Made available in DSpace on 2016-06-02T20:36:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2868.pdf: 1389857 bytes, checksum: 561e29df255b4d1a8e934cd68d46f0e5 (MD5) Previous issue date: 2007-05-03 / Financiadora de Estudos e Projetos / A formação de filmes de passivação anódicos tem sido objeto de intenso interesse pelo menos nos últimos 100 anos, contudo o mecanismo de redução dos mesmos foi muito pouco estudado. Tal interesse é por causa da alta resistência à corrosão devido a processos anódicos que formam uma interface termodinamicamente estável, fazendo com que tenham grande importância industrial em metais e ligas. Outro aspecto tecnológico importante do estudo destes filmes é de poder entender os mecanismos reacionais de baterias industriais que funcionam por mecanismos de estado sólido, e assim, poder modificá-las para ter maior eficiência. Nesta dissertação de mestrado escolheu-se estudar fenômenos da passivação no sistema Pb/PbSO4/H2SO4, o mesmo da placa negativa da Bateria de Chumbo-Ácido. Desta forma escolheu-se contribuir para o estudo de mecanismos de redução dos filmes de passivação através do estudo da dirupção dos filmes de passivação e da formação de filme de PbSO4 em eletrodos com poros ideais. Podendo usar esses resultados para contribuir em aspectos dos mecanismos eletroquímicos existentes na placa negativa da Bateria de Chumbo-Ácido. No que se refere à dirupção do filme de PbSO4 estudos prévios voltamétricos foram fetos pelo GEP Grupo de Eletroquímica e Polímeros, no caso desta dissertação os estudos agora foram feitos com medidas galvanostáticas. Já no caso dos eletrodos porosos ideais nesta dissertação são apresentados os primeiros resultados dessa idéia.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:36:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2898.pdf: 1339400 bytes, checksum: 570b1cfc3030be4703d8db0f2a4c41e8 (MD5) Previous issue date: 2010-02-26 / Universidade Federal de Sao Carlos / In this work, morphologically different TiO2 nanocrystals were synthesized through the OPM method with the objective of performing a comparative study related to photoactivity. Morphological characterization was performed with the use of SEM/FEG, DRX and low temperature N2 adsorption. Rhodamine B dye photocatalytic degradation experiments carried out under UVC radiation showed that synthesis at pH around 8 generates a material with higher photoactivity compared to the other values. Measurements of Zeta potential, X-ray absorption at XANES region, Photoluminescence Spectroscopy and HRTEM images were obtained to verify the reason why the materials had different photoactivities. Under the conditions employed, there were two main particle characteristics from synthesis environment interfering in the materials photoactivities: the surface hydroxylation, which has a positive effect on photocatalysis, and the crystalline defects from crystal growth, that has a negative effect. Both characteristics increase with an increase in synthesis pH. The mechanism of degradation by hydroxyl radical attack, generated on the surface of the material, was used to explain the different photoactivities and the optimum synthesis pH. At pH around 8 the material has enough hydroxyl groups in its surface to result in higher photoactivity than those synthesized at lower pH values. And the charge recombination effects generated by defects due to particles oriented growth, which begins in a synthesis environment with pH close to 10, is not acting yet. These two factors cause synthesis at pH around 8 to result in materials with higher photoactivity. / Neste trabalho, nanocristais de TiO2 morfologicamente diferentes foram sintetizados através do método OPM, com o intuito de se fazer um estudo comparativo com relação à fotoatividade. Caracterização morfológica foi feita utilizando-se MEV/FEG, DRX e adsorção de N2 em baixa temperatura. Ensaios de degradação fotocatalítica do corante Rodamina B efetuados sob radiação UVC mostraram que a síntese em solução com valor de pH por volta de 8 gera material com maior fotoatividade, comparado com os outros valores. Medidas de potencial Zeta, Absorção de raios-X na região de XANES, espectroscopia de fotoluminescência e imagens de MET em alta resolução foram obtidas para verificar a razão das diferentes fotoatividades exibidas pelos materiais. Sob as condições empregadas, duas principais características das partículas, provenientes do ambiente de síntese interferiram na fotoatividade dos materiais: A hidroxilação de superfície, que possui efeito positivo em fotocatálise, e a ocorrência de defeitos cristalinos gerados pelo crescimento das partículas, que possui efeito negativo. Ambas as características aumentam com o aumento do valor do pH de síntese. Mecanismo de degradação por ataque de radicais hidroxila gerados na superfície do material foi utilizado para explicar as diferentes fotoatividades e o valor ótimo de pH. Em ambiente de síntese com valor de pH próximo de 8 o material possui grupamentos hidroxilas suficientes em sua superfície para resultar em maior fotoatividade que aqueles sintetizados em valores mais baixos de pH. E os efeitos de recombinação de carga gerados pelos defeitos advindo do crescimento orientado das partículas, que se inicia em ambiente de síntese com pH próximo de 10, ainda não estão atuando. Estes dois fatores levam a síntese em torno de pH 8 resultar em materiais com maior fotoatividade.