Importadora e Exportadora de Medidores Polimate Ltda / The main goal of this study was to evaluate the effect of organic modifiers in the determination of lead in calcium supplement samples by graphite furnace atomic absorption spectrometry (GF AAS). Samples of refined calcium carbonate, dolomite and oyster shell were used in this study. For this purpose different decomposition procedures as well as different modifiers were tested (Pd, citric acid, ascorbic acid, oxalic acid). The temperature program for lead determination was determined according to the results from the atomization and pyrolysis curves. With the use of organic modifiers it was possible to reduce the interference of background. The results of Pb determination, using different decomposition procedures, were compared using analysis of variance. The results using the proposed procedure shown better detection limits that those previously reported in the literature. In addition, the modifiers based on organic compounds are relatively inexpensive. However, in view of the lack of certified reference material the accuracy was evaluated using the addition of analyte and matrix matching techniques for calibration. / Este estudo teve por objetivo principal verificar os efeitos de modificadores orgânicos em amostras de carbonato de cálcio, comumente empregados para a produção de suplementos de cálcio, em determinações de chumbo por espectrometria de absorção atômica com forno de grafite (GF AAS). Os estudos foram desenvolvidos com amostras de carbonato de cálcio refinado, dolomitas e concha de ostras. Para isso, foram empregados diferentes procedimentos de decomposição das amostras, bem como diferentes modificadores químicos, entre eles paládio, ácido cítrico, ácido ascórbico e ácido oxálico, dando-se ênfase para os modificadores orgânicos. As melhores temperaturas para a determinação de chumbo por GF AAS foram determinadas através das curvas de pirólise e atomização. Com o uso de modificadores químicos orgânicos foi possível diminuir a interferência do sinal de absorção de fundo. Os resultados da determinação de chumbo, empregando diferentes procedimentos de decomposição, foram comparados através de análise de variância. Os resultados obtidos com o procedimento proposto indicam uma melhora no limite de detecção em relação aos relatados na literatura. Além disso, os modificadores químicos orgânicos são, relativamente, mais baratos. Contudo, devido à falta de material de referência certificado, a exatidão deste procedimento foi avaliada empregando-se a técnica de adição de analito e de correção de matriz para a calibração.

Sample preparation methods, such as microwave-assisted wet digestion, dry ashing, wet digestion in open system and tetramethylammonium hydroxide (TMAH) solubilization were evaluated for subsequent As, Cd and Pb determination in meat (poultry, bovine, equine and pork), liver (pork), kidney (beef and pork) and its products (sausage, ham and spicy sausage). The determination was executed using atomic absorption spectrometry with graphite furnace (GF AAS), optical emission spectrometry with inductively coupled plasma (ICP OES) and mass spectrometry with inductively coupled plasma (ICP-MS) techniques. Regarding the methods recommended by the AOAC, the wet decomposition in a closed system was adequate for the subsequent determination of As, Cd and Pb but in dry ashing method As losses occurred. The proposed methods (wet open system and solubilization with TMAH) were optimized by evaluating parameters such as sample mass, reagents volume, time, temperature and others. The selected conditions for open decomposition system using digestion block were 2 g of sample mass, 10 mL of HNO3 + 1 mL of H2O2 at 150 ºC for 2 hours. The alkaline solubilization procedure was executed employing factorial design. The selected conditions were 500 mg of sample mass, 500 μL of TMAH and water bath solubilization at 90 ºC/120 min with 150 rpm agitation. The As, Cd and Pb recovery by spiking was satisfactory for open system decomposition (95 to 105%) and TMAH solubilization (95 to 104%). The results obtained for the certified reference materials (bovine muscle and liver) were in agreement (> 95%) with certified valves. The sample preparation methods proposed were considered appropriate for subsequent As, Cd and Pb determination in meat and similar products, offering low cost and high samples throughput. Moreover, they can be applied for both fresh and freeze-dried samples and the determination can be made by ICP OES and GF AAS. Among the samples analyzed, all showed levels of As, Cd and Pb below the maximum recommended in the legislation. / Métodos de preparo de amostra por decomposição por via úmida em sistema fechado assistido por micro-ondas, decomposição por via seca, decomposição por via úmida em sistema aberto e solubilização com hidróxido de tetrametilamônio (TMAH) foram avaliados para a posterior determinação de As, Cd e Pb em carne (aves, bovina, equina e suína), fígado (suíno), rim (bovino e suíno) e produtos cárneos (linguiça, presunto e salsicha). A determinação foi feita utilizando as técnicas de espectrometria de absorção atômica com forno de grafite (GF AAS), espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP OES) e espectrometria de massa com plasma indutivamente acoplado (ICP-MS). Em relação aos métodos recomendados pela norma AOAC, a decomposição por via úmida em sistema fechado mostrou-se adequada para a posterior determinação de As, Cd e Pb, porém com a decomposição por via seca houve perdas de As. Os métodos propostos (via úmida em sistema aberto e solubilização com TMAH) foram otimizados avaliando a massa de amostra, volume de reagentes, tempo, temperatura, entre outros parâmetros. As condições selecionadas para a decomposição por via úmida em sistema aberto foram de 2 g de amostra, 10 mL de HNO3 + 1 mL de H2O2 em 150 ºC por 2 horas. A otimização do procedimento de solubilização alcalina foi realizada empregando planejamento fatorial. As condições selecionadas foram 500 mg de amostra, 500 μL de TMAH e solubilização em banho-maria a 90 ºC por 120 min com agitação de 150 rpm. A recuperação de As, Cd e Pb por adição de analito foi satisfatória para a decomposição por via úmida em sistema aberto (95 a 105%) e solubilização com TMAH (95 a 104%). Os resultados para os materiais de referência certificados (músculo e fígado bovino) também foram concordantes (> 95%). Os métodos de preparo de amostra propostos foram adequados para posterior determinação de As, Cd e Pb em carne e produtos cárneos, proporcionando baixo custo e elevada capacidade de processamento de amostras. Além disso, os mesmos podem ser aplicados tanto para amostras in natura quanto liofilizadas e a determinação pode ser feita por ICP OES e GF AAS. Dentre as amostras analisadas, todas apresentaram teores de As, Cd e Pb inferiores aos limites máximos preconizados na legislação.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-09-20Bitstream added on 2014-06-13T19:33:28Z : No. of bitstreams: 1 tomasella_rc_me_rcla.pdf: 1245812 bytes, checksum: 685e71aab20022d0710e8bf69faef8aa (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Nas últimas décadas, a elevada quantidade de efluentes descartados nos corpos hídricos, devido ao aumento das atividades industriais, tem contribuído para o agravamento de problemas ambientais, principalmente, em relação à preservação das águas superficiais e subterrâneas. Com isso, o mercado busca a cada dia novas técnicas e métodos mais eficientes e econômicos para a diminuição e eliminação de substâncias potencialmente tóxicas provindas de diversos processos industriais. Sendo assim, tratamentos com materiais adsorventes, entre eles, os argilominerais, as turfas orgânicas e os carvões estão sendo utilizados como forma de tratamentos alternativos para substituir ou complementar tratamentos convencionais existentes. Juntamente a esses métodos, a utilização de testes biológicos para avaliar e quantificar a toxicidade aguda (Daphnia similis) ou crônica (Ceriodaphnia dubia) auxilia no monitoramento dos rejeitos industriais avaliando a eficiência desses sistemas alternativos de tratamento de efluentes. A partir disto, o presente trabalho objetivou promover a redução da concentração do metal pesado chumbo (Pb2+) e da toxicidade de um efluente industrial utilizando o potencial de compostos naturais (argilominerais e turfa) e do carvão ativado como adsorventes em ensaios de batelada. Para esses ensaios utilizou-se 1g de cada composto para cada 100 mL de efluente contento 1,67 mg (Pb2+)/L, os quais foram avaliados em diferentes tempos de contato a temperatura constante de 25 oC. No experimento após 15 minutos, o carvão ativado removeu 99,4% do Pb2+ contido no efluente, enquanto que para os demais compostos a remoção do Pb2+ ocorreu progressivamente até o tempo avaliado de 24 hs, obtendo neste período uma remoção de 88,0% para argila VP, 73,6% para a argila A e 63,5% para a turfa. Além da remoção do chumbo, a toxicidade aguda... / Over the few decades, the high amount of effluents discharged in water bodies due to the increase of industrial activities, has contributed to the worsening of environmental problems, especially, in relation to the preservation of surface and groundwater. Thus, every day, the market demands new cheeper and more efficient techniques and methods for the reduction and elimination of potentially toxic substances emanating from industrial processes. Thus, treatment with adsorptive materials, among them, mineral clay, organic peat and activated charcoal are being conducted as alternative