Orientador: Luis Vicente de Andrade Scalvi / Banca: José Humberto Dias da Silva / Banca: Evandro Augusto de Morais / O Programa de Pós Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi / Resumo: A proposta deste trabalho é a deposição de filmes finos de GaAs através da técnica simples de evaporação resistiva, e de filmes finos de SnO2 dopado com o íon terra-rara Eu3+, pelo processo sol-gel-dip-coating, combinando um material semicondutor com alta mobilidade eletrônica e transição direta (GaAs), com um semicondutor de bandgap largo (SnO2), e condutividade naturalmente do tipo-n, onde a emissão de íons terras-raras, entre eles Eu3+, é bastante eficiente. São investigadas amostras desses dois materiais de forma separada, como filmes finos ou pó de SnO2:Eu3+, pensado na forma de pastilhas, e também combinado como uma heteroestrutura. Assim, são mostrados e discutidos neste trabalho resultados referentes a filmes finos de GaAs, de SnO2:2%Eu, xerogéis de SnO2 dopado com Eu, e de filmes finos formando a heteroestrutura GaAs/SnO2:2%Eu. Medidas de difração de raios-X (DRX) mostraram as principais direções cristalográficas da estrutura cristalina de SnO2, com a estrutura identificada como do tipo rutilo e fase cassiterita, cuja estimativa do tamanho do cristalito para plano (101) forneceu os valores 16nm e 19nm, para filme depositado em substrato de vidro e quartzo, respectivamente. A microscopia eletrônica de varredura (MEV) permitiu observar a superfície da heterojunção GaAs/SnO2:2%Eu, mostrando uma superfície não homogênea, com regiões mais claras, onde a análise de espectroscopia de energia dispersiva de raios-X (EDX) permitiu verificar uma variação de até 700% da composição relativa Sn/Eu nessas regiões. Medidas de fotoluminescência (PL) possibilitaram a observação das linhas de Eu3+, principalmente para o caso de amostras de heteroestruturas, e o aparecimento de uma banda laraga que se desloca para altas energias de acordo com a temperatura de tratamento térmico. A caracterização elétrica realizada possibilitou a investigação tanto do efeito da temperatura como de uma saturação por fonte... / Abstract: The purpose of this work is the deposition of GaAs thin films through the simple resistive evaporation technique, and SnO2 thin films doped with Eu3+ rare-earth ion, by sol-gel-dip-coating process, combining a semiconductor material with high electron mobility and direct transition (GaAs), with a wide bandgap semiconductor (SnO2), and natural n-type conductivity, where the rare-earth ion emission, including Eu3+, is very efficient. Samples of these two materials are investigated separately, where SnO2:Eu3+ are in the form of thin films or pressed powder into pellets, as well a combined heterostructure. Thus, results for GaAs, SnO2:2%Eu thin films, Eu-doped SnO2 xerogels, and thin films forming the heterostructure GaAs/SnO2:2%Eu are shown and discussed in the this paper. X-ray difraction (XRD) measurements have shown the main crystallographic directios of SnO2 crystals, with identified rutile structure and cassiterite phase, where the estimated crystallite size along the (101) plane has yielded the values 16nm and 19nm, for film deposited on glass and quartz substrates, respectively. Scanning electron microscopy (SEM) images show the surface of heterojunction GaAs/SnO2:2%Eu, presenting an inhomogeneous character with lighter regions, where the energy-dispersive X-ray spectroscopic (EDX) analysis allows obtaining a range of up to 700% variation in the Sn/Eu relative composition in these regions. Protolominescence (PL) measurements enabled the observation of Eu3+ lines, manly to the case of heterostructure samples, and the appearance of a broad band, which shifts to higher energy according to the thermal annealing temperature. Electrical characterization enabled the evaluation of the temperature effect as well saturation by a monochromatic ligh source. Then, it is expected that the study of luminescent mechanisms and electrical behavior help in the production of new devices, such as electroluminescent devices, combining the properties of... / Mestre

Não disponível. / Not available.

