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Estudo dos modos normais de vibração de cristais de DL-Leucina por meio de Espectroscopia Raman / Study of normal modes of vibration in crystals DL-Leucine by Raman spectroscopySilva, José Gláucio da January 2011 (has links)
SILVA, José Gláucio da. Estudo dos modos normais de vibração de cristais de DL-Leucina por meio de Espectroscopia Raman. 2011. 60 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2011. / Submitted by francisco lima (admir@ufc.br) on 2014-06-27T18:47:56Z
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Previous issue date: 2011 / Measures of Raman scattering were made on DL-leucine crystals at room temperature aiming to classify the normal vibration modes, based on group theory studies, as well as the classification of normal modes of other amino acid crystals. A study on the behavior of the DL-leucine normal modes with the temperature between 16 and 296K shows that there aren’t considerable changes on the Raman specters. This means the crystal structure is stable at the considered temperature interval, similarly to what was observed on other amino acid crystals such as L-alanine, L-isoleucine and glycine; however this stability is different than what was observed on the L-leucine crystal, which shows structural change at low temperature. / Foram realizadas medidas de espalhamento Raman em cristais de de DL-leucina à temperatura ambiente com o objetivo de classificar os modos normais de vibração, baseado no estudo de teoria de grupo, bem como a classificação dos modos normais de outros cristais de aminoácidos. Um estudo do comportamento dos modos normais da DL-leucina com a temperatura, entre 16 e 296 K, mostra que não ocorrem grandes mudanças nos espectros Raman. Isto significa que a estrutura do cristal é estável no intervalo de temperatura considerado, em analogia com que foi observado em outros cristais de aminoácidos como a L-alanina, a L-isoleucina, e a glicina; entretanto esta estabilidade é diferente no que foi observado no cristal de L-leucina, que apresenta mudança estrutural a baixa temperatura.
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Propriedades vibracionais de L-Treonina e D-Treonina sob altas pressões / Vibrational properties of L-threonine and D-threonine at high pressuresHolanda, Rocicler Oliveira January 2014 (has links)
HOLANDA, Rocicler Oliveira. Propriedades vibracionais de L-Treonina e D-Treonina sob altas pressões. 2014. 119 f. Tese (Doutorado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2014-10-31T20:15:08Z
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Previous issue date: 2014 / In this work, crystals threonine (C4H9NO3) in the forms L and D were subjected to analysis by Raman spectroscopy. Initially there was an attempt to identify all of the Raman bands for the two samples by comparison with data from other work Raman spectroscopy of amino acids. In a second step we obtained the spectra of the material by varying the thermodynamic parameter hydrostatic pressure. For the D-threonine spectral experiments for the hydrostatic pressure due region was in the range of frequencies between approximately 30 cm-1 and 600 cm-1 and the change in pressure between 0.0 GPa and 8.5 GPa. The results show that the crystal D-threonine undergone two structural phase transitions, the first pressure range between 1.9 and 2.4 GPa and the second pressure range between 5.1 and 6.0 GPa. The crystals of the L-form were reviewed by the pressure of 27.0 GPa in the frequency range between approximately 50 cm-1 and 3300 cm-1. Changes associated with the external modes indicate that the material suffered three reversible phase transitions: the first at 1.6 GPa, 9.2 GPa in the second and a third at 15.5 GPa. A compared with a previous work on L-conformer is also provided. / Neste trabalho, cristais de treonina (C4H9NO3) nas formas L e D foram submetidos à análises através da técnica de espectroscopia Raman. Inicialmente realizou-se uma identificação de todas as bandas Raman para as duas amostras por comparação com dados de outros trabalhos de espectroscopia Raman em aminoácidos. Em uma segunda etapa obteve-se os espectros do material variando o parâmetro termodinâmico de pressão hidrostática. Para a D-treonina a região espectral para os experimentos realizados em função da pressão hidrostática esteve no intervalo de frequência entre aproximadamente 30 cm-1 e 600 cm-1 e a variação da pressão entre 0,0 GPa e 8,5 GPa. Os resultados mostram que o cristal de D-treonina sofreu duas transições de fase estruturais, primeiro no intervalo de pressão entre 1,9 e 2,4 GPa e a segunda no intervalo de pressão entre 5,1 e 6,0 GPa. Os cristais da forma L foram revistos até a pressão de 27,0 GPa no intervalo de frequência entre aproximadamente 50 cm-1 e 3300 cm-1. Modificações associadas aos modos externos indicam que o material sofreu três transições de fase reversíveis: a primeira em 1,6 GPa, a segunda em 9,2 GPa e uma terceira em 15,5 GPa. A comparação com um trabalho anterior sobre o L-confórmero também é fornecida.
