Orientador: Annette Gorenstein / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica "Gleb Wataghin" / Made available in DSpace on 2018-07-21T23:33:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Faria_IrvalCardosode_D.pdf: 2276363 bytes, checksum: 0c68397a9c47d813cfbe54670c47ade9 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Neste trabalho foram estudados filmes finos de óxido de níquel depositados por sputtering reativo, variando-se alguns parâmetros durante a deposição. A microestrutura, a composição e a morfologia dos filmes foram analisadas por Difração de Raios-X, Retroespalhamento de Rutherford e Microscopia de Fôrça Atômica, respectivamente. Todos os filmes apresentaram a fase cúbica do NiO, com parâmetros de rede, tamanhos de grão, planos preferenciais de crescimento, rugosidade e porosidade que dependem dos parâmetros de deposição. A relação de concentrações metal ligante ([Ni]/[O]) indicou a presença de vacâncias metálicas na rede cristalina. Além disto, as análises indicaram uma concentração importante de hidrogênio nos filmes, que comparece como um dopante não-intencional. As características ópticas dos filmes as grown foram estudadas por espectrofotometria, e são também apresentadas e discutidas. O comportamento das amostras frente à intercalação eletroquímica foi estudado em meio aquoso básico, acompanhando-se as variações de transmitância (efeito eletrocrômico) e as tensões mecânicas envolvidas no processo de inserção/de-inserção reversível de íons/elétrons na rede cristalina. Um modelo para o eletrocromismo em óxido de níquel é proposto. Finalmente, a técnica de eletrogravimetria foi utilizada para esclarecer o mecanismo da reação de intercalação / Abstract: In this work, nickel oxide thin films deposited by reactive sputtering under different deposition conditions were investigated. The microstructure, composition and morphology were studied by X-Ray Diffraction, Rutherford Backscattering Spectrometry and Atomiv Force Microscopy, respectively. All samples presented the cubic NiO structure. The lattice parameter, grain size, preferential growth direction, roughness and porosity are dependent on the deposition consditions. The metal-ligant concentration ratio ([Ni]/[O]) indicated the presence of metal vacancies in the films. Also, the analysis indicated an important hydrogen concentration in the films, that behaves as a non-intentional dopant. The thin film optical properties were analyzed by spectrophotometry, and are also presented and discussed in this work. The behavior of the samples upon intercalation were studied in basic aqueous electrolyte. The transmittance changes and the induced mechanical stresses were followed during the reversible insertion/extration of ions/electrons in the oxide structure. A model for the electrochromic effect in nickel oxide films is presented. Finally, the electrogravimetric technique was used to clarify the intercalation reaction mechanism / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Carlos José Leopoldo Constantino / Coorientador: Eloi da Silva Feitosa / Banca: Wilker Caetano / Banca: Nara Cristina de Souza / Resumo: Filmes Layer-by-layer (LbL) têm sido empregamos como elementos transdutores em unidades sensoriais ou como matriz para imobilização de biomoléculas em biossensores. Neste trabalho de mestrado, filmes nanoestruturados de brometo de dioctadecildimetilamônio (DODAB) e ftalocianina tetrassulfonada de níquel (NiTsPc) foram fabricados via técnica LbL com o objetivo de obter um efeito sinérgico entre as distintas propriedades de ambos os materiais. O DODAB é um lipídio catiônico sintético e quando disperso em água, sob certas condições, forma estruturas de bicamadas (vesículas) e pode ser usado como modelo simples para mimetizar membranas celulares. A NiTsPc é um semicondutor orgânico, aniônico e solúvel com água. Inicialmente foi investigada por calorimetria exploratória diferencial (DSC) a estabilidade das vesículas de DODAB em meio aquoso (dispersão) na presença e na ausência de NiTsPc, constatando que concentrações superiores a 0,2 mmo1/L de NiTsPc é capaz de impedir a formação de vesículas. Visando a fabricação dos filmes LbL, o tempo de imersão de um substrato sólido para a adsorção da primeira camada de DODAB foi determinado, assim como o efeito da limpeza do substrato foi investigado. O crescimento dos filmes LBL foi monitorado via espectroscopia de absorção no ultravioleta -visível (UV-Vis) e revelou um crescimento linear. A morfologia foi estudada via micro-Raman e microscopia de força atômica (AFM), mostrando a presença ou não de vesículas de DODAB dependendo da concentração da solução de NiTsPc utilizada no crescimento do filme LbL, em acordo com os resultados de DSC. Uma interação eletrostática entre os grupos polares do DADAB e da NiTsPc foi identificada via espectroscopia de absorção no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), sendo a principal força responsável pel... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Layer-by-Layer (LbL) films have been applied as transducer or as matrix to immobilize biomolecules in sensors and biosensors, respectively. Here, nanostructured films of dioctadecyldimethylammonium bromide (DODAB) and nickel tetrasulfonated phthalocyanine (NiTsPc) were layer-by-layer assembled aiming to achievea synergistic effect considering the distinct properties of both materials. DODAB is a cationic synthetic lipid, which assembles in water as bilayer structures (vesicles) and can be used as models to mimic cell membranes. NiTsPc is an anionic organic and water soluble semiconductor. Prior to LbL growth, the structure of DOBAB vesicles in the absence and presence of NiTsPc aqueous solution was investigated by differential scanning calorimetric (DSC), whereas concentrations greater than 0,2 mmol/L NiTsPc is able to avoid the formation of vehicles. The immersed time necessary to form the first layer of DODAB onto a solid substrate and the effect of cleaning the substrate were investigated. The LbL film growth was monitored using ultraviolet-visible (UV-VIS) absorption spectroscopy, revealing a linear growth. The morphology was studied at via micro-Raman and atomic force microscopy (AFM), revealing the presence of DODAB vesicles depending on the NiTsPc concentration, which is in agreement with DSC data. An electrostatic interaction between the polar groups of DADAB and NiTsPc was identified via Fourier trasnform infrared absorption spectroscopy (FTIR), being the main driving force responsible for the LbL growth. As proof-of-principle, an electronic tongue composed by five sensing units was tested toward dopamine detection down to 10-6 mol/L by impedance spectroscopy. The sensing units were composed by platinum interdigitated electrodes coated with LbL films in five different architectures, which allowed one to infer about the role played... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-08-13Bitstream added on 2014-06-13T19:49:56Z : No. of bitstreams: 1 furini_ln_me_bauru.pdf: 1265000 bytes, checksum: 5b687947e3397b6c45162c82b795f54b (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Filmes Layer-by-layer (LbL) têm sido empregamos como elementos transdutores em unidades sensoriais ou como matriz para imobilização de biomoléculas em biossensores. Neste trabalho de mestrado, filmes nanoestruturados de brometo de dioctadecildimetilamônio (DODAB) e ftalocianina tetrassulfonada de níquel (NiTsPc) foram fabricados via técnica LbL com o objetivo de obter um efeito sinérgico entre as distintas propriedades de ambos os materiais. O DODAB é um lipídio catiônico sintético e quando disperso em água, sob certas condições, forma estruturas de bicamadas (vesículas) e pode ser usado como modelo simples para mimetizar membranas celulares. A NiTsPc é um semicondutor orgânico, aniônico e solúvel com água. Inicialmente foi investigada por calorimetria exploratória diferencial (DSC) a estabilidade das vesículas de DODAB em meio aquoso (dispersão) na presença e na ausência de NiTsPc, constatando que concentrações superiores a 0,2 mmo1/L de NiTsPc é capaz de impedir a formação de vesículas. Visando a fabricação dos filmes LbL, o tempo de imersão de um substrato sólido para a adsorção da primeira camada de DODAB foi determinado, assim como o efeito da limpeza do substrato foi investigado. O crescimento dos filmes LBL foi monitorado via espectroscopia de absorção no ultravioleta -visível (UV-Vis) e revelou um crescimento linear. A morfologia foi estudada via micro-Raman e microscopia de força atômica (AFM), mostrando a presença ou não de vesículas de DODAB dependendo da concentração da solução de NiTsPc utilizada no crescimento do filme LbL, em acordo com os resultados de DSC. Uma interação eletrostática entre os grupos polares do DADAB e da NiTsPc foi identificada via espectroscopia de absorção no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), sendo a principal força responsável pel... / Layer-by-Layer (LbL) films have been applied as transducer or as matrix to immobilize biomolecules in sensors and biosensors, respectively. Here, nanostructured films of dioctadecyldimethylammonium bromide (DODAB) and nickel tetrasulfonated phthalocyanine (NiTsPc) were layer-by-layer assembled aiming to achievea synergistic effect considering the distinct properties of both materials. DODAB is a cationic synthetic lipid, which assembles in water as bilayer structures (vesicles) and can be used as models to mimic cell membranes. NiTsPc is an anionic organic and water soluble semiconductor. Prior to LbL growth, the structure of DOBAB vesicles in the absence and presence of NiTsPc aqueous solution was investigated by differential scanning calorimetric (DSC), whereas concentrations greater than 0,2 mmol/L NiTsPc is able to avoid the formation of vehicles. The immersed time necessary to form the first layer of DODAB onto a solid substrate and the effect of cleaning the substrate were investigated. The LbL film growth was monitored using ultraviolet-visible (UV-VIS) absorption spectroscopy, revealing a linear growth. The morphology was studied at via micro-Raman and atomic force microscopy (AFM), revealing the presence of DODAB vesicles depending on the NiTsPc concentration, which is in agreement with DSC data. An electrostatic interaction between the polar groups of DADAB and NiTsPc was identified via Fourier trasnform infrared absorption spectroscopy (FTIR), being the main driving force responsible for the LbL growth. As proof-of-principle, an electronic tongue composed by five sensing units was tested toward dopamine detection down to 10-6 mol/L by impedance spectroscopy. The sensing units were composed by platinum interdigitated electrodes coated with LbL films in five different architectures, which allowed one to infer about the role played... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Celia M. de A. Freire / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T18:42:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Diorio_FernandodeMedeiros_M.pdf: 5026838 bytes, checksum: 290f2d9e11319a1ef4338d1c947e5a15 (MD5) Previous issue date: 2003 / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica