Orientador: José Geraldo Pereira / Doutor

Orientador: Rogerio Custodio / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-20T10:24:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_JulioMuriloTrevasdos_M.pdf: 5017887 bytes, checksum: 188c6ea0353aa5dfdaf11248a2dd67c9 (MD5) Previous issue date: 1995 / Mestrado

Orientador: Assis Vicente Benedetti / Banca: Hebe de Ias Mercedes Villullas / Banca: Nerilso Bocchi / Resumo: O comportamento eletroquímico da liga Cu-16%Zn-8%Al (m/m) de fase ß policristalina e monocristalina orientada no plano (100) foi estudado em solução de tampão bórico/borato principalmente em pH 8,4. Alguns estudos também foram realizados no mesmo eletrólito em pH 7,5 e 9,5. A liga policristalina foi preparada por fusão dos metais, 99,9% pureza, em um cadinho de grafite, usando um forno de indução em temperaturas próximas a 1300 ºC, sob atmosfera de argônio. Os lingotes foram imediatamente esfriados na temperatura ambiente. A liga monocristalina foi preparada em forno vertical empregando-se o método de Bridgman. Os grãos da liga policristalina e monocristalina foram orientados utilizando o método de retro-reflexão de Laüe. Em seguida, para obter a fase ß ambas as ligas monocristalina e policristalina foram aquecidas por 20 minutos, resfriadas a 100 ºC e, em seguida, à temperatura ambiente. O monocristal foi orientado nos planos de baixos índices de Miller (100), (110) e (111), e os spots do filme da retro-reflexão de Laüe foram indexados. Para a liga policristalina, uma seção transversal foi examinada exibindo grãos com orientação preferencial, sendo a maioria próxima à direção [110]. Os estudos eletroquímicos foram realizados empregando-se medidas de potencial de circuito aberto (Eoc) e voltametria cíclica (CV). Para caracterizar a superfície metálica foram utilizadas difratometria de raios-X (XRD), microscopia óptica (OM) e eletrônica de varredura (SEM) e análise por separação de energias de raios-X (EDX). Para as amostras monocristalinas também foram utilizadas a espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios-X (XPS) e microscopia de força atômica (AFM). Os valores do parâmetro de rede obtidos para liga policristalina e monocristalina foram 5,867 0,003 0 a = l Å e 5,863 0,002 0 a = l Å, respectivamente e em ambas foi confirmada a presença...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Mestre

Orientador: Celso Valentim Santilli / Banca: Hebe de Las Mercedes Villullas / Banca: Fabian Fagotti / Resumo: As condições de produção e formação de espumas cerâmicas à base de zircônia a partir de emulsões de óleo em hidrossol foram estabelecidas nesta dissertação. Com vistas na produção de espumas cerâmicas, parâmetros de formulação e de preparação de emulsões a partir da suspensão coloidal aquosa de zircônio foram definidos a partir de um conjunto de ensaios exploratórios. Nesses ensaios foi avaliado a eficiência do tensoativo nonilfenol etoxilado, IGEPAL, e do efeito do tamanho de sua cadeia hidrofílica na emulsificação, do emprego dos compostos 2,2,4 -trimetilpentano e decahidronaftaleno como fase oleosa, e do método de emulsificação. A análise microestrutural das espumas cerâmicas produzidas permitiu selecionar o óleo decahidronaftaleno, o tensoativo IGEPAL850 e o método de emulsificação por fricção como os mais adequados para a formação de espumas com elevada porosidade, baixa densidade aparente e microestrutura mais homogênea. A presença de fases cristalinas nas espumas cerâmicas tratadas em diferentes temperaturas foi determinada por difração de raios X, e as condições do tratamento térmico foram estabelecidas a partir da análise termogravimétrica das espumas secas. A construção de parte do diagrama pseudoternário de composição das emulsões foi realizada mediante a análise dos comportamentos revelados por medidas de espalhamento quase elástico de luz, condutividade e ensaios reológicos. As divisões das regiões do diagrama basearam-se na estabilidade, estrutura e comportamento reológico do sistema emulsivo e foram delimitados em três campos principais: separação de fases água-emulsão, emulsão óleo em água e região de início do processo de inversão de fases. Este diagrama permitiu o entendimento de alguns comportamentos observados na microestrutura das espumas cerâmicas. / Abstract: In this work, the conditions for the production and formation of zirconia based ceramic foams from oil in hydrosols emulsions were established. Aiming the ceramic foam production, the emulsions formation and preparation parameters from zirconia aqueous colloidal suspensions were defined from a set of exploratory experiments. In these essays the efficiency of the