• Refine Query
  • Source
  • Publication year
  • to
  • Language
  • 64
  • 1
  • 1
  • Tagged with
  • 66
  • 66
  • 18
  • 10
  • 10
  • 10
  • 10
  • 9
  • 8
  • 6
  • 5
  • 5
  • 5
  • 5
  • 4
  • About
  • The Global ETD Search service is a free service for researchers to find electronic theses and dissertations. This service is provided by the Networked Digital Library of Theses and Dissertations.
    Our metadata is collected from universities around the world. If you manage a university/consortium/country archive and want to be added, details can be found on the NDLTD website.
61

Estudo da microestrutura de nanocoloides magnéticos por espalhamento de raio-x em baixo ângulo

Silva, Thiago Fiuza Lima da 22 February 2016 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, Programa de Pós-Graduação em Física, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-03-29T17:28:29Z No. of bitstreams: 1 2016_ThiagoFiuzaLimadaSilva.pdf: 66072110 bytes, checksum: 30ca2e9c59dd2775f45848a3db883d4c (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2016-05-04T14:44:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_ThiagoFiuzaLimadaSilva.pdf: 66072110 bytes, checksum: 30ca2e9c59dd2775f45848a3db883d4c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-04T14:44:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_ThiagoFiuzaLimadaSilva.pdf: 66072110 bytes, checksum: 30ca2e9c59dd2775f45848a3db883d4c (MD5) / Nanopartículas magnéticas são de grande interesse no design e síntese de materiais com avançadas propriedades magnéticas, óticas e eletrônicas com emprego em diversas áreas tecnológicas, desde aplicações industriais até biomédicas. Neste trabalho são investigadas propriedades estruturais de fluidos magnéticos de dupla camada elétrica (EDL-MF) constituídos de nanopartículas à base de ferrita de cobalto por meio de espalhamento de raios X em baixo ângulo (SAXS). Um estudo preliminar é realizado acerca da estabilidade coloidal, onde seus aspectos visuais e texturas são checados por microscopia ótica. Nestas observações são sondadas a coexistência e a transição de fases coloidais com e sem a aplicação de campo magnético externo. Com o intuito de controlar o pH e a força iônica são realizados procedimentos de diálise e compressão osmótica, com os quais são alcançadas amostras estáveis com fração volumétrica de nanopartículas de 7-10%, sendo diluídas a pH constante até valores de 0,1%. Para fins comparativos, suas propriedades de tamanho e polidispersão são determinadas por MET (Microscopia Eletrônica de Transmissão), magnetização a temperatura ambiente e DRX (Difração de Raios X). O método de medida por SAXS é adequado às especificidades das amostras e perfis de intensidade são obtidos utilizando o equipamento Xeuss 2.0 produzido pela Xenocs. O fator de forma é estabelecido a partir de uma amostra suficientemente diluída, com a qual são determinados os fatores de estrutura experimentais. Os dados apresentam um regime de interação globalmente repulsivo, no qual o comportamento dos picos de estrutura em função da concentração de nanopartículas condizem com características de fluidos bem estruturados. Análises qualitativas e quantitativas são realizadas utilizando três abordagens teóricas: esferas duras, distorções paracristalinas e potencial coulombiano blindado. Os modelos possibilitam a extração de parâmetros físicos como a compressibilidade isotérmica, o comprimento de Debye, a fração volumétrica de nanopartículas e o diâmetro médio. O modelo de potencial coulombiano blindado apresenta a maior similaridade com os dados experimentais, sendo obtidos valores de fração volumétrica e diâmetro médio semelhantes aos aferidos pelas demais técnicas de caracterização realizadas. ____________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Magnetic nanoparticles are of great interest in the design and synthesis of materials presenting advanced magnetic, optical and electronic properties which are employed in several technological areas, from industrial to biomedical applications. In this work, structural properties of electric double layer magnetic fluids (EDL-MF) composed of nanoparticles based on cobalt ferrite are investigated by small angle x-ray scattering (SAXS). A preliminary study of the colloidal stability is performed, in which visual aspects and textures are checked by optical microscopy. These observations