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Estudo das propriedades vibracionais do aminoácido DL-metionina por Espectroscopia Raman / Study of vibrational properties of amino acid DL-methionine for Raman SpectroscopyGusmão, Gustavo Oliveira de Meira January 2014 (has links)
GUSMÃO, Gustavo Oliveira de Meira. Estudo das propriedades vibracionais do aminoácido DL-metionina por Espectroscopia Raman. 2014. 87 f. Tese (Doutorado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2014-10-31T21:05:15Z
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Previous issue date: 2014 / In this work, DL-methionine crystals (C5H11NO2S) are investigated by Raman spectroscopy varying the thermodynamic parameters temperature and pressure. Raman scattering measurements were performed on DL-methionine amino acid (C5H11NO2S) in the form at room temperature in the spectral region between 40 and 3200 cm-1. Subsequently the vibrational modes and wave numbers of the isolated methionine molecule through density functional theory (DFT) calculations were computed by implementing the exchange-correlation functional B3LYP and the basis set of 6-31 G (d, p) with the aid the Gaussian 03. The computational calculations reproduced the characteristics of the material in good agreement with the experimental spectrum. Based on this agreement, it was possible to associate the observed wave numbers with atomic displacements in the molecules. Also for the molecule of DL-methionine calculations distribution of potential energy PED were performed, allowing classifying eigenmodes with greater precision and confront those that have been reported in the literature. Measurements of Raman scattering in the crystal of DL-methionine in the spectral region between 50 cm-1 and 3200 cm-1 were performed from room temperature to the temperature of 10 K. In the spectra, no significant changes were observed, only temperature effects associated with decreasing anharmonicity. In the Raman spectroscopy experiments varying the temperature between 298 K and 443 K, it was found that the crystal of DL-methionine has undergone a structural phase transition at around 338 K, which were detected in the Raman spectra through the changes exhibited by the peaks associated with vibrations mainly attributed to carboxyl (CO2-), NH3+ group, CS and CC bonds and CH2 and CH3 groups. The analysis of the Raman spectra obtained after returning to room temperature revealed the crystal DL-methionine retrieves the beta phase. The experiment of thermal analysis confirms the structural phase transition suggested by Raman spectroscopy experiments at high temperatures. Raman scattering as a function of hydrostatic pressure measurements were done in the DL-methionine crystal. The experiments were performed in the spectral range between 50 cm-1 and 1200 cm-1 compressing the sample from atmospheric pressure up to the pressure of 5.1 GPa and then decompressing it to atmospheric pressure. Changes related to the vibrations of the CO2- and NH3+ units and external modes changes show that the crystal undergoes a structural phase transition at 1.5 GPa involving some of the hydrogen bonds. The results of the decompression show that the phase transition is reversible. / Neste trabalho, cristais de DL-metionina (C5H11NO2S) são investigados através de espectroscopia vibracional variando-se os parâmetros termodinâmicos temperatura e pressão. Medidas de espalhamento Raman foram realizadas no aminoácido DL-metionina (C5H11NO2S) na forma à temperatura ambiente na região espectral entre 40 e 3200 cm-1. Posteriormente foram computados os modos vibracionais e os números de onda da molécula isolada da DL-metionina na forma (C5H11NO2S) através de cálculos de teoria do funcional de densidade (DFT), implementando o funcional de troca e correlação B3LYP e a função de base 6-31 G(d,p) com o auxílio do programa Gaussian 03. Os cálculos computacionais reproduziram as características do material em boa concordância com o espectro experimental. Com base neste acordo, foi possível associar os números de onda observados aos deslocamentos atômicos nas moléculas. Ainda para a molécula de DL-metionina foram realizados cálculos de distribuição de energia potencial PED, o que possibilitou classificar os modos normais de vibração com maior precisão e confrontar com as que foram reportadas na literatura. Foram realizadas medidas de espalhamento Raman no cristal de DL-metionina na região espectral entre 50 cm-1 e 3200 cm-1 desde a temperatura ambiente até a temperatura de 10 K. Nos espectros não foram observadas mudanças significativas, apenas redução dos efeitos de anarmonicidade que se refletiu na mudança de intensidades e larguras de linha. Nos experimentos de espectroscopia Raman variando a temperatura entre 298 K e 443 K, verificou-se que o cristal de DL-metionina sofreu uma transição de fase estrutural em torno de 338 K, as quais foram detectadas no espectro Raman através das mudanças nos picos associados principalmente às vibrações atribuídas ao grupo carboxila (CO2-), e ao grupo anino NH3+, e à ligações CS e CSC e grupos CH2 e CH3. A análise dos espectros Raman obtidos após o retorno a temperatura ambiente revelaram que o cristal de DL-metionina recupera a fase inicial. O experimento de análise térmica confirmou a transição de fase estrutural sugerida pelos experimentos de espectroscopia Raman a altas temperaturas. Medidas de espalhamento Raman em função da pressão hidrostática foram realizadas no cristal de DL-metionina. Os experimentos foram feitos no intervalo espectral entre 50 cm-1 e 1200 cm-1 comprimindo a amostra desde a pressão atmosférica até a pressão de 5,1 GPa e em seguida descomprimindo-a até a pressão atmosférica através do uso de uma célula de pressão a extremos de diamante. Mudanças observadas nos modos externos e em modos relacionados às vibrações das unidades CO2 e NH3+ evidenciaram que o cristal sofre uma transição de fase estrutural em 1,5 GPa, envolvendo ligações de hidrogênio. Os resultados obtidos na descompressão da amostra mostraram que a transição de fase é reversível.
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Propriedades vibracionais de L-treonina e D-treonina sob altas pressões / Vibrational properties of L-threonine and D-threonine at high pressuresHolanda, Rocicler Oliveira January 2014 (has links)
HOLANDA, Rocicler Oliveira. Propriedades vibracionais de L-treonina e D-treonina sob altas pressões. 2014. 119 f. Tese (Doutorado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-04-09T20:53:46Z
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Previous issue date: 2014 / In this work, crystals threonine (C4H9NO3) in the forms L and D were subjected to analysis by Raman spectroscopy. Initially there was an attempt to identify all of the Raman bands for the two samples by comparison with data from other work Raman spectroscopy of amino acids. In a second step we obtained the spectra of the material by varying the thermodynamic parameter hydrostatic pressure. For the D-threonine spectral experiments for the hydrostatic pressure due region was in the range of frequencies between approximately 30 cm-1 and 600 cm-1 and the change in pressure between 0.0 GPa and 8.5 GPa. The results show that the crystal D-threonine undergone two structural phase transitions, the first pressure range between 1.9 and 2.4 GPa and the second pressure range between 5.1 and 6.0 GPa. The crystals of the L-form were reviewed by the pressure of 27.0 GPa in the frequency range between approximately 50 cm-1 and 3300 cm-1. Changes associated with the external modes indicate that the material suffered three reversible phase transitions: the first at 1.6 GPa, 9.2 GPa in the second and a third at 15.5 GPa. A compared with a previous work on L-conformer is also provided. / Neste trabalho, cristais de treonina (C4H9NO3) nas formas L e D foram submetidos à análises através da técnica de espectroscopia Raman. Inicialmente realizou-se uma identificação de todas as bandas Raman para as duas amostras por comparação com dados de outros trabalhos de espectroscopia Raman em aminoácidos. Em uma segunda etapa obteve-se os espectros do material variando o parâmetro termodinâmico de pressão hidrostática. Para a D-treonina a região espectral para os experimentos realizados em função da pressão hidrostática esteve no intervalo de frequência entre aproximadamente 30 cm-1 e 600 cm-1 e a variação da pressão entre 0,0 GPa e 8,5 GPa. Os resultados mostram que o cristal de D-treonina sofreu duas transições de fase estruturais, primeiro no intervalo de pressão entre 1,9 e 2,4 GPa e a segunda no intervalo de pressão entre 5,1 e 6,0 GPa. Os cristais da forma L foram revistos até a pressão de 27,0 GPa no intervalo de frequência entre aproximadamente 50 cm-1 e 3300 cm-1. Modificações associadas aos modos externos indicam que o material sofreu três transições de fase reversíveis: a primeira em 1,6 GPa, a segunda em 9,2 GPa e uma terceira em 15,5 GPa. A comparação com um trabalho anterior sobre o L-confórmero também é fornecida.
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Espectroscopias Raman e infravermelho em cristais de aminoácidos: os casos da L-valina e do ácido L-glutâmicoFernandes, César Rodrigues January 2015 (has links)
FERNANDES, César Rodrigues. Espectroscopias Raman e infravermelho em cristais de aminoácidos : os casos da L-valina e do ácido L-glutâmico. 2015. 264 f. Tese (Doutorado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-04-09T21:07:04Z
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Previous issue date: 2015 / Estudar o comportamento dos aminoácidos quando sujeitos a condições extremas de temperatura é o objetivo principal dessa tese. Na L-valina (C_5 H_11 NO_2) foram realizados experimentos de absorção infravermelha, enquanto que experimentos de espalhamento Raman foram realizados nas fases α e β do ácido L-glutâmico (C_5 H_9 NO_4). Para a L-valina, o experimento de infravermelho foi realizado em duas regiões espectrais: na primeira o intervalo analisado foi de ~10 a ~700 cm-1 (englobando a região do infravermelho distante – FAR-IR); na segunda, o intervalo analisado foi de 370 a 4000 cm-1 (englobando a região conhecida como infravermelho médio: MID-IR). Nos experimentos Raman no ácido