Submitted by ANA KARLA PEREIRA RODRIGUES (anakarla_@hotmail.com) on 2017-08-01T11:30:58Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3636328 bytes, checksum: ddc2927ae330b27ef4de24fdb3975d47 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-01T11:30:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3636328 bytes, checksum: ddc2927ae330b27ef4de24fdb3975d47 (MD5) Previous issue date: 2016-08-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Powders of pure zinc oxide (ZnO) and zinc oxide doped with 5% Al3+ (ZNAL) were obtained by the Pechini method using Zn(NO3)2.6H2O and Al(NO3)3.6H2O as precursors. The characterization was performed using XRD, Raman, FTIR and UV-Vis, and stoichiometry was confirmed by XRF. The results obtained by Raman and XRD indicated that Al3+ is completely incorporated into the ZnO crystal lattice. Attempts of doping ZnO with Fe3+ lead to a secondary phase which, according to ICCD 01-070-3377, was assigned to ZnFe2O4, for this reason this oxide was not used as a catalyst. Tests of pH variation with the oxides in acidic and basic media indicated that ZNAL presents a much larger basic character than ZnO. Using a 23 factorial design, ZnO and ZNAL were tested as catalysts for the ethanolic transesterification of cottonseed oil at temperature 130 and 200 °C, alcohol/oil ratio of 6:1 and 12:1 and 3% catalyst (w/w relative to the oil ). The reactions were performed in the Parr reactor for 4 hours and agitation of 600 rpm. 1H NMR and 13C NMR spectroscopies were used to characterize and evaluate the ethyl ester content produced during transesterifications indicating that 5% of Al3+ addition into the crystalline ZnO lattice significantly increased the catalytic potential of the oxide, reaching a higher conversion ratio of 81% when T = 130 °C and greater than 94% when T = 200 °C. The results analyzed by factorial design indicated that the type of catalyst and the temperature were the most determining factors in conversion rates. Using a kinetic study at temperatures of 130, 160, 180 and 200 °C and reaction times of 30, 60, 120 and 240 minutes, it was observed that the reactions catalyzed by ZnO had a linear behavior conversion rate, while reaction catalyzed by ZNAL reached rates greater than 80%of conversion after 30 minutes when T = 200 °C. It was also observed that the rate of ethanolic transesterification of cottonsed oil was influenced by mass transport phenomena when catalyzed by ZnO. For transesterifications catalysed by ZNAL a 1st order behavior was observed at T = 130 ° C and 2nd order was observed for the other temperatures. / Pós de óxido de zinco puro (ZnO) e de óxido de zinco dopado com 5% de Al3+ (ZNAL) foram obtidos pelo método Pechini utilizando Zn(NO3)2.6H2O e Al(NO3)3.6H2O como precursores. A caracterização foi realizada através de DRX, Raman, FTIR e UV-Vis, tendo a estequiometria confirmada por FRX. Os resultados do estudo de caracterização por UV-vis e Raman, indicaram que Al3+ encontra-se completamente incorporado à rede cristalina do ZnO. Tentativas de dopagem com Fe3+ apresentaram fase secundária que, de acordo com a carta ICCD 01-070-3377, foi atribuída a ZnFe2O4, por esse motivo este óxido não foi utilizado como catlisador. Testes de variação de pH com os óxidos em meio ácido e básico indicaram que ZNAL apresenta um caráter básico muito maior do que ZnO. Utilizando um planejamento fatorial 23, ZnO e ZNAL foram testados como catalisadores na transesterificação etanólica do óleo de algodão em temperaturas de 130 e 200 oC, relações álcool/óleo 6:1 e 12:1 e 3% (m/m em relação ao óleo) de catalisador. As reações ocorreram em reator Parr com tempo de 4 horas e rotação de 600 rpm. As espectroscopias RMN 1H e 13C foram utilizadas para caracterizar e avaliar o teor de ésteres etílicos produzidos nas transesterificações indicando que a adição de 5% de Al3+ à rede cristalina do ZnO aumentou significativamente o potencial catalítico do óxido, chegando a um índice de conversão superior a 81% a T = 130 oC e maior que 94% a T = 200 oC. Os resultados analisados pelo planejamento fatorial indicaram que o tipo de catalisador e a temperatura foram os fatores mais determinantes nos índices de conversão. Através de um estudo cinético utilizando temperaturas de 130, 160, 180 e 200 oC e tempos reacionais de 30, 60, 120 e 240 minutos, observou-se que as reações catalisadas por ZnO tiveram um comportamento linear de índice de conversão, enquanto que, as catalisadas por ZNAL chegaram a índices superiores a 80% de conversão em apenas 30 minutos quando T = 200 oC. Também foi possível observar que as transesterificações etanólicas do óleo de algodão foram influenciadas pela transferência de massa, abaixo de 120 minutos de reação, quando catalisadas por ZnO. Para as etanólises catalisadas por ZNAL observou-se um comportamento de 1ª ordem quando T = 130 oC e de 2ª ordem nas demais temperaturas.