treatment forms in order to replace or supplement conventional treatments. Along with these methods, the use of biological tests to evaluate and quantify the acute (Daphnia similis) or chronic (Ceriodaphnia dubia) toxicity, assist in the monitoring of industrial wastes, evaluating of the effectiveness of these alternative systems of wastewater treatment. From this, the present study aimed to promote a decrease of the heavy metal lead (Pb2+) concentration and the toxicity of an industrial effluent using the potential of natural compounds (clay and peat) and activated charcoal as adsorbents in batch tests. For these tests 1g (compound) per 100 ml (effluent) containing 1.67 mg (Pb2+)/L were used, and were assessed at different contact times at a constant temperature (25oC). After 15 minutes, the activated charcoal removed 99.4% of Pb2+ contained in the effluent, while for the other compounds the removal of Pb2+ happened progressively until the estimated time of 24 hours, obtaining in this period a removal of 88.0% for PV clay, 73.6% for A clay and 63.5% for peat. In addition to the removal of lead, the acute and chronic toxicity was also evaluated. After treatment, 100% of acute toxicity was decreased when using activated charcoal and a reduction greater... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-07-07Bitstream added on 2014-06-13T19:20:18Z : No. of bitstreams: 1 munhoz_pm_dr_botfmvz.pdf: 736404 bytes, checksum: 46c6280b2fa85947a160daef418aba17 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Devido ao seu amplo emprego industrial, o chumbo vem sendo responsabilizado por inúmeros acidentes ambientais, além de classificado como o metal pesado encontrado em maior quantidade no ambiente e causador de sérios riscos à saúde humana e animal. Neste estudo, propôs-se promover um mapeamento da situação de contaminação ambiental e animal por chumbo, num raio de um quilômetro de distância ao redor da antiga sede de uma indústria poluidora situada em Bauru, SP, cerca de oito anos após sua interdição. Preconizou-se a pesquisa e quantificação do chumbo por meio da análise de solo, pastagem, água, produtos vegetais, leite, ovos, peixes e sangue de animais da região, estes últimos atuando como bioindicadores ambientais. Foram colhidas 89 amostras, provenientes de três propriedades rurais, de um córrego e da região limítrofe da antiga empresa poluidora. A quali-quantificação do chumbo deu-se por meio da técnica de Espectrofotometria por Absorção Atômica – EAA, realizada no Centro de Assistência Toxicológica (CEATOX) do Instituto de Biociências da UNESP, Botucatu - SP. O estudo revelou excesso de chumbo em 64,70% das amostras de solo e em 42,80% das amostras de vegetação. Em relação aos bovinos, 57,00% apresentaram intoxicação pelo metal, enquanto que o sangue dos demais ainimais encontrou-se dentro do limite considerado aceitável. Um “pool” de leite bovino foi considerado impróprio para consumo, bem como a amostra de mandioca, uma amostra de ovo (6,25%) e uma amostra de tilápia (16,66%). A amostra de água, embora imprópria para consumo, encontrou-se apta para uso em irrigação. Os resultados revelam o efeito de uma contaminação ambiental remanescente por chumbo, apontando para a necessidade de esclarecimento populacional na tentativa de se preservar a saúde pública e o meio ambiente / Because of its large industrial application, the heavy metal lead has been responsible for a vast environmental accident’s roll, farther to be classify like the most abundant heavy metal in the environment and to give rise to human and animal health’ serious hazards. The aim of the present study was to foment an animal and environmental contamination’ situation landscape by lead, including one kilometer around the former industry location, approximately eight years after the disaster. The research also estimated the lead quantify through soil, herbage, water, vegetal products, eggs, fishes, milk and animals’ blood samples, this one acting like biological monitors. Is was gathered 89 samples from three rural properties, from a streamlet and also from the border of the former industry location. The metal was quantified by Atomic Absorption Espectrophotometry at CEATOX, a toxicology laboratory located at UNESP, Botucatu city, SP. The present research showed excessively lead in 64,70% of the soil samples and in 42,80% of the herbage samples. 57,00% of the bovine herb showed lead intoxication, while the other animal’s blood samples showed normal values for lead concentration. A bovine milk “pool” sample was considered unsuitable for consumption, as well as the manioc sample, one sample of egg (6,25%) and one sample of muscle fish (16,66%). The water sample was repudiated for consumption, but it was able to be used in irrigation form, according to the legislation rules. These results have been confirmed the vast lead environmental contamination effects, and show the need to explain the problem for the people, looking for a public health and environment preservation