L-glutâmico, o intervalo espectral entre ~15 e ~4000 cm-1 foi estudado. Nos experimentos de infravermelho, o parâmetro termodinâmico temperatura assumiu valores de 100 K até 300 K espaçados por 20 K. Nos experimentos Raman conseguiu-se um espaçamento de 50 K com a temperatura variando de 18 a 300 K, tanto para a fase α como para a fase β. Na fase β, diversas geometrias de espalhamento foram utilizadas, enquanto que para a fase α somente uma geometria de espalhamento foi analisada. Da análise dos espectros da L-valina foram observados surgimentos e desaparecimentos de modos na região do infravermelho distante (FAR-IR). Um modo de rede localizado em 103 cm^(-1), desdobra-se em dois modos de maneira rápida, e diferente do que seria esperado pela evolução espectral ω x T. Situação inversa, ocorre quando dois modos colapsam em 163 cm^(-1) e, interessantemente, à mesma temperatura que no desdobramento: ~120K. Nas mesmas condições outros dois modos, em ~211 cm^(-1) e em ~216 cm^(-1) se reduzem a um único modo em ~214 cm^(-1). Um pico em ~190 cm-1 desaparece no intervalo 100-120 K. Nesse intervalo também podemos verificar grandes desvios da linearidade das frequências dos modos em 147 cm^(-1), 196 cm^(-1), 225 cm^(-1) e 305 cm^(-1). Mais ainda, os modos vibracionais em 154cm^(-1) e 214 cm^(-1) apresentam descontinuidade (nesse caso, verificadas entre 120 e 160 K). Isso sugere não se tratar de simples mudanças conformacionais, posto que tais ocorrências (desdobramentos, desaparecimentos e fortes não linearidades dos modos) se dão num intervalo particular de temperatura. Pode-se concluir daí que o cristal sofre uma transição de fase estrutural a partir de 120 K, se completando a 100 K. Observe-se que para a região MID, a L-valina não apresenta alterações espectrais significativas: as frequências dos modos no geral são lineares, constantes e sem descontinuidades. As medidas Raman na forma β do ácido L-glutâmico resultaram num número constante de modos de vibração na região dos modos da rede durante todo o resfriamento, o que foi interpretado como estabilidade do material. Entretanto, houve colapso (eg.:~500 cm-1, 200 K, Z(XX)Z; três bandas tornaram-se duas) e surgimento (eg.: ~930 cm-1, 120 K, Z(XX)Z; uma banda torna-se duas) de bandas em outras regiões do espectro. Tais ocorrências foram interpretadas como alteração do ambiente da molécula (~930 cm-1), efeito de “aliasing” dificultando o ajuste por lorentzianas (eg.: ~1070 cm-1), e mudança de conformação. Por não estarem associados a levantamentos nem incrementos de degenerescência, tais comportamentos sugerem estabilidade do ácido L-glutâmico na forma β. Os espectros Raman obtidos para a fase α do ácido L-glutâmico se apresentaram completamente regulares: modos lineares, sem descontinuidades nas frequências nem mudança no número de modos. A partir de todos os resultados obtidos, procurou-se entender que fatores determinam a estabilidade de um cristal de aminoácido. A análise do comportamento desta família de materiais mostra três “níveis” de estabilidade (i) estáveis (e.g.: ácido L-glutâmico e L-isoleucina), (ii) microtransições conformacionais (complexo comportamento vibracional, e.g.: L-alanina) e (iii) cristais que sofrem transição de fase estrutural (e.g.: L-valina e L-leucina). Fatores como ordenamento de cadeias laterais, forças de van der Waals e comprimento médio das ligações de hidrogênio (d ̅_LH) podem influenciar na estabilidade destas estruturas cristalinas. Entretanto, observando somente os comprimentos médios das ligações de hidrogênio (d ̅_LH) foi possível inferir uma relação entre esse valor e a estabilidade: L-valina e taurina sofrem transição (〖d ̅_LH〗_(L-val)=2.92 Å, 〖d ̅_LH〗_tau=2.90 Å), L-alanina ⇒ micro-transição conformacional (〖d ̅_LH〗_(L-ala)=2.83 Å) e ácido L-glutâmico estável (〖d ̅_LH〗_(L-glu(α))=2.771 Å, 〖d ̅_LH〗_(L-glu(β))=2.798 Å). Nota-se que: 〖d ̅_LH〗_(L-glu(α,β))<〖d ̅_LH〗_(L-ala)<〖d ̅_LH〗_(L-val),〖d ̅_LH〗_tau. A L-treonina constitui exceção, pois é estável embora possua 〖d ̅_LH〗_(L-treo)=2.86 Å. Outras técnicas experimentais (e.g.: difração e espalhamento de nêutrons) são sugeridas para serem utilizadas futuramente na abordagem deste problema.
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Estudo do L-histidinato de níquel (II) monohidratado sob condições extremas de temperatura e pressão por Espectroscopia Raman / Study of L-histidinate nickel (II) monohydrous under extreme conditions of temperature and pressure by Raman SpectroscopyMaia, José Robson January 2014 (has links)
MAIA, José Robson. Estudo do L-histidinato de níquel (II) monohidratado sob condições extremas de temperatura e pressão por Espectroscopia Raman. 2014. 106 f. Tese (Doutorado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-04-09T20:15:54Z
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Previous issue date: 2014 / In this work bis(L-histidinato)nikel(II) Monohydrate crystals were obtained by slow evaporation method using 1 mol of NiCl2.6H2O, 2 mols of L-histidine and NaOH. Reitveld refinement of X-ray data confirmed the structure. Raman modes obtained at ambient conditions of pressure and temperature were assigned by comparison with results on similar materials and by density functional theory DFT calculations. PED (potential energy distribution) is also present. Raman spectroscopy measurements were performed from room temperature up to 150 oC in the 50- 3500 cm-1 spectral range. For temperatures higher than 125 oC the modes related with the water stretching disappeared as well as the lattice modes disappeared indicating a phase transition undergone by the crystal. DSC experiments support this assumption. By decreasing temperature up to 18 K in the 40-3500 cm-1 spectral range it was observed modifications only in internal modes, so we believe that some conformational change has been occurred in the molecules of bis(L-histidinate)nikel(II) Monohydrate. High pressure experiments were performed from ambient pressure up to 9,5 GPa in the 50-3500 cm-1 spectral range. Disappearance of modes between 0,4 and 0,8 GPa was interpreted as evidences of a structural phase transition undergone by the crystal. A second set of modifications in the spectra indicates other phase transition experienced by the crystal between 2,6 and 3,2 GPa. The spectrum obtained the realizing pressure points out to the irreverbility of the phase transitions. / Neste trabalho cristais de L-histidinato de níquel (II) monohidratado (Ni(C6H8N3O2)2.H2O) foram obtidos por meio da evaporação lenta do solvente de uma solução saturada de 1 mol de NiCl2.6H2O, 2 mols de L-histidina mais NaOH. Após a obtenção da amostra a confirmação da estrutura deu-se por refinamento do Reitveld. A classificação dos modos vibracionais à temperatura e pressão ambiente foi realizada por comparação com outros materiais e através de cálculos de teoria da densidade do funcional DFT. A distribuição da energia potencial (PED) também foi calculada. Experimentos de espectroscopia Raman variando a temperatura desde a temperatura ambiente até 150 0C, foram realizadas no cristal de L-histidinato de níquel (II) monohidratado no intervalo espectral entre 50 e 3500 cm-1. Para temperaturas superiores a 125 0C o desaparecimento e surgimento de modos na região dos modos da rede bem como na região dos modos internos indicam uma transição de fase estrutural no L-histidinato de níquel (II) monohidratado devido à saída de água. A transição é irreversível pois o espectro obtido após a amostra retornar a temperatura ambiente é bem diferente daquele obtido no início do experimento. Experimentos de DSC corroboram com o experimento de espectroscopia Raman pois indicam a saída da molécula de água do cristal de L-histidinato de níquel (II) monohidratado no valor de temperatura de 140 0C, e ainda perda de massa de água na mesma temperatura (140 0C), relatada pela curva de TG. Nos experimentos de espectroscopia Raman a baixas temperaturas a amostra de L-histidinato de níquel (II) monohidratado foi resfriada desde a temperatura ambiente até 18 K no intervalo espectral de 40 a 3500 cm-1. Observou-se o surgimento de alguns modos internos, porém, como não evidenciou-se mudanças nos modos externos supomos que o material deva sofrer apenas uma mudança conformacional. Os experimentos de espectroscopia Raman a altas pressões foram realizados no intervalo de pressão entre 0,1 e 9,5 GPa, em um intervalo espectral de 50 a 3500 cm-1. Com o aumento da pressão percebe-se o desaparecimento de modos indicando uma transição de fase estrutural entre 0,4 e 0,8 GPa. Aumentando-se ainda mais a pressão observa-se o surgimento de três modos em torno da frequência de 50 cm-1 no intervalo de pressão entre 2,6 e 3,2 GPa. Estas mudanças indicam uma segunda transição de fase estrutural da amostra de L-histidinato de níquel (II) monohidratado. O espectro obtido após a descompressão é idêntico aquele do início do experimento indicando reversibilidade da transição.
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Estruturas Híbridas de Nanotubos de Carbono de Parede Simples e Telúrio / Single Wall Carbon Nanotubes and Tellurium Hybrid StructuresSalomão, Francisco Carlos Carneiro Soares January 2011 (has links)
SALOMÃO, Francisco Carlos Carneiro Soares. Estruturas Híbridas de Nanotubos de Carbono de Parede Simples e Telúrio. 2011. 82 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2011. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-04-23T21:29:45Z
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Previous issue date: 2011 / In this work we use Raman spectroscopy and electron microscopy to characterize hybrid carbon nanotube single-wall and tellurium nanostructures. Carbon nanotubes are important nanostructures due to their electrical, optical and mechanical properties, which makes them attractive for many applications in nanotechnology. However, for a wide range of applications requires the functionalization of the nanotubes in order to better exploit their potential application. Within this area of hybrid structures formed with carbon nanotubes, we highlight the carbon nanotubes interacting with the family of the chalcogen elements, which make them suitable for applications ranging from photonics to biology. The hybrid SWCNT-Te samples were prepared through the generation of anionic species of CNTs, followed by capture of elemental tellurium, using single-wall carbon nanotubes prepared by different methods. Raman spectroscopy data show that the characteristics present in the samples of single wall carbon nanotubes and tellurium used in the functionalization and show differences in comparison with the characteristics observed in the hybrid samples. Changes in the G band frequency, asymmetry and width were observed after the functionalization. We noticed an increase in the relative intensity of band D in the sample in relation to the hybrid single-wall nanotubes used in the functionalization. In the observation of the modes between 100 and 1000 cm-1 we note the contribution of the RBM modes of single wall carbon nanotubes and the modes of tellurium. Raman modes associated with tellurium oxide were found in two of three hybrids samples, which are resonant modes for the laser line of 532 nm (2.33 eV). The process of removal of oxides, by dissolving in acetone PA in ultrasonic bath, proved to be efficient. Even after the removal of oxides, we can still observe the modes related to tellurium and carbon nanotubes in the Raman spectrum of hybrid sample. The electron microscope images show that the hybrid system is presented carbon nanotubes clusters with tellurium nanostructures. / Neste trabalho utilizamos as Técnicas de Espectroscopia Raman e microscopia Eletrônica para caracterizar sistemas híbridos de nanotubos de carbono de parede simples e Telúrio. Os nanotubos de Carbono são nanoestruturas importantes devido às suas propriedades elétricas, óticas e mecânicas, que os torna atraentes para muitas aplicações em nanotecnologia. Porém, para uma grande gama de aplicações se requer a funcionalização dos nanotubos de modo a explorar mais amplamente seu potencial de aplicação. Dentro desta área de estruturas híbridas formadas com nanotubos de carbono, destacamos os nanotubos de carbono interagindo com elementos da família dos calcogênios, que permitiria aplicações desde a fotônica até biológicas. As amostras híbridas SWCNT-Te foram preparadas através de uma técnica de funcionalização chamada Geração de carbânios, utilizando nanotubos de parede simples do tipo HipCo e não HipCo. No estudo de espectroscopia Raman, observamos as características presentes nas amostras de nanotubos de carbono de parede simples e Telúrio utilizados na funcionalização e comparamos com as características observadas nas amostras híbridas. Mudanças na banda G como freqüência, assimetria e largura foram observadas após a funcionalização. Notou-se um aumento na intensidade relativa da banda D na amostra híbrida em relação aos nanotubos de parede simples utilizados na funcionalização. Na observação dos modos entre 100 e 1000 cm-1 notamos a contribuição dos modos RBM dos nanotubos de carbono de parede simples e dos modos do Telúrio. Modos associados a óxido de Telúrio foram encontrados em duas das três amostras híbridas, sendo estes modos ressonantes para a linha de laser de 532 nm (2,33 eV). O processo de retirada dos óxidos, pela dissolução em Acetona P.A, em ultra-som de banho mostrou-se eficiente. Mesmo após a retirada dos óxidos, ainda podemos observar os modos relacionados ao Telúrio e aos nanotubos de carbono no espectro da amostra híbrida. As imagens de microscopia eletrônica mostram que o sistema híbrido se apresenta como nanocabos coaxias, de nano tubos de carbono envolvidos por Telúrio.
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Espectroscopia Raman de policristais de clorohidrato de L-cisteína sob altas pressões / Raman Spectroscopy of L-cisteína HCl policrystals under high pressuresCoelho, Marcelo Nunes January 2010 (has links)
COELHO, Marcelo Nunes. Espectroscopia Raman de policristais de clorohidrato de L-cisteína sob altas pressões. 2010. 65 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2010. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-05-20T20:21:35Z
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Previous issue date: 2010 / Neste trabalho foi feito o estudo do comportamento dos modos vibracionais presentes nos espectros Raman de policristais de cloridrato de L-cisteína, submetidos a condições diversas de press~ao entre 0 e 6,86 GPa. Para as medidas de pressão foi utilizada uma célula de pressão com extremos de diamante do tipo National Bureau of Standard. Veri ficou-se uma mudança significativa em praticamente todas as regiões do espectro Raman da amostra, por volta de 0,8 GPa, inclusive na região relacionada aos modos da rede. Essa alteração nos espectros é um indicativo de que uma transição de fase estrutural ocorreu nesse valor de pressão. Neste valor de pressão também foi observado o surgimento de uma banda que foi associada a uma vibração de estiramento CC e uma banda entre 3300 e 3400cm-1. Entre 1,66 e 2,31 GPa ocorrem mudanças em alguns modos internos, embora não estejam associadas a alguma transicão de fase. Veri cou-se também, que algums espectros apresentam mudanças suaves entre 3,5 e 4,5 GPa. Embora elas não ocorram na região dos modos externos e, portanto, não estejam associadas à mudança de simetria do cristal. Finalmente, fazendo-se um estudo de descompressão, compreende-se que a transição de fase é reversível.