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:14:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 parte1.pdf: 2147467 bytes, checksum: 06d61abcd760c3d3a8cc6b1d61af88fa (MD5) Previous issue date: 2008-08-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In this work, we performed an analysis of the structural and electronic stability of nanostructures of Boron Nitride (BN), such as layers, tubes and cones, when doped with Carbon, through first-principles calculations as implemented in code SIESTA. We found that substitutional doping of Carbon for either a single Boron or a single Nitrogen atom produces significant changes in the conductive properties of each material. Such replacement process transforms the formerly insulating material, in a n-type conductor, donnor of electrons, for Boron replaced by Carbon, and the p-type, acceptor of electrons, for the Nitrogen substitution. Furthermore, we also performed calculations with spin-polarization and found occurrence of spontaneous magnetization of 1μB for all doped structures, except for tube (6,0), which presented a magnetic moment of 0;2μB. This magnetization is attributed to the unpaired electron located in the pz orbital of carbon. It was also noted that the doped layers become more energetically stable as the number of atoms increases. To the tubes, increased stability occurs with the increase in diameter combined with the consequent increase in the number of atoms. At the cones, stability energy is reduced with the increase in the angle of disclination. These effects are the result of a combination of percentage concentration of the defect and the greater or lesser degree of hybridization. / Neste trabalho, fizemos uma análise da estabilidade estrutural e eletrônica de nanoestruturas de Nitreto de Boro (BN), tais como planos, tubos e cones, quando dopadas com carbono, através do uso de cálculos de primeiros princípios como implementado no código SIESTA. Encontramos que a dopagem substitucional de carbono por boro ou nitrogênio provoca mudanças significativas nas propriedades condutoras de cada material. Tais substituições transformam o material que antes era isolante, em condutor do tipo n, doador de elétrons, para o boro substituído pelo carbono, e do tipo p, receptor de elétrons, para a substituição do nitrogênio. Além disso, realizamos cálculos com polarização de spin e verificamos a ocorrência de um momento magnético de 1μB para todas as estruturas dopadas, com exceção do tubo (6;0) que apresentou um momento magnético de 0;2μB. Essa magnetização é atribuída ao elétron desemparelhado localizado no orbital pz do carbono. Foi verificado também que os planos dopados se tornam mais estáveis energeticamente à medida que o número de átomos aumenta. Para os tubos, o aumento da estabilidade ocorre com o aumento do diâmetro combinado com o consequente aumento do número de átomos. Já nos cones, a estabilidade energética é diminuída com o aumento do ângulo de disclinação. Esses efeitos são fruto de uma combinação entre porcentagem de concentração do defeito e do maior ou menor grau de hibridização.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-01-26T19:42:20Z No. of bitstreams: 1 CamilaPacellyBrandaoDeAraujo_DISSERT.pdf: 4969845 bytes, checksum: f1f2fb0b021589a796762546c844670e (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-01-29T17:12:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 CamilaPacellyBrandaoDeAraujo_DISSERT.pdf: 4969845 bytes, checksum: f1f2fb0b021589a796762546c844670e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-29T17:12:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CamilaPacellyBrandaoDeAraujo_DISSERT.pdf: 4969845 bytes, checksum: f1f2fb0b021589a796762546c844670e (MD5) Previous issue date: 2015-01-30 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico - CNPq / As emiss?es de compostos sulfurados pela ind?stria do refino de petr?leo v?m sendo sujeitas a legisla??es cada vez mais restritivas devido aos impactos ambientais e na sa?de humana. A remo??o de compostos de enxofre pode ocorrer atrav?s de rea??es de hidrotratamento (HDT) as quais s?o catalisadas por s?lidos, geralmente ?xidos ou sulfetos met?licos normalmente suportados em alumina. Para a remo??o de enxofre (HDS) catalisadores de Co(Ni)-Mo(W)/Al2O3 s?o os mais utilizados, por?m novos materiais vem sendo desenvolvidos para esse fim. Carbetos de metais refrat?rios foram identificados como potenciais candidatos para essa aplica??o, a dopagem destes pode ser uma alternativa para a cat?lise dessa rea??o. Os precursores para obten??o de Mo2C foram heptamolibdato de molibd?nio [(NH4)6[Mo7O24].4H2O] e nitrato de cobalto [Co(NO3)2.6H2O] e foram cominu?dos manualmente em propor??es estequiom?tricas anteriormente ? rea??o. Os precursores foram caracterizados por TG/DTA, MEV, FRX e DRX. Os carbetos de molibd?nio com adi??o de cobalto foram obtidos atrav?s de rea??o g?s-s?lido com atmosfera de metano (CH4) e hidrog?nio (H2) utilizando reator de leito fixo. Foi utilizada vaz?o total da mistura gasosa de 15L/h com 5% de CH4 e taxa de aquecimento de 5?C/min at? a temperatura de rea??o (700 ou 750?C). Dois percentuais de cobalto foram empregados: 2,5 e 5%. Foi notada a presen?a de fase CoMoO4 e MoO3 nos percursores calcinados, o que indica o ?ntimo contato entre os metais. Para os produtos da rea??o de carboneta??o a 700?C, independentemente do teor de cobalto adicionado, foi formado Mo2C-ortorr?mbica e MoO2- monocl?nica. A 750?C somente Mo2C foi detectada por DRX. N?o foi poss?vel a identifica??o de fase contendo Co pelos difratogramas em nenhuma das condi??es. Nessa temperatura, a an?lise de TOC indicou a completa convers?o dos ?xidos a carbeto, com forma??o de 8,9% de carbono livre para a amostra com 2,5% de Co, para a amostra com 5% a convers?o foi incompleta (86%). Os produtos de rea??o foram caracterizados por FRX, DRX, MEV, TOC, BET e granulometria a laser / Sulfur compounds emissions have been, on the late years, subject to more severe environmental laws due to its impact on the environment (causing the acid rain phenomena) and on human health. It has also been object of much attention from the refiners worldwide due to its relationship with equipment?s life, which is decreased by corrosion, and also with products? quality, as the later may have its color, smell and stability altered by the presence of such compounds. Sulfur removal can be carried out by hydrotreating (HDT) which is a catalytic process. Catalysts for HDS are traditionally based on Co(Ni)-Mo(W)/Al2O3. However, in face of the increased contaminants? content on crude oil, and stricter legislation on emissions, the development of new, more active and efficient catalysts is pressing. Carbides of refractory material have been identified as potential materials for this use. The addition of a second metal to carbides may enhance catalytic activities by increasing the density of active sites. In the present thesis Mo2C with Co addition was produced in a fixed bed reactor via gas-solid reaction of CH4 (5%) and H2(95%) with a precursor made of a mix of ammonium heptamolybdate [(NH4)6[Mo7O24].4H2O] and cobalt nitrate[Co(NO3)2.6H2O] at stoichiometric amounts. Precursors? where analyzed by XRF, XRD, SEM and TG/DTA. Carboreduction reactions were carried out at 700 and 750?C with two cobalt compositions (2,5 and 5%). Reaction?s products were characterized by XRF, XRD, SEM, TOC, BET and laser granulometry. It was possible to obtain Mo2C with 2,5 and 5% cobalt addition as a single phase at 750?C with nanoscale crystallite sizes. At 700?C, however, both MoO2 and Mo2C phases were found by XRD. No Co containing phases were found by XRD. XRF, however, confirmed the intended Co content added. SEM images confirmed XRD data. The increase on Co content promoted a more severe agglomeration of the produced powder. The same effect was noted when the reaction temperature was increased. The powder synthesized at 750?C with 2,5% Co addition TOC analysis indicated the complete conversion from oxide material to carbide, with a 8,9% free carbon production. The powder produced at this temperature with 5% Co addition was only partially converted (86%)

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-06-02T19:56:11Z No. of bitstreams: 1 RuanSavioDaCostaTertuliano_DISSERT.pdf: 5270679 bytes, checksum: e7cecd59df0a1f5abd8a454eb7de168d (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-06-06T20:49:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 RuanSavioDaCostaTertuliano_DISSERT.pdf: 5270679 bytes, checksum: e7cecd59df0a1f5abd8a454eb7de168d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-06T20:49:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RuanSavioDaCostaTertuliano_DISSERT.pdf: 5270679 bytes, checksum: e7cecd59df0a1f5abd8a454eb7de168d (MD5) Previous issue date: 2017-04-06 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / A busca por materiais de alto valor agregado, alta aplicabilidade e elevada sustentabilidade motiva inova??es em todas as ?reas da engenharia. Um dos materiais desenvolvidos atualmente com tais requisitos s?o os carbetos dopados, que s?o compostos de cer?mica e metais. Este trabalho prop?e a s?ntese, caracteriza??o e avalia??o cin?tica do carbeto de tungst?nio dopado com cobalto (WC-Co). As etapas de produ??o do