Orientador: Sergio Brochsztain / Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Energia, 2013

Orientador: Sergio Brochsztain / Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Energia, 2014

Orientador: Prof. Dr. Sergio Brochsztain / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Energia, 2016. / O presente trabalho visa à utilização de materiais mesoporosos funcionalizados com imidas aromáticas em algumas importantes aplicações do setor energético. Os materiais são constituídos de silicatos (SiO2) mesoporosos com a imida aromática 1,8-naftalimida (NI) ligada covalentemente às paredes dos poros, formando assim um composto híbrido com alto nível de organização. A primeira aplicação destes materiais está relacionada à captação de luz e transferência de energia entre cromóforos localizados no interior destas sílicas. Para isto, o cromóforo doador de energia foi a NI e como aceptor de energia foi a N, N- bis(2,6-dimetilfenil)¿3,4,9,10- tetracarboxilperilenodiimida (DMPDI). Através desta transferência de energia foi possível ajustar a cor de emissão de fluorescência, resultando em emissão branca, sendo interessante para aplicações em diodos emissores de luz (LEDs). Uma segunda utilização dos materiais mesoporosos realizada no presente trabalho esta relacionada à indústria do petróleo e consiste na degradação de asfaltenos através da fotocatálise heterogênea. Neste sistema, as sílicas mesoporosas funcionalizadas com a imida aromática NI foram utilizadas como compostos fotocatalisadores. Para isso, foi avaliado em um primeiro momento o desempenho destes materiais em um sistema de fotocatálise padrão constituído pelo corante azul de metileno (AM) para a subsequente aplicação na degradação dos asfaltenos. Os materiais se mostraram satisfatórios como fotocatalisadores heterogêneos, promovendo a mineralização completa do AM em cerca de 5 horas quando o sistema era irradiado com lâmpada de mercúrio. Testes preliminares mostraram que os materiais foram também efetivos na degradação de asfaltenos. / The present study has as a goal the use of mesoporous materials modified with aromatic imides for applications in the energy field. The materials consist of mesoporous silicas with 1,8-naphthalimides (NI) covalently bound to the inner pore walls. The first application tested was the potential as light harvesting materials. For this purpose, energy transfer between different chromophores within the pores was studied. For these studies, NI was used as the energy donor and N,N'-bis(2,6-dimethylphenyl)¿3,4,9,10-tetracarboxyperylenediimide (DMPDI) as the energy acceptor. It was possible to tune the color of the emission, including white emission, by adjusting the relative amount of the two imides within the pores, showing that the materials have potential applications for the construction of LEDs. A second application that was tested was the use of the mesoporous materials as photocatalysts for the degradation of petroleum asphaltenes. For this purpose, the system was initially tested with methylene blue (MB), a typical pollutant from the textile industry. Complete mineralization of MB was observed after 5 hours of irradiation with a mercury lamp, in the presence of the mesoporous materials modified with NI. Initial tests showed that the materials were also effective in the photodegradation of the asphaltenes.

Orientador: Prof. Dr. José Fernando Queiruga Rey / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Nanociências e Materiais Avançados, 2015. / Neste trabalho foram construídos filmes finos automontados a base da imida aromática N,N¿-(2-fosfonoetil)-3,4,9,10-perilenodiimida (PPDI) utilizando a técnica de fosfonato de zircônio (ZP). Os filmes foram crescidos em substratos de silício e de ITO (óxido de índio dopado com estanho). O crescimento dos filmes foi acompanhado por espectroscopia de absorção no UV-visível no caso dos filmes em ITO e refletância especular no caso dos filmes em silício. No caso de filmes em ITO foram crescidas duas séries de filmes para avaliar os efeitos do tratamento térmico. A caracterização dos filmes foi feita por microscopia de força atômica (AFM) e refletividade de raios-X (XRR). As imagens de topografia obtidas por AFM mostram que o tratamento térmico proporcionou uma cobertura mais completa no substrato de ITO. Os valores de rugosidade quadrática média (RMS) obtidos mostram que a rugosidade dos filmes aumenta inicialmente mas passa a diminuir com a deposição de mais camadas. Isto sugere que o substrato pode influenciar na rugosidade do filme até um determinado número de camadas, e após isto, as camadas de filme previamente depositadas passam a ser o efeito predominante. As curvas de refletividade de raios-X sugerem que os filmes em silício estão mais organizados do que os filmes em ITO, demonstrando a influência do substrato na organização dos filmes automontados crescidos sobre ele. / In this work were constructed self-assembled thin films based on the aromatic imide N, N '- (2-phosphonoethyl) -3,4,9,10-perylendiimide (PPDI) using zirconium phosphonate method (ZP). The films were grown on silicon and ITO (indium-tin oxide) substrates. The growth of the films was monitored by absorption spectroscopy in the UV-visible in the case of films on ITO and specular reflectance in the case of films on silicon. Two series of films were grown on ITO substrates to evaluate the effects of heat treatment. The characterization of the films was made by atomic force microscopy (AFM) and X-ray reflectivity (XRR). The AFM topography images obtained show that the heat treatment provided a more complete coverage of the ITO substrate. The mean square roughness values (RMS) obtained show that the roughness of films initially increases but decrease with deposition of further layers. This suggests that the substrate can influence the roughness of the film up to a certain number of layers, and after that, the previously deposited film layers become the predominant effect. The reflectivity curves of X-rays suggest that the silicon films are more organized than the ITO films, demonstrating the influence of substrate on the organization of self-assembled films grown on it.