Made available in DSpace on 2014-10-09T12:30:04Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:09:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 00455.pdf: 1480692 bytes, checksum: c0d7531bae9d7c20b5051f1cf4368b8b (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IEA/D / Instituto de Energia Atomica - IEA

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The semiconductor industry is continually challenged to maintain the trend identified in 1965 by Gordon Moore of increasing the density of transistors on an integrated circuit. These advances have been achieved by increasing the resolution that can be printed with photolithography, traditionally by decreasing the exposure wavelength. Decreasing the exposure wavelength from 193 nm, the current state of the art, presents significant technical challenges. To circumvent these challenges, resolution can be increased by enabling increases in numerical aperture (without changing the exposure wavelength), using immersion lithography. In immersion lithography, the air gap between the photoresist-coated wafer and lens is replaced with a high refractive index fluid. Immersion lithography has been demonstrated with water as the immersion fluid. With water immersion lithography at 193 nm, the maximum resolution that can be printed can be decreased from 65 nm to 45 nm. To enable further resolution increases, immersion fluids with a higher index than water are needed. The requirements for next generation high index fluids are: an index of refraction higher than water, high transparency, and physical properties similar to water. A variety of methods to identify a high index fluid were completed. First, the optical properties of aqueous solutions of metal cations with varying anions were tested. A series of linear, cyclic, and polycyclic alkanes were also studied, since saturated systems have electronic transitions at wavelengths less than 200 nm, to provide the necessary transparency at 193 nm. Large alkane groups were also incorporated into either the cation or anion of a salt to develop an aqueous solution with the optical properties of a saturated hydrocarbon. In addition to these empirical surveys, a modeling approach was used to develop “designer” absorbance spectra that would correspond to fluids with a high index and low absorbance at 193 nm. Additionally, in Appendix D, the results of an electrochemical study of the diffusion coefficient of ferrocene methanol in poly(ethylene glycol) diacrylate hydrogels of varying molecular weight and water content will be presented. The results of these mass transport studies can be used to qualitatively understand the mass transport characteristics of additional species in the hydrogel. / text

Thesis (M.Sc.(Chemistry)) -- University of Limpopo, 2018. / Refer to the document / NRF-Sasol Inzalo Foundation

Biotinylated and non-biotinylated copolymers of ethylene oxide (EO) and 2-(diethylamino)ethyl methacrylate (DEAEMA) were synthesized by the atom transfer radical polymerization technique (ATRP). The chemical compositions of the copolymers as determined by NMR are represented by PEO₁₁₃PDEAEMA₇₀ and biotin-PEO₁₀₄PDEAEMA₉₃ respectively. The aggregation behavior of these polymers in aqueous solutions at different pHs and ionic strengths was studied using a combination of potentiometric titration, dynamic light scattering (DLS), static light scattering (SLS), and transmission electron microscopy (TEM). Both PEO-b-PDEAEMA and biotin-PEO-b-PDEAEMA diblock copolymers form micelles at high pH with hydrodynamic radii (Rh) of about 19 and 23 nm, respectively. At low pH, the copolymers are dispersed as unimers in solution with Rh of about 6-7 nm. However, at a physiological salt concentration (cs) of about 0.16M NaCl and a pH of 7-8, the copolymers form large loosely packed Guassian chains, which were not present at the low cs of 0.001M NaCl. The critical micelle concentrations (CMC) and the cytotoxicity of the copolymers were investigated to determine a suitable polymer concentration range for future biological applications. Both PEO-b-PDEAEMA and biotin-PEO-b-PDEAEMA diblock copolymers possess identical CMC values of about 0.0023 mg/g, while the cytotoxicity test indicated that the copolymers are not toxic up to 0.05mg/g (> 83% cell survival at this concentration). / Singapore-MIT Alliance (SMA)