material s?o: s?ntese do precursor por via ?mida mediante agita??o em etanol de uma mistura de paratungstato de am?nio e nitrato de cobalto, secagem da lama obtida em mufla por 18h a 80?C, maceragem do p? seco, caracteriza??o preliminar usando as t?cnicas de MEV, DRX e EDS, rea??o g?s-s?lido de carborredu??o a 750, 800 e 850?C em atmosfera com 5% de metano e 95% hidrog?nio em reator de leito fixo e leito rotativo (agita??o de 34 rpm) e caracteriza??o final usando as t?cnicas j? citadas. Os resultados obtidos mostram um material contendo part?culas de carbeto de tungst?nio com o cobalto aderido de boa ?rea interfacial e aplic?vel a ?reas como: em catalisadores, reatores ? membrana e c?lulas combust?veis, o que ressalta a import?ncia desse tipo de pesquisa. / The search for high value-added materials, wide applicability and high sustainability encourages innovation in all areas of engineering. One of the materials currently being developed with such requirements are the doped carbides, which are composed with a mix of ceramics and metals. This work proposes the synthesis, characterization, kinetic evaluation and of tungsten carbide doped with cobalt (WC-Co) in fix and rotating bed reactor. The steps of material production was: synthesis of the precursor of washed by stirring in ethanol of a mixture of ammonium paratungstate and cobalt nitrate, drying th/e slurry obtained in oven for 18h at 80 ?C, the dry powder milling, preliminary characterization by SEM techniques, XRD and SDS, gas-solid reaction of reduction at 750, 800 and 850 ? C in an atmosphere of 5% methane and 95% hydrogen in fix bed and rotating bed reactor (at 34 rpm agitation) and the final characterization using the aforementioned techniques. The results show a material containing particles of tungsten carbide with cobalt adhered, with good interfacial and applicable in areas such as in catalysts, membrane reactors and fuel cells, which emphasizes the importance of such research.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-10-18T20:27:50Z No. of bitstreams: 1 ClaudioRomeroRodriguesDeAlmeida_TESE.pdf: 4016081 bytes, checksum: 8802f01fbd11ecff20ac4e720e49e628 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-10-23T19:53:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ClaudioRomeroRodriguesDeAlmeida_TESE.pdf: 4016081 bytes, checksum: 8802f01fbd11ecff20ac4e720e49e628 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-23T19:53:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ClaudioRomeroRodriguesDeAlmeida_TESE.pdf: 4016081 bytes, checksum: 8802f01fbd11ecff20ac4e720e49e628 (MD5) Previous issue date: 2017-08-31 / Os materiais que pertencem a fam?lia dos molibdatos com estrutura cristalina tipo scheelita t?m sido objeto de pesquisas ao longo do tempo. O amplo interesse nestes compostos reside em suas excelentes propriedades ?pticas, que formam a base de sua utiliza??o como subst?ncias fosforescentes, materiais para lasers, e detectores de cintila??o entre outros. A t?cnica de spray pir?lise ultrass?nica, por sua vez, ? uma t?cnica de produ??o cont?nua de p?s, de apenas uma etapa, de f?cil controle dos par?metros e apesar de ser uma metodologia amplamente utilizada, n?o h? refer?ncias de seu uso para a produ??o de molibdatos de c?lcio puro e com dopagem de terras raras. Neste trabalho foi estudado a obten??o de part?culas de molibdato de c?lcio (CaMoO4) puro, dopado com diferentes porcentagens em mol de 1%, 2% e 4% das terras raras Eu+3, Tb+3, Tm+3, e a mistura das tr?s terras raras (TR) a partir da t?cnica de spray pir?lise ultrass?nico (SPU). O tempo de perman?ncia dentro do reator de fluxo laminar, foi de 27 segundos Os materiais obtidos foram caracterizados pelas t?cnicas de difra??o de raios-X, espectroscopia de micro Raman, espectroscopia ?tica nas regi?es do ultravioleta-vis?vel, microscopia eletr?nica de varredura com canh?o de el?trons por emiss?o de campo e espectroscopia de fotoluminesc?ncia e coordenadas de cor do CaMoO4 com TR. Os resultados indicaram que a t?cnica de spray pir?lise ultrass?nico produziu material de alta pureza, nas dimens?es nano e micro, com morfologia esf?rica. Com a adi??o das terras raras com diferentes porcentagens em mol de 1%, 2% e 4% e sua TR na estrutura do CaMoO4, foi poss?vel observar as emiss?es de fotoluminesc?ncia caracter?sticas das terras raras e a obten??o de materiais com emiss?es no branco para as amostras de CaMoO4 com 2% e 4% da TR. / The materials belonging to the molybdates family with crystalline structure type scheelite have been object of research over time. The wide interest in these compounds lies in their excellent optical properties, which form