nonilphenol etoxylate surfactant, IGEPAL, and of its hydrophilic chain size on the emulsion process, the use of 2,2,4 - trimethilpentane and of decahydronaphtalen as oil phase, and of the emulsion method were evaluated. The microstructural analysis of ceramic foams allowed to select the oil decahydronaphtalen, the surfactant IGEPAL850 and the friction emulsion method as the more adequate to the formation of foams presenting high porosity, low apparent density and more homogeneous microstructure. The presence of crystalline phases in ceramic foams heat treated at different temperatures was determined by X-Ray Diffraction and the heat treatment conditions were established from thermogravimetric analysis of dried foams. The building up of part of the emulsions composition pseudoternary diagram was done by analyzing its behavior as submitted to light scattering, conductivity and rheology measurements. The diagram regions separations were based on the stability, structure and rheological behaviors of the emulsion systems, and were delimited into three main regions: water-emulsion phase separation, oil in water emulsion and region of beginning of the phase inversion process. This diagram allowed the understanding of some behaviors observed into the ceramic foams microstructure. In the study of ceramic foams, the variation of the quantity of apolar phase allowed to the control of both pores volume and size. Under adequate proportions of oil and surfactant in the emulsion, monolithic bodies showing monomodal pore size distribution and 94% of porosity were prepared. / Mestre

SOUSA, A. F.; LONGHINOTTI, E. Síntese e caracterização de catalisadores esféricos de cobre e ferro suportados em oxido de alumínio e avaliação das propriedades catalíticas na reação de desnitrificação. 2011. 88 f. Dissertação (Mestrado em Química Inorgânica) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2011. / Submitted by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2014-10-15T18:43:22Z No. of bitstreams: 1 2011_dis_afsousa.pdf: 1587220 bytes, checksum: 3c42df235cdfe75abcb2cfe82f535722 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2014-10-21T16:34:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_dis_afsousa.pdf: 1587220 bytes, checksum: 3c42df235cdfe75abcb2cfe82f535722 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-10-21T16:34:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_dis_afsousa.pdf: 1587220 bytes, checksum: 3c42df235cdfe75abcb2cfe82f535722 (MD5) Previous issue date: 2011 / A necessidade por água potável no mundo é crescente, principalmente em regiões semiáridas, onde as águas subterrâneas podem apresentar diversos contaminantes nitrogenados, dentre os quais os íons nitrato. Esses íons têm chamado atenção por estarem associados a diversas doenças como câncer, hipertensão e síndrome do bebê azul. Estudos da redução catalítica de nitrato em águas tem sido alvo de muitas pesquisas. Este trabalho foi realizado com o intuito de avaliar a ação de catalisadores de cobre e ferro suportados em alumina, na reação de redução de nitrato (desnitrificação). Um estudo preliminar de síntese de esferas híbridas de óxido de alumínio e quitosana foi realizado, no sentido de encontrar a relação molar ideal (quitosana/metal) para formação de esferas, sendo observado uma influência do grau de polimerização da quitosana no processo de formação das esferas. Catalisadores monometálicos e/ou bimetálicos, contendo 0, 10, 30 e 50 % de Fe, foram sintetizados por impregnação de 10% de cobre por via úmida. O material sintetizado foi caracterizado por técnicas como: isotermas de adsorção de nitrogênio, difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura e transmissão, espectroscopia Mössbauer. Os resultados mostram que os catalisadores possuem área superficial em torno de 200 m2g-1 e apresentam nanopartículas metálicas com o fenômeno de superparamagnetismo. Testes catalíticos para a reação de desnitrificação mostraram que catalisadores com ferro apresentaram atividade, sem a formação de quantidades detectáveis de amônia, sendo que o catalisador com 10% de Fe (Cu10FeAl) apresentou maior atividade, mas sofre uma rápida desativação. Já o catalisador contendo 50% de Fe, Cu50FeAl, apresentou uma menor atividade, porém permanece ativo durante o tempo em que a reação foi acompanhada, sugerindo que a oxidação preferencial do ferro mantém o cobre ativo por maior tempo na reação. Assim, o presente estudo indica ser possível utilizar esferas de óxidos de ferro e alumínio impregnadas com cobre, na ausência de hidrogênio e metal nobre, para redução de nitrato em fase líquida com alta seletividade para nitrogênio.