Neste trabalho foram investigados o efeito da adição de diferentes quantidades de IrO2 (entre 1 e 30% em mol) em eletrodos de SnO2 e suas atividades eletrocatalíticas para a reação de oxidação de etanol. A inovação deste trabalho está na composição do eletrodo onde a concentração de IrO2 varia de níveis da ordem de dopante até concentrações típicas de ADE. O método de preparação utilizado permitiu a obtenção de filmes homogêneos e com estequiometria controlada, comprovados pela técnica de Energia Dispersiva de Raios-X (EDX). A análise de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) mostrou que os filmes possuem morfologia com trincas. Na análise por Difração de Raios-X (DRX) ficou evidente a formação de solução sólida. A caracterização por Voltametria Cíclica mostrou que a carga voltamétrica e a corrente relacionada a reação de desprendimento de oxigênio (RDO) aumentam com a concentração de IrO2 na composição do eletrodo. Adicionalmente, a ordem da estabilidade eletroquímica encontrada é a seguinte: 30 >> 1 @ 10 > 5% em mol de IrO2. Para avaliar a atividade eletrocatalítica destes eletrodos para a reação de oxidação de etanol foram utilizadas as técnicas de voltametria cíclica, eletrólise a corrente constante e Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) in situ. Foram identificados como produtos acetaldeído, acido acético e CO2. Comprovouse que o ácido acético não é oxidado nas condições experimentais empregadas. Observou-se que os eletrodos contendo 5 e 10% em mol de IrO2 apresentaram as maiores velocidades de oxidação do etanol formando preferencialmente ácido acético. Os eletrodos contendo 1 e 30% em mol de IrO2 apresentaram maior seletividade para CO2 em relação as outras composições. A adição de 1% em mol de IrO2 no SnO2 foi suficiente para promover uma estabilidade satisfatória para a aplicação deste eletrodo. Outra observação importante foi que este eletrodo apresentou a menor seletividade para a formação de ácido acético permitindo uma maior formação de CO2. / In this work was investigated the effect of the IrO2 addition (1 30 mol% contents) on SnO2 electrodes and its electrocatalytic activities towards ethanol oxidation. The new approach of this work is related to the IrO2 contents on the electrodes compositions shifts between the dopant levels until Dimensionally Stable Anodes (DSA®) concentrations. The preparation method used allowed to obtain homogeneous films with controlled stoichiometry, that was confirmed by Energy Dispersive X-ray (EDX) analysis. The Scanning Electron Microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD) analysis showed a cracked morphology and the formation of solid solution, respectively. The voltammetric experiments showed an increase in the Oxygen Evolution Reaction (OER) currents and the voltammetric charges for the higher IrO2 contents. In addition, the stability order found is 30 >> 1 @ 10 > 5 mol% IrO2. In order to investigate the electrodes activities towards ethanol oxidation, the cyclic voltammetry, electrolysis and Fourier Transform Infrared (FTIR) in situ techniques were used. The presence of products as acetaldehyde, acetic acid and CO2 was detected. Acetic acid was not oxided in the experimental conditions employed. The 5 and 10 mol% IrO2 electrodes showed higher ethanol oxidation rates with the preferential acetic acid formation. The electrodes containing 1 and 30 mol% IrO2 are more selective to CO2 production than the others compositions. The addition of 1 mol% IrO2 was enough to enhance the electrode stability, that make it applicable. Another interesting observation is that the IrO2 1 mol% electrode presented the smaller selectivity for the acid acetic formation allowing the complete oxidation of ethanol possible.

O comportamento eletroquímico do estanho em solução de cloreto de sódio a 2% em massa, com e sem a presença de quantidades mínimas de ácido cítrico, foi investigado por meio de medidas potenciodinâmicas e potenciostáticas. O sistema simula, dentro das limitações experimentais, os processos eletroquímicos ocorridos em enlatados (folha de flandres) contendo salmoura. Os primeiros ensaios potenciodinâmicos mostraram a ocorrência de dois processos de oxidação, relacionados após as medidas com eletrodo de disco rotativo, aos estágios de passivação do metal. Os parâmetros eletroquímicos da corrosão na região pré-passiva de potenciais, foram determinados pela extrapolação da região de Tafel das curvas de polarização potenciodinâmica, realizadas com e sem a adição de ácido cítrico. Um mecanismo de reação foi proposto segundo os resultados destes parâmetros eletroquímicos, bem como, a eficiência de inibição do ácido orgânico sobre a corrosão pré-passiva do metal em meio de cloreto. A complementação deste estudo cinético foi verificada mediante a determinação da ordem de reação com relação aos íons cloreto, a qual aproxima-se da unidade, levando à conclusão de que a etapa determinante da velocidade da reação inclui a presença destas espécies. Em complementação foram realizadas medidas potenciostáticas e potenciodinâmicas, a fim de avaliar a corrosão por pites do estanho em cloreto de sódio, de modo que as alterações ocorridas na superfície do eletrodo foram acompanhadas microscopicamente. Novamente verificou-se o efeito da adição de quantidades mínimas de ácido cítrico, porém agora, sobre a corrosão por pites. Os resultados mostraram que a concentração necessária para inibir efetivamente a corrosão por pites é 10-2 M. / Abstract no available.

O Maciço Granítico Santa Bárbara integra a Suíte Granitos Últimos de Rondônia, que compreende rochas com idades entre 998 e 974 Ma e afinidade geoquímica com granitos rapakivi, intraplaca, do tipo A, intrusivas em embasamento de médio a alto grau metamórfico de idades entre 1,75 e 1,43 Ga. Ocorre como um stock semicircular com cerca de 7 Km de diâmetro médio, localizado no Distrito Mineiro de Santa Bárbara, norte de Rondônia. Apresenta três unidades magmáticas subsolvus: fácies Serra do Cícero, fácies Serra Azul e associação de fácies Santa Bárbara. A fácies Serra do Cícero compreende sienogranito rosa porfirítico de matriz média, com textura wiborgítica e caráter metaluminoso. A fácies Serra Azul é composta por albita-microclínio granito rosa equi a inequigranular de matriz média a grossa e natureza peraluminosa. Duas fácies de albita-microclínio granito de contato transicional fazem parte da associação de fácies Santa Bárbara: uma rosa porfirítica de matriz média com textura piterlítica (fácies Santa Bárbara média); e outra, restrita à porção de cúpula da unidade, de granito equigranular ou microporfirítico rosa-esbranquiçado a branco, de matriz fina (fácies Santa Bárbara fina), todos peraluminosos. Em todas elas, o mineral máfico presente é a siderofilita com teores decrescentes de ferro e crescentes de lítio e flúor da fácies Serra do Cícero para a associação de fácies Santa Bárbara, e ocorrem fluorita e topázio magmáticos como minerais acessórios. Outras fases acessórias são a monazita, o zircão, a xenotima, e a cassiterita. Datações U-Pb convencional em monazita forneceram idades de 933\'+OU-\'5 Ma e 989\'+OU-\'13 Ma para as fácies Serra do Cícero e Serra Azul, respectivamente. A datação U-Pb SHRIMP em zircão da fácies Santa Bárbara fina apontou uma idade média de 978\'+OU-\'13 Ma. Em todas as unidades, reconheceu-se a participação de núcleos herdados com idades mínimas correlacionáveis a Suíte Intrusiva Santa Clara (1042 a 1096 Ma) e aos orto e paragnaisses do embasamento (1335 Ma, 1617 a 1651 Ma, 1979 a 2067 Ma). As idades Sm-Nd \'T IND.DM\' são crescentes da fácies Serra do Cícero (1711 Ma) para a fácies Serra Azul (1846 Ma) e para a fácies Santa Bárbara fina (2220 Ma), enquanto que os valores de \'\'ksi\'IND.Nd(T)\' são de -2,95, -3,69 e -4,58, respectivamente. A mineralização estanífera está hospedada na associação de fácies Santa Bárbara, restrita a uma região de cerca de 500 X 150 m em planta, e ocorre associada a corpos de topázio-siderofilita-quartzo greisens tabulares, com grande extensão lateral e até 40 m de espessura, configurando modelo de greisens acamados. Na fácies Santa Bárbara fina são reconhecidos bolsões pegmatóides de até 2 m de diâmetro compostos por quartzo, siderofilita e topázio, estruturas estratificadas do tipo magmatic layering e unidirectional solidification textures, além de cavidades miarolíticas e as texturas snowball e granofírica, que indicam condições de saturação em H2O durante sua cristalização. Aumento do volume de albita, dos teores de lítio e flúor na siderofilita, e enriquecimento em Y e ETR nos granitos da fácies Santa Bárbara fina relativamente aos da fácies Santa Bárbara média também diferenciam essas fácies. A alteração hidrotermal que afeta essas rochas é subdividida nos estilos pervasivo e pervasivo fissural. O primeiro tem como produtos os corpos de topázio-siderofilita-quartzo greisens tabulares com até 0,5% de cassiterita (greisenização I) e os granitos albitizados salmão (feldspatização sódica), ambos espacialmente associados e dispostos concordantemente, configurando uma estratificação concordante com o contato superior do granito. A alteração pervasiva fissural, representada por greisenização II, silicificação I, muscovitização, silicificação II e argilização, compreende, como tipos morfológicos, stockwork de topázio-siderofilita-quartzo greisen, veios de quartzo-cassiterita, veios de muscovita, veios de quartzo estéreis e stockwork argiloso, os dois primeiros tipos portadores de cassiterita. São predominantemente verticais e subverticais e ocorrem alojados principalmente na fácies Santa Bárbara fian. Os fluidos mineralizantes são de origem principalmente magmática no estágio transicional, aquo-carbônicos, com salinidades de 6 a 14% em peso NaCl eq., observando-se a incidência de misturas com fluidos meteóricos aquosos de baixa salinidade (0 a 13% em peso NaCl eq.) já nas etapas finais desse estágio. Condições de imiscibilidade operaram no sistema no intervalo térmico de 370-390°C. Dados isotópicos de oxigênio apontam temperaturas da ordem de 570 e 500°C para a gênese dos bolsões de quartzo da fácies Santa Bárbara fina e para os corpos tabulares de greisen, respectivamente. Para os veios de quartzo-cassiterita, a temperatura de cristalização foi estimada em cerca