Made available in DSpace on 2016-06-02T20:36:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5302.pdf: 3050627 bytes, checksum: d14aad95482698e7d39d217f3b9d0922 (MD5) Previous issue date: 2011-11-22 / Universidade Federal de Sao Carlos / In this study, in the first step, Indium tin oxide nanoparticles were synthesized via a non-aqueous route involving the solvothermal treatment of indium (III) acetylacetonate and tin (IV) chloride in polyethylene glycol Mw=1000. The use of microwave heating reduced the reaction time considerably when compared to traditional heating methods. An analysis by transmission electron microscopy (TEM) revealed particles of relatively uniform sizes and shapes. The high crystallinity of the material was observed by high resolution transmission electron microscopy (HRTEM). The nanocristal size founded by count was 5,1nm. A powder X-ray diffraction analysis indicated that all the materials were crystalline. Infrared spectra confirmed the presence of organic material on the nanoparticle surface. By thermogravimetric analysis (TGA) determined that 11.3% of the total mass corresponds to the polymer. Resistivity values below 10-1 Ω.cm were obtained in thin films and pellets, and semiconductor behavior. In the second step, a model to control the covered area of graphene oxide (GO) sheets by ITO nanoparticles was proposed. The method used was add graphene oxide at the synthetic route to obtain pure ITO. The composites were characterized by XRD, FT-IR, TGA and TEM. XRD results for the synthesized materials confirmed the diffraction patterns of ITO in the different composites synthesized. Through the analysis of FT-IR was possible confirm the presence of the polymer formed on the surface of the oxide nanoparticle and functional groups of graphene oxide sheets. The polymer attached on the oxide surface is responsible for the strong interaction between the ITO and graphen oxide sheets. TEM images for the samples with different cover percentage showed the controller achieved with the synthesis proposed. The composite with 100 or 10% of metal oxides covering the sheets surface did not show the presence of nanocrystals out sheets. The percent value of the covered area obtained of 15% founded by image J analisys is near to the calculated value. From this value we can say that the model works well to control the covered area of GO by nanocristals. The electrical resistivity values found are comparable to the pure ITO, however, with a smaller amount of ITO. / Neste estudo, na primeira etapa, nanopartículas de óxido de índio dopado com estanho foram sintetizadas por uma rota não aquosa envolvendo o tratamento solvotermal de acetilacetonato de índio (III) e cloreto de estanho (IV) em polietilenoglicol de massa molecular 1000. O uso de aquecimento auxiliado por microondas reduziu o tempo de reação quando comparado aos métodos tradicionais de aquecimento. A análise por microscopia eletrônica de transmissão (TEM) mostrou partículas com tamanho e forma relativamente uniformes. A alta cristalinidade do material foi observada por microscopia eletrônica de alta resolução (HRTEM). O tamanho dos nanocristais obtidos por contagem foi de 5,1 nm. A análise de difração de Raios-X (DRX) indicou a cristalinidade do material. O espectro de infravermelho (FT-IR) confirmou a presença do material orgânico na superfície das nanopartículas. Pela análise termogravimétrica (TGA) determinou que 11,3% da massa total corresponde ao polímero. Resistividade abaixo de 10-1 Ω.cm foi obtido no filme e na pastilha, com comportamento semicondutor do óxido. Na segunda etapa, um modelo de controlar a área das folhas de óxido de grafeno (OG) coberta por nanocristais foi proposto. O método usado foi adicionar óxido de grafeno à rota de síntese do ITO puro. Os compósitos foram caracterizados por DRX, FT-IR, TGA e TEM. Os resultados de difração de Raios-X confirmaram o padrão de difração do ITO nos diferentes compósitos. Pela análise de FT-IR foi possível confirmar a presença do polímero na superfície das nanoparticulas e os grupos funcionais das folhas de óxido de grafeno. O polímero ligado na superfície do óxido e responsável pela forte interação entre o ITO e as folhas de óxido de grafeno. As imagens de TEM para as amostras com porcentagens de cobertura diferente mostraram o controle alcançado com o método de síntese proposto. Os compósitos com 100% e 10% de óxido metálico cobrindo a superfície das folhas mostraram que não ocorreu a formação de nanopartículas fora das folhas. O valor de 15 % de porcentagem de área coberta obtido é próximo ao valor calculado. A partir deste valor, pode-se dizer que o modelo funciona bem para controlar a área de OG coberta por nanocristais. Os valores de resistividade elétrica encontrados são comparáveis ao ITO puro, no entanto, com uma quantidade menor de ITO.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:36:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5381.pdf: 8814913 bytes, checksum: 243fb8175227b6b487673b335a4c58a3 (MD5) Previous issue date: 2013-08-02 / Universidade Federal de Sao Carlos / The CaMoO4 has been extensively studied due to its luminescent emissions in the visible region of the electromagnetic spectrum at room temperature, presenting potential for technological applications including lasers, light emitting diodes and lamps. The solvent and the method utilized in the synthesis are important in the control of the obtained powders morphology. Therefore, in this master s thesis CaMoO4 samples were obtained by microwave-assisted solvothermal and coprecipitation method, using ethylene glycol and 1,3-propanediol as solvent. As experimental results, the X-ray diffraction patterns and Infrared and Raman-active vibration modes proved that all powders have a scheelita-type tetragonal structure. The Rietveld refinements suggested the existence of distortion both [MoO4] and [CaO8] clusters. The ultraviolet-visible absorption spectra indicated the presence of intermediary energy levels within the band gap, which are arising from structural defects in the materials. Field-emission gun scanning electron microscopy and transmission electron microscopy images revealed the obtainment of nanoscale and agglomerated particles. When excited with 350 nm wavelength, all samples exhibited broadband photoluminescence emissions in the region of the blue and/or green of the electromagnetic spectrum. / CaMoO4 vem sendo muito estudado devido as suas emissões luminescentes na região do visível do espectro eletromagnético, apresentando potencial para aplicação tecnológicas como lasers, diodos emissores de luz e lâmpadas. O solvente e o método utilizado na síntese são importantes no controle da morfologia dos pós obtidos. Portanto, nesse trabalho de mestrado obteve-se amostras de CaMoO4 pelo método de coprecipitação e solvotérmico assistido por microondas, usando como solvente o etileno glicol e o 1,3 propanodiol. Os resultados experimentais demonstraram que os padrões de difração de raios X e os modos vibracionais ativos no Raman e no infravermelho provam que todos os pós apresentam estrutura tetragonal do tipo scheelita. O Refinamento de Rietveld sugeriu a existência de distorções em ambos os cluster de [MoO4] e [CaO8]. Os espectros de absorção na região do ultravioleta visível indicaram a presença de níveis de energia intermediários dentro do band gap, os quais podem ser provenientes de defeitos estruturais dos materiais. As imagens de microscopia eletrônica de varredura por emissão e microscopia eletrônica de transmissão revelaram a obtenção de partículas aglomeradas e em escala nanométrica. As amostras quando excitadas com comprimento de onda de 350 nm exibiram emissões fotoluminescentes de banda larga na região do azul e/ou verde do espectro eletromagnético.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:36:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5417.pdf: 4157495 bytes, checksum: eabfb8a8b0b202271f5fe42cec83974c (MD5) Previous issue date: 2013-07-23 / Universidade Federal de Minas Gerais / The Pb(Zr0,52Ti0,48)O3 solid solution in morphotropic phase and its modified (RExPb1-x)(Zr0,52Ti0,48O3) with RE = La, Pr or Nd and x = 0.05, 0.10, 0.15, 0.20, 0.30, 0.38 and 0.45 were satisfctorily prepared by oxidant peroxo method (OPM), in which the solid solutions of Pr- and Nd-PZT were first synthesized by this technique. The PZT medication with RE caused the loss of tetragonal character and decreased stiffness of Zr / TiO6 octahedra with the meeting of ceramic saturation in 10 % to Pr and 20 % to La and Nd. The optimization of calcination condition of PZT powders at 600 °C / 0.5 h caused to be impurity free in its structure. Futhermore, showed grains less coalesced with size more homogeneous with little necks formation in relation to other thermal conditions performed. On the other hand, the RE-PZT powders cacined in the same condition showed impurities in its structure which was not ideal for complete crystallization of the powder. The ceramic bodies, prepared from these powders calcined at 600 °C / 0.5 h with sintering in microwave oven at three different conditions: 900 °C / 2 h, 1000 °C / 0.5 h and 1000 °C / 2 h, showed relative density values over 98 % for pure PZT and below 96 % for RE-PZT without change in value between the different sintering conditions performed. / A solução sólida de Pb(Zr0,52Ti0,48)O3 na sua fase morfotrópica e sua modificação (RExPb1-x)(Zr0,52Ti0,48O3) com RE = La, Pr ou Nd e x = 0,05; 0,10; 0,15; 0,20; 0,30; 0,38 e 0,45 foram preparados satisfatóriamente pelo método dos complexos oxidantes de perôxido (OPM), nas quais as soluções sólidas de Pr- e Nd-PZT foram sintetizadas pela primeira vez por essa técnica. A modificação do PZT com RE causou a perda do caráter tetragonal e diminuição da rigidez do octaedro de Zr / TiO6 com o encontro da saturação da cerâmica em 15 % para Pr e 20 % para La e Nd. A otimização da condição de calcinação do pó de PZT para 600 °C / 0,5 h causou a isenção de impurezas na sua estrutura. Além disso, foi observado grãos menos coalescidos com tamanho mais homogêneo com pouca formação de pescoços em relação a outras condições térmicas realizadas. Por outro lado, os pós de RE-PZT calcinados na mesma condição apresentaram impurezas na sua estrutura o que não foi ideal para cristalização completa do pó. Os corpos cerâmicos, realizados a partir destes pós calcinados a 600 °C / 0,5 h com sinterização em forno de micro-ondas em três diferentes condições: 900 °C / 2 h, 1000 °C / 0,5 h e 1000 °C / 2 h, apresentaram valores de densidade relativa acima de 98 % para o PZT puro e abaixo de 96 % para o RE-PZT sem vizualizar mudanças no seu valor entre as diferentes condições de sinterização.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:36:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5422.pdf: 3644753 bytes, checksum: dd0cda894776c36621ee58e8635103e3 (MD5) Previous issue date: 2013-08-02 / Financiadora de Estudos e Projetos / This research proposed a preparation method for a nanocomposite, able to control the delivery of high quantities of an active compound, inserted on its matrix, in order to prospect an application for the controlled delivery of herbicides. To that, a nanocomposite system was prepared based on the exfoliation of a clay mineral in a continuous starch phase, loading around 50% weight of a model herbicide ametryne. The starch was loaded with 50 to 80% of montmorillonite, dispersed through the starch gelification at 90o C in water. The herbicide was added during the cooling process, at 70o C. The materials were characterized by X-ray diffraction and thermal analyses, where the intercalation of the biopolymer in the clay lamellar structure was observed. The herbicide release showed that the releasing behavior was governed by the starch amount in the nanocomposite, for short periods, and by the clay, in longer periods. It was observed also a synergic effect between the nanocomposite constituents, since the reference materials (produced with starch: ametryne or clay: ametryne) did not showed adequate release behaviors. However, this behavior was shown as governed by physical barriers for the ametryne diffusion, since nuclear magnetic resonance in solid state experiments showed that the starch: ametryne interactions were weak. On the other hand, the starch: clay interactions were shown by the same technique, supporting the synergic behavior of the release. Finally, the nanocomposite system improved the resistance to the UV light attack, reducing the herbicide volatilization under irradiation. This effect was evaluated by mass loss experiments after different irradiation times, compared to infrared spectroscopy measurements. / Este trabalho propôs um método de preparo de um nanocompósito capaz de controlar a liberação de altas quantidades de um composto ativo presente em sua matriz, com a finalidade de prospectar uma aplicação para a liberação controlada de herbicidas. Para tanto, foi proposto um sistema nanocompósito à base de um argilomineral esfoliado em uma matriz de amido, incorporando cerca de 50% em massa de um herbicida modelo, a ametrina. Foram preparados sistemas com teores de 50 a 80% de um argilomineral, a montmorilonita, disperso através da gelificação a 90o C do amido em água, sendo o herbicida adicionado durante o processo de resfriamento, a 70o C. Os materiais foram caracterizados por difração de raios X e análises térmicas, comprovando-se a intercalação do biopolímero com as lamelas do argilomineral. A avaliação da liberação do herbicida demonstrou que o padrão de liberação segue um comportamento governado pela quantidade de amido, em tempos curtos, e pelo argilomineral, em tempos longos. Observou-se ainda um efeito sinérgico entre os componentes, visto que materiais de referência produzidos apenas com amido: ametrina ou argilomineral: ametrina não apresentaram bons comportamentos de liberação. No entanto, observou-se que a liberação é governada principalmente por barreiras físicas para a difusão da ametrina, visto que as interações entre ametrina e amido foram fracas, como avaliado por ressonância magnética nuclear no estado sólido. Por outro lado, as interações do amido com o argilomineral foram confirmadas pela mesma técnica, reforçando o caráter sinérgico de controle da liberação observado. Por fim, o sistema nanocompósito apresentou-se como uma alternativa para reduzir o ataque da luz ultravioleta no herbicida, reduzindo sua volatilização. Esse efeito pôde ser avaliado por experimentos de perda de massa após irradiação, em diferentes tempos, comparados a espectroscopias no infravermelho.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:36:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5680.pdf: 7847035 bytes, checksum: 99b6945abbfe45fb028cce964b60c302 (MD5) Previous issue date: 2013-09-26 / Financiadora de Estudos e Projetos / The search for alternative energy sources stead fossil fuel has driven the development of new energy generating devices. Among these, the Direct Alcohol Fuel Cells are a kind of device that directly convert chemical energy into electricity from short chain alcohols. However, it is necessary to develop electrodes with high catalytic activity. Several materials composed by Pt have been proposed in the literature in different metallic binary and tertiary compositions Metallic Multilayer (MM) systems. In this dissertation, were fabricated MM electrodes containing deposits of thin alternating layers of Ir/Pt, PtIr/Pt and Cu/Pt, all above Pt polycrystalline by chronoamperometry. We have used the technique of Factorial Design for screening the following variables: intermediate and external layers thickness and composition of the intermediate layers. For the electrooxidation of ethylene glycol, the structure that showed the highest electrocatalytic effect was Pt/Ir3.0/Pt3.0 (3.0 is the thickness of each layer in monolayers) that shows an increase of peak current density of 175% and lower activation energy about 26.2 kJ mol-1. Electrooxidation was monitored by FTIR in situ and was observed an increase of 255% on CO production of species during electrooxidation and anticipation in the process of formation of CO2 by 100 mV. The proposed structures for Cu/Pt MM were not formed, which was confirmed by AFM images, but clustered in grain, and the electrode Pt/Cu1,5/Pt9,0 grew by 78% in the peak current density in the electrooxidation methanol and also shift 200 mV to cathodic potentials in CO electrooxidation. Although these studies have not reached a definitive explanation, though the results were added to the dissertation. / A necessidade de buscar fontes energéticas alternativas ao consumo de combustíveis fósseis tem impulsionado o desenvolvimento de novos dispositivos geradores de energia. Dentre estes, as células à combustível direto é um dispositivo que converte diretamente a energia química em elétrica a partir de álcoois de cadeias curtas. Entretanto, faz-se necessário desenvolver eletrodos com alto poder catalítico e muitos deles, compostos por Pt, têm sido propostos na literatura em diferentes composições metálicas binárias, terciárias e sistemas de Multicamadas Metálicas (MM). Nesta dissertação, foram confeccionados eletrodos de MM contendo depósitos de finas camadas alternadas de Ir/Pt, PtIr/Pt e Cu/Pt, todos sobre Pt policristalina, por cronoamperometria. Foi utilizada a técnica de Planejamento Fatorial para triagem das variáveis, que foram: espessura das camadas intermediárias e externas e a composição da camada intermediária. Para a eletrooxidação de etileno glicol, a estrutura que apresentou o maior efeito eletrocatalítico foi Pt/Ir3,0/Pt3.0 (3,0 é a espessura de cada camada em monocamadas) com incrementos na densidade de corrente de pico de 175% e menor energia de ativação, 26,2kJ mol-1. Também foi acompanhada a eletrooxidação por FTIR in situ, onde se observou um incremento de 255% na produção de espécies CO durante a eletrooxidação e a antecipação no processo de formação de CO2 foi de 100 mV. As estruturas de Cu/Pt não formaram MM, que foi confirmado por imagens de AFM, mas se aglomeraram em grãos e o eletrodo de Pt/Cu1,5/Pt9,0 apresentou incremento de 78% na densidade de corrente de pico na eletrooxidação de metanol e também deslocamento de 200 mV para potenciais mais catódicos no início da eletrooxidação de CO. Apesar de não termos chegado a uma explicação definitiva, os resultados foram acrescentados à dissertação.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:36:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5727.pdf: 2828678 bytes, checksum: 885d69e6ec03d3b4f41caf8cc2b8b382 (MD5) Previous issue date: 2014-02-14 / Universidade Federal de Minas Gerais / Recently, the studies in the area of hybrid materials composed by biological structures have been of great interest, since they are considered versatile biotemplates in wich referred to the organization of nanostructured functional materials, mainly aiming technological attributions. Therefore, the central objective of this Master s Dissertation was the construction of microtubules formed by multilayers combined of gold and silver nanoparticles using as biotemplates the fungus Aspergillus aculeatus, which originated, thus, stable hybrid mesostructures with high potential of application to sensors and biosensors. The fungus was cultivated in a rich environment of citrate and, after the development of the hyphae, the colloidal dispersion of nanoparticles was added. Studies were done with relation to the effect of the synthesis temperature and the concentration of citrate in the average size of the gold nanoparticles and, posteriorly characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and spectroscopy of absorption in the UVVis region. The formation of multilayer composed by different metal nanoparticles was evaluated too. The hybrid materials were characterized by scanning electron microscopy with microanalysis by EDX (SEM-EDS). The obtained results showed that the either concentration of citrate or the temperature directly affect the average size of the gold nanoparticles with expressive results to the temperature. In which referred the formation of the microtubules with different metal nanoparticles, three distinct regions were identified, namely, containing just gold nanoparticles, containing gold and silver nanoparticles and containing just silver nanoparticles, fact discussed in this Master s Dissertation by the differentiation of hyphae growth inside the colloidal dispersion. / Recentemente, os estudos na área de materiais híbridos compostos de estruturas biológicas têm sido de grande interesse, uma vez que são considerados biotemplates versáteis no que se refere à organização de materiais funcionais nanoestruturados, principalmente visando atribuições tecnológicas. Assim, o objetivo desta dissertação de Mestrado foi a construção de microtubos formados por multicamadas combinadas de nanopartículas de ouro e de prata utilizando como biotemplate o fungo Aspergillus aculeatus, originando, portanto, mesoestruturas híbridas estáveis com alto potencial de aplicação a sensores e biossensores. O fungo foi cultivado em um ambiente rico em citrato e após o desenvolvimento das hifas, foi adicionada a dispersão coloidal de nanopartículas. Foram feitos estudos com relação ao efeito da temperatura de síntese e da concentração de citrato no tamanho médio das nanopartículas de ouro, e posteriormente caracterizados por difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia de absorção na região do UV-visível. Também, foi avaliada a formação de multicamadas compostas de diferentes nanopartículas metálicas. Os materiais híbridos foram caracterizados por microscopia eletrônica de varredura com microanálise por EDS (MEV- EDS). Os resultados obtidos mostraram que tanto a concentração de citrato quanto a temperatura afetam diretamente o tamanho das nanopartículas com resultados expressivos para a temperatura. No que tange a formação de microtubos com diferentes nanopartículas metálicas, três distintas regiões foram identificadas, a saber, contendo somente nanopartículas de ouro, contendo nanopartículas de ouro e de prata e contendo somente nanopartículas de prata, fato discutido nessa Dissertação de Mestrado pela diferenciação de crescimento das hifas dentro da dispersão coloidal.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:36:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6400.pdf: 3098552 bytes, checksum: a11af262ad5614369afbff393bca7753 (MD5) Previous issue date: 2014-10-24 / Universidade Federal de Sao Carlos / The study of the electrochemical aging of conductive polymers, including of polythiophenes, has been described in the literature. However, this paper proposed study, in addition to electrochemical aging of polyethylene films (3-hexylthiophene), the influence of synthesis variables on the initial electrochemical properties of the films and also how they affect the degradation process. This study was conducted using factorial designs 23, in which the variables