the basis of their use as phosphors, materials for lasers, and scintillation detectors among others. The ultrasonic pyrolysis spray technique is a technique of continuous production of single-step powders, easy to control parameters and although it is a widely used methodology, there are no references of its use for the production of calcium molybdates and with rare earth doping. In this study, the preparation of pure calcium molybdate (CaMoO4) particles with different mole percentages of 1%, 2% and 4% of the rare earths Eu+3, Tb+ 3 , Tm+ 3, and their respective mixtures (TR) were studied from the ultrasonic pyrolysis spray technique. The residence time inside the laminar flow reactor was 27 seconds. The materials obtained were characterized by X-ray diffraction techniques, micro Raman spectroscopy, ultraviolet-visible optical spectroscopy, scanning electron microscopy with field emission electron gun and photoluminescence spectroscopy. The results shown that the ultrasonic pyrolysis spray technique produced high purity material in the nano and micro dimensions with spherical morphology. With the addition of rare earths with different percentages of 1%, 2% and 4% mol and their mixture in the structure of CaMoO4, it was possible to observe the photoluminescence emissions characteristic of rare earths and to obtain materials with white emissions for the samples of CaMoO4 with 2% and 4% TR.

Semicondutores de gap de banda grande possuem um vasto campo de aplicação na construção de dispositivos que necessitam operar em alta potência, em alta frequência e em ambientes hostis. Nesse trabalho apresentamos um estudo das sínteses de SiC e GaAsN obtidos, respectivamente, por implantação iônica de C em Si pré-implantado com He, e de N em substratos de GaAs. Uma camada de 110 nm de SiO2 foi depositada nos substratos antes do processo de implantação. Essa foi removida após a síntese, expondo as camadas à superfície. Para a síntese de SiC, substratos de Si préimplantados com He foram preparados a fim de gerar um estágio intermediário de substrato do ponto de vista de tensão exercida por esse na camada de SiC em síntese. Apresentamos diferenças entre a síntese do presente trabalho com as sínteses dos trabalhos anteriores, nos quais foram feitas a partir de Si bulk (tensão máxima) e a partir de SIMOX (sem tensão). Análises composicionais e estruturais foram feitas por Espectrometria de Retroespalhamento de Rutherford (RBS), Canalizacão (RBS/C) e Microscopia Eletrônica de Transmissão (TEM). Substratos pré-implantados com He nos levaram a uma redução na fluência mínima de C necessária para a síntese de uma camada de SiC estequiométrica, em comparação com o mesmo processo de síntese de SiC em SiO2/Si utilizando substratos de Si bulk. A fluência é comparável àquela necessária na síntese a partir de estruturas SIMOX, porém, a presente síntese apresentou uma importante melhora na qualidade estrutural. Na síntese de GaAsN por implantação de N em SiO2/GaAs, diferentes temperaturas de implantação foram utilizadas, partindo de temperatura ambiente até 500oC. Tratamentos térmicos em 850oC por 5 min foram feitos e diferenças estruturais foram extensamente estudadas por RBS, Fotoluminescência e TEM. Análise estrutural feita por TEM indica que a temperatura de implantação de 400oC é a mais adequada para a síntese de GaN cristalino. Temperaturas mais baixas que essa aumentam a tendência de formação de ligas GaAsN, no quais, para implantação em temperatura ambiente são amorfas. Condutividade tipo-p foi medida em ligas GaAsN:Mg obtidas por epitaxia de feixe molecular (MBE) e em amostras dopadas com Mg por implantação iônica em GaAsN amorfo obtido por MBE. Também exploramos a possibilidade de obtenção dessas ligas por co-implantação de N e Mg em substratos GaAs em temperatura ambiente. / Semiconductors with a large band gap have a wide application in the construction of devices that need to operate at high power, at high frequency and in hostile environments. In this work we present studies about the synthesis of SiC and GaAsN obtained by ion implantation of C into Si pre-implanted with He, and N into GaAs substrates, respectively. About 110 nm of SiO2 layer was deposited on all substrates previously to the implantation procedures. This layer was removed after synthesis revealing the synthesized layers to the surface. For the SiC synthesis, Si substrates pre-implanted with He were prepared in order to generate an intermediate stress stage as applied by the substrate on the epitaxial SiC in synthesis. We present differences between the current synthesis and those performed in in previous works, where synthesis started from Si bulk (maximum stress) and from SIMOX structures (no stress). Compositional and structural analyses were undergone by Rutherford Backscattering Spectrometry (RBS), Channeling (RBS/C) and Transmission Electron Microscopy (TEM). Si substrates pre-implanted with He led us to a reduction in the minimum C fluence required for synthesis of a stoichiometric SiC layer, compared to the same SiC synthesis process in SiO2/Si using Si bulk substrates. Such fluence is comparable to the one required for the synthesis started from SIMOX structures, but the present synthesis now demonstrates an important structural quality improvement. For the GaAsN synthesis by N ion implantation into SiO2/GaAs, the samples were kept at different implantation temperatures, starting from room temperature (RT) up to 500oC. Thermal treatments at 850oC during 5 min were performed and structural differences were extensively studied by RBS, Photoluminescence and TEM measurements. Structural analysis performed by TEM indicates that the implantation temperature of 400oC is more adequate for the synthesis of a crystalline GaN layer. Lower temperatures enhance the tendency to form GaAsN alloys, which is particularly amorphous for the RT implantation case. In addition, p-doping of GaAsN using Mg was also addressed. P-type conductivity was measured in GaAsN:Mg alloys obtained by Molecular Beam Epitaxy (MBE) and in samples doped by Mg implantation into amorphous GaAsN grown by MBE. We also probed the possibility to obtain such allows by N and Mg co-implantation into GaAs substrates at room temperature.

A presença de defeitos intrínsecos na estrutura do óxido de zinco possibilita a sua dopagem com outros materiais, como o bismuto. O óxido de zinco dopado com bismuto (BZO) preparado via síntese hidrotermal assistida por microondas (MAHS) foi estudado em relação à sua concentração de dopante e caracterização morfológica. Para a síntese do BZO foi realizada pela reação de uma solução de nitrato de zinco (precursor) e nitrato de bismuto, usando com hidróxido de amônio para ajuste do pH. Para realizar a reação, a solução de nitrato de zinco foi foi aquecida em um microondas por intervalos de 5, 10 e 20 minutos a 200ºC. A dopagem foi realizada com 3 diferentes teores em massa nitrato de bismuto (1, 3 e 6%). Os produtos obtidos foram caracterizados por DRX, MEV e PL, assim como pelo cálculos de band gap por espectroscopia de transmissão. A atividade fotocatalítica foi analisada por ensaios de fotocatálise utilizando corantes orgânicos, azul de metileno (AM) e Rodamina B (RhB). Os resultados indicam que as nanoestruturas de BZO obtidas apresentam tamanhos de cristalitos variando de 5,82 a 8,37 nm. A estrutura morfológica, tipo flor, foi formada com diferentes concentrações de dopantes. Os resultados do PL demonstram que os defeitos aumentam com a dopagem do bismuto. O intervalo de band gap encontrado foi de 2,79 a 3,3 eV e tem potencial de uso em aplicações de fotodegradação. Neste sentido a dopagem de bismuto modificou positivamente o óxido de zinco, já que nos ensaios de fotocatálise, o BZO degradou ambos os corantes, sendo a amostra com 3% de dopagem de bismuto a que obteve os melhores resultados, chegando a degradar 68% do corante de Rodamina B em 1 hora. / Zinc oxide, due to the presence of intrinsic defects, allows doping with other materials, such as bismuth. BZO (zinc oxide doped bismuth), prepared by microwave assisted hydrothermal synthesis (MAHS), was studied dopant concentration and morphological characterization. For the synthesis, zinc nitrate was used as a precursor; for pH control, ammonium hydroxide was used. After the solution was heated in a microwave for 5, 10 and 20 minutes at 200 ° C. Doping was performed with 3 different mass contents of bismuth nitrate (1, 3 and 6%). The products were characterized by DRX, MEV and PL; Band gap calculations by transmission spectroscopy. The photocatalytic activity was analyzed by photocatalysis using organic dyes, methylene blue (AM) and Rhodamine B (RhB). The results indicate that BZO nanostructures were obtained with crystallite sizes ranging from 5.82 to 8.37 nm. The same morphological structure, flower type, was formed with different dopants concentrations. PL demonstrates that defects increase with doping of bismuth. The band gap found was from 2.79 to 3.3 eV and has potential use in photodegradation applications. In this sense, the bismuth doping positively modified the zinc oxide, in the photocatalysis tests BZO degraded both dyes, being the sample with 3% doping of bismuth that obtained the best results, reaching to degrade 68% of the Rhodamine B dye in 1 hour.

Filmes de nanodiamante (NCD – do inglês nanocrystalline diamond) são de amplo interesse tecnológico uma vez que reúnem propriedades ímpares numa reduzida área. A dopagem desses filmes permite controlar sua condutividade elétrica e, utilizá-los no setor eletroquímico e no desenvolvimento de dispositivos eletrônicos. Usualmente, NCD são crescidos pelo método de deposição química a vapor (CVD – do inglês chemical vapor deposition) a partir de substratos de silício. Boro é incorporado controladamente à rede cristalina do diamante durante o processo CVD, a partir de fonte gasosa, num processo bastante complexo. Fontes de dopante no estado sólido e/ou líquido são possíveis de serem utilizadas desde que sejam realizadas adaptações nos reatores de deposição. Nesse contexto, esse trabalho consistiu no estudo da obtenção de procedimentos experimentais de crescimento e dopagem com boro de filmes NCD utilizando a técnica CVD mediante inserção de nitrogênio ao plasma reativo, substratos cerâmicos que permitam o crescimento autossustentado dos filmes e fonte de dopante sólida sem realização de adaptação do reator para, por conseguinte, caracterizar as propriedades dos filmes crescidos. Dentre os resultados obtidos, pode-se afirmar que os objetivos propostos foram alcançados, sendo possível estabelecer um método experimental para crescimento de NCD sobre zircônia, obter de rotas efetivas de dopagem leve dos filmes e a caracterização por diferentes técnicas analíticas, possibilitando a investigação de muitas de suas propriedades. / Nanocrystalline diamond films (NCD) are of great technological interest since they gather unique properties in a reduced area. Doping of these films allows control its electrical conductivity and enables its use in the electrochemical industry and in the development of electronic devices. Usually, NCD are grown by the method of chemical vapor deposition (CVD) from silicon substrates. Boron is incorporated into the diamond crystal lattice controllably during the CVD process from a gas source, by a complex procedure. Sources of dopant in the solid and/or liquid physical states are possible to be used since adjustments are made in the deposition reactors. In this context, this work consisted of the study of experimental procedures for obtaining growth and doping with boron of NCD films using CVD technique by insertion of nitrogen into the reactive plasma, ceramic substrates that allow the self-sustained growth of films and solid dopant source without performing any adjustment of the reactor for, therefore, characterize the properties of films grown. The results state that the goals have been achieved. It was possible to establish an experimental method for growing NCD by using zirconia substrates, to obtain effective routes of low doping of the films and characterization by different analytical techniques, enabling the investigation of many of their properties.