de 415°C. As composições isotópicas da água em equilíbrio com os diversos hidrotermalitos (\'\'delta\'POT.18\'\'O IND.H2O\'= 3,3 a 10,4%o) situam-se no intervalo composicional das águas magmáticas, com exceção dos produtos de muscovitização (\'\'delta\'POT.18\'\'O IND.H2O\'= -6,4%o) e silicificação II (\'\'delta\'POT.18\'\'O IND.qz\'= -3,8%o), bem como os mica greisens (\'\'delta\'POT.18\'\'O IND.H2O\'= 1,6%o) e o stockwork argiloso (\'\'delta\'POT.18\'\'O IND.H2O\'= 2,6%o), que sugerem mistura com fluidos meteóricos, aquosos, de baixa salinidade (0 a 13% em peso NaCl eq.). O controle da deposição da cassiterita no sistema estudado em três vias: 1) o processo de imiscibilidade, com alto grau de interação rocha/fluido, no caso dos corpos de greisen tabulares e no sistema stockwork de greisen, 2) o boiling de fluidos aquosos sódicos nos veios de quartzo-cassiterita e 3) a mistura dos fluidos magmáticos de alta temperatura, mais salinos, com grandes proporções de fluidos meteóricos, frios, de baixa salinidade, nos veios de muscovita. / The Santa Bárbara massif is parto f the Younger Granites of Rondônia (998-974 Ma), composed of granitic rocks which show geochemical affinities with within-plate A-type rapakivi granites. The massif is located in the Santa Bárbara mining district, northern Rondônia, and is semicircular in shape with diameter of 7 km. It comprises three subsolvus magmatic units, emplaced into medium to hogh-grade metamorphic rocks (1.75 and 1.43 Ga), such as: Serra do Cícero facies, Serra Azul facies, and Santa Bárbara facies association. The Serra do Cícero facies is a metaluminous pink medium-grained porphyritic syenogranite, with shows wiborgitic texture. The Serra Azul facies is a peraluminous pink medium to coarse-grained albite-microcline-granite. Two albite-microcline granite facies, with transitional contacts, are distinguished in the Santa Bárbara facies association: a pink-medium grains porphyritic pyterlite granite (medium-grained Santa Bárbara facies), restricted to the granite cupola system, and an even-grained or microporphyritic whitish to pink-whitish fine-grained granite (fine-grained Santa Bárbara facies), both described as peraluminous in character. Siderophyllite is the dominant mafic mineral, which exhibit decreasing Fe contents, and increasing Li and F values from Serra do Cícero facies toward the Santa Bárbara facies. Fluorite, magmatic topaz, monazite, zircon, xenotime and cassiterite are the accessory mineral phases. U-Pb monazite conventional dating of the early-stage Serra do Cícero facies and late-stage Serra Azul facies, yielded ages of 993\'+ OU -\' 5 Ma and 989 \'+ OU -\' 13 Ma, respectively. SHRIMP U-Pb ages of Santa Bárbara facies association yielded a weighted-mean age of 978 \'+ OU -\' 13 Ma. Preservation of inherited older zircons are remarkable in all the granite rock units, and the minimum SHRIMP U-Pb zircon ages are correlatable to the Santa Clara Intrusive Suite (SHRIMP U-Pb zircon ages: 1042 to 1096 Ma) , and to the ortho and paragneiss associations of the basement rocks (1335 Ma, 1617 to 1651 Ma, and 1979 to 2067 Ma). Sm-Nd model ages increase from the Serra do Cícero facies (1711 Ma) and Serra Azul facies (1846 Ma) to fine-grained Santa Bárbara facies (2220 Ma), whereas the \'\'ksi\'IND.Nd(T)\' values are -2,95, -3,69 and -4,58, respectively. The tin mineralization is closely related to the Santa Bárbara facies, covers a 500 m by 150 m zone, and is mainly expressed by horizontal to subhorizontal lens-shaped topaz-siderophyllite-quartz greisen (up to 40 m thick) which define a bedded-greisen cupola model. Within the fine-grained Santa Bárbara facies pegmatoid pods (up to 2 m) composed of quartz, siderophyllite and topaz, as well as prominent manifestations of magmatic layering, unidirectional solidification textures, miarolitic cavities, snowball and granophyric textures, have been found in the upper part of the cupola system. They indicate H2O saturation conditions during their formation. Enrichment in albite, F and Li contents is siderophyllite, and Y and REE in the fine-grained Santa Bárbara facies are additional features of importance to distinguish this facies from the medium-grained Santa Bárbara facies. The hydrothermal alteration, which affected the granites, can be divided into: 1)pervasive alteration style which is represented by sheet-like bodies of topaz-siderophyllite-quartz greisens (0.5% SnO\'IND.2\') (greisenization I), and albitized salmon granite (sodic feldspathization). Both metasomatites are spatially associated, denoting a concordant layering in relation to the granite upper contact, 2) pervasive fissural alteration style is well exemplified by greisenization II, silicification I, muscovitization, silicification II and argillization, which encompass