Orientador: Marcelo Ornaghi Orlandi / Banca: Sonia Maria Zanetti / Banca: Luis Vicente de Andrade Scalvi / Resumo: O trabalho objetiva a realização do crescimento de materiais nanoestruturados de óxido de zinco (ZnO) pelo método de redução carbotérmica e um estudo de suas propriedades como sensor, utilizando ZnO e distintas fontes de carbono (grafite e negro de fumo) como materiais de partida. Para efeito de comparação, o método hidrotermal assistido por micro-ondas (HAM) também foi utilizado como processo de síntese das nanoestruturas. Os materiais obtidos das sínteses foram caracterizados por difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura com canhão de emissão por campo (MEV-FEG), além de microscopia eletrônica de transmissão (MET). Por meio destas técnicas de caracterização, mostrou-se a eficiência da obtenção de nanoestruturas de óxido de zinco, sendo que a morfologia do material resultante é fortemenete dependente do método utilizado. Testes para sensor de gás e luz foram realizados em amostras selecionadas utilizando como critério sua morfologia nanométrica e uniformidade de crescimento. Para medidas com gás, utilizou-se o oxigênio e também o hidrogênio. A medida foi realizada em uma câmara hermeticamente fechada com controle da temperatura e do fluxo dos gases, onde foi inserido um eletrodo interdigital de alumina com trilhas de contato de ouro para qual foi utilizado para depositar as estruturas de ZnO. Para alimentação do sistema, foi utilizada uma fonte de tensão estabilizada, que é operada remotamente e tem sensibilidade na medida da corrente em picoampére, possibilitando assim maior precisão nas medidas. Para as medidas de sensor de luz, foi utilizado o mesmo eletrodo interdigital supracitado, mas o material foi exposto a uma lâmpada de xenônio com intensidade equivalente à metade da intensidade da luz solar. Com relação às medidas das propriedades como sensor de gás e luz, foram analisados parâmetros como: resposta de sensor, sinal, sensibilidade e tempo de resposta / Abstract: The work aims to conduct a study on the growth of nanostructured materials of zinc oxide (ZnO) by carbothermal reduction process and its sensor properties for both gas and light stimulus. For comparison, the microwave-assisted hydrothermal method (MAH) was also used as synthesis process of nanostructures. The synthesizes materials were characterized by X-ray diffraction (XRD), field emission scanning electron microscopy (FEG-SEM) and transmission electron microscopy (TEM). Through these characterization techniques it was showed that synthesis methods are efficient, and the morphology of the resulting materials depends on the method used. Sensor tests were performed for some samples, using a selection criteria the size and morphology of the material. For sensor characterization it was used hydrogen and oxigen gases. A sealed chamber with controlled temperature and gas flow was used to perform the measurements, whichwas connected to a stabilized voltage source. This source is operated remontly and has a sensibility in the current measurement of picoampére, allowing greater accuracy in the measurement. For the deposition ZnO nanostructures, was used an Alumina interdigital electrode with tracks of gold contact. To measure the light sensor, the same electrode above mentioned was exposed to the beam with an intensity of half of sun radiation (xenon lamp). Regarding the sensor properties (gas ans radiation) it was analyzed the response of the sensor, signal, sensibility and response time, which are essential parameters for the efficiency a sensor material. Through analysis of sensor measurements, it was found that the samples synthesized by HAM had batter sensor performance than the obtained by carbothermal reduction process / Mestre

Orientador: Marcelo Orgaghi Orlandi / Banca: Maria Aparecida Z. Bertochi / Banca: Sonia Maria Zanetti / O Programa de Pós Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi / Resumo: Nos últimos anos, o interesse pelos materiais nanoestruturados vem permitindo que esta seja uma das áreas de maior evolução científica. O estudo das propriedades destes materiais caminha em passos largos e os resultados indicam que existem muitas vantagens em se utilizar materiais em escala reduzida. Neste trabalho, nanoestruturas de óxido de estanho foram sintetizadas pelo método de redução carbotérmica a fim de verificar o comportamento desses materiais como sensores de gás. Os materiais coletados após as sínteses foram caracterizados por difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura de alta resolução (MEV-FEG), microscopia eletrônica de transmissão (MET), análise de área de superfície específica (BET), espectroscopia de absorção na região do ultravioleta e do visível (UV-Vis) e medidas elétricas em corrente contínua. Os resultados mostraram que o controle da atmosfera de síntese permite obter nanoestruturas de óxido de estanho com diferentes estados de oxidação (SnO, SnO2 e Sn3O4). Pelas análises por MEV-FEG foi possível observar que o material crescido na fase SnO é constituído por nanofitas e discos enquanto os materiais crescidos nas fases SnO2 e Sn3O4 são constituídos unicamente por nanofitas. As análises por MET mostraram que os materiais sintetizados são monocristalinos e não apresentam defeitos superficiais aparentes. A partir dos resultados das análises por BET, verificou-se que os materiais têm baixa área superficial devido à ausência de poros na superfície das nanoestruturas. Por meio dos espectros de UV-Vis foi observado que os materiais crescidos em diferentes fases apresentam valores distintos de bandgap. A caracterização elétrica dos materiais permitiu analisar o comportamento das nonoestruturas como sensor de NO2, H2 e CO e os resultados... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In recent years the interest in nanostructured materials has permited it to be an area of great scientific developments. The study of properties of these materials moving in leaps and bounds and results show that there are many advantages in using small-scale materials. In this study were synthesized tin oxide nanostructures by carbothermal reduction method to verify the behavior of these materials as a gas sensor. The materials collected after the synthesis were characterized by X-ray diffraction (XRD), high resolution scanning electron microscopy (FEG-SEM), transmission electron microscopy (TEM), analysis of specific surface area (BET), ultraviolet and visible absorption spectroscopy (UV-Vis) and dc electrical measurements. The results showed that by control synthesis atmosphere it is possible to obtain tin oxide nonomaterials with different oxidation states (SnO, SnO2 and Sn3O4). By FEG-SEM analysis it was observed that the material grown on SnO phase consists of nanoribbons and disks while the grown materials in SnO2 and Sn3O4 phases consist solely of nanoribbons. The TEM analysis showed that the materials synthesized are monocrystalline and show no apparent surface defects. From the results of analyzes by BET, it was found that the materials exhibit low values of surface area due to absence of porous on the surface of nanostructures. Through UV-Vis spectra was observed that the materials grown in different phases have different values of bandgap. The electrical characterization of materials enabled to analyze the behavior of the nanostructures as NO2, H2 and CO sensors and the results showed that all materials exhibit n-type semiconductor behavior and a sensitivity and response time dependent on the concentration of gas and temperature. The best results were achieved when the nanostructures (especially SnO disks) were exposed to NO2 at temperatures... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Carlos Frederico de Oliveira Graeff / Coorientador: Erika Soares Bronze-Uhle / Banca: Francisco Eduardo Gontijo Guimarães / Banca: Marco Antonio Rodrigues Fernandes / O Programa de Pós Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem carater institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi / Resumo: Este trabalho teve como objetivo estudar as características dosimétricas do polímero "poly-[1,1-bis(ethynyl)-4,4-bipheny(bis-tributylphosphine)Pt(11)]" (Pt-DEBP) frente à radiação gama. Para realização dos experimentos dissolveu-se o polímero Pt-DEBP, contendo dez unidades monoméricas, em solventes orgânicos - clorofórmio e totueno. As amostras foram irradiadas em quatro concentrações (0,0500; 0,0375; 0,0250; 0,0113 mg/mL) e em duplicatas, com doses que variaram de 1 a 90 Gy. Os resultados foram avaliados com base em técnicas espectroscópias, como a espectroscopia de absorção óptica (UV-VIs), fluorescência (emissão), fluorescência com resolução temporal (FRT) e infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). Para soluções de Pt-DEBP em clorofórmio, nota-se uma alteração na posição da banca principal (л-л *) de absorção óptica para menores comprimentos de onda (blue-shift), aliado a uma diminuição da intensidade de absorção, á medida em que se aumenta a dose de radiação. Na espectroscopia de fluorescência, observou-se um deslocamento para maiores comprimentos de onda (red-shift) aliado a um aumento de intensidade na banda de emissão com aumento da dose de radiação. Experimentos de FRT, das amostras irradiadas em clorofórmio indicam a presença de um novo centro emissor. Os espectros de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) comprovam a entrada de cloro na cadeia polimérica, justificando o blue-shift obervado nos espectros de absorção e o novo centro emissor responsável pela alteração nos espectros de emissão. Além disso, foi analisado o comportamento linear dos resultados obtidos nos estudos de absorção e fluorescência, tomando como base a relação entre comprimento de onda máxima de absorção com a dose e, para o segundo caso, a relação entre... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This work aimed to study the dosimetric characteristics of the polymer of the polymer"poly-[1,1-bis (ethynyl) -4,4 biphenyl (bis-tributylphosphine) Pt (II)]" (Pt-DEBP) compared to radiation gamma. The Pt-DEBP polymer, containing ten monomer units, was then dissolved in organic solvents as chloroform and toluene. The samples were irradiated at four concentrations (0.0500, 0.250, 0.0113 mg / mL) in duplicate, with radiation doses ranging from 1 to 90 Gy. The results were evaluated based on spectroscopic techniques such as optical absorption spectroscopy (UV-Vis), fluorescence (emission), time resolved fluorescence (FRT) and Fourier transform infrared (FTIR). For DEBP-Pt solutions in chloroform, there is a shift in the position of the main optical absorption band (л-л *) to lower wavelength (blue-shift), allied to a decreasing absorption intensify with increasing radiation dose. In fluorescence spectroscopy, there was a shift to longer wavelengths (red-shift) allied to an increasing emission intensify with increasing radition dose. FRT experiments on irradiated samples dissolved in chloroform indicated the presence of a new emitter center. FTRI spectra show the incorporation of chlorine in polymer chain, justifying the blue-shift observed in the absorption spectra and the new emission center. In addition, the behavior of linear results in the aborption and fluorescence studies was investigated based on the relationship between the wavelength of maximum absorption/emission and the radiation dose. For both cases, a linear behavior was observed in relation to the sample concentration. Repeatability and stability tests were also performed. For the samples dissolved in tolluene, there was no significant shift of the spectrum of absorption or fluorescence for all doses. The results show that the Pt-DEBP polymer dissolved in chloroform can be used as a dosimer for y-ray doses between... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre