Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Física / Made available in DSpace on 2012-10-22T07:55:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 224540.pdf: 583176 bytes, checksum: 96c840594fa4ef8da3c9723c4303ffc1 (MD5) / Apresentamos aqui os resultados de medidas das alterações fotoinduzidas ocorrendo em filmes finos calcogênicos da liga Ge30Se70 e da liga Ga40Se60, investigadas sob vários regimes de irradiação. Ênfase é dada a descrição das técnicas experimentais, bem como ao aparato construído para as medidas apresentadas. A liga Ge30Se70 e a liga Ga40Se60 foram preparadas por moagem mecânica em um moinho de bolas, depositadas na forma de filmes finos em substrato de vidro e posteriormente expostas à luz síncrotron na faixa do visível e ultravioleta, a fontes radioativas como, partículas alfa, partículas beta, radiação gama e raios - X, e a radiação visível. A dependência da transmissão por um feixe de laser de diodo foi determinada como uma função do tempo de exposição à radiação utilizada

MENDES, Francisco Rogênio da Silva. Blendas e filmes de galactomanana e xiloglucana: caracterização físico-química. 2015. 92 f. Dissertação (Mestrado em Bioquímica)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Anderson Silva Pereira (anderson.pereiraaa@gmail.com) on 2017-01-04T20:47:58Z No. of bitstreams: 1 2015_dis_frsmendes.pdf: 4536625 bytes, checksum: 0bccbc297a617df8cede4d29292c8d24 (MD5) / Approved for entry into archive by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2017-01-04T22:33:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_dis_frsmendes.pdf: 4536625 bytes, checksum: 0bccbc297a617df8cede4d29292c8d24 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-04T22:33:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_dis_frsmendes.pdf: 4536625 bytes, checksum: 0bccbc297a617df8cede4d29292c8d24 (MD5) Previous issue date: 2015 / Plant hemicelluloses have been widely used in the industry due to their ability to form edible and biodegradable films with glycerol as plasticiser. This work aimed to obtain hemicellulose-based films using Caesalpina pulcherrima and Tamarindus indica seeds as sources, also to evaluate the physicochemical properties of these blends. Both hemicelluloses were obtained by aqueous extraction followed by ethanol precipitation. T. indica and C. pulcherrima seeds showed yields of 25% and 20% galactomannan (GalCp) and xyloglucan (XilTi), respectively. The XilTi showed the lowest content of nitrogen related to proteins, as those are the most contaminant in these extractions. On the other hand, xyloglucans showed the highest ash content when compared to galactomannans. Through GPC the estimated molecular weight was 4.35 x 106 g / mol and 2.03 x 106 g / mol for GalCp and XilTi, respectively. The mannose / galactose ratio for GalCp was determined by 1H NMR 2.52: 1. Glucose / xylose / galactose ratio for XilTi was obtained by 13C NMR (2.6: 2.4: 1). All blends solutions showed a nonlinear relationship between the shear stress and the strain rate at 25 °C, presenting a non-Newtonian behaviour. FTIR revealed absorptions in the range 3000-3500 cm-1 typical for carbohydrates, concerning to the vibrational stretch (OH) bands in the range of 2926-2899 cm-1 attributed to symmetric and asymmetric vibrations of the grouping CH. Also, the bands at 815 cm-1 and 872 cm-1 were detected which refer to the stretch of the anomeric conformations of polysaccharides, α-D-galactopironose and β-D-mannopyranose, respectively. The FTIR spectrum for xyloglucan apart from the bands at 3000-3500 cm-1 and 2926-2899 cm-1, showed bands at 820 cm-1 and 870 cm-1 which are attributed to stretching of the links in α-D-xylose and β-D-galactose monosaccharides. Moreover, it was detected absorptions around 800-1200 cm-1 which are specific for xyloglucan polysaccharides. The obtained films by casting method showed no significant difference between their thicknesses and showed water vapour permeability ranging from 1,604 to 2,474 (g.mm/h.KPa.m). Through atomic force microscopy over the surface of the films, parameters such as texture, waviness and roughness were estimated. All blend-based films presented low irregular surfaces. In sum, the films and blends based on plant cell wall polysaccharides reserve is promising due to its biodegradability and come from renewable sources. / As hemiceluloses têm sido bastante utilizadas na indústria por, possuirem a capacidade de formar filmes comestíveis e biodegradáveis juntamente com plastificante geralmente glicerol. O objetivo desta pesquisa foi formular blendas e filmes à base de hemiceluloses de Caesalpina pulcherrima (Cp) e Tamarindus indica (Ti) e avaliar suas propriedades físico-químicas. As hemiceluloses foram obtidas por extração aquosa seguida de precipitação com etanol 96 %. As blendas e filmes foram preparados pelo método de casting. As sementes apresentaram rendimentos de 25% e 20% de galactomanana (GalCp) e xiloglucana (XilTi) respectivamente. Na composição centesimal, a XilTi apresentou menor teor de proteínas como contaminante, quando comparado com a GalCp. No entanto, a xiloglucana mostrou maior teor de cinza em relação à galactomanana. A massa molar aparente foi obtida por GPC foi de 4,35 x 106 g/mol e 2,03 x 106 g/mol para GalCp e XilTi, respectivamente. A razão de manose/galactose da GalCp determinada por RMN 1H foi de (2,52:1). Enquanto que a razão de glucose/xilose/galactose para a XilTi obtida por RMN 13C foi de (2,6:2,4:1). As soluções filmogênicas apresentaram uma relação não linear entre a tensão de cisalhamento e a taxa de deformação a 25°C, caracterizando-se como fluídos não newtonianos. A espectroscopia na região do infravermelho revelou absorções na região 3000-3500 cm-1 característica de carboidratos cíclicos, atribuída ao estiramento vibracional (O-H) e bandas de absorção entre 2926-2899 cm-1 atribuída às vibrações simétricas e assimétricas do grupamento C-H e as bandas em 815 cm-1 e 872 cm-1 referem-se ao estiramento das conformações anoméricas das unidades α-D-galactopironose e β-D-manopiranose, respectivamente. O espectro de FTIR para a xiloglucana foi identificado além das bandas em 3000-3500 cm-1 e 2926-2899 cm-1, mostrou absorções em 820 cm-1 e 870 cm-1 que é atribuída ao estiramento das ligações das unidades α-D-xilose e β-D-galactose, revelou também absorções entre 800-1200 cm-1 que representa a região de identidade para xiloglucana. As blendas e filmes não apresentaram permeabilidade ao vapor de água variando entre 1,604 e 2,474 (g.mm/h. kPa.m). A microscopia de força atômica permitiu determinar os parâmetros de superfície, onde se verificou pequenas irregularidades de superfícies. Em suma, filmes e blendas a base de polissacarídeos de reserva de parede celular de plantas é promissor devido a sua biodegradabilidade e por serem provenientes de fontes renováveis.

Em nosso trabalho, temos como objetivo a caracterização óptica de superfícies, filmes homogêneos e filmes inomogêneos. Utilizamos ao todo cinco técnicas experimentais, sendo três delas estendidas à caracterização de filmes inomogêneos com índice gradual. Estas extensões, o principal aspecto inovador em nosso trabalho, permitem uma medida direta do índice de refração próximo à superfície de filmes inomogêneos, que apresentam perfil de índice de refração variável com a profundidade. Para cada tipo de amostra, é apresentada uma análise intercomparativa dos resultados obtidos pelas diferentes técnicas empregadas. No caso de superfícies, utilizamos as técnicas de Brewster-Pfund e Elipsometria para a obtenção dos índices de refração de vidros, incluindo os substratos dos filmes analisados. Para os filmes homogêneos, empregamos a técnica de Curvas Envoltórias, cujos resultados apresentaram boa concordância com medidas da espessura óptica do filme, realizadas durante seu processo de produção. Finalmente nos filmes inomogêneos, utilizamos a técnica de Modos Guiados para a obtenção do perfil do índice de refração, cuja extrapolação permite a determinação do índice junto à superfície. Este resultado é comparado com medidas diretas, pelas extensões das técnicas de Brewster-Pfund, Abelès e Elipsometria a filmes inomogêneos. Estas apresentaram boa concordância entre si para o índice de refração, mas não com o valor extrapolado por Modos Guiados. Esta discrepância foi analisada, complementada por medidas de Espalhamento Rutherford (RBS), levando a um entendimento mais detalhado do perfil de índice na vizinhança da superfície, assim como das técnicas envolvidas. / Our objective in this work is the optical characterization of surfaces and films, homogeneous and inhomogeneous. Five experimental techniques were utilized, three of which were extended to the characterization of graded index inhomogeneous films. These extensions, the principal novelty in our work, allow a direct near-surface refractive index measurement of inhomogeneous films, which present a variable refractive index profile with depth. For each kind of sample, a comparative analysis is presented of the results obtained from application of different techniques. In the case of surfaces, we used the Brewster-Pfund and Ellipsometry techniques to obtain the refractive indices of glass samples, including substrates of the films under analysis. For the homogeneous films, we applied the Envelope Method, whose results presented good agreement with optical thickness measurements performed during the film production process. Finally in the inhomogeneous films, we used the M-Line Method to obtain refractive index profile, whose extrapolation allows determination of the near-surface refractive index. This result is compared with direct measurements, obtained by extensions of the Brewster-Pfund, Abelès and Ellipsometry techniques to inhomogeneous films. These extensions presented good mutual agreement in refractive index, but not with corresponding value obtained from extrapolation in the M-Line Method. This discrepancy was analyzed, complemented by Rutherford Back-scattering (RBS) measurements, leading to a more detailed understanding of the refractive index profile in the surface neighborhood, as well as from the techniques involved.

