Made available in DSpace on 2016-06-02T19:11:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2544.pdf: 3680075 bytes, checksum: f791ed469797dc67db9cfe85de6c4148 (MD5) Previous issue date: 1992-03-10 / Alumina (Al2O3) ceramic specimens have been prepared via traditional ceramic process, namely, powder analyses, classification and conditioning, uniaxial cold pressong and sintering. DC electrical resistivity measurements has been carried out at RT and 600oC. A tubular resistive furnace with an alumina sample chamber with platinum leads and electrodes was used. The main results show that the electrical resistivity of polycrystalline alumina increases with the decrease of the porosity, having as a limit the single crystal resistivity. Moreover, the electrical resistivity depends on the average grain size in the 4Wm 10 Wm range. For grain sizes smaller than 4 Wm the porosity is found to be higher than 0,1%. / Ceramicas de Al2O3 foram preparadas pelas tecnicas ceramicas convencionais: a) analise, classificacao e preparacao dos pos de partida, b) compactacao uniaxial em molde flutuante a frio e c) sinterizacao ao ar em forno resistivo. A microestrutura das amostras, com cobertura de fina camada de Au- Pd foi estudada por meio de microscopia eletronica de varredura. As medidas de resistividade eletrica foram feitas pela tecnica dc das duas pontas nas temperaturas ambiente e 600oC. Para estas medidas, foi montada uma camara porta-amostra com suportes e espacadores de alumina, eletrodos e terminais eletricos de platina. O principal objetivo do programa de pesquisa e a identificacao de valores de resistividade eletrica de alumina com diferentes teores de pureza e diferentes distribuicoes e tamanho medio de grao. Os principais resultados mostram que a resistividade eletrica em ceramicas policristalinas de alumina aumenta com a diminuicao da porosidade, existindo uma proporcionalidade entre o valor da resistividade eletrica e o tamanho medio de graos do intervalo compreendido entre 4 e 10 Wm.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:11:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissRA.pdf: 3458277 bytes, checksum: 3be760ab52525646b6daedf80814a442 (MD5) Previous issue date: 2004-10-08 / Universidade Federal de Sao Carlos / Tin oxide nanoribbons were synthesized by a carbothermal method, which is based on evaporation-condensation reactions. The source material was composed of commercial tin dioxide (SnO2) powders mixed with carbon black. This mixture was placed in the center of a tube furnace. The carbon reduces tin dioxide, resulting in tin oxide (SnO) vapor, which is carried to colder regions of the furnace, where condensation takes place and SnO2 nanoribbons are formed. During the synthesis, the furnace was heated up to 1250oC for 2 hours. The effect of the furnace atmosphere was also studied in this work. In this manner, one-dimensional tin oxide nanostructures with different oxidation states were obtained (SnO, Sn2O3 and SnO2). The samples were characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy and transmission electron microscopy. It was possible to distinguish two growth mechanisms for the prepared nanostructures. The vapor-solid (VS) mechanism seems to be the most probable growth process for the SnO2 and Sn2O3 nanostructures. On the other hand, a self-catalytic vapor-liquid-solid (VLS) mechanism can be ascribed to the formation of SnO nanowires. Finally, a experimental procedure was developed to verify the possibility of preparing doped tin oxide nanoribbons. Antimony oxide (III) was added as a dopant in tin oxide powders by the oxide mixture method. The resultant material was mixed with carbon black and used as a source powder for the preparation of the doped nanostructures. The samples were analyzed by scanning electron microscopy, transmission electron microscopy and energy-dispersive X-ray spectroscopy. Although there are some evidence on the doping of the tin oxide nanoribbons with antimony, it was not possible to directly confirm it. / Nanofitas de oxido de estanho foram sintetizadas pelo método de evaporação carbotérmica, o qual consiste no processo de evaporaçãocondensação. Uma mistura de SnO2 com carbono (negro de fumo) é colocada no centro de um forno tipo tubo. O carbono reduz o óxido de estanho, formando SnO vapor que é levado para regiões mais