were the concentration of monomer (3- hexylthiophene), electrolyte concentration (LiClO4) and the presence of water, on two levels. To estimate the effect were used for responses the parameters of cyclic voltammetry, the impedance spectra and the Mott-Schottky curves. The model of transmission lines for porous electrodes where used for fit the impedance spectra. It has been shown that the changes observed are related to modifications in film/solution interface, because the parameters of impedance spectra have undergone major changes. It was also possible to assess the variables affect the synthesis not only the initial parameters as well as the extent of degradation that the polymer undergoes, including, identifying two stages of degradation. The first stage occurs before 120 min, and that in most of the films has a rate of change of the parameters marked. The second time, with slightly larger gear change occurs after this time. There is a relationship between the initial parameters and the evolution of degradation. In general, the films with improved initial properties have lower resilience to the degradation process, while the films with lower values of initial properties have shown less variation in these parameters over the same process. / O estudo do envelhecimento eletroquímico de polímeros condutores, inclusive de politiofenos, já foi descrita na literatura. Contudo, o presente trabalho propôs estudar, além do envelhecimento eletroquímico de filmes de poli(3-hexiltiofeno), a influência das variáveis de síntese sobre as propriedades eletroquímicas iniciais dos filmes e também sobre como elas afetam o processo de degradação. Esse estudo foi realizado utilizando planejamentos fatoriais 23, nos quais as variáveis estudadas foram a concentração do monômero (3-hexiltiofeno), concentração de eletrólito (LiClO4) e a presença de água, em dois níveis. Como respostas para a estimativa dos efeitos foram utilizados os parâmetros da voltametria cíclica, dos espectros de impedância e das curvas de Mott-Schottky. Os espectros de impedância foram ajustados pelo modelo de linhas de transmissão para eletrodos porosos. Foi evidenciado que as variações observadas são referentes a modificações na interface filme/solução, uma vez que os parâmetros dos espectros de impedância sofreram importantes variações. Também foi possível avaliar que as variáveis de síntese afetam não somente os parâmetros iniciais como também a extensão da degradação que o polímero sofre, identificando-se, inclusive, dois momentos de degradação. O primeiro momento ocorre antes de 120 min e que, na maioria dos filmes, possui uma taxa de mudança dos parâmetros mais acentuada. O segundo momento, com velocidade de mudança ligeiramente maior, o qual ocorre após este valor tempo. Há uma relação entre os parâmetros iniciais e a evolução da degradação. De modo geral, os filmes com melhores propriedades iniciais apresentam menor resistência frente ao processo de degradação, enquanto que, os filmes com menores valores de propriedades iniciais, demonstram sofrer menor variação destes parâmetros ao longo do mesmo processo.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:36:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6478.pdf: 2899923 bytes, checksum: 1095bab77bd034424c8a38e03d4f85ef (MD5) Previous issue date: 2014-03-21 / Universidade Federal de Minas Gerais / Nanocomposites were developed based on polyacrylamide hydrogels (PAAm) and methylcellulose (MC) reinforced with montmorillonite (MMT), undergoing the materials to subsequent hydrolysis process and evaluating their loading and potential for slow release of agricultural nutrients. The hydrolyzed material obtained excellent results in terms of swelling degree, about five times higher than hydrogels commonly found in the literature and presented loading capacity values of two sources of nutrients - urea (macronutrient) and sodium octaborate (micronutrient) - above to the generally reported. Finally, it was shown that the nanocomposites structure played a key role to control the release of nutrient sources, whereas the MMt content in the material controlled the total amount charged and reduced the release kinetics of nutrient for solution. Through X-ray diffraction, good nanodispersion (intercalation) and exfoliation of the clay platelets in the polymeric hydrogel matrix were revealed, mainly for the hydrolyzed nanocomposites. FTIR analysis indicated that incorporation of the MMt with the polymer matrix of the hydrogel occurred, and this incorporation increased the rate of water and nutrient solution absorption (indicated by higher values in kinetic constant k). The presence of MMt in the nanocomposite was shown as a decisive factor for the application viability, since it determined the increasing in mechanical strength, improved thermal properties and loading capacity for nutrient sources, also contributing significantly to the reduction of the final price of material. The results showed that nanocomposites are potentially applicable in agricultural systems as a carrier of nutrients sources. / Foram desenvolvidos materiais nanocompósitos baseados em hidrogéis de poliacrilamida (PAAm) e metilcelulose (MC) reforçados com montmorilonita (MMt), submetendo os materiais a processo subsequente de hidrólise, e avaliando seu potencial para o carregamento e liberação lenta de nutrientes agrícolas. O material hidrolisado obteve excelentes resultados de intumescimento, cerca de até cinco vezes superiores que os comumente encontrados na literatura, e apresentou capacidade de carregamento de duas fontes de nutrientes ureia (macronutriente) e octaborato de sódio (micronutriente) em valores também superiores ao geralmente reportado. Por fim, a estrutura do nanocompósito se mostrou essencial para o controle da liberação das fontes de nutrientes, sendo que o teor de MMt no material controlou a quantidade total carregada e a cinética de liberação para o meio. Por medidas de difração de raios-X, notou-se uma boa nanodispersão (intercalação) e esfoliação das plaquetas de argila na matriz de hidrogel principalmente para os nanocompósitos hidrolisados. Análises de FTIR indicaram que houve a incorporação do argilomineral junto à matriz polimérica do hidrogel, e essa incorporação aumentou a velocidade de absorção de água ou solução nutritiva (indicada pelo aumento da constante cinética k). A presença do argilomineral no nanocompósitos se mostrou um fator importante para a viabilidade de sua aplicação, pois aumentou a resistência mecânica do material, indicada pelos testes de compressão, melhorou as propriedades térmicas e a capacidade de carregamento para fontes de nutrientes, contribuindo ainda de maneira significativa para a diminuição do custo final. Os resultados obtidos mostraram que os nanocompósitos obtidos são potencialmente aplicáveis em sistemas de liberação lenta/controlada de nutrientes.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:05Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-04-14Bitstream added on 2014-06-13T20:06:19Z : No. of bitstreams: 1 marques_vpb_dr_araiq.pdf: 6875606 bytes, checksum: 6e3a2c49ede6d05f9db32af09bf934fc (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Estudos preliminares foram realizados em cerâmicas com propriedades varistoras, à base, SnO2-TiO2-Co2O3, com adições de Nb2O5, Ta2O5, Cr2O3 e Al2O3, preparados por meio de misturas de óxidos em moinho de alta energia, sinterizados em forno tubular na temperatura de 1250ºC durante 90 min em atmosfera de oxigênio, argônio e ambiente. Foram caracterizados quanto à densidade e propriedades elétricas.Terminada essa etapa, o sistema escolhido foi aquele que melhor se adaptou ao propósito do estudo desse trabalho. O sistema escolhido, SnO2-0,75TiO2-0,1Co2O3-0,05Nb2O5 mol %, foi preparado nas mesmas condições que na fase preliminar, sinterizados em atmosfera ambiente, tratados termicamente a 900ºC durante 60 min em atmosfera de oxigênio, e a pressão reduzida (10- 2torr). Em seqüência, essas amostras foram caracterizadas quanto as suas propriedades elétricas (medida tensão-corrente, espectroscopia de impedância e microscopia de força eletrostática) e microestruturais (difração de raios x, microscopia eletrônica de varredura, analise de EDX, analise de EDS, microscopia eletrônica de transmissão e espectroscopia de fotoelétrons induzida por raios x). A medida da altura da barreira foi obtida por meio da técnica de microscopia de força eletrostática através de uma modelagem matemática. / In the present thesis it was studied nonohmic electronic ceramics based on SnO2.TiO2.Co2O3 ternary systems doped with Nb2O5, Ta2O5, Cr2O3 and Al2O3. These systems were prepared using traditional ball milling oxide mixture process. The sintering was conducted using tubular furnace at 1250 ºC for 90 min in different atmospheres: oxygen, argon and ambient atmosphere. Structural, density and electrical properties were investigated in all of the systems. The system presenting superior electrical properties was chosen to be studied concerning relationship between microstructural features and electrical properties. Therefore, SnO2-0.75TiO2-0.1Co2O3-0.05Nb2O5 % mol composition was thermal treated at 900 ºC for 60 min