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:36:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3007.pdf: 1034908 bytes, checksum: b7056f81961896567d145088cf7e2789 (MD5) Previous issue date: 2008-07-02 / Universidade Federal de Sao Carlos / In this work the anodic film growth on metals has been studied, under voltammetric conditions by simulation. It was supposed that: a) the films are ultrathin, i.e., the concentration gradient contributions for the ionic transport throughout the film are much lower than those of the electric field; b) the ionic transport throughout the film obeys an ohmic model where the film ionic resistivity varies during the transient in response to the injection and recombination of recombinant point defects. A new interpretation was given for the Flade potential as a function of the point defect concentration during a voltammetry. The simulations were able to reproduce some behaviors observed experimentally in current density curves versus potential during a voltammetry, such as the peak current density increment and dislocation for more anodic potentials while the sweep rate increases. The simulations have also shown that the point defect concentration passes by a maximum and the resistivity by a minimum in the course of a voltammetry. As regards to the hypotheses assumed during the application of the ohmic model for experimental results the simulations corroborate one of them, namely, that the curves of current density against the potential corrected by the potential drop in the film fall in a single curve for all sweep rates, and do not confirm another, namely, that the potential of minimum of resistivity coincides with the potential of peak current density. / Neste trabalho estudou-se o crescimento anódico de filmes sobre metais, sob condições voltamétricas, via simulação. Admitiu-se que: a) os filmes são ultrafinos, isto é, as contribuições do gradiente de defeitos para o transporte iônico através do filme são muito menores que aquelas do campo elétrico; b) o transporte de cargas no interior do filme obedece a um modelo ôhmico, onde a resistividade iônica do filme varia durante o transiente em resposta à injeção e recombinação de defeitos pontuais recombinantes. Uma nova interpretação para o potencial de Flade como função da concentração de defeitos durante uma voltametria foi dada. As simulações conseguiram reproduzir alguns comportamentos observados experimentalmente em curvas de densidade de corrente vs. potencial, como o aumento da densidade de corrente de pico e seu deslocamento para potenciais mais anódicos à medida que a velocidade de varredura aumenta. As simulações também mostraram que a concentração de defeitos pontuais passa por um máximo e a resistividade por um mínimo durante uma voltametria. Com relação às hipóteses assumidas durante a aplicação do modelo ôhmico a resultados experimentais as simulações corroboraram uma, a saber, de que as curvas de densidade de corrente contra o potencial corrigido pela queda de potencial no filme caem em uma única curva para todas as velocidades de varredura, e não confirmaram outra, de que o potencial de mínimo de resistividade coincide com o potencial de pico de densidade de corrente.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:36:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2874.pdf: 25867292 bytes, checksum: 02cd951f220aab3a2325da6f275fef8b (MD5) Previous issue date: 2010-02-25 / Universidade Federal de Sao Carlos / Hybrid materials present interesting combination of the physical and chemical properties of organic and inorganic compounds in a single material that is widely employed in distinct technological applications. In the present work, silver and gold colloids were prepared by means of the Turkevich Method, and hybrid materials were obtained through the surface functionalization of gold nanoparticles with organochalcogen organic molecules (S, Se and Te). The as obtained nanoparticles were characterized by X-ray diffraction, ultravioletvisible absorption spectroscopy and scanning and transmission electron microcopies, while nanoparticles functionalization was observed by means of Xray photoelectron spectroscopy (XPS). During the synthesis, it was verified the influence of pH, temperature, reaction time and ammonium concentration, and results indicated that the reducing species concentration in solution is determined by the pH, influencing in the saturation, nucleation and particles growth process. After the nucleation stage, it was noted that the addtion of ammonium can stabilize the silver colloids, resulting in average particle sizes from 1.6 to 2.2 nm with narrow size distributuin. The XPS analyses revealed that the dibutil-diselenol molecules were more stable in the oxidation processes than of dibutil-ditiol and dibutil-ditellurol, presenting