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-02-17Bitstream added on 2014-06-13T19:42:33Z : No. of bitstreams: 1 delmonte_mrb_dr_araiq.pdf: 5366733 bytes, checksum: 51bba7b88f423a4eac52eb8d0154dc1f (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Cristais de PbMoO4 foram obtidos por intermédio do método coprecipitação (CP) a temperatura ambiente e processadas em diferentes temperaturas (60oC-120oC) por 10 minutos utilizando o método processamento hidrotérmico (PH). Os micros octaedros foram caracterizados estruturalmente por intermédio de técnica de difração de raios X (DRX), refinamento estrutural de Rietveld, espectroscopia de micro-Raman (MR) e de absorção no infravermelho (IVTF). Suas propriedades ópticas foram investigadas por intermédio das técnicas de espectroscopia de ultravioleta visível (UV-Vís) e de fotoluminescência (FL). Os padrões de difração de raios X e os espectros de micro-Raman indicaram que estes cristais possuem uma estrutura tipo scheelita com estrutura cristalina tetragonal sem a presença de fases secundárias. Os dados de refinamentos Rietveld foram empregados a fim de monitorar as diferenças estruturais nos pós de PbMoO4 preparados pelos dois métodos. Os espectros de MR mostraram um modo de vibração ν1 (Ag), situado na em torno de 876 cm-1, o qual está relacionado com as vibrações simétricas de alongamento da ligação Mo-O nos clusters [MoO4]. Espectros de IVTF apresentaram uma banda larga de absorção com dois modos ν3 (Eu e Au), localizada cerca de 749 e 756 cm-1, para PbMoO4 obtido pelo método de CP e 864 e 851 cm-1 para PbMoO4 obtidos pelo método de PH em diferentes temperaturas. Esses modos vibracionais estão associados ao alongamento antisimétrico O-Mo-O nos clusters [MoO4]. As imagens de microscopia eletrônica de varredura de campo induzido (MEV-FEG) foram empregadas para observar as morfologias dos materiais e acompanhar a evolução do crescimento e transformação desses cristais. Medidas de UV-Vís evidenciaram um aumento nos valores de band gap (3,14 eV a 3,19 eV) com o aumento da temperatura de processamento hidrotérmico. As propriedades PL foram explicadas... / PbMoO4 crystals have been obtained by means of coprecipitation (CP) method at room temperature and processed at different temperatures (60oC -120oC) for 10 minutes by using conventional hydrothermal method (CH). These micro-octahedrons were structurally characterized by means of X-ray diffraction (XRD), Rietveld refinements, micro-Raman (MR) and Fourier transformed infrared (FTIR) spectroscopies. Their optical properties were investigated by ultraviolet visible (UV-vis) absorption and photoluminescence (PL) measurements. XRD patterns and micro-Raman spectra indicated that these crystals have a scheelite-type tetragonal structure without the presence of deleterious phases. Rietveld refinements data were employed in order to monitor the structural differences into PbMoO4 lattice of the crystals prepared by two methods. MR spectra showed a high mode ν1 (Ag) situated at around 876 cm-1, which is related to the Mo–O symmetric stretching vibrations into the [MoO4] clusters. FTIR spectra exhibited a large absorption band with two modes ν3 (Eu and Au) located at around 749 and 756 cm-1, for PbMoO4 obtained by CP method and 864 and 851cm-1 for PbMoO4 obtained by PH at different temperatures, which are associated to the O–Mo–O antisymmetric stretching vibrations into the [MoO4] clusters. Field emission gun scanning electron microscopy (FEG-SEM) micrographs were employed to observe the shape and monitor the evolution of growth and processing of these crystals. UV-vis absorption measurements evidenced a reduction in optical band gap values (from 3,14 eV to 3,19 eV) with the increase of CH processing temperature. PL properties of were explained through a model based in distortions on the tetrahedral [MoO4] clusters due to intrinsic defects at medium range and presence of intermediary energy levels (deep and shallow holes) within the band gap. Finally, the growth mechanisms were proposed for... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:51Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-11-16Bitstream added on 2014-06-13T18:44:20Z : No. of bitstreams: 1 peres_ja_dr_botfmvz.pdf: 1119647 bytes, checksum: 1df6e1d4624f1f5dafcaaad991b4c80c (MD5) / Outros / O chumbo (Pb) é um metal pesado naturalmente encontrado na natureza, principalmente sob a forma de galena. Suas concentrações consideradas toleráveis são suplantadas pela ação antropogênica, associada à exploração agropecuária inadequada e/ou deposição de resíduos químicos gerados por indústrias poluidoras do meio ambiente. Este elemento pode ser veiculado aos animais que utilizam dos recursos presentes no meio ambiente para sua subsistência comprometendo consequentemente o Bem Estar do Homem. O objetivo deste projeto é monitorar o meio ambiente utilizando amostras de sangue de bovinos que servirão como bioindicadores, além da quantificação do Pb por intermédio da técnica de Espectrometria de Absorção Atômica em Chama (GBC932AA) em amostras de água, capim e solo na região do Rio das Pedras na Serra da Esperança no município de Guarapuava – Paraná. As amostras foram coletadas em quatro sub-coletas: 1) área próxima à indústria de papel e celulose; 2) área distante da indústria e próxima a atividade de pequenos produtores rurais; 3) área de lazer e próxima a atividade de pequenos produtores rurais; 4) área limítrofe entre a Serra da Esperança e à região urbana do município de Guarapuava. As amostras de água, solo e capim foram coletadas com sacos e garrafas plásticas, identificadas, refrigeradas a menos 4ºC. As amostras de sangue foram coletados por venopunção jugular na quantidade de 5mL em frasco vacutainer. As análises foram realizadas no CEATOX/IB, UNESP – Botucatu, SP, utilizando a técnica de Espectrometria de Absorção Atômica (GBC932AA) obtendo os seguintes resultados: no primeiro ponto de coleta, as concentrações encontradas de Pb foram: solo no interior do rio igual a 0,72μg/g e solo na margem igual a 3,53μg/g, porém não foi detectado para capim. No segundo ponto de coleta a concentração no solo foi de 0,75μg/g... / Lead (Pb) is a heavy metal naturally found in nature, especially in the form of galena. Its concentrations considered tolerable are surpassed by anthropogenic action associated to inadequate agricultural exploration and/or deposition of chemical waste produced by environment polluting industries. This element can be vehiculated to the animals that utilize environmental resources for survival and in consequence affects human well being. The purpose of this study was to monitor the environment using bovine blood samples as bioindicators, as well as quantify Pb by Flame Atomic Absorption Spectrometry (GBC932AA) in water, grass, and soil samples in the Rio das Pedras area in Serra da Esperança, municipal district of Guarapuava – Paraná. Samples were collected from four collection sites: 1) area surrounding a paper and cellulose industry; 2) area distant from the industry and close to the activity of small rural producers; 3) recreational area close to the activity of small rural producers; 4) border area between Serra da Esperança and the city of Guarapuava. Water, soil and grass samples were collected in labeled plastic bottles and bags refrigerated at -4ºC. Blood samples were collected by jugular venipuncture (5mL) into a vacutainer tube. Analyses were performed at CEATOX/IB, UNESP – Botucatu, SP, using Atomic Absorption Spectrometry, and yielded the following results: 1) in the first collection site, Pb concentrations were 0.72μg/g in river soil and 3.53μg/g in river-margin soil while no Pb was detected in grass; 2) in the second collection site, Pb concentration was 0.75μg/g in the soil, 6.14μg/g in river and rivermargin soil, and 5.33μg/g in grass; 3) in the third collection site, Pb soil concentration was 10.36μg/g, and no Pb was detected in grass samples; 4) in the fourth site, no Pb was detected in any of the samples. Pb was undetected in the water in all collection... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseSHBSL.pdf: 7939777 bytes, checksum: 976f56d7228539a29f4b5cc193acd2c1 (MD5) Previous issue date: 2006-07-03 / Universidade Federal de Minas Gerais / xvii ABSTRACT In this work it is approached the preparation of ceramic powders and thin films of strontium-doped lead titanate with concentration of strontium varing from 0 to 100% mol, using a chemical method of synthesis, polymeric precursor method (Pechini). This method allows the sythesis in aqueous medium, in ambient atmosphere, using reactants easily available. In this way, the synthesis condicions were optimized in order to elimanate the formation of secondary phases. The powders ceramic treated in different temperatures under ambient atmosphere was studied by differential scanning calorimetry (DSC), X-ray diffraction (XRD), infrared spectroscopy (FTIR), micro-Raman spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM), that allowed the identification of the crystalline phases, lattice parameters and crystallite size. A phase transition from tetragonal to cubic was observed in this system as the stontium concentration increases in the (Pb1-xSrx)TiO3. A pseudo-cubic phase was observed for x=0.5, indicanting the complete solid solubility of the system. Thin films were obtained by using spin coating of the polymeric