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Estudo das propriedades vibracionais do molibidato de sódio hidratado por espectroscopia Raman em função da pressão hidrostática / Study of the vibrational properties of the sodium molybdate dihydrate under pressureLima, Cleânio da Luz January 2008 (has links)
LIMA, Cleânio da Luz. Estudo das propriedades vibracionais do molibidato de sódio hidratado por espectroscopia Raman em função da pressão hidrostática. 2008. 87 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2008. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-06-09T18:03:35Z
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Previous issue date: 2008 / The molibidatos up a large class of inorganic compounds and have been the subject of several investigations. Usually the members of this family have Y2XO4.nH2O general formula, where Y = (Na, Ca), X = (Mo, S, W, Mn) with n = (0, 1, 3, 4...). The Na2MoO4.2H2O was studied through experiments of Raman spectroscopy aimed at investigating the effects of hydrostatic pressure on their properties structural and vibrational. The material Na2MoO4.2H2O experiencing a transition phase when the compressor is half the mixture of alcohols, this transition is structural. When the compressor is the way nujol (mineral oil) Na2MoO4.2H2O try the two-phase transitions. The difference for these events is that the Na2MoO4.2H2O interacts with the environment compressor alcohol, since the pressure to relax the spectrum of the material presents itself as being semidesidratrado not going back to the original phase. When the compressor means is the nujol, as well as an additional step, the Na2MoO4.2H2O, in the process of relaxation, restores the original phase, where the interim stage is deleted due to the effect of hysteresis. Therefore, it identifies three distinct phases in Na2MoO4.2H2O, in a range of 0 to 3.0 GPa (phase α), another between 3.0 and 4.0 GPa (phase δ) and third over 4.0 GPa (phase β). The first transition from phase α to phase δ is a conformal transition, due to distortions in tetraedros MoO4, leaving the group of symmetry D2h 15. The second transition is a structural transition due to the collapse of two modes in a single event, especially in the modes of the network, which indicates a transition to a structure for greater symmetry than the previous (possibly of the orthorhombic for tetragonal). / Os molibidatos constituem uma grande classe de compostos inorgânicos e têm sido o objeto de várias investigações, devido o estudo ainda não realizado no mesmo usando espectroscopia Raman em função da pressão e as diversas aplicabilidades em diversos campos de estudos do Na2MoO4.2H2O nos motivamos a realiza este estudo. Geralmente os membros desta família possuem fórmula geral Y2XO4.nH2O, onde Y = (Na, Ca), X = (Mo, S, W, Mn) com n = (0, 1, 3, 4...). O Na2MoO4.2H2O foi estudado através de experimentos de espectroscopia Raman visando investigar os efeitos da aplicação de pressão hidrostática em suas propriedades estruturais e vibracionais. Na célula de pressão (DAC, do inglês Diamond Anvil Cell, que permite a obtenção de pressão de 0-10GPa) foram utilizados como meios compressores uma mistura de álcoois (metanol e etanol na proporção de 4:1) e óleo mineral (Nujol). O material Na2MoO4.2H2O experimenta uma transição de fase quando o meio compressor é a mistura de álcoois, sendo esta transição estrutural. Já quando o meio compressor é o nujol (óleo mineral) o Na2MoO4.2H2O experimenta duas transições de fase. A diferença para tais acontecimentos é que o Na2MoO4.2H2O interage com o meio compressor álcool, uma vez que ao relaxar-se a pressão o espectro do material apresenta-se como se estivesse semidesidratrado não voltando para a fase original (fase α). Quando o meio compressor é o nujol, além de uma fase adicional, o Na2MoO4.2H2O, no processo de relaxamento, recupera a fase original, sendo que a fase intermediária é suprimida devido ao efeito de histerese. Portanto, identificam-se três fases distintas no Na2MoO4.2H2O, uma no intervalo de 0 a 3,0 GPa (fase α), outra entre 3,0 e 4,0 GPa (fase δ) e a terceira acima de 4,0 GPa (fase β). A primeira transição da fase α para a fase δ é uma transição conformacional, devido a distorções nos tetraedros MoO4, saindo do grupo de simetria D2h15. A segunda transição é uma transição estrutural devido ao colapso de dois modos em um único modo, principalmente na região dos modos da rede, o que indica uma transição para uma estrutura de maior simetria que a anterior (possivelmente de ortorrômbica para tetragonal).
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Caracterização de Óxidos Nanoestruturados através de Espectroscopia Raman em condições de pressões elevadas / Characterization of Nanostructured oxides by Raman spectroscopy at high pressures conditionsSilva, Antônio Neves da January 2015 (has links)
SILVA, Antônio Neves da. Caracterização de Óxidos Nanoestruturados através de Espectroscopia Raman em condições de pressões elevadas. 2015. 115 f. Tese (Doutorado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-06-11T18:16:10Z