morpho-structural bodies, such as: cassiterite-bearing topaz-siderophyllite-quartz greisen stockwork, and cassiterite-quartz veins, muscovite veins, barren-quartz veins and argillic stockwork. These structures are vertical to subvertical and are mainly developed within the fine-grained Santa Bárbara facies. The mineralizing fluids related to the transitional stage, are dominantly magmatic, aqueous-carbonic, have salinities varying from 6 to 14 wt% NaCl eq., but at the end of this stage, low-salinity (1 to 3 wt% NaCl eq.) meteoric fluids partly mixed with magmatic fluids are largely confirmed. Immiscibility conditions prevailed in the system at temperatures varying from 370 to 390°C. Oxygen isotope data for the quartz-pods and sheet-like greisens, of the fine grained Santa Bárbara facies, indicate temperatures of the order of 570° and 500°C, respectively, for the ore genesis. The crystallization temperature for the quartz-cassiterite veins is 415°C. The isotopic composition of the water (\'\'delta\'POT.18\'\'O IND.H2O\'= 3,3 a 10,4permil), in equilibrium with metasomatites, plot in the magmatic water field, save the muscovitization (\'\'delta\'POT.18\'\'O IND.H2O\'= -6.4 permil), and silicification II products (\'\'delta\'POT.18\'\'O IND.qz\'= -3,8permil), as well as mica greisens (\'\'delta\'POT.18\'\'O IND.H2O\'= 1,6 permil) and argillic stockworks (\'\'delta\'POT.18\'\'O IND.H2O\'= 2,6 permil) which suggest mixture with aqueous low-salinity (0 to 3% wt% NaCl eq.) meteoric fluids. Three processes are responsible for cassiterite genesis: 1) immiscibility in conditions of high degree of rock/fluid interaction in bedded-greisen bodies and greisen stockwork, 2) boiling of sodic aqueous fluids in quartz-cassiterite veins, and 3) mixing of saline magmatic fluids with high proportions of cold-low-salinity meteoric fluids, in muscovite veins.

Não disponível. / Not available.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:46Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-02-19Bitstream added on 2014-06-13T21:08:03Z : No. of bitstreams: 1 ravaro_lp_dr_bauru.pdf: 1658046 bytes, checksum: 983c4581a9ddd20f1ea856686a19f802 (MD5) / Dióxido de estanho (snO2) é um semicondutor óxido do tipo-n, que é transparente na região do ultravioleta/visível. Possui muitas aplicações como, por exemplo, eletrodos transparente, sensores de gás, coletores e dispositivos optoeletrônicos. Quando dopado com íons terras-raras, SnO2 pode ser utilizado na confecção de dispositivos para comunicação óptica, principalmente na forma de filmes finos. A modificação do pH da suspensão coliodal, a partir do pH neutro, mostrou-se um artifício eficaz no controle das propriedades ópticas, elétricas e estruturais das amostras obtidas sem a necessidade da utilização de compostos orgânicos para a estabilização do sistema coloidal e controle do tamanho da partícula. O pH ácido favorece a formação de ligações cruzadas (Sn-O-Sn) entre as partículas, com geração de aglomerados maiores observados nas medidas de MEV/FEG e maior concentração de defeitos superficiais identificados pelos modos de vibração S1 e S2 do espectro Raman. O pH ácido também reduz a resistividade, a energia de ativação e a energia de captura dos filmes obtidos. O espectro de emissão para uma pastilha dopada com 2% de érbio, obtida com pH4, apresentou leve alteração das componentes dos níveis Stark referente aos íons Er3+ localizados na superfície desorganizada do grão. O processamento de filmes por litrografia positiva (lift-off) beneficiou a estabilidade elétrica e a reprodutividade de dados em medidas elétricas, facilitando a interferência dos resultados. Para medidas decaimento da condutividade foto-excitada com um LED de InGan (450 nm), foi possível observar valores positivo e negativo para a quantidade (Ecap-), indicando regiões distintas de temperatura com domínio da captura de elétrons por defeitos ou da mobilidade eletrônica / Tin dioxide (SnO2) is an n-type semiconductor, which is transparent in the ultraviolet/visible range. It has many applications, such as transparent electrodes, gas sensors, solar collectors and optoelectronic devices. When doped with rare-earth ions, SnO2 may be used for building optical communication devices, mainly in the form of thin films. Modification of pH of colloidad supension from neutral pH has shown an efficient tool on the control of optical, electrical and structural properties, which can be obtained without requirement of using organic compounds for stabilization of colloidal system and particle size control. Acid pH favors the formation of cross-linked bonds (Sn-O-Sn) between particles, with gernation of larger agglomerates, as observed in the SEM/FEG images and higher concentration of surface defects as identified by the vibration modes S1 and S2 of the