PINTO, Raffael Costa de Figueiredo. Caracterização das propriedades estruturais de molibdatos e óxidos nanoestruturados através de espectroscopia Raman. 2013. 153 f. Tese (Doutorado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2014-11-14T18:15:15Z No. of bitstreams: 1 2013_tese_rcfpinto.pdf: 19513880 bytes, checksum: 347a0a66f86770a72458aeaf8a47de65 (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2014-11-14T18:22:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_tese_rcfpinto.pdf: 19513880 bytes, checksum: 347a0a66f86770a72458aeaf8a47de65 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-14T18:22:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_tese_rcfpinto.pdf: 19513880 bytes, checksum: 347a0a66f86770a72458aeaf8a47de65 (MD5) Previous issue date: 2013 / In this work we have been investigated the vibrational properties of nanostructured oxides (monoxides) and modified molybdates with yttrium and indium by means of Raman spectroscopy. In the monoxides nanostructured Al2O3, CeO2, ZrO2, TiO2, MnO2 and SnO2, were focused the pressure and temperature effects over the referred molybdates stability. While for the yttrium and indium molybdates, besides temperature effects also has been studied the pressure effects on them. The change of yttrium concentration in the molybdate allows in some cases remark the Negative Thermal Expansion (NTE). For the nanostructured oxides, the nanoparticles of ZrO2 and TiO2 exhibit different phase transitions at high temperatures due each compound apart. When compared with traditional oxides, the mentioned nanostructured oxides exhibit an excelent catalitic performance in the dehidratation of the glicerol, due synergic effects arising from access to active sites caused by defects in its structure. Due the electronic effect of the CeO2 and its stability at high temperatures, this material is a promising option for catalytic applications. / Neste trabalho foram investigadas as propriedades vibracionais de óxidos nanoestruturados (monóxidos) e molibdatos modificados com ítrio ou índio, através de espectroscopia Raman. No estudo dos monóxidos nanoestruturados Al2O3, CeO2, ZrO2, TiO2, MnO2 e SnO2, foram enfocados os efeitos da temperatura sobre a estabilidade dos mesmos, ao passo que para os molibdatos de ítrio e índio, além dos efeitos da temperatura também foram estudados os efeitos da pressão sobre os mesmos. A modificação da concentração de ítrio nos molibdatos permitiu, em alguns casos, a visualização da expansão térmica negativa (NTE). No caso dos óxidos nanoestruturados, as nanopartículas de monóxidos ZrO2 e TiO2 apresentaram também transições de fases distintas derivadas desses óxidos em temperaturas elevadas. Comparado com os óxidos tradicionais, os referidos óxidos nanoestruturados exibiram um excelente desempenho catalítico na desidratação do glicerol, devido aos efeitos sinergéticos oriundos da acessibilidade dos sólidos aos sítios ativos devido à presença de defeitos na sua estrutura. Em virtude do efeito promotor eletrônico do CeO2 e sua estabilização em elevadas temperaturas, este material é promissor para aplicações catalíticas na produção de óxidos.

ALVES, Daniel de Matos. Métodos computacionais no estudo de fármacos. 2011. 145 f. Tese (Doutorado 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 2015-04-28T21:20:43Z No. of bitstreams: 1 2011_tese_dmalves.pdf: 1682699 bytes, checksum: 23802c487f6a1c08293b04b6fea1611c (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2015-04-29T17:50:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_tese_dmalves.pdf: 1682699 bytes, checksum: 23802c487f6a1c08293b04b6fea1611c (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-29T17:50:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_tese_dmalves.pdf: 1682699 bytes, checksum: 23802c487f6a1c08293b04b6fea1611c (MD5) Previous issue date: 2011 / In this work we performed ab initio calculations on two drugs, benzonidazole and mebendazole, used on the treatment of parasitic infections. The calculations were divided into obtaining the vibrational modes Raman and infrared spectra, molecular dynamics and calculation of the potential energy distribution. We developed the software PEDCALC to calculate the potential energy distribution and classify the vibrational modes. The classification of the vibrational modes is done by comparing the calculated spectra with experimental spectra and the potential energy distribution. We showed that software PEDCALC can produce accurate results of the potential energy distribution, and it is essential tool in the classification of vibrational modes of any molecule. We performed molecular dynamics calculations in the dimer of mebendazole to show the exchange of hydrogen atoms between its monomers, so we observed the dynamics of the tautomerism of this molecule. / Nesse trabalho realizamos cálculos ab initio em dois fármacos, benzonidazol e mebendazol, usados no combate de infecções por parasitas. Os cálculos foram divididos em obtenção dos espectros vibracionais Raman e infravermelho, dinâmica molecular e cálculo da distribuição da energia potencial. Desenvolvemos o software PEDCALC para calcular a distribuição da energia potencial e classificar os modos de vibração. A classificação dos modos de vibração é realizada pela comparação dos espectros calculados com espectros experimentais e a distribuição da energia potencial. Mostramos que o software PEDCALC pode produzir resultados exatos da distribuição da energia potencial, e, é ferramenta essencial na classificação dos modos de vibração de qualquer molécula. Realizamos cálculo de dinâmica molecular no dímero de mebendazol para mostrar a troca de átomos de hidrogênio entre seus monômeros, observamos assim a dinâmica do tautomerismo dessa molécula.