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Previous issue date: 2015 / Raman spectroscopy studies has been used to investigate the structural properties of nanocasted oxides, CeO2 (Ce), ZrO2 (Zr), TiO2 (Ti), SnO2 (Sn), MnOx (Mn), CeO2−Al2O3 (CeAl), CeO2−MnO2 (CeMn) and NiO−Al2O3 (NiAl), obtained from nanocasting technique. The studies were collaborated by Transmission Electron Microscopy (TEM) and Infrared Spectroscopy with Fourier transform (FT-IR) techniques. The results suggested that Ce, Sn and Mn monoxides have structural defects (vacancies) derived from the preparation method of the solids. This result is indeed not common for ordinary oxides. At room pressure Ti anatase is tetragonal belonging to D4h19 (I41/amd) space group and changes for the monoclinic phase at pressures around 14 GPa. With pressure release Ti changes to orthorhombic phase. The sample Mn showed a phase transition at about 17,5 GPa, whose phase is still unknown. For all samples the spectra appear strongly influenced by the particle size, shape and structure of the material, especially in the position value of pression for phase transition. The Ce, Zr and Sn remained stable up to the maximum pressure achieved and Ti and Mn showed phase transition. TEM analysis estimated the average nanoparticle size of 9 nm (Ce), 34 nm (Sn), 54 nm (Mn), 10 nm (CeMn) and 8 nm (CeAl); and distance between crystallographic planes of d111 = 0,3 nm (Ce), d110 = 0,33 nm (Sn), d111 = 0,36 nm (Mn), d111 = 0,32 nm (CeMn) e d111 = 0,3 nm (CeAl). The nanoparticles sizes for Ce, CeMn and CeAl, obtained from Raman spectroscopy data were 7, 8 and 3 nm, respectively, wich agree well with the results of TEM. The images suggest that all the nanoparticles were distributed over the remaining silica surface. All nanoparticles were agglomerated in some regions, due to the fact that in the silica-based nanocomposites, calcination leads to migration to nucleation sites. The FT-IR spectra indicated the presence of modes related to vibrations of OH bonds in na- nostructures; and the vibrations of Ce-O, Sn-O and Mn-O bonds of Ce, Sn and Mn oxides, respectively. The spectra of sample CeMn showed that the interaction between Mn and Ce can break the structure of the fluorite type and form oxygen vacancies in the Ce structure whereas the CeMn and NiAl high pressure results showed line broadening, decreasing in modes intensity and remained stable until the maximum pressure value reached, 14 and 18 GPa respectively. The stability of CeAl was maintained up to 36 GPa, in contrast with that observed for Ce monoxide, in which a phase transition occurs at about 35 GPa to a structure of PbCl2 orthorhombic (space group D2h16). The introduction of oxide Al2O3 in the structure of CeO2 increases the stability of this structure. The effect of varying laser power incident in nanostructured oxides showed an increase in intensity in all nano oxides spectra with the increasing laser power. Mn oxide, in particular, presented an increase in the modes related to defects due to vacancies generated by OH removing. / Neste trabalho caracteriza-se os óxidos de Cério (Ce), Zircônio (Zr), Titânio (Ti), Estanho (Sn), Manganês (Mn), CeO2−Al2O3 (CeAl), CeO2−MnO2 (CeMn) e NiO−Al2O3 (NiAl), sintetizados a partir do método da nanomoldagem, por espectroscopia Raman a altas pressões, Microscopia Eletrônica de Transmissão (TEM) e Espectroscopia na região do Infravermelho com transformada de Fourier FT-IR. Os resultados sugerem que os monóxidos Ce, Sn e Mn possuem defeitos estruturais (vacâncias) derivados do método de preparação dos sólidos. Na pressão ambiente Ti anatase é tetragonal pertencendo ao grupo espacial D4h19 (I41/amd) e muda para a fase monoclínica, em pressões em torno de 14 GPa. Ao se realizar a descompressão Ti muda para a fase ortorrômbica. A amostra Mn mostrou uma transição de fase em cerca de 17,5 GPa, cuja fase ainda é desconhecida. Através da análise de TEM, estimou-se o tamanho médio das nanopartículas de 9 nm (Ce), 34 nm (Sn), 54 nm (Mn), 10 nm (CeMn) e 8 nm (CeAl); e distância entre planos cristalográficos de d111 = 0,3 nm (Ce), d110 = 0,33 nm (Sn), d111 = 0,36 nm (Mn), d111 = 0, 32 nm (CeMn) e d111 = 0,3 nm (CeAl). Os tamanhos médios estimados para o Ce, CeMn e CeAl, através dos dados de espectroscopia Raman foram de 7, 8 e 3 nm respectivamente, em concordância com os resultados de TEM. As micrografias sugerem que todas as nanopartículas estavam distribuídas sobre a superfície da sílica remanescente e todas apresentaram-se aglomeradas em algumas regiões, devido ao fato de que em nanocompostos à base de sílica, a calcinação conduz à migração para sítios de nucleação. Os modos identificados nos espectros FT-IR foram relacionados às vibrações das ligações O-H nas nanoestruturas e às vibrações das ligações Ce-O, Sn-O e Mn-O dos óxidos Ce, Sn e Mn, respectivamente. Os experimentos sob condições de altas pressões do CeMn mostram que a interação entre Mn e Ce pode deformar a estrutura do tipo fluorita e formar vacâncias de oxigênio na rede de Ce. Os óxidos CeMn e NiAl apresentaram alargamento de linha, diminuição na intensidade dos modos e permaneceram estáveis até o valor máximo de pressão alcançado, 14 e 18 GPa respectivamente. Para o sólido CeAl, a estabilidade da fase cúbica é mantida até 36 GPa, fato oposto àquele observado para o monóxido Ce, no qual ocorre uma transição de fase em cerca de 35 GPa para uma estrutura do tipo PbCl2 ortorrômbica (grupo espacial D2h16). Conclui-se que a introdução do óxido Al2O3 na estrutura do CeO2 aumenta a estabilidade dessa estrutura. Os experimentos com a variação da potência mostraram que o aumento na potência está relacionado a um aumento na intensidade dos modos em todos os óxidos. O óxido Mn, em particular, apresentou um aumento nos modos de defeitos devido às vacâncias geradas pela eliminação da água presente, evidenciado pelos modos do grupo OH.
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