No presente trabalho foram estudadas a estrutura local e a macroestrutura do silsesquioxano iônico contendo o grupo catiônico 1,4-diazoniabiciclo[2.2.2]octano (SiDbX2, onde X = Cl- ou NO3-), e suas múltiplas funcionalidades. Primeiramente, mostrou-se que a síntese deste silsesquioxano iônico em ponte pelo método sol-gel produz uma mistura de dois organossilanos, os quais formam uma estrutura poliédrica tipo POSS. A estrutura poliédrica formada é constituída por siloxanos (Si–O–Si) conectada pelo grupo orgânico em ponte. Por sua vez, essa estrutura poliédrica se autoorganiza para produzir empacotamento hexagonal ABCA. Este é o primeiro relato de uma estrutura de POSS para silsesquioxanos em ponte obtidos diretamente pela condensação de organossilanos em ponte. As propriedades inerentes à este tipo de silsesquioxano iônico permitiram seu uso no recobrimento de lâminas de vidro e de nanotubos de trititanato, na estabilização de nanopartículas metálicas e na produção de silsesquioxanos de zinco. Quando utilizado na formação de filmes sobre superfície de vidro plano, o SiDb(NO3)2 atuou como agente estabilizante e de adesão de nanopartículas de prata (AgNP) Os filmes contendo AgNP apresentaram estabilidade térmica até temperaturas próximas a 200 °C, visto que não houve alterações na espessura dos filmes. Estes filmes também mostraram excelente atividade bactericida contra S. aureus, mesmo após ciclos de esterilização a 170 °C. Quando usado no revestimento de nanotubos de trititanato, o SiDbCl2 atuou como agente de estabilização e adesão de nanopartículas de ouro (AuNP), e também como agente anti-sinterizante da titânia. Dessa forma, a titânia resultante manteve as propriedades microstruturais dos nanotubos de trititanato e teve suas propriedades ópticas melhoradas, possibilitando um desempenho fotocatalítico melhor que anatase P-25. Quando usado na produção de compostos de zinco contendo silsesquioxanos iônicos (SIZn), o SiDbX2 possibilitou a obtenção de precursores se Zn para síntese, em baixa temperatura, de cristais de óxido de zinco ou silicato de zinco. A identidade do cristal obtido apresentou-se dependente do contra-íon utilizado. Os materiais resultantes apresentaram propriedades fotoluminescentes, com emissão no visível. / Herein, the local and macrostructure of the ionic silsesquioxane containing the group 1,4-diazoniabycicle[2.2.2]octane (SiDbX2, X = Cl- or NO3-) was elucidate, and its role in different systems was also studied. Firstly, it was shown that the synthesis of SiDbX2 by sol-gel method led to a mixture of two organosilanes. This silsesquioxane presented cages of POSS structure as its local organization. It was also proposed that these cages of Si–O–Si were linked to each other by the bridged organic component. These POSS structures showed a self-assembly of presenting a hexagonal packing (ABCA). This is the first report of a POSS structure for a bridged silsesquioxane obtained by direct condensation of bridged organosilanes. The inherent properties of the SiDbX2 allowed it to be able to produce films onto flat glass surface, to coat trititanate nanotubes, to stabilize metal nanoparticles and to originate new zinc silsesquioxanes. Thus, it was possible to evaluate the SiDbX2 influence in different kind of systems. In this way, when the SiDb(NO3)2 was applied to form films onto glass, it acted as stabilizer and adhesion agent of silver nanoparticles (AgNP) on glass surface. The AgNP films presented thermal stability under temperatures up to 200 °C, considering the unchanged film thickness These films also showed excellent antibacterial activity against S. aureus due to a sinergetical mechanism produced by AgNP and quaternary ammonium groups presented in SiDb(NO3)2 structure. This antibacterial activity of AgNP films kept high even after cycles of sterilization at 170 °C. In the second study, the SiDbCl2 was used as stabilizer and adhesion agent of gold nanoparticles (AuNP) onto trititanate nanotubes surface. It also assumed the role of anti-sintering agent of titania matrix. The presence of SiDbCl2 led to titania materials keep the microstructural properties of trititanate nanotubes. The final titania materials presented an increased optical property, making these materials more efficient photocatalytically than P-25. At last, the SiDbX2 were used as precursor to synthesize new zinc compounds containing ionic silsesquioxanes (SIZn). These SIZn originate, at low temperature, crystals of zinc silicate and zinc oxide, the identity os the crystal obtained depended on the SIZn counterion. The final materials presented photoluminescence with emission in visible region.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-graduação em Física. / Made available in DSpace on 2012-10-19T22:44:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 203127.pdf: 728091 bytes, checksum: c6002b92be203a29f4da8585a622e54b (MD5) / Este trabalho teve como principal objetivo medir o poder termoelétrico de filmes finos de ligas de Cu e Ni em substrato de Si tipo n (100), fabricados através de eletrodeposição potenciostática. O poder termoelétrico em função da temperatura foi obtido através do método diferencial, onde é aplicado um pequeno gradiente de temperatura na amostra enquanto é lida a diferença de potencial elétrico gerada (voltagem Seebeck), em função da temperatura média do filme. Neste intuito, foi implementado um equipamento para medida do poder termoelétrico em filmes finos no intervalo que vai da temperatura ambiente até 200 oC. Foram analisados também filmes finos de CuNi eletrodepositados sobre substrato de Ni/kapton e Au/vidro. As propriedades elétricas e termoelétricas das ligas de CuNi eletrodepositadas apresentaram um comportamento semelhante ao observado em ligas volumétricas. Uma importante etapa foi a consideração da influência do substrato de silício sobre o poder termoelétrico do sistema CuNi/Si.

Submitted by LEONARDO NEGRI FURINI null (rocar16@gmail.com) on 2016-03-29T02:57:24Z No. of bitstreams: 1 Tese_Leonardo N Furini.pdf: 2619312 bytes, checksum: b2216153a5a2166faa49fa60ceeb02d0 (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-03-29T19:50:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 furini_ln_dr_bauru.pdf: 2619312 bytes, checksum: b2216153a5a2166faa49fa60ceeb02d0 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-29T19:50:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 furini_ln_dr_bauru.pdf: 2619312 bytes, checksum: b2216153a5a2166faa49fa60ceeb02d0 (MD5) Previous issue date: 2016-02-25 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Nesta tese filmes de Langmuir foram empregados para estudar a interação entre lipídios e um fungicida denominado carbendazim (MBC) e espectroscopia de impedância e espalhamento Raman amplificado em superfície (SERS, do inglês surface-enhanced Raman scattering) empregados na detecção deste fungicida. Os lipídios utilizados para formar os filmes de Langmuir foram brometo de dioctadecildimetilamônio (DODAB), brometo de didodecildimetilamônio (DDAB), 1,2-dipalmitoil-sn-3-glicerofosfatidilcolina (DPPC) e 1,2-dipalmitoil-sn-3-glicero-[fosfo-rac-(1-glicerol)] (DPPG) e o estudo da interação foi realizado com e sem MBC na subfase aquosa.Os resultados mostraram que o MBC interage fortemente com o DODAB e DDAB, moderadamente com o DPPC e fracamente com o DPPG, indicando que a interação é de origem eletrostática. Unidades sensoriais compostas por eletrodos interdigitados recobertos com filmes LbL de DODAB/NiTsPc e perileno/DPPG compuseram uma língua eletrônica capaz de distinguir diferentes concentrações de MBC em solução via espectroscopia de impedância. Analisando individualmente cada unidade sensorial, a composta pelo filme LbL de DODAB/NiTsPc foi a que apresentou melhor desempenho frente ao MBC. Os estudos SERS foram realizados em três etapas. Na primeira, várias morfologias de nanopartículas foram sintetizadas e avaliadas quais apresentam melhor sinal SERS do MBC. Deste estudo ficou determinado que as nanopartículas esféricas de prata apresentaramo melhor sinal SERS do MBC. A interação do MBC com a superfície destas nanopartículas foi realizada a partir de espectros SERS do MBC em vários pHs. Cálculos teóricos foram utilizados para atribuição dos modos vibracionais do MBC e assim ajudar na interpretação dos resultados experimentais. De principal relevância, das espécies de MBC as formas neutra (MBC0 ) e desprotonada (MBC- ) apresentam afinidade pela superfície de prata, originando assim sinal SERS. Por fim, o limite de detecção do MBC foi determinado via SERS utilizando um procedimento que garante a reprodutibilidade das medidas, uma vez que a técnica SERS não é, ainda, uma técnica analítica de rotina. / This work Langmuir films were employed to study the interaction between lipids and a fungicide called carbendazim (MBC), impedance spectroscopy and surface-enhanced Raman scattering (SERS) were used in the detection of this fungicide.The lipids employed to Langmuir films were dioctadecyldimethylammonium bromide (DODAB), didodecyldimethylammonium bromide (DDAB), 1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3- phosphocholine (DPPC) and 1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phospho-(1'-rac-glycerol) (DPPG) with and without MBC in the subphase. The results show that the MBC interacts strongly with DODAB and DDAB, moderately with DPPC and weakly to DPPG, indicating that it is electrostatic interaction. Sensor units composed of interdigitated electrodes coated with LbL films DODAB/NiTsPc and perilene/DPPG composed an electronic tongue able to distinguish different MBC concentrations in solution, via impedance spectroscopy. Analyzing each sensory unit, the composed with LbL film DODAB/NiTsPc showed the best performance. The SERS studies were performed in three stages. The first one, several morphologies of nanoparticles were synthesized and evaluated which have better SERS signal of MBC. From this study it was concluded that the spherical nanoparticles of silver have better SERS signal of MBC and the subsequent results were obtained only with this nanoparticle. The interaction between MBC and surface of these nanoparticles was carried out by SERS spectra of MBC at several pHs. Here, theoretical calculations were used for assignment of vibrational modes of the MBC and thus help in the interpretation of experimental results. According to experimental and theoretical results neutrally (MBC0 ) and deprotonated (MBC- ) species have affinity for the silver surface and then show SERS signal. Finally, the MBC limit of detection was determined via SERS using a procedure which ensures the reproducibility of the measurements, since SERS technique is not, yet, a routine analytical technique. / CNPq: 159047/2012-9

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-01-19Bitstream added on 2014-06-13T20:53:34Z : No. of bitstreams: 1 moralesmorales_o_me_ilha.pdf: 672260 bytes, checksum: 722e9d33ee2b26bf51fb6c4b9a1ef435 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho, o objeto de estudo foi células Solares CdS/CdTe. Estas células usam o filme de sulfeto de cádmio (CdS) como semicondutor do tipo n e o filme de telureto de cádmio (CdTe) como semicondutor do tipo p. O recorde mundial, alcançado no laboratório, para estas células é 16,5% de eficiência. Nos Laboratórios do Departamento de Física e Química de Unesp - Ilha Solteira, este trabalho é pioneiro na fabricação de Células Solares de CdS/CdTe. Para realizar este trabalho foi necessário melhorar o sistema de deposição por spray de SnO2:F já existente, acondicionar o sistema de banho químico para deposição do filme de CdS e implementar o sistema de sublimação para depositar a camada de CdTe. Todos estes sistemas de deposição de filmes finos foram implementados no laboratório do Grupo de Desenvolvimento e Aplicação de Materiais (GDAM). A fabricação da Célula Solar CdS/CdTe consistiu na deposição sequencial sobre vidro de a) Eletrodo condutor transparente utilizando óxido de estanho dopado com Flúor (SnO2:F) pelo método de spray, com controle automático de jato; b) deposição de sulfeto de Cádmio (CdS) pelo método de banho Químico (CBD); c) deposição de Telureto de Cádmio (CdTe) pela técnica de sublimação no espaço fechado (CSS) e d) deposição do contato metálico traseiro de prata por colocação de camada liquida e posteriormente a melhora deste contato com grafite-prata. A estrutura final destas células foi: Vidro/SnO2:F/CdS/CdTe/contato. A caracterização estrutural e óptica das camadas destas células foi realizada pelas técnicas de DRX e UV-vis; os parâmetros elétricos das células foram determinados pela construção da curva I-V. A camada CdTe da célula solar foi tratada termicamente com dicloreto de cádmio (CdCl2) para comparar a sua eficiência com outra célula que não foi tratada... / The object of this work was the study solar Cells CdS/CdTe. These cells use a cadmium sulfide film as an n-type semiconductor and a cadmium telluride film as a p- type semiconductor The world record for maximum efficiency achieved in laboratory for these cells is 16.5%. In laboratories of Departament of Physics and Chemistry of Unesp-Ilha Solteira, this work is a pioneer in the manufacture of CdS/CdTe Solar Cell. To carry out this work it was necessary to improve the existing system of Spray deposition of SnO2: F, conditioning of the system for chemical bath deposition of CdS film and manufacture the sublimation system to deposit the CdTe layer. All of these systems for the deposition of thin films were developed in the laboratory. The manufacture of CdS/CdTe solar cell consisted of sequential deposition on glass of a) transparent conductive tin oxide doped with fluorine (SnO 2:F) using automatic control system of the spray; b) deposition of cadmium sulfide (CdS) for method (CBD); c) deposition of cadmium telluride for technique in closed space sublimation (CSS) and d) the rear metallic contact of silver was deposited by placing the liquid layer and subsequent improvement of contact with graphite-silver. The final structure of cell used in this work was: glass/SnO2:F/CdS/CdTe/contact. The CdTe solar cell layer was heat treated with cadmium dichloride (CdCl2) to compare its efficiency with another cell that was not treated with cadmium dichloride. Then we investigated the performance of only putting back metal contact layer of silver of silver and silver-graphite layer, the latter was giving better results, achieving an efficiency is a well more than 5%

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-graduação em Química, 2017. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2017-04-03T13:15:06Z No. of bitstreams: 1 2017_NiltonCláudiodeOliveira.pdf: 5071984 bytes, checksum: 77d448cde10a60915c0692d9a86953a4 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2017-04-18T15:12:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_NiltonCláudiodeOliveira.pdf: 5071984 bytes, checksum: 77d448cde10a60915c0692d9a86953a4 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-18T15:12:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_NiltonCláudiodeOliveira.pdf: 5071984 bytes, checksum: 77d448cde10a60915c0692d9a86953a4 (MD5) / A técnica de automontagem de deposição de filmes ultrafinos consiste na adsorção eletrostática de camadas alternadas de materiais catiônicos e aniônicos sobre a superfície de um substrato sólido, em que as camadas são mantidas adsorvidas essencialmente por atração eletrostática. O presente trabalho propõe um mecanismo de formação de filmes automontados de óxido de grafeno (GO) aniônico sobre substratos de quartzo em que as folhas de GO se ligam umas às outras sem a exigência de material polieletrólito catiônico. A estratégia adotada é imergir por 3 min um substrato de quartzo alternadamente numa suspensão de GO preparada em diferentes pHs (3 e 11) e em soluções de íons de metais de transição, como Ni2+ e Co2+. Os espectros de absorção UV-vis indicam que a massa de GO adsorvido é maior quando o filme é preparado com suspensão em pH = 3, pois a protonação de grupos aniônicos no GO diminui a repulsão eletrostática e favorece a aproximação de mais folhas de GO ao substrato. Embora também haja a imersão do substrato nas soluções dos íons metálicos, resultados de espectroscopia fotoeletrônica de raios X e de energia dispersiva de raios X mostram que os filmes depositados desse modo contém apenas GO. Entretanto, quando a deposição é realizada por imersões do substrato apenas na suspensão de GO, a massa adsorvida é muito menor e ocorre uma saturação do crescimento do filme logo após as primeiras imersões. Em um experimento adicional, os filmes são depositados com imersão do substrato na suspensão de GO por 30 s, com e sem imersão na solução do íon metálico. Nesse caso, observa-se que a massa adsorvida de GO é significativamente maior do que aquela obtida com imersões de 3 min. possivelmente pela adsorção ocorrer antes de atingir um equilíbrio. Além disso, verifica-se que sem a imersão na solução do íon metálico, a massa de GO atinge um patamar de saturação em cerca de 600 s, enquanto cresce continuamente quando há imersão do substrato também na solução do íon metálico. Com base nesses resultados é proposto que os íons metálicos blindam os grupos aniônicos do GO e, da mesma forma que a condição de deposição em meio ácido investigada inicialmente, a repulsão eletrostática é minimizada e a aproximação de mais folhas de GO ao substrato é favorecida. A interação entre as folhas de GO é possivelmente do tipo ligação hidrogênio e também deve envolver moléculas de água. / The ultrathin film deposition self-assembly technique consists on the electrostatic adsorption of alternating layers of cationic and anionic materials on the surface of a solid substrate. This work proposes a mechanism for the formation of anionic graphene oxide (GO) films on quartz substrates in which the GO sheets bind one to other without the requirement of a cationic polyelectrolyte material between them. The strategy adopted is to immerse a quartz substrate during 3 min alternately in a GO suspension prepared at different pHs (3 and 11) and in solutions of transition metals ions such as Ni2+ and Co2+. The UV-vis absorption spectra indicate that the adsorbed GO mass is larger when the film is prepared with suspension at pH = 3, since the protonation of anionic groups in GO decreases the electrostatic repulsion and favors the approach of more GO sheets to the substrate. Although there is also an immersion of the substrate in metal ions solutions, results of X-ray photoelectron spectroscopy and X-ray dispersive energy show that films deposited in this way contain only GO. However, when the deposition is carried out by immersion of the substrate only in the GO suspension, the adsorbed mass is small and a saturation of adsorption occurs soon after the first immersions. In an additional experiment, films are deposited by immersing the substrate in the GO suspension for 30 s, with and without immersion in metal ion solution. In this case, it is possible to observe that the adsorbed mass of GO is significantly larger than that attained with immersion of 3 min. because the adsorption could occur before reaching the equilibrium. Furthermore, it is possible to verify that without immersion in the solution of the metal ion, the GO mass reaches a saturation level in about 600 s, while it grows continuously when the substrate is immersed also in solution of the metal ion. Based on those results it is proposed that the metallic ions screen the anionic groups of the GO and, as the acidic deposition condition investigated initially, the electrostatic repulsion is minimized and the approach of more sheets of GO to the substrate is favored. The interaction between GO sheets is possibly the hydrogen bonding type and should also involve water molecules.

No presente trabalho, investigou-se a síntese por meio da técnica de spray-pirólise de filmes finos de YSZ, com o objetivo de relacionar a influência dos parâmetros processuais como o tipo de solvente, temperatura de deposição do filme, temperatura de tratamento térmico e quantidade de ítrio adicionado na zircônia com a qualidade do filme obtido, o tipo de fase da zircônia estabilizada e o tamanho de cristalito. Para tanto, foram utilizados como reagentes precursores o acetilacetonato de zircônio (Zr(C6H7O2)4) e cloreto de ítrio hexahidratado (YCl3.6H2O). Variou-se o tipo de solvente, a quantidade de ítrio usada como dopante e a temperatura de deposição e de tratamento térmico. As soluções foram depositadas sobre um substrato de aço austenítico 316L previamente aquecido à 280°C. O filme formado apresentou-se inicialmente amorfo, necessitando de um tratamento térmico para promover a cristalização e a estabilização da fase cúbica da zircônia, que é a fase desejada para o uso em células a combustível. A partir das análises termogravimétricas (ATG) e Single Análise Termo Diferencial (SATD), foram observadas várias reações até que o acetilacetonato de zircônio fosse convertido em óxido de zircônio. A morfologia dos filmes obtidos foi caracterizada por microscopia eletrônica de varredura (MEV). As análises de difração de Raios X revelaram que os filmes obtidos apresentaram-se amorfos, cristalizando-se após tratamento térmico. De modo geral, os filmes obtidos apresentaram-se densos e, após o tratamento térmico, cristalizados com tamanho de cristalito variando entre 3nm e 70nm. Constatou-se também que o filme quando depositado sem o dopante apresentou-se com uma mistura da fase monoclínica e tetragonal, o que foi imputado ao tamanho de cristalito reduzido. Já com 3, e 8% de ítria, o filme cristalizado apresentou as fases de