Este trabalho visa a caracterização estrutural, mecânica e óptica de elastômeros de uretâno/uréia (PU/PBDO), baseados em óxido de poli(propileno) e poli(butenodiol), puro, após inflação em tolueno e dopados com ferrofluido. As proporções em massa (%) de PU e PBDO utilizadas são 40/60, 50/50, 60/40 e 80/20. As análises estruturais foram feitas através das técnicas de microscopia óptica de luz polarizada, microscopia de força atômica e magnética, e microscopia confocal de varredura laser com as quais foi verificado que os filmes são isotrópicos e autofluorescentes. A amostra após inflação com tolueno não apresenta diferença em sua textura em relação a amostra pura. As amostras dopadas apresentam coloração marrom devido aos grãos magnéticos. Também verificamos que o processo de dopagem com inflação dos filmes em solução de tolueno e ferrofluido é eficiente, uma vez que o filme não apresenta grandes agregados de grãos magnéticos. Medidas do coeficiente de absorção óptica mostraram que o tempo de inflação das amostras em tolueno não altera de forma significativa esses filmes. Também verificamos que o tempo, de imersão do filme na solução de tolueno e ferrofluido, para que as amostras incorporem a maior quantidade de grãos magnéticos aumenta com a concentração de PU. O número de grãos magnéticos na matriz elastomérica não aumenta depois que a amostra atinge o nível de saturação. Experimentos mecânicos e ópticos mostram que o processo de preparação do elastômero (casting) introduz uma anisotropia estrutural nas amostras opticamente isotrópicas. Esse fato foi evidenciado pelas medidas do módulo de Young e orientação do eixo óptico das amostras sob estiramento. A dependência da diferença de fase e consequentemente da birrefringência óptica em amostras puras, após inflação com tolueno e dopadas com ferrofluido, com a deformação é linear. O coeficiente de deformação óptico também é linear com a concentração de ferrofluido. Para todos os tempos de inflação em tolueno e ferrofluido as amostras 50/50 e 60/40 foram as que apresentaram maior birrefringência induzida por estiramento. / This work aims the structural, mechanical and optical characterization of urethane/urea elastomers (PU/PBDO), based on polypropylene oxide and polybutadiene diol, pure, after swelling in toluene and doped with ferrofluid. The ratios in weight % of PU and PBDO used are 40/60, 50/50, 60/40 and 80/20. The structural analysis were made through of polarized light microscopy, atomic and magnetic force microscopy, and confocal laser scanning microscopy techniques in such was verified that films are isotropics and autofluorescents. The sample after swelling with toluene does not present difference in its texture compared with pure sample. Doped samples present brown color due the magnetic grains. It was also verified that doping process by swelling of film in solution of ferrofluid with toluene is efficient because the film not shows large aggregates of magnetic grains. Measurements of optical absorption coefficient show that the swelling time of the samples in toluene does not modify significantly these films. We verified that the immersion time of the film in the solution of ferrofluid with toluene, to incorporate in the greatest quantity of magnetic grains in samples, increases with the PU concentration. The number of magnetic grains in the elastomeric matrix does not increase after the samples reach the saturation level. Mechanical and optical experiments show that the elastomer preparation procedure (casting) introduces a structural anisotropy in the optically isotropic sample. This result was evidenced by the measurements of the Young\'s module and orientation of the sample\'s optic axis under stretching. The dependence of phase shift, and, consequently the optical birefringence, with strain in pure, after swelling in toluene and doped with ferrofluid samples, is linear. The strain-optic coefficient is linear with the concentration of ferrofluid. For all the swelling time in toluene and ferrofluid the 50/50 and 60/40 samples were those that present the greatest induced birefringence under stretching.

Neste trabalho, a estrutura eletrônica de poços quânticos de GaAs/In IND.0.15 Ga IND.0.85As/GaAs com dopagem planar de silício na barreira superior foi investigada utilizando-se medidas de Shubnikov-de Haas em função do tempo de iluminação, observou-se que uma quantidade significativa de elétrons estava faltando na região ativa (formada pela camada de InGaAs e pela região delta-dopada) de todas as estruturas analisadas. Um efeito fotocondutivo persistente (que persiste pelo menos 27 horas depois que a excitação óptica é desligada) foi observado em todas as amostras. Durante o processo de iluminação, portadores são liberados pela iluminação e fortes modificações nas mobilidades quânticas das sub-bandas foram observadas. Uma analise fenomenológica dos dados é apresentada, baseada em cálculos autoconsistentes da estrutura eletrônica dos sistemas analisados. / In this work, the sub-band electronic structure of de GaAs/In IND.0.15 Ga IND.0.85As/GaAs quantum wells with a Si delta-doped layer in the top barrier was investigated by Shubnikov-de Haas measurements as a function of the illumination time of the samples. Before the exposure of the heterostructure to any illumination time, we observed that a significant quantity of electrons was missing in the active region (consisting of the quantum well formed by the InGaAs layer and the Si delta-doped region) of all the analyzed structures. A persistent photoconductivity effect (which persisted at least for 27 hours after the optical excitation was turned off) was observed in all samples. During the illumination process, carriers are released by illumination and strong modifications on the quantum mobilities of the sub-bands were observed. A phenomenological analysis of the data is presented based on the self-consistent calculations of the electronic structure of the analyzed systems.