oxidized molecules of 6%, 34% and 92%, respectively. / Os materiais híbridos combinam propriedades físicas e químicas de compostos orgânicos e inorgânicos em um único material com distintas aplicações tecnológicas. No presente trabalho, foram preparadas dispersões coloidais de prata e de ouro pelo método de Turkevich e materiais híbridos por meio da passivação de superfície das nanopartículas de ouro com moléculas de organocalcogênios (S, Se e Te). As nanopartículas foram analisadas por difração de raios X, espectroscopia de absorção na região do ultravioleta-visível e por microscopia eletrônica de varredura e de transmissão, sendo que a passivação das nanopartículas com os organocalcogênios foi observada por meio da espectroscopia de espalhamento de raios X (XPS). Foi verificada a influência do pH, da temperatura, do tempo de reação e da concentração de amônia sobre o tamanho médio, distribuição de tamanho de partículas e estabilidade dos colóides Os resultados indicaram que a concentração das espécies redutoras é determinado pelo pH da solução, influenciando os processos de saturação, nucleação e crescimento das partículas. Foi notado também que a adição de amônia após o estágio de nucleação estabiliza os colóides de prata em partículas com tamanho médio entre 1,6 a 2,2 nm com estreita distribuição de tamanho. As análises de XPS revelaram que as moléculas de dibutil-diselenol são mais resistentes aos processos de oxidação do que as de dibutil-ditiol e dibutilditelurol, apresentando porcentagens de moléculas oxidadas de 6%, 34% e 92%, respectivamente.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:36:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3358.pdf: 2280113 bytes, checksum: 836e1809b57b84adf512d641f8aa3180 (MD5) Previous issue date: 2010-09-27 / Financiadora de Estudos e Projetos / The current market demands make with what Brazilian agribusiness search improvements in processes and new materials to reduce waste, pollution and biological contamination. Mainly materials that more are easily degraded by the action of microorganisms or abiotic factors.It is known that the synthetic plastics are difficult of degrade and one alternative to decrease their use and hence the contamination of the environment is the introduction of biodegradable plastics such as thermoplastic starch (TPS). Thus, this study aimed to develop nanocomposites of TPS, seeking conditions for the incorporation of nanozeólitas (ZSM-5) that could confer properties related to control hydrophilicity. The work started in the construction of hydrothermal reactors for the standardization of zeolite. The synthesis gel was based on a molar ratio has been already studied (Al2O3: 60SiO2: 11TPAOH: 900H2O). The hydrothermal treatment was done in five different ways, varying temperatures (100, 150 and 200oC) and time (24, 48 and 72 hours). The five samples were characterized by X-ray diffraction, nitrogen physisorption, particle size analysis by light scattering and scanning electron microscopy at high resolution. The best condition of formation of zeolite phase was 200oC for 24 hours. This synthesis was repeated and characterized by four times to obtain 27g of nanozeólitas to be used to obtain the composite processing. The compositions of thermoplastic starch and nanozeólita were made in a torque rheometer with mass ratios of 0, 2, 4, 6, 8 and 10% ZSM-5 TPS, keeping fixed the final mass of the mixture, 45 g. Thermogravimetric analysis of films showed that the increased load of nanozeolites in the matrix polymer no caused change in the temperatures of the events that occur in the mass losses. The results of dynamic mechanical thermal analysis showed no significant variations in glass transition temperatures of the glycerol and starch, which were influenced by the increase of ratio glycerol / starch. The analysis of tensile mechanics showed that up to 6% zeolite added there is no impairment of mechanical properties of films, above this value occurs a lower elastic modulus of the composite and consequently an increase in the deformation of the material also caused by variations in the relationship between ratio glycerol and starch. Statistical analysis of variance for this experiment confirmed the previous supposition. The pervaporation water vapor showed that the increased load of zeolite in the polymer matrix facilitated the passage of water through the polymer matrix due to the presence of the channels characteristic of the zeolite. Statistical analysis of variance showed that the most significant change was the 10% zeolite added. Through these studies we can see that it is possible to incorporation of zeolite in thermoplastic starch using the same equipment used in processing of synthetic plastics. This study also showed that the incorporation of zeolite modified the hydrophilicity of the material facilitating the passage of water vapor by the matrix polymer by channels of zeolite. / As exigências do mercado atual fazem com que a agroindústria brasileira busque melhorias nos processos e novos materiais a fim de diminuir o desperdício, a poluição e a contaminação biológica. Principalmente materiais que sejam mais facilmente degradados por meio da ação de microorganismos ou fatores abióticos. Sabe-se que os plásticos sintéticos atuais são de difícil degradação e uma alternativa para a diminuição do seu uso e por conseqüência a contaminação do meio ambiente é a introdução de plásticos biodegradáveis tal como o amido termoplástico (TPS). Sendo assim, objetivou-se neste trabalho o desenvolvimento de nanocompósitos de TPS, buscando condições para a incorporação de nanozeólitas (ZSM-5) que pudessem conferir propriedades relacionadas ao controle de hidrofilicidade. O trabalho teve início na construção de reatores hidrotérmicos para a padronização da zeólita. O gel de síntese teve como base uma proporção molar já estudada (Al2O3:60SiO2:11TPAOH:900H2O). O tratamento hidrotérmico foi feito de cinco formas diferentes, variando temperatura (100, 150 e 200oC) e tempo (24, 48 e 72 horas). As cinco amostras foram caracterizadas por difração de raios X, fisissorção de nitrogênio, análise de tamanho de partículas por espalhamento de luz e microscopia eletrônica de varredura de alta resolução. A melhor condição de formação da fase zeolítica foi de 200oC por 24 horas. Esta síntese foi repetida e caracterizada por quatro vezes para a obtenção das 27g de nanozeólitas a serem utilizadas na obtenção do compósito polimérico. As composições de amido termoplástico e nanozeólita foram feitas em um reômetro de torque com proporções em massa de 0, 2, 4, 6, 8 e 10% de ZSM-5 em TPS, mantendo fixa a massa final da mistura em 45 g. As análises termogravimétricas dos filmes mostraram que o aumento da carga de nanozeólita na matriz polimérica não houve mudanças nas temperaturas dos eventos em que ocorrem as perdas de massa. Os resultados das análises térmicas dinâmico-mecânica mostraram que não houve variações significativas nas temperaturas de transições vítreas tanto do glicerol como do amido, que foram influenciadas pelo aumento da relação glicerol/amido. As análises de resistência à tração mecânica mostraram que até 6% de zeólita adicionada não há comprometimento das propriedades mecânicas dos filmes, já acima ocorre um abaixamento no modulo elástico do compósito e consequentemente um aumento na deformação do material causado também pela variação na relação entre glicerol e amido. A análise estatística de variância para esse experimento comprovou essa suposição. A pervaporação ao vapor de água mostrou que o aumento da carga de zeólita na matriz polimérica facilitou a passagem de água pela matriz polimérica, isto devido à presença dos canais característicos da zeólita. A análise estatística de variância mostrou que a variação mais significativa foi a de 10% de zeólita adicionada. Por meio desses estudos podese observar que é possível a incorporação de zeólita em amido termoplástico utilizando os mesmos equipamentos utilizados no processamento dos plásticos sintéticos. Esse estudo também mostrou que a incorporação da zeólita modificou a hidrofilicidade do material facilitando a passagem do vapor de água através dos canais da zeólita.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:36:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3429.pdf: 16778448 bytes, checksum: 361e9d55fe540dc6f4400e8cac7f2987 (MD5) Previous issue date: 2011-02-04 / Universidade Federal de Sao Carlos / Organic pollutants are one of the major problems related to water and environmental pollution. Nowadays, vegetable oils represent a considerable source for water contamination. The search for new strategies to provide an appropriate treatment to organic effluents must be considered as a priority in the water decontamination, since it is predicted that the world is about to face scarcity of water resources. Along these lines, this work presents a detailed investigation on the photocatalytic activity of nanoparticles of semiconductor oxides on the conversion of vegetable oils. Firstly, studies concerning the photocalyitic activity of TiO2 have been performed, since it is the most used semiconductor oxide used on photodegradation processes. However, our experiments have shown that TiO2 nanoparticles are not an appropriate photocatalyst to the conversion of refined corn oil using ultraviolet radiation (200-280nm). Alternatively, additional investigations on the use of the transesterification reaction as a potential route for the conversion of vegetable oils were carried out. For this study, acid and basic semiconductor oxides, such as SnO2, TiO2, ZnO, CaTiO3 and CaO, have been synthesized through the polimeric precursor route and their photocatalytic activity were compared to commercially avaliable oxides. The conversion of corn oil was then assessed by means of 1H Nuclear Magnetic Resonance (1H-NMR). The results revealed that basic oxides, such as CaO and ZnO are the most efficient in the photodegradation process. Since CaO was just detailed studied regarding its activity in transesterification, a detailed study about ZnO in this process was done. In order to verify the influence of the synthesis method on the photocatalytic activity, a detailed study was performed by comparing ZnO obtained by different chemical routes, namely solvothermal, hydrothermal microwave and polymeric precursor methods, to the commercially available ZnO, supplied by Synth. The results showed that the synthesis method does not play a significant role on the ZnO photocatalytic activity. However, it has been demonstrated that the photodegradation process can generate both short- and long-chain esters, depending on the concentration of hydroxil groups on the oxide surface. / Contaminantes orgânicos são um dos principais problemas relacionados à poluição das águas e do meio ambiente. Atualmente, os óleos vegetais representam um aspecto importante nesse tipo de poluição. A busca por novas alternativas para o tratamento adequado dos efluentes de compostos orgânicos deve ser considerada como uma prioridade dos profissionais que atuam nesta área, considerando as previsões de uma possível escassez de água potável. Deste cenário, o presente trabalho estudou a atividade fotocatalítica e catalítica de nanopartículas de óxidos cerâmicos frente à conversão de óleos vegetais. Para isso foram sintetizados os óxidos SnO2, TiO2, ZnO, CaTiO3 e CaO pelo método da polimerização de complexos. A princípio, foram feitos estudos da atividade fotocatalítica do semicondutor TiO2, sendo este o mais utilizado na literatura para processos de degradação de contaminantes orgânicos. Este processo foi realizado por meio de ensaios com óleo de milho refinado aplicando-se radiação ultravioleta (200-280nm), no entanto sem resultados satisfatórios. Como alternativa, foram feitos estudos acerca do potencial da reação de transesterificação como forma de converter os óleos vegetais em um material menos poluente. Para isso, foram realizados testes com diferentes óxidos, indo dos que apresentam um caráter mais básico aos que apresentam um caráter mais ácido. A medida do grau de conversão do óleo foi realizada por meio de Ressonância Magnética Nuclear de Hidrogênio. Os resultados obtidos indicaram que o CaO e o ZnO são os mais eficientes para a conversão. Considerando-se que o CaO já é bastante conhecido na literatura como catalisador da transesterificação de óleos, optou-se por investigar mais detalhadamente o ZnO, visto que pouca literatura sobre este material foi produzida para tal aplicação. Assim, o ZnO foi sintetizado por síntese solvotermal e hidrotermal assistido por micro-ondas e correlacionado com o ZnO obtido pelo método da polimerização de complexos e comercial (Synth). Os resultados demonstraram que a atividade catalítica do ZnO é pouco influenciada pelo método de síntese, no entanto, a reação pode gerar tanto um éster de cadeia curta quanto ácidos graxos (como ácido oleico), dependendo do grau de hidroxilação de superfície obtida na síntese.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:36:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissGPM.pdf: 4573989 bytes, checksum: 67ae03252a925de4848c34f350a64381 (MD5) Previous issue date: 2004-08-06 / Universidade Federal de Minas Gerais / This work reports a systematic study on the deposition and characterization of LaNiO3 thin films. This material is a ceramic conductor and presents a near metallic behavior, and is interesting for capacitor electrodes application in memories systems, because of the reduction of fatigue behavior. The synthesis of the precursor resin was realized by the polymeric precursor method. The films were deposited with the spin-coating technique on five different substrates: Si(100), Safire(0001), MgO(100), LaAlO3(100) and SrTiO3(100), and after they were crystallized at 700ºC for two hours in a conventional furnace or at 700ºC for ten minutes in a microwave oven. After that, the films were characterized by X ray diffraction, scanning electron microscopy, atomic force microscopy and measurements of electrical resistivity as a function of temperature. The films deposited on Si(100) were tested as electrodes for SrTiO3 capacitors, deposited with the same method. Polycrystalline and single phase LaNiO3 thin films were obtained on Si(100), Safire(0001) and MgO(100) substrates, whereas the films deposited on LaAlO3(100) and SrTiO3(100) substrates were epitaxial. The method enable a good thickness control and allows the deposition of films without cracks and very homogeneous. Electrical measurements shown a metallic behavior between 20 and 300K, and the epitaxial films have a smaller electrical resistivity, in comparison with the polycrystalline ones. The best result was obtained with the deposition on strontium titanate substrate and the measured resistivity was 250µΩcm, lower than that obtained with others methods reported in the literature. The crystallization in a microwave oven was not so satisfactory, since films with higher resistivity than that crystallized in conventional furnaces were obtained, because their morphology. However, these films are still good for an application in capacitors systems. The system Au/SrTiO3/LaNiO3/Si(100) was also studied being the lanthanum nickelate a good electrode for this system. Dielectric constant of 250 at 10 kHz was obtained which is about the same reported in the