alta temperatura da zircônia. Com 3% de dopante, foi constatada somente a fase tetragonal, enquanto que com 8% de dopante, o filme estabilizou ou a fase cúbica. / In this work, the synthesis of thin films of YSZ by spray pyrolysis was investigated, with the aim of relating the influence of the procedural parameters such as solvent, film deposition temperature, thermal treatment temperature and added amount of yttrium in zirconia with the quality of the film obtained, the type of the stabilized zirconia phase and the crystallite size. Therefore, zirconium acetylacetonate (Zr(C6H7O2)4) and yttrium chloride hexahydrate (YCl3.6H2O) were used as precursor reagents. The type of solvent, the amount of dopant added, the deposition temperature and the thermal treatment temperature were varied. The solutions were deposited on 316 L austenitic steel substrate previously heated at 280°C. The film obtained was initially amorphous, requiring a thermal treatment to promote the crystallization and stabilization of the cubic zirconia, which is the desirable phase for solid oxide fuel cell (SOFC). From thermal analysis (TGA and DTA) several reactions were observed until the zirconium acetylacetonate was converted to zirconium oxide. The morphology of the films obtained was characterized by scanning electron microscopy (SEM). X-ray diffraction analysis showed that the initially amorphous films were crystallized after thermal treatment. In general, the films obtained were dense and, after thermal treatment, crystalline, with crystallite size ranging between 3 nm and 70 nm. It was also observed that the film deposited without dopant showed a mixture of monoclinic and tetragonal phases and this was attributed to the reduced crystallite size. With 3 and 8% of yttria, the crystallized film presented the high temperature zirconia phases. With 3% of dopant, only tetragonal phase was found, while with 8% of dopant, the cubic phase was present.

Este trabalho de pesquisa teve por objetivo desenvolver uma metodologia para a obtenção de filmes finos de YSZ, utilizando a técnica de spray pirólise sobre substrato poroso de LSM, mapeando os parâmetros operacionais da técnica, em especial a temperatura do substrato, com o intuito de avaliar as diferentes morfologias obtidas. Sabe-se que a técnica de spray pirólise possibilita a obtenção de filmes com características bastante diversas, desde filmes quebradiços até filmes pulverulentos, passando por filmes densos, os quais são almejados neste trabalho. Para tanto foram testadas três soluções precursoras, compostas de sais de zircônio e ítrio dissolvidos em três diferentes solventes. Variando os parâmetros operacionais e os protocolos de deposição, para cada solução precursora, foi possível definir um sistema de deposição no qual os filmes obtidos mostravam-se densos e homogêneos, possibilitando sua aplicação como eletrólito de células a combustível do tipo óxido sólido. Além disso, a caracterização microestrutural do material obtido, através de difração de raio X e espectroscopia de infravermelho, mostrou a composição de ZrO2 – 8% Y2O3, estabilizada na fase cúbica, sendo esta a fase de interesse na aplicação proposta para os filmes obtidos. / The aim of this work was develop a methodology to obtain thin YSZ films, using the spray pyrolysis technique on porous LSM substrate, mapping the operational parameters of the technique, especially the substrate temperature, in order to evaluate the different morphologies obtained. It is known that the spray pyrolysis technique allows obtaining films with different characteristics, from brittle film to powdery films, passing through dense films, which are desired in this work. Therefore, ware tested three precursor solutions composed of zirconium and yttrium salts dissolved in three different solvents. By varying the operating parameters and protocols of deposition for each precursor solution, it was possible to define a deposition in which the films are showed dense and homogeneous, thus allowing its application as electrolyte in solid oxide fuel cell. Moreover, the microstructural characterization of the material obtained through x-ray diffraction and infrared spectroscopy showed the composition of ZrO2 – 8% Y2O3, stabilized in the cubic phase, this phase is interest in the application proposed for the films obtained.