BASTOS, Isabel Cristina Vieira Bento. Crescimento de cristais de L-aspargina monohidratada dopada com metais de transição e propriedades vibracionais a altas temperaturas. 2006. 111 f. Tese (Doutorado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2006. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-05-05T20:23:40Z No. of bitstreams: 1 2006_tese_icvbbastos.pdf: 4185994 bytes, checksum: 9ee81d2fca81e41e58f4a65bdee24309 (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2015-05-07T14:43:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_tese_icvbbastos.pdf: 4185994 bytes, checksum: 9ee81d2fca81e41e58f4a65bdee24309 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-07T14:43:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_tese_icvbbastos.pdf: 4185994 bytes, checksum: 9ee81d2fca81e41e58f4a65bdee24309 (MD5) Previous issue date: 2006 / Neste trabalho foram estudados cristais de L-asparagina monohidratada puro e dopados com os seguintes metais de transição: Ag, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni. Os cristais foram crescidos pelo método de evaporação lenta em duas diferentes temperaturas: ambiente e em torno de 277 K. As porcentagens de compostos dopantes utilizadas nas soluções foram de 1%, 2%, 5% e 7%. A média de tempo para o crescimento dos cristais foi de três semanas, dependendo do pH da solução. Mudanças na coloração e no hábito de crescimento de alguns cristais foram nítidas, indicando que a dopagem teve sucesso. Medidas de Espectroscopia por Emissão Atômica (ICP-AES) foram realizadas para avaliar a quantidade de dopante inserida nos cristais. Posteriormente foram realizadas medidas de espalhamento Raman a temperatura ambiente nos cristais puro e dopados sendo apresentada uma discussão das variações das frequências dos modos devido à dopagem, bem como o surgimento de um novo pico na região de média frequência. Para os espectros da L-asparagina monohidratada dopada com cobre e cromo não foi possível obter a mesma orientação dos demais cristais, sendo o espectro destes bem diferentes dos demais. Também foram realizadas medidas Raman a altas temperaturas nos cristais de L-asparagina monohidratada pura e dopada com cromo. Uma transição de fase estrutural de primeira ordem foi observada nestes cristais e para confirmar as análises realizadas por espectroscopia Raman a altas temperaturas foram realizadas medidas de análise térmicas através das técnicas de análise termogravimétrica (TGA) e calorimetria diferencial de varredura (DSC) nos cristais de L-asparagina monohidratada puros. Destas últimas medidas constatou-se que a transição está associada à perda de quatro moléculas de água da célula unitária, restando no cristal, que fica opaco, apenas as moléculas de L-asparagina.