literature for this system with Pt electrodes. Dielectric constant measurements as a function of the applied potential of work shown an asymmetric behavior because the difference between the two electrodes of the capacitor. The charge imprisonment in the ceramic/electrode interface causes a reduction in the capacitance with applied potential. In this manner, a simple methodology for preparation of thin films was used resulting in good characteristics and promising for application in DRAM systems. THIN FILMS DEPOSITED ON SINGLE CRYSTAL SUBSTRATES BY THE POLIMERIC PRECURSOR METHOD: This work reports a systematic study on the deposition and characterization of LaNiO3 thin films. This material is a ceramic conductor and presents a near metallic behavior, and is interesting for capacitor electrodes application in memories systems, because of the reduction of fatigue behavior. The synthesis of the precursor resin was realized by the polymeric precursor method. The films were deposited with the spin-coating technique on five different substrates: Si(100), Safire(0001), MgO(100), LaAlO3(100) and SrTiO3(100), and after they were crystallized at 700ºC for two hours in a conventional furnace or at 700ºC for ten minutes in a microwave oven. After that, the films were characterized by X ray diffraction, scanning electron microscopy, atomic force microscopy and measurements of electrical resistivity as a function of temperature. The films deposited on Si(100) were tested as electrodes for SrTiO3 capacitors, deposited with the same method. Polycrystalline and single phase LaNiO3 thin films were obtained on Si(100), Safire(0001) and MgO(100) substrates, whereas the films deposited on LaAlO3(100) and SrTiO3(100) substrates were epitaxial. The method enable a good thickness control and allows the deposition of films without cracks and very homogeneous. Electrical measurements shown a metallic behavior between 20 and 300K, and the epitaxial films have a smaller electrical resistivity, in comparison with the polycrystalline ones. The best result was obtained with the deposition on strontium titanate substrate and the measured resistivity was 250µΩcm, lower than that obtained with others methods reported in the literature. The crystallization in a microwave oven was not so satisfactory, since films with higher resistivity than that crystallized in conventional furnaces were obtained, because their morphology. However, these films are still good for an application in capacitors systems. The system Au/SrTiO3/LaNiO3/Si(100) was also studied being the lanthanum nickelate a good electrode for this system. Dielectric constant of 250 at 10 kHz was obtained which is about the same reported in the literature for this system with Pt electrodes. Dielectric constant measurements as a function of the applied potential of work shown an asymmetric behavior because the difference between the two electrodes of the capacitor. The charge imprisonment in the ceramic/electrode interface causes a reduction in the capacitance with applied potential. In this manner, a simple methodology for preparation of thin films was used resulting in good characteristics and promising for application in DRAM systems. / Este trabalho apresenta um estudo sistemático sobre a deposição e caracterização de filmes finos de LaNiO3. Este material é um condutor cerâmico e apresenta um comportamento próximo ao metálico, sendo interessante para aplicações como eletrodos para capacitores em dispositivos de memória, promovendo a diminuição da fadiga nestes sistemas. A síntese da resina precursora foi realizada a partir do método dos precursores poliméricos. Os filmes foram depositados pela técnica de spin-coating sobre cinco diferentes substratos monocristalinos: Si(100), safira(0001), MgO(100), LaAlO3(100) e SrTiO3(100), e depois foram cristalizados a 700ºC por duas horas em forno convencional ou a 700ºC por dez minutos em forno de microondas. Em seguida, foram caracterizados por difratometria de raios X, microscopia eletrônica de varredura, microscopia de força atômica e medidas de resistividade como função da temperatura pelo método das quatro pontas. Os filmes depositados sobre Si(100) foram também testados como eletrodos em capacitores de filmes finos de SrTiO3 obtidos pelo mesmo método. Foram obtidos sistemas monofásicos policristalinos quando depositados sobre Si(100), safira(0001) e MgO(100), enquanto que para filmes depositados sobre LaAlO3(100) e SrTiO3(100) a cristalização se mostrou epitaxial. O método possibilitou um bom controle na espessura dos filmes e produziu filmes com microestrutura sem trincas e bastante homogênea. As medidas de resistividade elétrica mostraram o comportamento metálico dos filmes no intervalo de 20 a 300K, sendo que os filmes epitaxiais têm valores menores de resistência que os filmes policristalinos. O melhor resultado foi obtido com a deposição sobre titanato de estrôncio monocristalino, com valor de resistividade de 250µΩcm, que é um valor menor que a maioria daqueles apresentados na literatura para o mesmo sistema depositado por outros métodos. A cristalização em forno de microondas