solution on Pt/Ti/SiO2/Si substrates using a rotation speed of 7600 rpm for 30 s and calcining at 600°C for 4 h. The effect of the substituint ion in the microstructure and morphology of those films was discussed through a systematic and detailed study using XRD, FTIR, micro-Raman spectroscopy, optical microscopy and atomic force microscopy (AFM); where it was verified that addition of strontium in the PT lattice resulted in decrease of avarage grain size of those films. / xvi Neste trabalho é abordada a preparação de pós cerâmicos e filmes finos de titanato de chumbo e estrôncio com concentração de estrôncio variando de 0 a 100% em mol, utilizando-se um método de síntese química, o método dos precursores poliméricos (método Pechini). Esse método permite a síntese em meio aquoso, ao ambiente, com a utilização de reagentes facilmente disponíveis. Para isto, otimizou-se as condições de síntese de modo a eliminar a presença de fases sencundárias. Os pós cerâmicos tratados termicamente em diferentes temperaturas sob atmosfera ambiente foram estudados por calorimetria diferencial exploratória (DSC), difração de raios X (DRX), espectroscopia no infravermelho (FTIR), espectroscopia micro-Raman, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia eletrônica de transmissão (MET), que permitiram a identificação das fases cristalinas, parâmetros de rede e tamanho de cristalitos. A transição de fase tetragonal para cúbica foi observada nesse sistema com o aumento da concentração de estrôncio no (Pb1-xSrx)TiO3. A fase pseudo-cúbica foi observada para x=0,5, indicando completa a solubilidade no sistema. Filmes finos foram obtidos por spin coating por deposição da solução polimérica em substratos de Pt/Ti/SiO2/Si rotacionados a 7600 rpm por 30 s e calcinação a 600°C por 4 h. Foi discutido o efeito do íon substituinte na microestrutura e morfologia desses filmes através de um estudo sistemático e detalhado utilizando-se DRX, espectroscopia na região do infravermelho (FTIR), microscopia óptica e microscopia de força atômica (AFM); onde verificou-se que a introdução de estrôncio na matriz de PT resulta em uma diminuição do tamanho médio de grãos desses filmes.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1946.pdf: 9292037 bytes, checksum: 119351fd8e0cd7b745977db6fd72ec7c (MD5) Previous issue date: 2007-09-27 / Universidade Federal de Sao Carlos / This work presents a systematic study of synthesis and characterization of ferroelectric nanoislands. Generally three methods were had been studied: polymerized complex method (MPC), hydrothermal synthesis and nonaqueous synthesis. In order to optimize the formation of nanoislands we realized studies about influence of some experimental parameters. When we used MPC the concentration of metallic cátions (Pb2+, Zr4+ and Ti4+) in the polymeric resin, influence of the type calcination (using microwave and conventional oven), the citric acid - metallic cátion ratio (AC:Metal) and the resins deposition method were varied. The results showed that using the spin-coating deposition onto Si (100) substrate, the dilution of the polymeric resin proportionate samples with of distinct particle concentrations. Some of these regions with nanoislands. With the increase of ratio AC: Metal we had the formation of continuous films. The samples prepared by immersion method showed that it is possible the formation of nanoislands with uniform size and distribution by MPC. Tests in MgO and STO substrates were also accomplished based on the optimization discussed above. Tests with one layer indicated only the presence of PZT tetragonal phase. Moreover the optimized immersion conditions lead the formation of a continuous film along the MgO substrate. The sample obtained onto STO substrate presented agglomerated regions. Also hydrothermal synthesis was used to produce PZT nanoparticles. However, even with the variation of the synthesis conditions PZT powders were obtained in a micrometric scale. On the other hand, the nonaqueous route produced a low cristallinity PZT precursor, with was crystallized at lower temperatures than those reported in the literature. Besides, BaTiO3 was also studied. In this case the samples were deposited by immersion and spin-coating. The samples obtained by immersion did not present the formation of nanoislands but regions with agglomerated particles. The viscosity and concentration of organic material were investigated accomplished aiming the formation of films with the thinnest thickness possible to the samples obtained by spin-coating. The formation of continuous films was verified and in some of them the formation of pores was observed. The formation of micrometric islands was observed at higher temperatures. / Este trabalho apresenta um estudo sistemático sobre a síntese e caracterização de