PAULO, T. F. SAMs de Moléculas Sulfuradas: Estudo Termodinâmico e Cinético de Adsorção e Aplicação em Reações de Transferência de Elétrons de Metaloproteinas. 2011. 145 f. Tese (Doutorado em Química) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2011. / Submitted by Daniel Eduardo Alencar da Silva (dealencar.silva@gmail.com) on 2014-11-28T20:27:24Z No. of bitstreams: 1 2011_tese_tfpaulo.pdf: 4290650 bytes, checksum: 1da8fc74403953d546dbf330e21660e2 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2014-12-22T15:38:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_tese_tfpaulo.pdf: 4290650 bytes, checksum: 1da8fc74403953d546dbf330e21660e2 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-12-22T15:38:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_tese_tfpaulo.pdf: 4290650 bytes, checksum: 1da8fc74403953d546dbf330e21660e2 (MD5) Previous issue date: 2011 / Electrochemical techniques, quartz crystal microbalance (QCM) and surface plásmons resonance (SPR) were used to study the formation of self-assembled monolayers (SAMs) of 1,4-ditiano (1,4-dt), 4-mercaptopyridine (pyS), 5-(4-piridinyl)-1,3,4-oxadiazole-2-thiol (Hpyt), thionicotinamide (TNA) and thioisonicotinamide (iTNA) as a result of the immersion of gold substrates into the respective solutions. STM (Scanning Tunneling Microscopy) images indicate the sulfur atom as the adsorption site of these molecules and a hexagonal conformation on surface. For the iTNA molecule, the images were not conclusive. In addition, the images indicated the existence of defects even after longer immersion times (24 h). Thermodynamic and kinetic aspects of the adsorption process were evaluated by reductive desorption in alkaline media and QCM. The reductive desorption potentials, Edr, were observed at −0.9, −0.8, and −0.5 V vs. Ag/AgCl for the desorption of iTNA, TNA and Hpyt, respectively. In comparison to 1,4-dt (−0.8 V) and pyS (−0.5 V) species, the Edr value of Hpyt indicates a sigma interaction whereas those of iTNA and TNA indicate an additional pi contribution. The values of the concentration of adsorbed material, gama, and fractional coverage (teta ~ 0.9), determined, respectively, by reductive desorption and impedance are consistent with the STM images. In comparison to the desorption data, the higher values of gama calculated by QCM were assigned to the presence of water molecules since a linear relation was observed between the dipole moment and the mass change calculated by QCM. The desorption curves acquired for the pyS SAM indicated the decomposition of the monolayer thus not allowing the determination of the thermodynamic and kinetic parameters of adsorption. In comparison with the results obtained for the electrode modified after immersion in Na2S solution, it was suggested that this process is associated to the cleavage of the C─S bond which results in the formation of an adlayer composed of atomic and/or oligomeric sulfur species. The adsorption isotherms for Hpyt, TNA and iTNA fitted the Langmuir model of adsorption allowing the determination of the free energy of adsorption, ΔGads, as −35.9, −38.5 and −34,9 kJ/mol, respectively. These values are indicative of strong interaction being typical of chemisorption. For the Frumkin model, the best correlation was found when the interaction parameter, g, was established as −0.45, −0.20 and −0.10 for Hpyt, TNA and iTNA, respectively, indicating repulsive interactions between the adjacent molecules. Cyclic voltammetry was used to determinate the pKa of the SAMs of Hpyt (4.2), TNA (5.0 and 8.5) and iTNA (4.5 and 7.9) by using [Fe(CN)6]3− as a probe molecule. For this study, some changes were suggested since in the method proposed in the literature the existence of more than one protonation site was not considered thus not allowing the determination of more than one pKa value as was observed for TNA and iTNA molecules. Electron transfer reactions (TE) of cytochrome c (cyt c) and myoglobin (Mb) metalloproteins were studied by using the SAMs of Hpyt, TNA, iTNA, pyS and 1,4-dt. For the SAMs formed with TNA and iTNA, the positive shift of 0.2V on the half-wave potential of cyt c in relation to that of the native protein, was assigned to the positive charge density on surface in consequence of the protonation of NH2 groups (pKa~8.0) since these measurements were carried out in physiological medium. QCM and SPR data indicated the formation of a monolayer of cyt c on the studied SAMs. This monolayer, although not being electroactive, allows the study of the TE reaction of the cyt c molecules in solution suggesting that this process involves the orbitals of the modifier molecules. For the Mb metalloprotein, a SAM of L-cysteine amino acid was used since none of the studied sulfur molecules was able to access the TE reaction. The redox process was observed at 0.086 V suggesting the native form of Mb. QCM and SPR data indicated, also, the formation of a monolayer of Mb on the cys SAM (Au/cys/Mb). Values of –49.67 kJ mol−1 and −0.15 for ΔGads and g, respectively, were calculated for the formation of the monolayer of Mb on the cys SAM. The electrode Au/cys/Mb presented catalytic activity toward the oxidation reaction of ascorbic acid presenting a decrease of 400 mV in the overpotential and a kinetic controlled with a rate constant, kf, of 2.0 x 104 L mol-1 s-1. / O emprego das técnicas de eletroquímica, microbalança de cristal quartzo (QCM – Quartz Crystal Microbalance) e ressonância de plásmons de superfície (SPR – Surface Plasmon Resonance) mostram que as espécies 1,4-ditiano (1,4-dt), 4-mercaptopiridina (pyS), 5-(4-piridil)-1,3,4-oxadiazol-2-tiol (Hpyt), tionicotinamida (TNA) e isotionicotinamida (iTNA) experimentam adsorção espontânea formando SAMs (Self-Assembled Monolayers) como resultado da imersão de substratos de ouro em solução contendo estas espécies. As imagens obtidas por microscopia de varredura por tunelamento (STM – Scanning Tunneling Microscopy) indicam um arranjo próximo do hexagonal com exceção da iTNA cujas imagens não foram conclusivas. Adicionalmente, as imagens indicam a existência de defeitos nas SAMs mesmo após longos períodos de imersão (24 h). Os estudos termodinâmicos e cinéticos dos processos de adsorção foram realizados por desorção redutiva em meio alcalino e QCM. Os valores dos potenciais de desorção redutiva, Edr, foram observados em −0,9, −0,8 e −0,5 V vs. Ag/AgCl/Cl- para a desorção de iTNA, TNA e Hpyt, respectivamente. Comparativamente às espécies 1,4-dt (−0,8 V) e pyS (−0,5 V), o valor de Edr da SAM de Hpyt indica uma interação sigma ao passo que aqueles observados para iTNA e TNA sugerem uma contribuição pi adicional. Os valores de quantidade de material adsorvido (gama) e da taxa de recobrimento da superfície (teta), calculados por desorção redutiva e impedância eletroquímica, respectivamente, foram consistentes com as imagens de STM. Comparativamente aos resultados de desorção, os maiores valores de gama determinados por QCM foram atribuídos à presença de moléculas de água co-adsorvidas visto que foi observada uma relação linear entre o excesso de massa e o momento de dipolo das espécies modificadoras. As curvas de desorção obtidas para pyS indicam a decomposição da monocamada não possibilitando, portanto, a determinação dos parâmetros termodinâmicos e cinéticos de adsorção. A correlação com os resultados obtidos após imersão do eletrodo de ouro em solução de Na2S sugere que este