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:52:41Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:03:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2015-04-10T14:03:59Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2015-04-10T14:03:59Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:52:41Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:03:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Os experimentos de adsorção descontínuos foram realizados para remover azul de metileno de solução aquosa usando zeólitas sintetizadas a partir de cinza leve de carvão como adsorvente. Os estudos foram conduzidos para avaliar os efeitos do tempo de contato, concentração inicial do corante, parâmetros de ativação hidrotérmica, composição da cinza leve, quantidade do adsorvente, pH e temperatura sobre a adsorção. Um tempo de contato de aproximadamente 10 minutos foi suficiente para a adsorção do corante alcançar o equilíbrio. Os dados de equilíbrio foram analisados usando as isotermas de Langmuir e Freundlich e os resultados se ajustaram melhor à equação da isoterma de Freundlich. A eficiência de adsorção estava entre 72 a 98% sob as condições estudadas. O valor da constante de Freundlich para a capacidade de adsorção (KF) do azul de metileno no adsorvente foi 0,738 (mg/g) (L/mg)1/n. Os dados de adsorção foram ajustados aos modelos cinéticos de pseudoprimeira- ordem de Lagergren e pseudo-segunda-ordem e seguiram as cinéticas de pseudosegunda- ordem. As constantes de velocidade foram estimadas em diferentes concentrações iniciais. O mecanismo do processo de adsorção encontrado mostrou-se complexo, consistindo de adsorção superficial e difusão intrapartícula. Os parâmetros termodinâmicos foram avaliados indicando que o processo de adsorção do azul de metileno sobre a zeólita é espontâneo e exotérmico. / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2015-04-10T14:03:59Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2015-04-10T14:03:59Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / No presente estudo, material zeolítico sintetizado a partir de cinzas de carvão e modificado por surfactante catiônico foi utilizado na remoção do corante ácido laranja 8 (AL8) por processo de adsorção utilizando leito móvel e coluna de leito fixo. As matérias primas e os adsorventes foram caracterizados por diferentes técnicas, tais como: difração de raios-x, fluorescência de raios-X, entre outras. A adsorção do AL8 foi realizada por leito móvel com o objetivo de otimizar os resultados quando lançados em leito fixo. Os efeitos na adsorção do AL8 sobre zeólita foram comparados: (1) efeito dos contra-íons Br- e Cl- do surfactante usado na modificação da zeólita; (2) efeito do tipo de cinzas de carvão usada como matéria prima na síntese das zeólitas (leve e pesada). Os seguintes adsorventes foram utilizados no estudo: zeólita leve e pesada modificada por surfactante brometo de hexadeciltrimetilamônio (ZLMS-Br e ZPMS-Br) e zeólita leve modificada por surfactante cloreto de hexadeciltrimetilamônio (ZLMS-Cl). A cinética de pseudo-segunda-ordem descreveu a adsorção do corante sobre todos os adsorventes. O tempo de equilíbrio alcançado foi 40, 60 e 120 min para ZLMS-Br, ZLMS-Cl e ZPMS-Br, respectivamente. O equilíbrio de adsorção foi analisado pelas equações dos modelos das isotermas lineares e não lineares de Langmuir, Freundlich, Temkin e Dubinin-Radushkevivh (DR) e o critério de melhor ajuste foi avaliado usando as funções erros. O modelo DR ajustou-se melhor aos dados experimentais para o sistema AL8/ZLMS-Br, o modelo de Freundlich para AL8/ZLMS-Cl e Langmuir para AL8/ZPMS. Segundo Langmuir a capacidade máxima de adsorção foi 4,67 , 1,48 e 1,38 mg g-1 para ZLMS-Br, ZLMS-Cl e ZPMS-Br, nesta ordem. Nos estudos empregando-se colunas de leito fixo, os efeitos da concentração de entrada (20 - 30 mg L-1), vazão de alimentação (4,0 - 5,3 mL min-1) e a altura do leito (5,5 - 6,5 cm) sobre as características da curva de ruptura no sistema de adsorção foram determinados. Os modelos Bohart-Adams, Thomas, Yoon-Nelson foram aplicados aos dados experimentais para a previsão das curvas de ruptura e para a determinação dos parâmetros que caracterizam a coluna. Os modelos matemáticos de Thomas e Yoon-Nelson se ajustaram satisfatoriamenete aos dados das curvas de ruptura. A maior capacidade total de remoção do AL8 pela coluna de leito fixo apresentou o valor de 5,30 mg g-1 obtida com a concentração do corante de 30 mg L-1, altura do leito de 5,5 cm e uma vazão de alimentação de 5,3 mL min-1. Os ensaios de ecotoxicidade aguda utilizando o microcrustáceo Daphnia similis com o efluente bruto (AL8) e após tratamento com zeólita leve modificada com surfactante foram realizados com o propósito de avaliar evidências de uma possível contaminação quando lançados no corpo hídrico receptor. Os resultados obtidos neste estudo mostraram que as amostras do corante AL8 em solução aquosa não apresentou efeito tóxico e as amostras tratadas com ZLMS-Br apresentaram toxicidade. / Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

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