nanoilhas ferroelétricas. De modo geral três métodos foram estudados: o método de polimerização de complexos (MPC), a síntese hidrotermal e a síntese não aquosa. A fim de otimizar a formação das nanoilhas foi realizado um estudo sobre a influência de alguns parâmetros experimentais. No caso do MPC foram variadas, a concentração de cátions metálicos (Pb2+, Zr4+ e Ti4+) na resina polimérica, influência da calcinação (utilizando-se microondas e forno convencional) e o método de deposição das resinas. Os resultados obtidos mostraram que utilizando-se a deposição por spin-coating em substratos de Si(100), a diluição da resina polimérica proporcionou amostras com regiões de distintas concentrações de partículas. Em determinadas regiões as nanoilhas foram observadas. Com o aumento da relação AC:Metal foram obtidos filmes contínuos. As amostras preparadas por imersão mostraram que é possível a formação de nanoilhas com tamanho e distribuição uniforme utilizando-se o MPC. Foram realizados também testes de deposição por imersão em substratos de MgO e STO, baseando-se na otimização acima discutida. Testes com uma camada de resina apontaram a presença da fase de PZT tetragonal. No entanto as condições utilizadas de imersão levaram a formação de um filme continuo ao longo do substrato de MgO. Já a amostra obtida em substrato de STO apresentou aglomerados. Também utilizou-se a síntese hidrotermal para a produção de nanopartículas de PZT. Entretanto, mesmo com as variações das condições de síntese os pós de PZT foram obtidos em escala micrométrica. Por outro lado com a síntese não aquosa produziu-se um precursor de PZT de baixa cristalinidade e este foi cristalizado a temperaturas menores que aquelas reportadas na literatura. Além disso, um outro material aqui estudado foi o BaTiO3, neste caso foram obtidas amostras depositadas por imersão e por spincoating . As amostras obtidas por imersão não apresentaram a formação de nanoilhas e sim de regiões com partículas aglomeradas. A viscosidade e concentração de material orgânico foram investigadas visando a formação de filmes com as menores espessuras possíveis para as amostras obtidas por spin-coating . Verificou-se a formação de filmes contínuos e em alguns deles observou-se a formação de poros. Os tratamentos térmicos em altas temperaturas possibilitaram a formação de ilhas micrométricas.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Retido.pdf: 19733 bytes, checksum: 6aad255badc436a06364517de2344ab6 (MD5) Previous issue date: 2007-10-04 / Universidade Federal de Sao Carlos / Two systems that form the basis of the lead-acid batteries were studied. The first system was the lead/sulfuric acid (Pb/H2SO4) interface. This interface is equivalent to negative electrode of lead acid batteries. The second system was the lead oxide/sulfuric acid (PbO2/H2SO4) interface. This interface is equivalente to the positive electrode of lead acid batteries. Of these two interfaces the PbO2/H2SO4 interface is the more complex. In order to devise a reproducible method of synthesizing this complexelectrode (and guaranteeing the production of only PbO2), various test were performed probing the electrooxidation of Pb in many different media, including alkaline solution. For both the Pb and PbO2 interfaces, mechanisms of reaction were studied via electrochemical and spectro-electrochemical methods including Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). The behavior of the Pb/H2SO4 system was reproducible and independentof whether the electrode was pure Pb or an alloy of Pb/Ca/Sn/Ag. The reproducibility of measurements in the Pb/H2SO4 system depended on a method developed to remove disrupted filme on the electrode surface. In fact nucleation phenomena were only observed after complete removal of disrupted films from the electrode surface. The formation of reproducible PbO2 films was the main obstacle to obtaining reliable measurements in the PbO2/H2SO4 system. Measurements were sensitive to the planarity of the film and to the presence of excess acid in the solution in which the film was grown. / Neste trabalho se estudaram dois sistemas eletroquímicos que constituem a base do funcionamento das baterias chumbo-ácido. O primeiro mais simples, se refere à interface plana Pb/H2SO4 que corresponde ao eletrodo negativo da bateria. O segundo, mais complexo, se refere à interface plana PbO2/H2SO4 e se relaciona com o eletrodo positivo da bateria. Várias tentativas de formação deste segundo eletrodo foram realizadas via oxidação do Pb em diferentes meios incluindo o meio alcalino, para garantir a formação somente do PbO2 sobre o Pb. Em ambos os casos os estudos foram realizados por meio de técnicas fundamentalmente eletroquímicas, mas também se utilizou-se da FTIR (infravermelho com transformada de Fourier) para a caracterização do PbO2 eletroquimicamente formado. Todos estes resultadso foram obtidos para que se pudesse compreender os mecanismos dos processos nas interfaces destes sistemas. Para o caso do sistema Pb/H2SO4, a reprodutibilidade foi alcançada de maneira satisfatória, independente da utilização da liga Pb/Ca/Sn/Ag ou Pb puro. A comparação qualitativa dos resultados entre estes dois eletrodos não apresentou qualquer alteração. Para se obter a reprodutibilidade se desenvolveu uma metodologia de estabilização do eletrodo previamente a cada dia de medidas. Ainda para este sistema, foram observados fenômenos de nucleação que só ocorrem após a eliminação completa de filmes diruptos sobre a superfície eletródica. E para eliminar tal estrutura de filme também se desenvolveu uma metodologia onde a superfície do eletrodo se apresenta livre destas espécies. Para o sistema PbO2/H2SO4 o problema experimental inicialmente encontrado foi o de se formar eletroquimicamente sobre Pb, de maneira reprodutível, o PbO2. Além disto este filme deveria ser o mais plano possível. Isto só foi obtido com a formação desta espécie em NaOH 1 M, apesar da dissolução do filme que ocorre neste meio.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2105.pdf: 2969931 bytes, checksum: b6d0b2ffada05c8888cee794cf128770 (MD5) Previous issue date: 2007-10-04 / Universidade Federal de Sao Carlos / Two systems that form the basis of the lead-acid batteries were studied. The first system was the lead/sulfuric acid (Pb/H2SO4) interface. This interface is equivalent to negative electrode of lead acid batteries. The second system was the lead oxide/sulfuric acid (PbO2/H2SO4) interface. This interface is equivalente to the positive electrode of lead acid batteries. Of these two interfaces the PbO2/H2SO4 interface is the more complex. In order to devise a reproducible method of synthesizing this complexelectrode (and guaranteeing the production of only PbO2), various test were performed probing the electrooxidation of Pb in many different media, including alkaline solution. For both the Pb and PbO2 interfaces, mechanisms of reaction were studied via electrochemical and spectro-electrochemical methods including Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). The behavior of the Pb/H2SO4 system was reproducible and independentof whether the electrode was pure Pb or an alloy of Pb/Ca/Sn/Ag. The reproducibility of measurements in the Pb/H2SO4 system depended on a method developed to remove disrupted filme on the electrode surface. In fact nucleation phenomena were only observed after complete removal of disrupted films from the electrode surface. The formation of reproducible PbO2 films was the main obstacle to obtaining reliable measurements in the PbO2/H2SO4 system. Measurements were sensitive to the planarity of the film and to the presence of excess acid in the solution in which the film was grown. / Neste trabalho se estudaram dois sistemas eletroquímicos que constituem a base do funcionamento das baterias chumbo-ácido. O primeiro mais simples, se refere à interface plana Pb/H2SO4 que corresponde ao eletrodo negativo da bateria. O segundo, mais complexo, se refere à interface plana PbO2/H2SO4 e se relaciona com o eletrodo positivo da bateria. Várias tentativas de formação deste segundo eletrodo foram realizadas via oxidação do Pb em diferentes meios incluindo o meio alcalino, para garantir a formação somente do PbO2 sobre o Pb. Em ambos os casos os estudos foram realizados por meio de técnicas fundamentalmente eletroquímicas, mas também se utilizou-se da FTIR (infravermelho com transformada de Fourier) para a caracterização do PbO2 eletroquimicamente formado. Todos estes resultadso foram obtidos para que se pudesse compreender os mecanismos dos processos nas interfaces destes sistemas. Para o caso do sistema Pb/H2SO4, a reprodutibilidade foi alcançada de maneira satisfatória, independente da utilização da liga Pb/Ca/Sn/Ag ou Pb puro. A comparação qualitativa dos resultados entre estes dois eletrodos não apresentou qualquer alteração. Para se obter a reprodutibilidade se desenvolveu uma metodologia de estabilização do eletrodo previamente a cada dia de medidas. Ainda para este sistema, foram observados fenômenos de nucleação que só ocorrem após a eliminação completa de filmes diruptos sobre a superfície eletródica. E para eliminar tal estrutura de filme também se desenvolveu uma metodologia onde a superfície do eletrodo se apresenta livre destas espécies. Para o sistema PbO2/H2SO4 o problema experimental inicialmente encontrado foi o de se formar eletroquimicamente sobre Pb, de maneira reprodutível, o PbO2. Além disto este filme deveria ser o mais plano possível. Isto só foi obtido com a formação desta espécie em NaOH 1 M, apesar da dissolução do filme que ocorre neste meio.