Raman spectra. The acid pH also reduces the resitivity, the activation energy of the deeper energy level and the capture energy of obtained films. The emission spectra for a 2%Re3+- doped pellet, obtained with pH4, presents a slight variation of the Stark levels related to Er3+ ion located at the disorganized grain surface. Film processing by lift-off photolighography has led to electrical stability and data reproducibility in electrical measurements, helping the results interpretation. For measurements of decay of conductivity photo-induced by an InGaN LED (450nm), it was possible to observe positivo as well a negative values for the quantity (Ecap-), indicating distinct regions of temperature, either dominated by the electron capture by defects or by electronic mobility

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:29Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-04-16Bitstream added on 2014-06-13T19:29:33Z : No. of bitstreams: 1 ravaro_lp_me_bauru.pdf: 967737 bytes, checksum: 4467c85af230546c2464c3465069b809 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Dióxido de estanho (Sn'O IND. 2') é um semicondutor do tipo n, que é transparente na região do ultravioleta/visível. Possui muitas aplicações como, por exemplo, eletrodos transparentes, sensores de gás, coletores solares e dispositivos eletro-ópticos. Quando dopado com íons terras-raras, Sn'O IND. 2' pode ser utilizado na confecção de dispositivos para comunicação óptica, principalmente na forma de filmes finos. Os íons terras-raras têm grande relevância devido às transições eletrônicas, que vão do ultravioleta ao infravermelho próximo. Outro aspecto importante está ligado às características físico-químicas da suspensão coloidal de onde são depositados os filmes. Filmes obtidos com pH elevado da suspensão apresentam alta resistividade elétrica e baixa cristalinidade em relação aos filmes obtidos com pHs das suspensões ácidas. O nível mais profundo de energia dos defeitos em Sn'O IND. 2' foi alterado da energia de 140eV até 67eV para variação do pHs 11, até 6, de acordo com a avaliação da energia de ativação. Os difratogramas destes filmes indicam aumento de cristalinidade com a diminuição do pH. Xerogéis de Sn'O IND. 2':Er2% com alteração do pH em relação a suspensão neutra apresentaram espectro de emissão mais intenso na região infravermelha para a amostra com pH7 e um pequeno alargamento dos picos de emissão para a amostra com pH4 e mais acentuado para a amostra com pH11, em bom acordo com medidas de Raman. Relatamos também a emissão na região visível de filme fino de Sn'O IND. 2' dopado com 'Er POT. 3+', que é um formato adequado da amostra para confecção de dispositivos. / Tin dioxide (Sn'O IND. 2') is an n-type oxide semicondutor, which is transparent in the ultraviolet/visible range. It presents many types of applications, such as transparent electrodes, gas sensors, solar collectors and eletro-optical devices. When doped with rare-earth ions, Sn'O IND. 2' may be used to make optical communication devies, in the thin film configuration. Rare-earth ions have great relevance due to their electronic transitions, covering from ultraviolet to near infrared. Another important characteristic is related to the physical-chemical properties of the starting colloidal suspension to deposit the films. Films obtained with high pH of the suspension presents high electric resistivity and low crystallinity compared to films obtained with acid pH. The deepest energy level of the defects in Sn'O IND. 2' has been changed from the energy of 140 eV to 67 e V when the pH changes from 11 to 6. Diffractograms of these films show increase in the crystallinity with pH decrease. Sn'O IND. 2':Er2% xerogels with modified pH show more intense emission spectra in the infrared for sample with pH 7 and a low broadening of emission peaks for the sample with pH 4 and moer intense for pH 11, suggesting an ideal pH for higher emission samples, in good agreement with Raman shift spectra. We also report emission in the visible range from of an 'Er POT. 3+' -doped thin film, which is a very convenient form for devices fabrication.