probe the coexistence and transitions of colloidal phases with and without the appliance of an external magnetic field. In order to control the pH and the ionic strength, a dialysis and an osmotic compression procedures are performed, accomplishing stable samples with nanoparticles volume fractions of about 7-10%, which are diluted at constant pH reaching values of 0,1%. For comparative means, size and polydispersity values are measured by TEM (Transmission Electron Microscopy), room temperature magnetization and XRD (X-ray Diffraction). The SAXS measurement method is adjusted taking in consideration the samples specificities and intensities profiles are acquired using a Xeuss 2.0 equipment developed by Xenocs. The form factor is stablished from a sufficiently diluted sample with which are resolved the experimental structure factors. The data presents a globally repulsive interaction regime, where the structure peaks behavior due to the variation of the nanoparticles concentration agrees with the characteristics of well-structured fluids. Qualitative and quantitative analysis are made by three theoretic approaches: hard spheres, paracrystalline distortions and screened Coulomb potential. Physical parameters are extract by these models such as the isothermal compressibility, the Debye length, the nanoparticles volume fraction and the mean diameter. The screened Coulomb potential presents the best fit with the experimental data, which presents values of nanoparticle volume fraction and mean diameter similar to those found by the mentioned characterization techniques performed.
62

Nanofilmes com óxidos de ferro nanoestruturados e biopolímeros depositados por automontagem

Castilho, Ana Paula de Oliveira Ricaldi de 02 September 2014 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Nanociências e Nanobiotecnologia, 2014. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2014-11-05T19:19:17Z No. of bitstreams: 1 2014_AnaPauladeOliveiraRicaldideCastilho.pdf: 4670064 bytes, checksum: c3bbaf5f40e72fd1501ab28dcd2a73ec (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2014-11-10T17:07:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_AnaPauladeOliveiraRicaldideCastilho.pdf: 4670064 bytes, checksum: c3bbaf5f40e72fd1501ab28dcd2a73ec (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-10T17:07:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_AnaPauladeOliveiraRicaldideCastilho.pdf: 4670064 bytes, checksum: c3bbaf5f40e72fd1501ab28dcd2a73ec (MD5) / O objetivo deste trabalho é a fabricação de novas nanoestruturas de nanofilmes compostos por nanopartículas de óxidos de ferro e biopolímeros (quitosana ou o álcool polivinílico) por meio da técnica de automontagem camada por camada, assim como estudar o processo de adsorção das NPs de óxidos de ferro e realizar testes toxicológicos das nanoestruturas fabricadas. As NPs de óxidos de ferro (diâmetro  10nm) funcionalizadas com citrato foram sintetizadas por meio da técnica de coprecipitação química em meio aquoso e dispersas para formar suspensões coloidais com pH adequado às aplicações biológicas. Os nanofilmes compostos por NPs de óxidos de ferro e polímero foram depositados em substrato de vidro óptico BK7 ou em celulose bacteriana. O monitoramento do crescimento dos nanofilmes foi realizado por meio da espectroscopia de UV-Vis, enquanto a estrutura e a morfologia foram estudadas por meio das técnicas de espectroscopia Raman, de microscopias eletrônica de transmissão, de varredura e de força atômica. Em adição, foram realizados testes toxicológicos por meio da avaliação da viabilidade celular in vitro em culturas de células de linhagem NIH-3T3, empregando-se o método colorimétrico do brometo de 3(4,5dimetiltiazol-2il)-2,5-difenil-tetrazólio (MTT). Os nanofilmes formados por quitosana e nanopartículas, denotados por (QUI/CIT-MAG), depositados sobre substratos de vidro, apresentaram espessuras na faixa de 5 a 40 nm e crescimento linear, conforme se espera para amostras obtidas com a técnica de automontagem. Por outro lado, os filmes compostos por (PVA/CIT-MAG) apresentaram baixa adsorção de partículas. Os resultados obtidos pelas diversas técnicas de análise de superfície mostraram a uniformidade dos nanofilmes depositados em substratos de vidro ou celulose bacteriana. Os testes de viabilidade celular mostraram que os nanofilmes produzidos não apresentam efeitos citotóxicos, e indicaram o seu potencial para aplicações biomédicas. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The objective of this study is the fabrication of new nanofilms comprising iron oxide nanoparticles and biopolymers (chitosan or polyvinyl alcohol) via the layer-by-layer technique, as well as studying the process of adsorption of the iron oxide nanoparticles, and perform toxicity tests of the produced nanostructures. Citrate-coated iron oxide nanoparticles (diameter  10 nm) were synthesized via the chemical co-precipitation route in aqueous medium and dispersed to produce colloidal suspension for biological applications. The nanofilms composed of iron oxide nanoparticles and polymer were deposited onto optic glass BK7 as well as on bacterial cellulose substrates. The growth of the nanofilms was monitored using UV-Vis spectroscopy, while the morphology and structure was studied by Raman spectroscopy, transmission electron microscopy, scanning electron microscopy and atomic force microscopy. In addition, toxicity tests were performed via cell viability in vitro in cultures of NIH-3T3 cells using the colorimetric assay of 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT). The nanofilms constituted of chitosan and nanoparticles deposited on BK7, presented thickness from 5 up to 40 nm and linear growth. Otherwise, the films constituted of PVA and nanoparticles presented low nanoparticle adsorption. The analysis of the results showed nanofilms deposited on both substrates are uniform. The cell viability assay showed that the produced nanofilms don’t show toxicity effects, indicating their potential for biomedical applications.
63

Simulação Monte Carlo de fluidos magnéticos voltados a aplicações tecnológicas e biomédicas

Castro, Leonardo Luiz e 19 October 2009 (has links)
Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2009. __________________________________________________________________________________________ / O arquivo é programado para ser impresso em frente e verso, por isso aparecem páginas em branco na parte pré-textual: essas páginas são os versos. Isso é feito através do recurso Clear Double Page do LATEX ® / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2013-01-29T10:33:13Z No. of bitstreams: 1 2009_LeonardoLuizeCastro.pdf: 4474736 bytes, checksum: a52ac17211718ec50d10f7901b922ad5 (MD5) / Rejected by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br), reason: on 2013-01-31T12:11:38Z (GMT) / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2013-01-31T12:31:25Z No. of bitstreams: 1 2009_LeonardoLuizeCastro.pdf: 4474736 bytes, checksum: a52ac17211718ec50d10f7901b922ad5 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-02-01T14:11:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_LeonardoLuizeCastro.pdf: 4474736 bytes, checksum: a52ac17211718ec50d10f7901b922ad5 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-02-01T14:11:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_LeonardoLuizeCastro.pdf: 4474736 bytes, checksum: a52ac17211718ec50d10f7901b922ad5 (MD5) / Neste trabalho, simulamos um fluido magnético surfactado, composto de nanopartículas de magnetita (Fe3O4) surfactadas com ácido dodecanóico e dispersas em hidrocarboneto, e um fluido magnético iônico-surfactado, também formado por nanopartículas de magnetita, mas surfactadas com ácido tartárico e dispersas em solução aquosa de NaCl. Tomando como referência amostras caracterizadas experimentalmente, por microscopia eletrônica de transmissão, ressonância magnética eletrônica e magneto-óptica, realizamos simulações computacionais através do algoritmo de Metropolis. Por meio destas simulações, calculamos grandezas relacionadas ao nível de aglomeração das nanopartículas e a distância entre suas superfícies, especificamente escolhidas de modo a permitir comparação com as medidas experimentais. Além dessas, grandezas referentes à distribuição espacial e padrões de aglomeração das nanopartículas, dificilmente acessíveis por experimentos, foram também calculadas. Utilizamos um modelo de interação entre as nanopartículas mais detalhado que os utilizados em simulações Monte Carlo anteriores, considerando essas nanopartículas como esferas que interagem individualmente com um campo magnético externo, e aos pares através de momentos de dipolo magnético, forças de van der Waals, repulsões estérica e iônica. Por integração explícita, mostramos que as nanopartículas esféricas podem ser propriamente representadas por dipolos pontuais, no que concerne às suas interações magnéticas. Como os diâmetros das nanopartículas geralmente estão distribuídos segundo uma função do tipo log-normal, criamos um método estocástico para gerar configurações de nanopartículas com diâmetros realísticos. Através de uma análise conjunta de dados experimentais e das simulações, fizemos uma generalização do modelo de Langmuir para sistemas com aglomeração, através da qual foi possível descrever a dinâmica de adsorção e dessorção das moléculas surfactantes nas superfícies das nanopartículas dos fluidos magnéticos surfactados. Esse modelo, combinado com uma análise dos resultados experimentais, sugere uma migração das moléculas das nanopartículas aglomeradas em direção às que estão isoladas. Uma nova expressão que relaciona as repulsões estérica e iônica entre si foi obtida a partir de princípios básicos, reduzindo a quantidade de parâmetros necessários para simular fluidos magnéticos iônico-surfactados. Foi possível fazer uma estimativa da densidade superficial de moléculas adsorvidas nas superfícies das nanopartículas, quantidade chamada de grafting, tanto para os fluidos magnéticos surfactados quanto para os iônico-surfactado, através da variação de seu valor como parâmetro das simulações e da comparação dos resultados com dados experimentais. Os valores estimados para o grafting são da ordem de grandeza de medidas experimentais independentes. O padrão de aglomeração das nanopartículas observado nas simulações concordam com previsões teóricas e observações de bactérias magnetotáticas. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / In this work, we simulated a surfacted magnetic fluid, composed of magnetite nanoparticles (Fe3O4) covered with dodecanoic acid and dispersed in hydrocarbon, and an ionic-surfacted magnetic fluid, also consisting of magnetite nanoparticles, but covered with tartaric acid and dispersed in an aqueous solution of NaCl. We selected samples that were previously characterized by experiments and then we performed computer simulations by means of the Metropolis algorithm. Quantities related to the level of agglomeration of the nanoparticles and the distance between their surfaces, specifically chosen to allow comparison with the experimental measurements, were calculated. In addition, quantities related to the spatial distribution and the agglomeration patterns of the nanoparticles, not easily accessed by experiments, were also studied by these simulations. We modeled the interactions between the nanoparticles in more details than previous Monte Carlo simulations, considering the interaction of each nanoparticle with an applied magnetic field, and the following pair interactions: magnetic dipolar, van der Waals forces, ionic and steric repulsions. By explicit integration, we showed that spherical nanoparticles with uniform magnetization can have their magnetic interaction properly represented by point dipoles with magnitudes proportional to their volume. As the diameters of nanoparticles are usually distributed according to a log-normal function, we created a stochastic method to generate configurations of nanoparticles with realistic diameters. Through a combined analysis of experimental data and simulation results, we generalize the Langmuir model for systems with agglomeration. By applying this model to our data, it was possible to describe the dynamics of adsorption and desorption of surfactant molecules on the surfaces of surfacted ferrofluid nanoparticles. This analysis suggested a migration of the surfactant from the agglomerated nanoparticles toward those that are isolated. A new expression that relates the ionic and steric repulsions was obtained from basic principles, reducing the number of parameters needed to simulate ionic-surfacted magnetic fluids. We estimated the surface density of adsorbed molecules on the surfaces of nanoparticles (the grafting) for both surfacted and ionic-surfacted magnetic fluids, by varying its value in the simulations and comparing the results with experimental measurements. The estimated values agree with independent experiments. The agglomeration patterns observed in the simulations are in agreement with previous theoretical calculation and observations in magnetotactics bacterias.
