Orientador: Teresa Dib Zambon Atvars / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-08T05:02:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barros_DavisonStoraide_M.pdf: 2037047 bytes, checksum: bfc81c7ccb14370261c20ba48859e0ec (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Neste trabalho são estudadas as propriedades fotoquímicas e morfológicas de filmes automontados compostos de um polieletrólito fraco e azocorantes em função das condições impostas nas soluções de origem, como o pH, a força iônica e tamponamento. Na automontagem, os filmes são fabricados pela deposição de camadas alternadas de dois materiais, de cargas elétricas opostas, a partir de suas soluções aquosas em um substrato de vidro. Os materiais usados foram o polieletrólito catiônico hidrocloreto de poli(alilamina) (PAH) e três azocorantes aniônicos: Vermelho do Congo (CR), Ponceau SS (PSS) e Alaranjado de Metila (MO). Foram fabricados filmes de PAH/CR, PAH/PSS e PAH/MO. Para avaliar somente o efeito do pH, foram usados três valores de pH (3, 7 e 10). Para verificar o efeito da força iônica, foram usadas soluções aquosas de cloreto de potássio em diferentes concentrações e, para verificar a influência de tampão, foram usados três sistemas tampão, um para cada valor de pH. Foram usadas as técnicas de espectroscopia UV-vis e turbidimetria para investigar as propriedades espectroscópicas das soluções, dos filmes e a solubilidade do PAH. Foi utilizada a técnica de microscopia de força atômica para verificar a morfologia do filme. Observa-se que a deposição dos corantes e do PAH no filme depende de suas densidades de carga, bem como da presença de outras espécies iônicas em solução. Tanto um aumento do pH como a presença de contra-íons, leva a uma redução da carga do PAH e causa um aumento de sua adsorção no filme, acompanhado de um aumento de rugosidade superficial. Porém, a primeira condição pode ou não diminuir as cargas dos corantes e a segunda enfraquece a atração eletrostática, reduzindo as suas deposições. As interações do par corante-PAH induzem a agregação dos corantes em solução e nos filmes. As diferenças estruturais dos corantes são igualmente importantes, pois o CR e o PSS são os que mais se depositam e apresentam diferentes comportamentos de deposição em função do pH. Verifica-se também que o PAH interage distintamente com diferentes contra-íons, o que pode ser explicado considerando-se a especificidade iônica e não o simples conceito de força iônica / Abstract: In this work, the photochemical and morphological properties of layer-by-layer self¿assembly films made of a weak polyelectrolyte and azodyes are studied in dependence of the solution¿s pH, ionic strength and buffering. In self-assembly technique, films are made from deposition of alternate layers of two compounds, which have opposite electrical charges, from their solutions onto a glass substrate. We employed the polyelectrolyte poly(allylamine) hydrochloride (PAH) which is positively ionized when in aqueous solution and the three different anionic azodyes: Congo Red (CR), Ponceau SS (PSS) and Methyl Orange (MO). Films of PAH/CR, PAH/PSS and PAH/MO were prepared. To investigate only the pH effect, three pH values were used (3, 7 and 10). To investigate the ionic strength, potassium chloride aqueous solution at different concentrations were used and to verify the buffer effect, three buffer systems were used, one for each pH. The UV-Vis Spectroscopy and Turbidimetry were employed to study the spectroscopic properties of the solutions, films and PAH solubility. The Atomic Force Microscopy was used to verify the film morphology. One observes that the dyes and PAH deposition depend on their charge densities as well the presence of other ionic species. An increase in solution¿s pH and/or the presence of counter-ions reduces PAH¿s charge increasing its adsorption on film, accompanied by a higher surface roughness. Differently, the first condition can or cannot reduce the dye¿s charge and the second weakens the electrostatic interaction, reducing dye adsorption. The pair dye-PAH interactions induces the dye aggregation both in solution and film. The structural differences between dyes are equally important, as CR and PSS are the ones that adsorb most and show different deposition behavior in function of solution¿s pH. Also, one verifies that PAH interacts distinctly with different counter-ions, a fact that can be explained considering ionic specificity and not by the simple concept of ionic strength / Mestrado / Físico-Química / Mestre em Química

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.