frias do forno formando as nanoestruturas de óxido de estanho. Durante a síntese a temperatura de 1250oC e o tempo de 2h foram mantidos constante. Também se estudou a influência da atmosfera dentro do forno sobre a síntese das nanoestruturas, assim obteve-se nanoestruturas unidimensionais com diferentes estados de oxidação (SnO2, Sn2O3 e SnO). As amostras foram caracterizadas por difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura e microscopia eletrônica de transmissão. Foi possível distinguir dois diferentes mecanismos de crescimento para as nanoestruturas unidimensionais. O mais provável para as nanofitas de SnO2 e Sn2O3 é o mecanismo vapor-sólido (VS) um pouco modificado, pelo fato de que a condensação dos cristais ocorre simultaneamente com as reações químicas. Já para os nanofios de SnO, o mecanismo mais evidente é o auto-catalítico vapor-liquido-sólido (VLS). Outro estudo foi realizado com o objetivo de sintetizar nanofitas de SnO2 dopadas com Sb2O3. O material de partida utilizado foi SnO2 dopado com 5% e 20% em massa de Sb2O3 (sintetizado por mistura de óxidos). A metodologia utilizada também foi evaporação carbotérmica. As amostras foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura, microscopia eletrônica de transmissão e análise de energia dispersiva de raios X. Apesar de que existem evidências de que foi possível dopar as nanofitas de óxido de estanho com antimônio, as medidas não são diretamente conclusivas.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:11:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2745.pdf: 6505908 bytes, checksum: b10681704584d901b3128eb78dd7d173 (MD5) Previous issue date: 2009-02-20 / Universidade Federal de Sao Carlos / In the attempt to find new electrolyte materials for Solid Oxide Fuel Cells (SOFC) that works at low temperature, perovskite-type materials have been intensively investigated. These materials have favorable crystal structure for the creation of oxygen vacancies since a variety of elements can be accommodate in the crystal lattice. Among these materials stands out LaAlO3-based perovskite which, when adequately doped, presents considerable ionic conductivity. However, in spite of doped LaAlO3 presents high ionic conductivity, it also presents p-type electronic conductivity under oxidizing conditions, which would limit his use as electrolyte. In this work, powders of pure LaAlO3 and Sr, Ca and Ba-doped individually and, in the case of Sr, also Pr and Mn-co-doped, were prepared by oxide mixture through successive calcinations. Samples, obtained via isostatic pressing, were sintered at 1500 and 1600 °C in air during 6 h of soaking time. Sintered samples were characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy and impedance spectroscopy. Among the different kind of dopants (Ca, Ba and Sr), the Sr-doped sample was that one which had the higher conductivity, both the grain (σgrain = 1,8x10-2 S/cm at 800 °C) and total (σtotal = 9,3x10-3 S/cm at 800 °C) conductivity. Sr- and Pr-doped samples presented higher ionic conductivity than Pr-undoped samples (σtotal = 2,3x10-2 S/cm at 800 °C). This increase was attributed to the highest oxygen vacancy mobility since the presence of Pr+3 in crystal lattice did not introduce additional oxygen vacancies. The Mn co-doping generated samples with high electronic conductivity. It was also observed that all of the samples presented two common features: the total conductivity is controlled by the grain boundary, i. e., the grain boundary is more resistive than the grain, and the microstructures are two-phase and the majority phase is dopant depend. / Na tentativa de encontrar novos materiais de eletrólito para Pilhas a Combustível de Óxido Sólido (PaCOS) que operem em baixas temperaturas, materiais tipo perovskita tem sido extensamente investigados. Estes materiais possuem estrutura cristalina favorável para a formação de vacâncias de oxigênio uma vez que uma variedade de elementos podem ser acomodados na rede cristalina. Dentre estes materiais destaca-se a perovskita LaAlO3 que, quando apropriadamente dopada, apresenta condutividade iônica considerável. Entretanto, apesar de LaAlO3 dopado apresentar elevada condutividade iônica, ele também apresenta condução eletrônica do tipo p sob condições oxidantes, o que limitaria seu uso como eletrólito. Nesta dissertação, pós de