at oxygen-rich and oxygen-poor (10-2torr) atmospheres. After this step, the system was characterized by using different electrical, structural and microstructural techniques (current-voltage, impedance spectroscopy and electronic force image, X-ray diffraction, scanning electronic microscopy (SEM) and energy dispersive x-ray (EDX), energy dispersive spectroscopy (EDS) and transmission electron microscopy (TEM). The potential barrier was mathematical modeled according to electrostatic force images. The mathematical treatment is based on a matrix systems applied to each potential difference existing in the sample. From the solution of the matrix system it is possible to obtain the barrier height as a function of the applied potential.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:05Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-01-16Bitstream added on 2014-06-13T20:06:20Z : No. of bitstreams: 1 silva_rag_dr_araiq.pdf: 7974654 bytes, checksum: 26e0535c042c3672a9774fa309965a35 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho a cinética de decomposição da fase martensítica na liga Cu-10%Al com adições de 4, 6, 8 e 10%Ag foi estudada usando calorimetria exploratória diferencial (DSC), análise térmica diferencial (DTA), termodilatometria (TD), microscopia óptica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV), difratometria de raios X (DRX), análise por dispersão de energias de raios X (EDX), medidas de variação da microdureza com a temperatura de têmpera e o tempo de envelhecimento e medidas de tensão-deformação. Os resultados obtidos indicaram a presença de uma etapa intermediária de reação nas ligas com 4 a 8%Ag, no intervalo de temperaturas de 200 a 300 oC, e essa etapa foi atribuída ao consumo da fase α desordenada. A presença da prata retardou a reação de decomposição eutetóide e intensificou o efeito de estabilização da fase martensítica no intervalo de temperatura e tempo considerados nesse estudo. Esse efeito de estabilização foi atribuído à redistribuição dos átomos de Ag como defeitos de estrutura, aumento do número de pares Cu-Al devido à interação Ag-Al e à redistribuição de átomos de Al ao redor de um átomo de Cu na sub-rede do cristal martensítico. Todos esses efeitos combinados diminuem a energia livre da fase martensítica e contribuem para o aumento da temperatura da transformação reversa. Para as ligas Cu-10%Al com e sem adições de prata a seqüência de reações durante o envelhecimento das amostras é composta das seguintes etapas: consumo da fase α seguida do ordenamento da martensita. A velocidade da reação de consumo da fase α depende da concentração de prata e uma mudança considerável na velocidade da reação de ordenamento da martensita é observada apenas para a liga com 10%Ag. Os valores das energias de ativação para os processos indicaram que a reação (α + β’)→β’ é a etapa dominante... / In this work, the kinetics of martensitic phase decomposition in the Cu-10wt.%Al alloy with additions of 4, 6, 8 and 10 wt.%Ag was studied using differential scanning calorimetry (DSC), differential thermal analysis (DTA), thermodilatometry (TD), optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffractometry (XRD), energy dispersive X-ray analysis (EDX), microhardness changes measurements with temperature and time and stress-strain measurements. The results indicated the presence of an intermediate reaction step for alloys with Ag additions up to 8wt.% in the temperature range between 200 and 300 oC, attributed to the consumption of the disordered α phase. The presence of Ag retarded the eutectoid decomposition reaction and enhanced the stabilization of the martensitic phase, in the time and temperature ranges considered. This stabilization effect was attributed to Ag atoms redistribution as structure defects, increase in the numbers of Cu-Al pairs due to Ag-Al interaction and to the Al atoms redistribution around one Cu atom at the sub-lattice of the martensitic crystal. The combination of these effects decreases the martensitic phase free energy and increases the reverse transformation temperature. The proposed reactions sequence for the aging of Cu-10wt.%Al alloy with and without Ag additions is the consumption of the α phase followed by the martensitic phase ordering. The rate of the α phase consumption reaction depends on the Ag concentration and a remarkable change in the martensitic phase ordering reaction rate is only observed for the addition of 10wt.%Ag. The obtained activation energy values indicated that the (α + β’)→β’ reaction, assisted by quenched-in vacancies migration, is the dominant step.