64

Estudos de propriedades magnéticas de fluidos e nanocompósitos magnéticos biocompatíveis

Silveira, Luciene Batista da 09 1900 (has links)
Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2006. / Submitted by Raquel Viana (tempestade_b@hotmail.com) on 2009-11-16T16:17:31Z No. of bitstreams: 1 2006_Luciene Batista da Silveira.pdf: 3922641 bytes, checksum: a500c15e10c87e64b302c3c6e857a6cd (MD5) / Approved for entry into archive by Carolina Campos(carolinacamposmaia@gmail.com) on 2009-11-17T16:25:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_Luciene Batista da Silveira.pdf: 3922641 bytes, checksum: a500c15e10c87e64b302c3c6e857a6cd (MD5) / Made available in DSpace on 2009-11-17T16:25:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_Luciene Batista da Silveira.pdf: 3922641 bytes, checksum: a500c15e10c87e64b302c3c6e857a6cd (MD5) Previous issue date: 2006-09 / Nessa tese foram investigadas as propriedades magnéticas e fotoacústicas de nanopartículas de maghemita dispersas em microesfera de BSA (bovine serum albumine), nanopartículas de ferrita de cobalto dispersas em microesfera de PLA (polylactic acid), nanopartículas de ferrita de cobalto peptizadas na forma de fluido magnético iônico e nanopartículas de magnetita coberta com dextrana e DMSA (dimercaptosuccinic acid) e peptizadas na forma de fluido magnético biocompatível. Foram realizadas medidas de microscopia eletrônica de transmissão (MET) e medidas de difração de raios-X para obtenção das micrografias, difratogramas, diâmetros médios e polidispersão das nanopartículas investigadas. Medidas Mössbauer permitiram a caracterização da fase magnética dos nanocompósitos (maghemita em BSA e ferrita de cobalto em PLA). Medidas de fotoacústica foram realizadas e analisadas em termos de três bandas (L, S e C). Medidas de susceptibilidade dinâmica foram realizadas na faixa de freqüência de 2 a 80 MHz, em temperatura ambiente e de nitrogênio líquido. Finalmente, a técnica de ressonância magnética foi empregada na investigação das propriedades magnéticas das amostras. As medidas de ressonância magnética foram realizadas em um espectrômetro comercial Bruker ESP-300 operando em banda-X (9,6 GHz), permitindo a investigação das amostras em função da temperatura (100 a 300K) e concentração das nanopartículas. As dependências do campo de ressonância e largura de linha de ressonância com a temperatura foram analisadas usando a aproximação proposta por Morais e colaboradores [98, 110, 112]. __________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / In this thesis the magnetic and photoacoustic properties of maghemite nanoparticles dispersed in BSA (bovine serum albumine) microsphere, cobalt ferrite nanoparticles dispersed in PLA (polylactic acid) microsphere, cobalt ferrite nanoparticles peptized as ionic magnetic fluid and magnetite nanoparticles surface-coated with dextran and DMSA (dimercaptosuccinic acid) and peptized as biocompatible magnetic fluids were investigated. Transmission electron microscopy and X-ray diffraction measurements were performed in order to obtain the micrographs, diffractograms, average diameter and polydispersity of the investigated nanoparticles. Mössbauer measurements allowed characterization of the nanocomposites magnetic phase (maghemite in BSA and cobalt ferrite in PLA). Photoacoustic measurements were performed and analyzed in terms of three bands (L, S, and C). Dynamic susceptibility measurements were performed in the frequency range of 2 to 80 MHz, at room temperature and liquid nitrogen temperature. Finally, the magnetic resonance technique was employed in the investigation of the magnetic properties of the samples. Magnetic resonance measurements were carried out in a commercial Bruker ESP-300 spectrometer operating in the X-band (9.6 GHz), allowing investigation of the samples as a function of the temperature (100 to 300K) and nanoparticle concentration. The temperature dependence of both resonance field and resonance linewidth were analyzed within the approximation proposed by Morais and coworkers [98, 110, 112].
65

EQUAÇÕES DE LORENZ-CROSS NA FERROHIDRODINÂMICA / Equations LORENZ IN CROSS-FERROHIDRODINÂMICA

SASAKI, Nélio Martins da Silva Azevedo 05 April 2008 (has links)
Made available in DSpace on 2014-07-29T15:07:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao nelio.pdf: 402379 bytes, checksum: 978793fda386f5ccef16f94380d52b6f (MD5) Previous issue date: 2008-04-05 / In this work we investigated the problem of Rayleigh-Bénard for a magnetic binary fluid, i.e., a magnetic fluid, which consist of magnetic nanopartilces stably dispersed in a liquid carrier. The theoretical calculations were performed based on a Lorenz-like model, which transforms a system of partial differential equations into ordinary differential ones. The analysis of the magnetic binary fluid problem used the Navier-Stokes, thermal conduction and mass diffusion equations. The magnetic body force was obtained using the Cowley- Rosensweig tensor as well as the Maxwell equations. The mass flux had included the difusive contribution, associated to Fick s law, and also the thermal diffusion term, due to the Soret effect. Our model consist of a system of eight ordinary differential equations, which were shown to mantain the same mathematical form as the ones obtained earlier by Cross for a non-magnetic binary fluid. However, as expected, our coefficients depend on the magnetic field. According to our investigation on the site www.isiknowledge.com this is the first time in the literature that those equations are obtained, which we named the Lorenz-Cross equations on Ferrohydrodynamics. The validity of our system of equations were, also, checked in the limit of a simple fluid, where our model returns to the Lorenz equations. The only difference is the existence of an effective Rayleigh number, represented by the sum of the Rayleigh number and the magnetic Rayleigh one. Finally, the efect of magnetophoresis in the system of equations had also been discussed. / Neste trabalho investigamos o problema de Rayleigh-Bénard para um fluido binário magnético, ou seja, um fluido magnético, que consiste de nanopartículas magnéticas dispersas em um líqüido carreador.Os cálculos teóricos foram baseados na construção de um modelo tipo Lorenz, pelo qual transformamos um sistema de equações diferenciais parciais em equações diferenciais ordinárias. O sistema de equações para o fluido binário utilizou as equações de Navier-Stokes, condução de calor e difusão de massa.A força magnética foi obtida, usando o tensor eletromagnético de Cowley-Rosensweig, levando em conta as equações de Maxwell. O fluxo de massa considerou o termo difusivo, associado a Lei de Fick, e a contribuição termodifusiva, devido ao efeito de Soret.Nosso modelo consiste de um sistema de 8 equações diferenciais ordinárias, e manteve a mesma forma matemática daquelas obtidas anteriormente por Cross para um sistema binário não-magnético. Entretanto, possui contribuições dependentes do campo magnético. De acordo com nosso levantamento bibliográfico essa é a primeira vez na literatura que essas equações são obtidas, as quais denominamos de equações de Lorenz-Cross na Ferrohidrodinâmica.A validade do nosso sistema de equações foi verificada, também, no limite de um fluido simples, no qual nosso sistema retorna ao modelo tradicional de Lorenz com a diferença da contribuição de um número de Rayleigh efetivo, que representa a soma do número de Rayleigh tradicional com um Rayleigh magnético. A contribuição do efeito magnetoforético para o sistema de equações também foi discutida.
66

Propriedades magneto-ópticas de colóides magnéticos á base de nanopartículas de magnetita recobertas com prata / Magneto-optical properties of magnetic nanoparticles colloids based on magnetite and coated with silver

Lopes Junior, José Carlos Campello 17 May 2010 (has links)
Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2014-08-19T14:30:36Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertacao_Jose Carlos Campello Lopes Jr.pdf: 3551367 bytes, checksum: fc027437d4c362a01703752003b22515 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-08-19T14:30:37Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertacao_Jose Carlos Campello Lopes Jr.pdf: 3551367 bytes, checksum: fc027437d4c362a01703752003b22515 (MD5) Previous issue date: 2010-05-17 / In this work we investigated, theoretically and experimentally, the magneto-optical properties of a magnetic fluid consisting of core-shell nanoparticles, where the core is made of magnetite, while the shell is silver. The theoretical model used was based on Mie s theory, under the electrostatic approximation, i.e. for nanoparticles with diameters much less than the incident wavelength (lambda). A Clausius-Mosotti for a core-shell system was used to calculate the electrical susceptibility of the core-shell nanoparticle for equals to 632 nm. The susceptibility was shown to be strongly dependent on the core diameter and the shell thickness. Nevertheless, a maximum value of 7.20 (greater than isolated nanoparticles of silver, which has 0 = 4.30, or magnetite with 0 = 1.47) was obtained for a fraction f, defined as f = (Dcore/Dcore−shell)3, equal to 0.36. This result suggest that there exist an ideal fraction f for nanocomposites with enhanced optical properties. In order to compare our theoretical results with experimental data a core-shell magnetic fluid was synthesized on the Institute of Chemistry of UFG by the group of Dr. Em´ılia Celma de Oliveira Lima. The nanoparticles were suspended in water at fisiological pH and recovered by a double layer of lauric acid (dodecanoic acid). The nanoparticles were characterized by X-ray diffraction, high resolution electron transmission, energy dispersive X-ray spectroscopy, and vibrating sample magnetometer. The Sturges method was used to obtain the nanoparticle diameter histogram. The data revealed the existence of a bimodal nanoparticle distribution. Both distributions were curve fitted using a lognormal function. The modal diameter of one of them was 9.24 ± 0.03 nm with a dispersity of 0.27 ± 0.02, while for the other one we found a modal diameter of 23.0 ± 0.2 nm with disperisty 0.2 ± 0.1. The energy dispersive X-ray spectroscopy confirmed the existence of magnetite and silver only for larger particle diameters, while the lower ones only magnetite was found. From the experimental analysis we confirmed the synthesis of a magnetic fluid containing 10% of core-shell nanoparticles. Magnetization data was used to estimate the magnetic particle volume fraction. The magneto-optical properties were obtained using a magnetotransmissivity technique, where the polarizer and analyser axis are positioned on the magnetic field direction. The sample containing 10% of core-shell nanoparticles, with a total particle volume fraction of 0.18%, had shown an extinction of light of 100% for a magnetic field of only 500 Oe, while a magnetic fluid with 100% of core nanoparticles, at a similar particle concentration (0.15%), had shown a 50% extinction of light at the same field range. The magnetotransmissivity data were curve fitted with a theoretical model containing only two parameters, one related to the electrical susceptibility and the other to the formation of self-organized nanostructures in the colloid. The mean agglomerate size (nanoparticles forming linear chains) had changed from 2.09 to 3.36 for a particle volume fraction increasing from 0.06% to 0.18%. Using the estimative of the double layer lenght of lauric acid, approximately 2 nm, and analyzing the magnetotransmissivity data for several particle concentrations, we were able to obtain the fraction f of core-shell nanoparticles of 0.17. This result, together with TEM data, allowed us to calculate the core diameter of the core-shell nanoparticle as 13 nm. Indeed such result suggest that in order to be suscessful in coating the nanoparticle