identify the appropriate procedure to compute the Hubbard U potential. This procedure should also provide a reliable description about the electronic properties of RE elements as impurities in semiconductors. Then, we have computed the properties of substitutional RE impurities in the cation site using the same methodology and procedures. The Hubbard U potential was necessary to correctly describe the position of the 4f occupied and unoccupied states, related to the valence band top. These results are in agreement with proposed electronic properties of RE doped GaN and ZnO found in the literature. The RE impurities oxidation states are in general trivalent in both crystal systems and introduce no energy levels in the gap region. Our Hubbard U potential correction, obtained in a self-consistent way, depends on the considered element and the neighborhood, and it is not an universal parameter. Moreover, our investigation shows that the adopted procedure is totally appropriate to describe the electronic correlation of the 4f electrons.

As tensões induzidas e sobretensões geradas por descarga atmosféricas diretas e indiretas são um dos principais causadores de desligamentos não programados em redes de transmissão e distribuição. Estes desligamentos comprometem o fornecimento de energia a milhares de consumidores, sobretudo em regiões com constantes variações climáticas e com características orográficas bastante diversificadas, como apresentado no território brasileiro. Desse modo, cada vez mais esses fenômenos são estudados a fim de desenvolverem-se procedimentos para proteção contra distúrbios causados por descargas atmosféricas. Neste contexto, esta pesquisa contempla o estudo do estabelecimento das descargas atmosféricas indiretas e das tensões por elas induzidas em linhas de distribuição, assim como o assentamento das mesmas nestas redes de energia. Não obstante, utilizando-se um software capaz de representar transitórios eletromagnéticos são modelados e implementados um alimentador teste de distribuição e um sistema para estimação de tensões induzidas no domínio do tempo baseado no modelo de Sune Rusck. Também são modelados e implementados para-raios de óxido de zinco, de forma a representar suas características dinâmicas, para proteger a linha sob apreciação dos distúrbios provocados pelas tensões induzidas. A partir de uma análise comparativa entre a operação do sistema de distribuição em regime permanente e frente aos desdobramentos promovidos pelas tensões induzidas, é determinada a melhor configuração, localização e quantificação dos para-raios a serem instalados para proteção do sistema teste. Por meio da avaliação dos resultados das simulações computacionais observa-se a robustez da subestação e quais os ramos e cargas mais suscetíveis a perturbações frente às tensões induzidas, bem como a maior proteção oferecida pelos para-raios aos elementos conectados próximos aos seus nós de alocação. / The induced voltages and overvoltages generated by direct and indirect lightning are a major cause of not programmed shutdowns in transmission and distribution networks. These shutdowns compromise the power supply of thousands of consumers, especially in regions with frequent climatic variations and quite diverse orographic characteristics, as occurred on Brazilian soil. Thus, these phenomena are more and more studied in order to develop procedures for protection against disturbances caused by lightning. In this context, this research focuses on the study of the establishment of indirect lightning and the voltage induced by them on distribution lines, as well as their settlement on energy networks. However, using a software able to represent electromagnetic transients, a distribution test feeder and a system for estimating induced voltages in the time domain based on the Sune Rusck model are modeled and implemented. In addition, metal oxide surge arresters are modeled and implemented to represent its dynamic characteristics, in order to protect the line under consideration of disturbances caused by induced voltages. From a comparative analysis between the operation of the distribution system in steady state and facing the developments promoted by induced voltages, it is determined the best configuration, as well as the location and quantification of the surge arrester to be installed to protect the test system. Through evaluation of the results of computer simulations, it is observed the robustness of the substation and which branches and loads are more susceptible to the disturbances facing the induced voltages, and the greater protection offered by the surge arresters elements connected near to its nodes allocation.