não se mostrou tão satisfatória quanto a realizada em forno convencional, levando a filmes com maior resistividade devido à morfologia dos mesmos, porém, ainda uma resistividade que possibilita uma aplicação bem sucedida em capacitores. Também foi estudado o sistema Au/SrTiO3/LaNiO3/Si(100); o niquelato de lantânio se mostrou um bom eletrodo para o sistema em questão, obtendo-se um valor de constante dielétrica por volta de 250 em freqüências da ordem de kHz, semelhante ao obtido com eletrodos de platina. A medida de constante dielétrica como função do potencial de trabalho mostrou um comportamento assimétrico devido à diferença entre os eletrodos do capacitor formado; o aprisionamento de cargas no eletrodo cerâmico causa uma diminuição da capacitância em certos potenciais. Assim, utilizou-se uma metodologia simples que resultou em filmes com boas características e promissores na aplicação em sistemas de memória do tipo DRAM.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:36:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4031.pdf: 2900011 bytes, checksum: bbd5cb8e1aca8acb9bfb8c33fabafde3 (MD5) Previous issue date: 2007-09-14 / Financiadora de Estudos e Projetos / This work investigate the synthesis and characterization of a catalytic support of -alumina with a nanolayers and nanocrystals of ZrO2. The incorporation of the platinum began during and after the formation of the catalytic support. The technology is based on the Pechini method. The nanolayer was applied to cover the surface of the γ-alumina, avoiding a direct contact with the active phase (Pt). The structural and morphologic properties of these materials were analyzed through X ray diffraction, high resolution transmission electronic microscopy and zeta potential among anothers. It is found that surface reaction of alumina with zirconium (polimeric resin) leads to high dispersion of Zr. Degree of dispersion depends on several parameters such as heating treatment , zirconia cotent. Zirconia on alumina is atomically dispersed and forms only one phase in the range 10-25 wt% ZrO2. After this concentration level of ZrO2 crystallite are formed. Was observed that Pt present on catalytic support maintain high disperssion degree, this feature is independent of route used. The data analysis suggest that catalytic surface properties are different. Therefore, a particular catalytic behavior for these catalysts are expected. / Este trabalho apresenta a síntese e caracterização de um suporte catalítico de -Alumina com uma nanocamada de ZrO2. A incorporação da platina deu-se durante e após a formação do suporte catalítico. A tecnologia é baseada no método Pechini. A nanocamada foi aplicada de forma a revestir a superfície da -Alumina, evitando o contato direto com a fase ativa (Pt). As propriedades estruturais e morfológicas dos materiais foram analisadas por intermédio de difração de raios X, microscopia eletrônica de transmissão de alta resolução e potencial zeta dentre outras. Observou-se que a reação de superfície da alumina com o zircônio (Resina polimérica) levou a alta dispersão do Zr. O grau de dispersão depende de vários parâmetros como tratamento térmico e conteúdo de zircônio. O zircônio esta atomicamente disperso na alumina formando uma única fase, na faixa de 10-25% de ZrO2 em peso, após esta concentração ZrO2, uma camada cristalina é formada. Observou-se que a Pt presente no suporte catalítico mantém alto grau de dispersão, este fato é independente da rota usada. Os dados analisados sugerem que as propriedades da superfície catalítica são diferentes. Portanto um ambiente catalítico particular para estes catalisadores é esperado.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:36:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4426.pdf: 2255465 bytes, checksum: 9b4c37da5908ddb7f5732a4603c73c5e (MD5) Previous issue date: 2012-07-20 / Financiadora de Estudos e Projetos / This paper is about the synthesis, characterization and studies of nanostructures of ZnS and ZnS:Eu3+ prepared by microwave-assisted solvothermal method. The influence of the synthesis time in the microwave on the samples of ZnS was investigated in order to have the most proper sample for doping. Therefore, different concentrations of Europium (dopante) were added to the chosen sample. The characterizations of the samples was made by X-ray diffraction, Ultraviolet visible spectroscopy, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy and photoluminescence spectroscopy. The method used to the synthesis of ZnS is very efficient because it synthesizes the nanocrystals in shor time and in a low temperature. The study of the X-ray diffraction, Ultraviolet-visible spectroscopy, photoluminescence and transmission electron microscopy showed structural changes in the samples due to the low processing time and the percentage of europium added to the system. The results indicated an increase of the organization with the increase of the time of synthesis. and a disorganization when the europium is added. These structural differences were responsible for the modifications of the photoluminescence profile of the