processo está associado à quebra da ligação C─S com formação de uma camada de enxofre atômico e/ou oligomérico. As isotermas de adsorção obtidas para os processos de formação das SAMs de Hpyt, TNA e iTNA, adequaram-se ao modelo de Langmuir permitindo a determinação da variação da energia livre de adsorção, ΔGads, como −35,9, −38,5 e −34,9 kJ mol−1, respectivamente. Estes valores são indicativos de interação forte sendo característicos de processos de quimissorção. Para o modelo de Frumkin, os dados apresentaram melhores correlações quando o parâmetro de interação (g) foi fixado em −0,45, −0,30 e −0,10, respectivamente, para as SAMs de Hpyt, TNA e iTNA indicando interações repulsivas entre as moléculas adjacentes. Os valores de pKa das SAMs de Hpyt (4,2), TNA (5,0 e 8,5) e iTNA (4,5 e 7,9) foi determinado por voltametria utilizando-se o íon complexo [Fe(CN)6]3−. Neste estudo, foram sugeridas modificações, uma vez que o método proposto na literatura dificulta a determinação de mais de um valor de pKa como observado para as moléculas de TNA e iTNA. As reações de transferência de elétrons (TE) das metaloproteínas citocromo c (cyt c) e mioglobina (Mb) foram estudadas utilizando-se as SAMs de Hpyt, TNA, iTNA, pyS e 1,4-dt. Para as SAMs de TNA e iTNA, o deslocamento positivo de 0,2V no valor do potencial de meia-onda do cyt c (pH~7,0) em relação a forma nativa, foi atribuído à densidade de carga positiva resultante da protonação do grupo NH2 (pKa ~ 8,0). Resultados de QCM e SPR indicaram que há a formação de uma monocamada de cyt c sobre as SAMs estudadas. Esta monocamada, embora não sendo redox ativa, permite o estudo da reação de TE das moléculas de cyt c em solução sugerindo que este processo pode envolver os orbitais das moléculas modificadoras. Para a metaloproteína Mb, utilizou-se uma SAM formada pelo aminoácido L-cisteína (cys), uma vez que nenhuma das SAMs estudadas acessou a reação de TE. O processo redox foi observado em 0,086 V o que sugere a forma nativa. Os dados de QCM e SPR indicaram, também, a formação de uma monocamada sobre a SAM de cys (Au/cys/Mb). Valores de –49,67 kJ mol−1 e −0,15 para ΔGads e g, respectivamente, foram calculados para a formação da monocamada de Mb sobre a SAM de cys. O eletrodo Au/cys/Mb apresentou atividade catalítica em relação a reação de oxidação do ácido ascórbico com uma diminuição de 400 mV no sobrepotencial e uma reação cineticamente controlada com uma constante de velocidade, kf, de ~2,0 x 10^4 L mol-1 s-1.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:30Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2002-05Bitstream added on 2014-06-13T18:48:14Z : No. of bitstreams: 1 holanda_lb_me_ift.pdf: 388301 bytes, checksum: 63a9633b24b22f3927af186dc7a2c201 (MD5) / As Regras de Soma da QCD foram usadas para a obtenção do fator de forma no vértice 'capa''capaAST''pi' e das constantes de decaimento, 'F IND.'capa'' e 'F IND.'capaAST'. O método das Regras de Soma da QCD se baseia no princípio da dualidade no qual assume-se que é possível descrever simultâneamente um hadron em dois níveis: em termos dos graus de liberdade de quarks e gluons (chamado de lado da QCD) e em termos de graus de liberdade hadronicos (chamado de lado fenomenológico). As constantes de decaimento ficaram de acordo com os resultados experimentais. Entretanto, nosso trabalho mostrou que a corrente axial, usada para descrever o kaon, não é apropriada para descrever o fator de forma. / The QCD Sum Rules had been used to evaluate the form factor in the vertex 'capa''capaAST''pi' and the decay constants, 'F IND.'capa'' e 'F IND.'capaAST'. The method of QCD Sum Rules is based on the duality principle in which it is assumed that the hadrons can simultaneously be described in two levels: quarks and haadrons. The decay constants obtained are in good agreement with the experimental results. However, this work showed that the axial current, used to describe the meson k is not appropriate to study the form factor.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2002-08Bitstream added on 2014-06-13T20:14:12Z : No. of bitstreams: 1 gasparotto_g_me_araiq.pdf: 3340587 bytes, checksum: bbf8cb1346b8377c9399b7fc2540fdc4 (MD5) / A cerâmica Titanato Zirconato de Chumbo, PZT, se destaca por suas notáveis características piezoelétricas, sendo candidata a várias aplicações tecnológicas como transdutores, dispositivos ressonantes, entre outras, devido também a seu baixo custo e facilidade na fabricação (DESHPANDE, 1994). A adição de íons modificadores pode melhorar as propriedades da cerâmica, tornando-a mais eficiente. Inúmeros íons como nióbio (Nb+5) e estrôncio (Sr+2) podem ser usados para alterar parâmetros estruturais ad estrutura perovskita A(B’B”)O3 . O método Pechini é um dos mais empregados para síntese de pós cerâmicos com homogeneidade adequada ao estudo da dopagem. Neste trabalho, este método foi utilizado para síntese de pós de PZTS e PZTSN seguindo a composição Pb(1-x)Srx(Zr0,5Ti0,5)O3 e Pb(1-x)Srx[(Zr0,5Ti0,5)Nb0,04]O3, respectivamente, onde 0,01<x<0,1. O objetivo deste trabalho foi otimizar a concentração de dopantes e o processamento dos pós e da cerâmica PZT estabelecendo condições adequadas para a estabilidade de fase, obtenção de pequeno tamanho de partícula, tal que na sinterização pudesse resultar em cerâmicas de alta densidade e microestrutura controlada, potencializando a utilização da mesma em transdutores, ressonadores, som de alta fidelidade, hidrofones, vibradores, entre outras. Os pós cerâmicos foram calcinados a 750oC durante 4 horas e moídos por 1 1/2 hora, utilizando álcool isopropílico como solvente. Ainda como pós, foram caracterizados por BET, IV e DRX. Os pós foram prensados uniaxialmente e isostaticamente a 210 MPa em forma de cilindros com 12mm de diâmetro e aproximadamente 2mm de espessura e, então, sinterizados em forno tubular a 1100oC durante 4 e 15 horas. A presença de estrôncio deslocou Tc para temperaturas inferiores à cerâmica pura, atingindo aproximadamente 310oC para a... / Lead zirconate titanate, PZT, is well known because of its excellent piezoelectric properties and has been rised for several technologic applications including: transducers, ressonant devices, and advantages such as low cost and ease to fabricate. The addition of modifiers ions could improve the ceramic properties favoring their applications. Several ions as niobium (Nb+5) and strontium (Sr+2) could be used to change structural parameter of perovskite cell A(B’B”)O3. The Pechini’s method is one of the most important method to obtain ceramic powders with adequated homogeneity. Related to this method was used to synthetise PSZT and PSZTN. The dopant powders following the compositions Pb(1-x)Srx(Zr0,5Ti0,5)O3 and Pb(1-x)Srx[(Zr0,5Ti0,5)Nb0,04]O3 , respectively, where 0,01<x<0,1. The ceramics powders were calcinated at 750oC for 4 hours and milled at ½ hour using isopropilic alchool. The powders were characterized by BET, IV and DRX. After that, the powders were isostatically pressed at 210 Mpa in a cilynder form with 12mm diameter and approximately 2mm thickness and then sintered in a tubular furnace at 1100oC for 4 and 15 hours. The higher sintered time increases the grain size. The presence of strontium changes Tc for lower temperatures comparing to the pure PZT, reaching approximately 310oC for the compositions where x=0,1. The dielectric constant for this samples was about 9000.