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:29Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-05-21Bitstream added on 2014-06-13T19:09:19Z : No. of bitstreams: 1 floriano_ea_me_bauru.pdf: 894423 bytes, checksum: af1367103a69a956bc553795ee950833 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Dióxido de estanho, 'SNO IND.2', é um material semicondutor com transição de banda de energia (bandgap) larga, sendo que para o cristal (bulk), a energia pode variar de 3,6 até 4,2 eV, dependendo do método utilizado no preparo do material e também do teórico utilizado para o cálculo do bandgap. Suas propriedades ópticas, elétricas e estruturais são responsáveis pela grande quantidade de aplicações tecnológicas, tais como sensores para deteccção de gases, dispositivos óptico-eletrônicos, varistores e mostradores (displays) de cristal liquido entre outras. A natureza de transição de bandas de energia de 'SNO IND.2' tem sido motivo de controvérsia entre vários trabalhos já publicados, tanto teóricos quanto experimentais. Neste trabalho, apresentamos uma revisão de trabalhos teóricos e experimentais, selecionados da literatura, a respeito da natureza da transição direta ou indireta do bandgap do material. Apresentamos também um estudo das propriedades ópticas e estruturais de filmes finos de 'SNO IND.2', depositados sobre substrato de vidro e principalmente sobre substrato de quartzo, pela técnica de dip-coating via sol-gel. A influência dos dopantes foi analisada através de caracterização estrutural por difração de raios-X e também de medidas de absorção óptica. Além disso, também foram realizados cálculos da estrutura de bandas de cristal (bulk), superfície (110) e superfície (101), usando métodos de Primeiros-Princípios. Estes resultados são comparados ao bandgap obtido experimentalmente através de dados de absorção óptica e fotocondutividade em função do comprimento de onda da luz. / Tin dioxide, 'SNO IND.2', is a wide bandagap semiconductor. For the bulk, the bandgap energy may vary in the range 3.6 to 4.2 eV, depending on the method used for its preparation or on the theoretical method employed for the bandgap calculation. The combination of its optical, electrical and structural properties is responsible by the large number of technological applications, such as gas sensors, opto-electronic devices, varistors and liquid crystal display, among others. The bandgap nature has been the focus of controversy among many published papers, either experimental as well as theoretical. In this work, we present a review of published theoretical and experimental papers, selected from the literature, concerning the driect or indirect bandgap nature. A study of optical and structural properties od 'SNO IND.2' thin films, deposited by sol-gel-dip-coating technique, on glass and mainly quartz substrates, is also shown. The influence of doping is also analyzed by the structural characterization through X-ray diffraction data as well as optical absorption measurements. Besides, band structure calculation is also shown, performed on bulk, besides (110) and (101) surfaces, using the First Principles method. These results are compared to experimentally obtained bandgap, through experimental data of optical absorption and photoconductivity as function of light wavelength.

Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2016-08-30T14:56:37Z No. of bitstreams: 1 tese 06072010FINAL.pdf: 1537976 bytes, checksum: b5239346d40686acb6d11d9a85f62041 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2016-09-02T15:17:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 tese 06072010FINAL.pdf: 1537976 bytes, checksum: b5239346d40686acb6d11d9a85f62041 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-02T15:17:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese 06072010FINAL.pdf: 1537976 bytes, checksum: b5239346d40686acb6d11d9a85f62041 (MD5) / CAPES / Os alimentos enlatados possuem grande importância tanto no cenário nacional como no cenário mundial devido a praticidade que eles oferecem. A determinação de constituintes inorgânicos neste tipo de alimento é importante, pois é crescente a preocupação da população e da comunidade científica em estar ciente do que é ingerido e é importante também avaliar a possível contaminação destes alimentos por componentes existentes na constituição da lata. Neste trabalho, foram avaliadas técnicas espectrométricas para a determinação de constituintes inorgânicos em diferentes alimentos industrializados. Para amostras de extrato de tomate, consumidas na cidade de Salvador, Ba empregou-se a espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP OES). Na avaliação dos constituntes inorgânicos após o tempo de consumo em geladeira as amostras foram digeridas em forno de micro-ondas com cavidade com 7,0 mL de HNO3 50 % vv-1e 1,0 mL de H2O2. Foi possível perceber para todas as embalagens, ou seja, vidro, caixa e lata um aumento no teor de Cr, Ni, Fe e Sn durante os 30 dias de consumo em geladeira. Para a avaliação do estanho com o tempo de prateleira, o mesmo tratamento de amostra foi empregado. As condições experimentais do ICP OES foram avaliadas. O sinal analítico do estanho não foi afetado com o uso de Cs ou La como supressor de ionização nem com o uso de Y, Ga, In e Sc como padrões internos. A linha de emissão 283,998 nm foi a empregada para a determinação de Sn pois esta se mostrou livre de interferentes para as condições estudadas. O teor de estanho aumentou quase 100% para uma das amostras com a vida de prateleira num período de 5 meses. Para a avaliação de Al, Ca, Cd, Cr, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, Ni, P e Zn com o tempo de prateleira ferramentas quimiométricas (PCA) foram utilizadas para distinguir entre três marcas de extrato de tomate (A, C e Q). Os resultados demonstraram que Al, Ca, Cr, Cu, Mn e Ni foram os principais elementos para a discriminação entre as amostras. Amostras de azeite de oliva enlatado e em vidro consumidas na cidade de São Carlos, São Paulo foram digeridas em forno de micro-ondas com cavidade (0,250 mg de amostra, 5,0 mL de HNO3 e 3,0 mL de H2O2). Estanho foi determinado por espectrometria de absorção atômica com forno de grafite usando Pd(NO3)2 como modificador químico, corretor Zeemam, e tubo de grafite pirolítico nas temperaturas de 1200 e 2500ºC, pirólise e atomização respectivamente. Das sete amostras analisadas, foi possível quantificar Sn em apenas duas amostras enlatadas (6,16 ± 0,15 e 11,18 ± 1,03 µg g-1). Para as amostras de doces em calda consumidas na cidade do Porto, Portugal foi determinado estanho nas caldas por análise de inejção sequencial (SIA) com detecção fluorimétrica sem tratamento prévio da amostra. As amostras foram diluídas em solução de cloreto de cetil tetra amonio (CPYC) 10-3 mol L-1 em HCl 0,05 mol L-1 e o estanho foi determinado através da formação do complexo fluorimétrico com o ácido 8- hidroxiquinolina- sulfônico (8-HSQA) com máximos de excitação e emissão 324 e 510 nm respectivamente. Parâmetros químicos da reação e parâmetros físicos do sistema SIA foram otimizados. O teor de estanho nas amostras de caldas de doces de frutas variou de 25,7 ± 0,6 a 269,8 ± 2,5 mg L-1. / The canned foods have great importance on the national scene as the world stage because of the convenient consumition. The determination of inorganic constituents in this type of food is important, because there is growing public concern and the scientific community to be aware of what is ingested and also, it is also important to evaluate the possible contamination of food by existing components in the formation of the can. In this study we investigated spectrometric techniques for the determination of inorganic constituents in different processed foods. For samples of tomato sauce, eaten in the city of Salvador, Bahia hired to Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry (ICP OES).In the evaluation of inorganic constituents in time of consumption in the refrigerator, the samples were digested in a microwave cavity with 7.0 mL 50% HNO3 vv-1and 1.0 mL H2O2. It was possible to see in all packaging, glass, can and box increase in the content of Cr, Ni, Fe and Sn during the 30 days of consumption in the refrigerator. For the evaluation of the tin with the time of shelf, the same treatment sample was employed. The experimental conditions were analyzed by ICP OES. The analytical signal of tin wasn´t affected by the use of Cs or La as ionization suppresser or through the use of Y, Ga, In and Sc as internal standards. The emission line 283.998 nm was used for the determination of Sn because this seems free of interference for the conditions studied. The tin content increased almost 100% for samples with a shelf life over a period of five months. For the evaluation of Al, Ca, Cd, Cr, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, Ni, Zn and P with the time of shelf chemometric tools (PCA were used to distinguish between three brands of sauce tomato (A, C and Q). The results showed that Al, Ca, Cr, Cu, Mn and Ni were the main elements for the discrimination between samples. The samples of olive oil and in canned and in glass were consumed in Sao Carlos, Sao Paulo were digested in microwave oven (0.250 mg of sample, 5.0 mL HNO3 and 3.0 mL of H2O2). Tin was determined by graphite furnace atomic absorption spectrometry using Pd(NO3)2 as chemical modifier, broker Zeemam, and pyrolytic graphite tube at temperatures of 1200 and 2500 ° C, pyrolysis and atomization respectively. Of the seven samples analyzed, it could be quantified only in two samples of canned (6.16 ± 0.15 and 11.18 ± 1.03 g g-1).For samples juices of canned fruits consumed in the city of Oporto, Portugal tin was determined by sequential injection analysis (SIA) with fluorimetric detection without prior sample treatment. The samples were diluted in a solution of ammonium chloride, cetyl tetra (CPYC) 10-3 mol L-1 HCl in HCl 0.05 mol L-1 and tin forms a complex with fluorimetric 8 - hydroxyquinoline-sulfonic acid (8 - HSQA) with maximum excitation and emission 324 and 510 nm respectively. Chemical parameters of reaction and physical parameters of the SIA system were optimized. The tin content in the samples ranged from 25.7 ± 0.6 to 269.8 ± 2.5 mg L-1