materials due to the different intermediate states. More specifically, in the synthesis of pure ZnS, the organization of the structure with the increase of the time of synthesis was responsible for a photoluminescence band with a higher contribution of the blue region. However, the disorganization due to the addition of Eu3+ resulted in a photoluminescence band with a higher contribution in the orange region. / Este trabalho ocupa-se da síntese, caracterização e estudos de nanoestruturas de ZnS e ZnS:Eu3+ sintetizadas por meio de processamento solvotérmico assistido por microondas. No trabalho foi investigada a influência do tempo de síntese no microondas nas amostras de ZnS. Entre os tempos, o de 16 minutos foi escolhido como padrão para a dopagem com Európio. As caracterizações das amostras foram realizadas por intermédio de difratometria de raios-X, espectroscopia de absorção na região do Ultravioleta-Visível, microscopia eletrônica de varredura, microscopia eletrônica de transmissão e espectroscopia de fotoluminescência. O método de síntese mostrou-se muito eficiente, pois obteve-se nanocristais de ZnS em tempos curtos e utilizando baixa temperatura. Os métodos de caracterização mostraram diferenças estruturais nas amostras em função do tempo de processamento no microondas e à porcentagem de Európio adicionada no sistema. Os resultados indicam um aumento da organização em amostras com maiores tempos de síntese e desorganização no ZnS quando o Európio é adicionado. Essas diferenças estruturais foram responsáveis pelas modificações dos perfis fotoluminescentes dos materiais devido aos diferentes estados intermediários gerados. Mais especificamente, na síntese de ZnS puro, a organização da estrutura com o aumento do tempo de síntese foi responsável por uma banda de fotoluminescência com maior contribuição da região do azul. Já a desorganização devido à adição de Eu3+ resultou em uma banda de fotoluminescência com maior contribuição da região do laranja.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:36:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4787.pdf: 2814825 bytes, checksum: cca3b8abc9b888afc3c92d5fac5f0790 (MD5) Previous issue date: 2012-12-07 / Universidade Federal de Sao Carlos / Experimental studies of 3-methylpiridyne/water and 3- methylpiridyne/heavy water binary mixtures show solubility differences. In this work Molecular Dynamics method was used to simulate 54 model systems. Each system corresponds to a point at a temperature vs molar fractions phase diagram. The systems were simulated in cubic boxes containing a mixture of 3- metylpiridyne/water/heavy water in compositions ranging from 0.1 to 0.9 (molar fraction of 3-methylpiridyne) and temperatures ranging from 280 to 380 K. The results indicate that the interactions that contribute most for the 3-metilpiridine solubility in water and heavy water are the H/D bonds with the N at the 3- methylpiridyne. Those H/D bonds tend to be more structured as we increase the organic molecule concentration and decrease the system temperature. The local concentration analyses show that the first hydration shell of the nitrogen site has the same quantities of water and heavy water. Despite that there are more H bonds than D bonds at the first hydration shell. From this result we conclude that there are structural differences on the shell favoring the H bonds. The magnitude of those differences seems to vary with the temperature and the composition of the system. Our studies of H/D bonds lifetime show that there are not significant differences between the H and D bonds with the N site. / Estudos experimentais de misturas binárias contendo 3-metilpiridina/água e 3-metilpiridina/água pesada mostraram diferenças de solubilidade. Neste trabalho o método da Dinâmica Molecular foi utilizado para simular 54 sistemas modelo. Cada sistema corresponde a um ponto de um diagrama de fases temperatura vs fração molar. Os sistemas foram simulados em caixas cúbicas contendo uma mistura de 3-metilpiridina/água/água pesada em composições variando de 0,1 a 0,9 (em fração molar de 3-metilpiridina) e em temperaturas variando de 280 a 380 K. As simulações foram realizadas no ensemble NpT com p = 1 atm. Os resultados obtidos indicam que as interações que mais contribuem para a solubilidade da 3-metilpiridina em água e água pesada são as ligações de H/D com o N da 3-metilpiridina. Tais ligações de H/D tendem a ser mais estruturadas conforme aumentamos a concentração da molécula orgânica e diminuímos a temperatura do sistema. As análises de concentração local mostram que a primeira camada de hidratação ao redor do nitrogênio possui as mesmas quantidades de água e de água pesada. Apesar disso, há uma maior quantidade de ligações de H em detrimento das de D na primeira camada de hidratação. A partir desse resultado nós concluímos que existem diferenças estruturais na camada que favorecem as ligações de H. A magnitude dessas diferenças parece variar com a temperatura e composição do sistema. Nossos estudos de tempo de ligação de H/D mostraram que não há diferenças significativas entre as ligações de H e D com o sítio do N.