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-06-03Bitstream added on 2014-06-13T18:29:04Z : No. of bitstreams: 1 muniz_ec_me_araiq.pdf: 1810514 bytes, checksum: 21f89d549f389a35f10786c3771600f2 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Células solares sensibilizadas por corante são dispositivos capazes de converter energia solar em energia elétrica e/ou química e por isso despontam como uma alternativa promissora para geração de energia. As características do filme semicondutor utilizado como anodo nessas células, dentre as quais podemos citar a espessura, a área superficial e a porosidade, interferem significativamente em seu desempenho. Dessa forma, o controle e a reprodutibilidade na preparação dos filmes semicondutores foram o primeiro objetivo dessa etapa deste projeto de mestrado. Para isso foram preparadas dispersões coloidais de dióxido de titânio, utilizando o método sol-gel combinado com o método hidrotermal. A dispersão de TiO2 resultante foi depositada por screen-printing sobre substratos condutores (substratos de vidro recobertos com um filme fino de óxido de estanho dopado com flúor). A metodologia utilizada permitiu a obtenção de filmes mesoporosos, com elevada área superficial e com espessura de 10,3 (±0,5) μm. O controle das características do filme semicondutor permitiu a construção (com reprodutibilidade) de células com eficiência de conversão média igual a 5,1 (±0,2) %. Em outra etapa do trabalho, o objetivo foi minimizar os processos de recombinação eletrônica que ocorrem nas interfaces (i) semicondutor/eletrólito e (ii) substrato condutor/eletrólito. Para isso, as partículas do semicondutor foram recobertos com Al2O3 (estrutura tipo núcleo-camada) e os substratos condutores com finas camadas de TiO2 (camadas de barreira). No primeiro caso, as partículas de TiO2 obtidas na primeira etapa do trabalho foram recobertas com Al2O3 por dip-coating utilizando dispersões com diferentes concentrações de Al2O3 (0,15 mol L-1 e 0,0075 mol L-1). Um aumento de aproximadamente 11% na eficiência... / Dye-sensitized solar cells are devices capable of converting solar energy into electrical and/or chemical energy and so forth with a promising alternative for power generation. The characteristics of the semiconductor film used as anode in these cells, among which we mention the thickness, surface area and porosity, significantly interfere with their performance. Thus, the control and reproducibility in the preparation of semiconductor films were the main goals of this part of the project. Therefore colloidal dispersions of titanium dioxide were prepared by the sol-gel method combined with the hydrothermal method. The resulting dispersion of TiO2 was deposited by screen-printing on conductive substrates (glass substrates coated with a thin film of tin oxide doped with fluorine). This methodology allowed the preparation of mesoporous films with high surface area and thickness of 10.3 (± 0.5) micrometers. The control of the characteristics of the semiconductor film allowed the construction (reproductively) of cells with an average conversion efficiency of 5.1 (± 0.2)%. At the second part of the work, the goal was to minimize electron recombination processes that occur at the following interfaces (i) semiconductor/electrolyte and (ii) conducting substrate/electrolyte. Therefore, the TiO2 semiconductor particles were coated with Al2O3 (using the core-shell strategy) and the conductive substrates with thin layers of TiO2 (acting as barrier). In this case the TiO2 particles obtained in the first stage of this study were coated with Al2O3 by dip-coating using dispersions with different concentrations of Al2O3 (0.15 mol L-1 and 0.0075 mol L-1). An increase of approximately 11% conversion efficiency was observed in DSCs assembled using the anodes with lower concentration of Al2O3. This fact... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2003Bitstream added on 2014-06-13T20:42:56Z : No. of bitstreams: 1 marques_rfc_dr_araiq.pdf: 3201564 bytes, checksum: 52e1050410ca60bb9191ed79b606558e (MD5) / Manganita de lantânio dopada com estrôncio (La1-xSrxMnO3) tem recebido atenção da comunidade científica por apresentar propriedades elétricas e magnéticas, com funções para sensores de campo, catalisadores, eletrodos em células combustíveis, entre outras. A substituição de La3+ por Sr2+ resulta em uma transição de um estado isolante antiferromagnético para um estado metálico ferromagnético em composições de x³0,17 com valência mista Mn3+-Mn4+ responsável pelos portadores de carga. Na presença de campo magnético externo as manganitas dopadas exibem a propriedade magnetoresistência negativa gigante (GMR) e a resistividade do material varia com a temperatura e com o campo magnético aplicado. Este trabalho descreve a síntese de nanopartículas de La1-xSrxMnO3 (x=0,1; 0,2 e 0,3) pelo método da coprecipitação homogênea usando uréia como agente precipitante. Neste método, novos ligantes, tais como NH4 +, OH- e CO3 2-, podem substituir as moléculas de água nas posições de coordenação delas com os íons metálicos. Este método leva a uma nucleação homogênea prevenindo o crescimento das partículas precursoras. A dependência da magnetização DC com a temperatura para as amostras La1-xSrxMnO3 (x=0,1; 0,2 e 0,3) forneceu valores de temperatura crítica (TC) iguais a 140 K, 316 K e 357 K, respectivamente. A dependência da resistividade elétrica com a temperatura para pastilhas destes materiais apresentaram a transição metal-isolante e os valores encontrados para TC são similares aos valores de TC observados em monocristais destas manganitas. Espectroscopia infravermelho foi realizada para estudar as propriedades de transporte... / Lanthanum strontium-doped manganite (La1-xSrxMnO3) has attracted renewed attention at present due to the observation of interesting electrical and magnetic properties such as a giant negative magnetoresistance (GMR), catalytic, oxygen cathode reduction, field-sensing, among others. The substitution of La3+ ions by Sr2+ results in a transition from antiferromagnetic insulating state to a ferromagnetic metallic state at x ³ 0.17 with a Mn3+-Mn4+ mixed valence state responsible for the mobile charge carriers. This work describes the La1-xSrxMnO3 (0.1, 0.2 and 0.3) nanoparticle synthesis by the homogenous coprecipitation method using urea as precipitant agent. In this method, some new ligands like NH4+, OH- and CO3 2- can substitute the water molecules coordinating the metallic ions. This method allows the homogenous nucleation and prevents the particle precursors to grow. The temperature dependence of DC magnetization of the samples La1-xSrxMnO3 and critical temperature (TC) values were found to be 140 K, 316 K and 357 K, respectively for x = 0.1, 0.2 and 0.3. Temperature dependence of the electrical resistivity exhibits a metalinsulator transition at Tc in pellet samples and Tc values were found to be similar to those observed in single crystals of these manganitas. Infrared spectroscopy was performed to study spin dependent transport properties using the magnetorefractive effect (MRE), which probes the change of reflection in the infrared (IR) spectral region due to the change in electrical conductivity in the presence of a magnetic field. In the IR spectral region, the free carrier dispersion mechanism often dominates and MRE have been used to study intraband transitions of the conduction...(Complete abstract, click electronic access below)