with the shell element one might need monodisperse-like nanoparticle systems. / Neste trabalho investigamos, teorica e experimentalmente, as propriedades magneto-´opticas de um fluido magn´etico constitu´ıdo de nanopart´ıculas core-shell (caro¸co-casca), em que o caro¸co ´e feito de magnetita e a casca de prata. O modelo te´orico utilizado baseou-se no modelo de Mie, dentro da aproxima¸c ao eletrost ´atica, que consiste no caso em que o di ametro das nanopart´ıculas ´e muito menor que o comprimento de onda da luz incidente ( ). Uma rela¸c ao de Claussius-Mossotti para o sistema core-shell foi utilizada para o c´alculo da susceptilidade el´etrica da nanopart´ıcula core-shell para lambda=632 nm. A susceptilidade el´etrica do nanocomposto foi fortemente dependente do di ametro do caro¸co e da espessura da casca. Entretanto atinge um valor m´aximo de 7,20 (maior que o de uma nanopart´ıcula de prata com 0 = 4, 30 ou de magnetita 0 = 1, 47) para uma fra¸c ao f, definida como f = (Dcore/Dcore−shell)3, igual a 0,36. Este resultado sugere que existe uma fra¸c ao ideal entre os materiais que proporciona ao nanocomposto resposta m´axima `as propriedades ´opticas. No intuito de comparar nossos resultados te´oricos com dados experimentais, um fluido magn´etico core-shell foi sintetizado no Instituto de Qu´ımica da UFG pelo grupo da Profa. Dra. Em´ılia Celma de Oliveira Lima. As nanopart´ıculas foram suspensas em ´agua em pH fisiol´ogico e recobertas por uma dupla camada de ´acido la´urico (´acido dodecan´oico). As nanopart´ıculas foram caracterizadas por difra¸c ao de raios-X (DRX), microscopia eletr onica de transmiss ao de alta resolu¸c ao (HR-TEM), espectrometria de energia dispersiva de raios-X (EDS) e magnetometria de amostra vibrante (VSM).O m´etodo de Sturges foi utilizado para montar o histograma dos di ametros das nanopart´ıculas. Os dados revelaram a exist encia de uma distribui¸c ao bimodal. Ambas distribui¸c oes foram ajustadas considerando uma distribui¸c ao do tipo lognormal. O di ametro modal de uma delas foi de 9.24 ± 0.03 nm com uma dispers ao de 0.27 ± 0.02, enquanto que para a outra distribui¸c ao foi encontrado um di ametro modal de 23.0 ± 0.2 nm e dispers ao 0.2 ± 0.1. A espectrometria de energia dispersiva confirmou a presen¸ca de magnetita e prata, em quantidades significativas, somente nas part´ıculas de maior di ametro, enquanto nas de menor di ametro foi confirmado a exist encia apenas de magnetita. A partir destas an´alises foi confirmada a s´ıntese de um fluido magn´etico contendo 10 % das nanopart´ıculas do tipo core-chell . Dados de magnetiza¸c ao foram obtidos para estimar a fra¸c ao volum´etrica de nanopart´ıculas magn´eticas. Medidas das propriedades magneto-´opticas foram feitas utilizando a t´ecnica de magnetotransmissividade com polarizador e analisador orientados na dire¸c ao do campo magn´etico aplicado. Amostra contendo10% de suas nanopart´ıculas do tipo core-shell , com uma fra¸c ao volum´etrica total de apenas 0,18%, apresentou uma extin¸c ao da luz de 100% a um campo de apenas 500 Oe, enquanto que uma amostra com 100% de nanopart´ıculas do tipo core , em concentra¸c ao semelhante (0,15%), apresentou uma extin¸c ao de 50% na mesma faixa de campo magn´etico. Os dados de magnetotransmissividade foram ajustados considerando um modelo contendo apenas 2 par ametros, estando um deles relacionado a susceptibilidade el´etrica e outro a forma¸c ao de estruturas auto-organizadas no col´oide. O tamanho m´edio de aglomerados (nanopart´ıculas formando uma cadeia linear) variou de 2.09 para 3.36 para uma fra¸c ao volum´etrica crescendo de 0,06% para 0,18%. Usando dados da literatura acerca da estimativa do comprimento da dupla camada de ´acido la´urico, como sendo de aproximadamente 2 nm, e analisando os dados de magnetotransmissividade para diversas concentra¸c oes de nanopart´ıculas, foi poss´ıvel obter a fra¸c ao f das nanopart´ıculas core-shell como sendo de 0,17. Este resultado, conjuntamente com os dados de TEM, permitiu concluir que o di ametro do caro¸co na nanopart´ıcula core-shell ´e de 13 nm. Este resultado ´e interessante tecnologicamente, pois sugere que, para se obter sucesso no recobrimento de nanopart´ıculas, seja necess´ario, ou ao menos importante, utilizar amostras com baixa dispers ao de di ametros.

Page generated in 0.1017 seconds