LaAlO3 puro, dopado com Sr, Ca e Ba individualmente e, no caso do Sr, também co-dopado Pr e Mn, foram preparados através de mistura de óxidos via calcinações sucessivas. Amostras, obtidas por prensagem isostática, foram sinterizadas a 1500 e 1600 °C com patamar de 6 horas. Amostras sinterizadas foram caracterizadas por difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de impedância. Entre os diferentes tipos de dopantes (Ca, Ba e Sr), a amostra dopada com Sr foi a que apresentou maior condutividade, tanto do grão (σgrão=1,8x10-2 S/cm a 800 °C) como total (σtotal=9,3x10-3 S/cm a 800 °C). Amostras dopadas com Sr e Pr apresentaram maior condutividade iônica do que amostras sem Pr (σtotal=2,3x10-2 S/cm a 800 °C). Este aumento foi atribuído à maior mobilidade do íon oxigênio visto que a presença de Pr+3 na rede cristalina não introduz vacâncias adicionais de oxigênio. A co-dopagem com Mn gerou amostras com elevada condutividade eletrônica. Foi observado também que todas as amostras apresentaram duas características comuns: a condutividade total é controlada pelo contorno de grão, isto é, o contorno de grão é mais resistivo que o grão, e as microestruturas são bifásicas sendo que a fase majoritária depende do dopante.

Orientador: Leinig Antônio Perazolli / Resumo: O presente trabalho buscou desenvolver fotocatalisadores cerâmicos por meio da produção de heterojunções inovadoras à base de SrTiO3, TiO2 e CaO, que tiveram suas fotoatividades avaliadas pela descoloração do corante Rodamina B (RhB) e pela obtenção de biodiesel, utilizando luz ultravioleta. As amostras TiO2, CaO e SrTiO3 foram obtidas pelo método de precursores poliméricos, método Pechini, e as heterojunções TiO2/SrTiO3, CaO/SrTiO3 e CaO/CaTiO3 foram preparados por rota sol-gel. Após síntese e tratamento térmico, as amostras foram caracterizadas por difração de Raios-X (DRX) para verificar as fases cristalinas formadas, por espectroscopia de infravermelho com transformada de fourier (FT-IR) e termogravimetria/análise térmica diferencial (TG/DTA) para verificar e quantificar a formação de CaCO3 e Ca(OH)2, por espectroscopia de refletância difusa (UV/Vis/NIR DRS) para determinar a energia de band gap, por Brunauer, Emmett e Teller (B.E.T.) para determinar a área específica, por microscopia eletrônica de varredura acoplada a espectroscopia de energia dispersiva de Raios-X (FE-SEMEDS) para estimar o tamanho das partículas, sua morfologia e composição elementar, por espectroscopia de fotoelétrons excitados por Raios-X (XPS) para conhecer a composição elementar presente na superfície da amostra e seus estados de oxidação, por espectroscopia de fotoluminescência (PL) para verificar a formação de defeitos estruturais, por microscopia eletrônica de transmissão de alta resolução (HRTE... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The present work aimed to develop ceramic photocatalysts through the production of innovative SrTiO3, TiO2 and CaO based heterojunctions, which had their photoactivities evaluated by the discoloration of Rhodamine B (RhB) dye and by obtaining biodiesel using UV light. TiO2, CaO and SrTiO3 samples were obtained by polymeric precursor method, Pechini method, and TiO2/SrTiO3, CaO/SrTiO3 and CaO/CaTiO3 heterojunctions were prepared by sol-gel route. After synthesis and heat treatment, the samples were characterized by X-ray diffraction (XRD) to verify the crystalline phases formed, fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) and thermogravimetry/differential thermal analysis (TG/DTA) to verify and quantify the formation of CaCO3 and Ca(OH)2, diffuse reflectance spectroscopy (UV/Vis/NIR DRS) to determine band gap energy, Brunauer, Emmett e Teller (B.E.T.) to determine specific area, field emission scanning electron microscopy coupled X-ray dispersive energy spectroscopy (FE-SEM-EDS) to estimate particle size, morphology and elemental composition, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) to know the elemental composition present on the sample surface and oxidation states, photoluminescence spectroscopy (PL) to verify the formation structural defects, high resolution transmission electron microscopy (HRTEM) to confirm the formation of heterojunction. Rhodamine B discoloration was measured by UV/Vis molecular absorption spectroscopy and the conversion of oil to biodiesel was analyz... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Submitted by Izabel Franco (izabel-franco@ufscar.br) on 2016-09-27T17:35:53Z No. of bitstreams: 1 TeseARFL.pdf: 6573564 bytes, checksum: bad4dcee97cc69f8b38a8d8e43182b56 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2016-10-03T19:54:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseARFL.pdf: 6573564 bytes, checksum: bad4dcee97cc69f8b38a8d8e43182b56 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2016-10-03T19:54:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseARFL.pdf: 6573564 bytes, checksum: bad4dcee97cc69f8b38a8d8e43182b56 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-03T20:11:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseARFL.pdf: 6573564 bytes, checksum: bad4dcee97cc69f8b38a8d8e43182b56 (MD5) Previous issue date: 2015-06-19 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / The search for new technologies more efficient and environmentally sustainable, triggered the search for new materials and synthesis routes that present a low economic and energy impact. In this context, potassium and strontium niobate (KSr2Nb5O15) tetragonal tungsten bronze structure (type-TTB) was doped with La+3 and Ti+4 ions, with the aim of improving the structural and electrical properties and understand the structural effects on the dielectric properties of the structure host. Ceramics with stoichiometry KSr2Nb5O15 and K1+xSr2- 2xLaxNb5O15, K1+4xSr2-1.5xTixNb5-xO15 and K1+2xSr2-2xLaxNb5-xTixO15 (x = 0.05; 0.10 e 0.15) were synthesized using the Pechini method maintaining a molar ratio of citric acid:metal 4:1, mass ratio citric acid:ethylene glycol 60:40. The parameters of time and calcining temperature were optimized in order to obtain powders with high crystal domain crystallographic coherency. The powders were uniaxially and isostatically pressed and sintered in order to obtain dense ceramic bodies for electrical measurements. The ceramic bodies were characterized by morphological, structural and electrical analysis. The presence of La+3 and Ti+4 ions in octahedral led to changes in the network, and morphology of the host structure resulting in different dielectric behavior. The higher dielectric constant value was observed for the host structure KSr2Nb5O15. The dielectric behavior observed for solid solutions K1+xSr2-2xLaxNb5O15, K1+4xSr2-1.5xTixNb5-xO15 and K1+2xSr2-2xLaxNb5-xTixO15 (x = 0.05; 0.10 e 0.15) was attributed to growth abnormal grain in the ceramic body, structural modulations, occupation of octahedral sites and distortions of the octahedral host structure. / A busca por novas tecnologias mais eficientes e ambientalmente sustentáveis, provocou a busca por novos materiais e rotas de sínteses que apresentassem um baixo impacto econômico e energético. Neste contexto, niobato de potássio e estrôncio (KSr2Nb5O15) de estrutura tungstênio bronze (TB) foi dopado com íons La+3 e Ti+4, com o intuito de melhorar as propriedades estruturais e elétricas e compreender os efeitos estruturais nas propriedades dielétricas da estrutura hospedeira. Cerâmicas com estequiometria KSr2Nb5O15 e K1+xSr2-2xLaxNb5O15, K1+4xSr2-1,5xTixNb5-xO15 e K1+2xSr2-2xLaxNb5-xTixO15 (x = 0,05; 0,10 e 0,15) foram sintetizadas utilizando-se o Método Pechini mantendo-se uma relação molar Ácido Cítrico:Metal de 4:1 e relação mássica Ácido Cítrico:Etilenoglicol de 60:40. Os parâmetros de tempo e temperatura de calcinação foram otimizados afim de se obter pós cristalinos com alto domínio de coerência cristalográfica. Os pós foram prensados uniaxialmente e isostaticamente e sinterizados a fim de obter corpos cerâmicos densos para as medidas elétricas. Os corpos cerâmicos foram caracterizados por análises morfológicas, estruturais e elétricas. A presença dos íons La+3 e Ti+4 levou a modificações na rede octaédrica e na morfologia da estrutura hospedeira, implicando em distintos comportamentos dielétricos. O maior valor de constante dielétrica foi observado para a estrutura hospedeira do KSr2Nb5O15. O comportamento dielétrico observado para as soluções sólidas K1+xSr2-2xLaxNb5O15, K1+4xSr2-1,5xTixNb5-xO15 e K1+2xSr2- 2xLaxNb5-xTixO15 (x = 0,05; 0,10 e 0,15) foi atribuído ao crescimento abnormal dos grãos no corpo cerâmico, modulações estruturais, ocupações dos sítios octaédricos e distorções da estrutura octaédrica da rede hospedeira.