GONÇALVES, Ricardo Oliveira. Espalhamento Raman polarizado em cristais de L-arginina.HCl:H2O e estudo da L-arginina.2H2O sob altas pressões e sob altas temperaturas. 2012. 127 f. Tese (Doutorado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-06-08T19:50:33Z No. of bitstreams: 1 2012_tese_rogoncalves.pdf: 5273230 bytes, checksum: e2ecec57843458258d1b0a7a56cfc839 (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2015-06-08T19:51:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_tese_rogoncalves.pdf: 5273230 bytes, checksum: e2ecec57843458258d1b0a7a56cfc839 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-06-08T19:51:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_tese_rogoncalves.pdf: 5273230 bytes, checksum: e2ecec57843458258d1b0a7a56cfc839 (MD5) Previous issue date: 2012 / The objective of this Thesis is the study through Raman spectroscopy of two crystals containing amino acid L-arginine: L-arginine monohydrated hydrochloride (LARHCL) and L-arginine dihidrated (LARDH). In the first part of the work it was presented structural and vibrational aspects of LARHCL and LARDH, particularly the distribution of normal modes in terms of the irreducible representations of factor groups C2 and D2, respectively. The room temperature normal modes of LARHCL observed through polarized Raman spectroscopy using nine different scattering geometries was presented. Using ab initio calculations it was possible to tentatively assign the Raman-active normal modes of LARHCL. In another part of the work it is presented the analysis of Raman spectra of LARDH under several temperature and pressure conditions. It was studied the normal modes of LARDH crystal through Raman spectroscopy in the range between 30 oC and 200 oC. From this study it was observed the occurrence of anomalies in the Raman spectra, such as change in the curves dw/dT related to modes of low frequency (at about 45 oC), as well as the fact that, starting from 50 oC, in a heating process, some bands decrease intensity. Such a picture suggested that LARDH crystal undergoes a phase transition between 45o and 50oC. Also, it was possible to note that the spectra recorded between 45o and 60oC were different from those recorded for T < 45oC and for T > 60oC suggesting the coexistence of phases in this temperature interval. Another hypothesis was that the crystal undergoes a phase transition at 45oC, remaining in this phase up to the temperature of 60oC. Additionally, it was possible to perform thermal analysis measurements, differential thermal analysis (DTA) and thermogravimetric analysis (TG). From the DTA it was observed that between 45o and 50oC begins an endothermic event that is observed up to 84oC. A second endothermic event begins and remains up to 109oC. By using TG data it was possible to understand that these two events are related to water that left the crystal, although a small quantity remains in the crystal, as pointed out by Raman spectroscopy. In the final part of the work LARDH crystal under high pressure conditions was studied up to 8 GPa. From this study, in particular the analysis of external modes, it was revealed that the crystal undergoes a phase transition at ~ 2,5 GPa. However, for pressures between 2,5 and 8,0 GPa no additional phase transition was observed, pointing to a great stability of the crystal when compared with other amino acid hydrated crystals. Additionally, there is no great change in the internal mode region of the Raman spectrum, suggesting that the phase transition undergone by LARDH under high pressure conditions can be classified as a conformational one. / Esta Tese teve como objetivo o estudo por meio de espectroscopia Rama de dois cristais contendo o aminoácido L-arginina em sua constituição: a L-arginina monohidratada clorohidrato (LARHCL) e a L-arginina dihidratada (LARDH). Na primeira parte do trabalho foram discutidos aspectos estruturais gerais da LARHCL e da LARDH, em particular a distribuição dos modos normais do material em termos das representações irredutíveis do grupos fatores C2 e D2, respectivamente. Foi realizado um estudo detalhado dos modos normais de vibração da LARHCL à temperatura ambiente através de espesctroscopia Raman polarizada observando-se os modos normais de vibração do material em nove diferentes geometrias de espalhamento. Com o auxílio de cálculo ”ab initio” foi feita a classificação tentativa dos modos normais de vibração da LARHCL ativos no Raman. Numa outra etapa do trabalho analisou-se os espectros Raman da LARDH sob diversas condições de temperatura e de pressão. Realizou-se um estudo dos modos normais do cristal de LARDH através da espectroscopia Raman no intervalo entre 300 e 2000C. Deste estudo observou-se a existência de algumas anomalias nos espectros Raman, como mudança de inclinação de curvas dw/dT para modos de baixa frequência em torno de 45oC, além do fato de que a partir de 50oC algumas bandas vão perdendo intensidade. Estes fatos foram interpretados como uma transição de fase sofrida pelo cristal entre 45o e 50oC. Observou-se que os espectros Raman entre 450 e 60oC eram diferentes dos espectros Raman para T < 45oC e para T > 60oC sugerindo a coexistência de fases neste intervalo de temperatura. Uma outra hipótese foi que o cristal sofreria uma transição de fase em 45oC, ficando nesta fase até a temperatura de 60oC. Foram realizadas medidas térmicas do tipo análise térmica diferencial (DTA) e análise termogravimétrica (TG). Da análise de DTA observou-se que entre 45o e 50oC começa um evento endotérmico que se prolonga até cerca de 84oC. A seguir, um segundo evento endotérmico se inicia, prolongando-se até 109oC. Com o auxílio das medidas de TG compreendeu-se que estes dois eventos endotérmicos estão associados à expulsão das moléculas de água, embora uma pequena quantidade permaneça no cristal como demonstrado pela espectroscopia Raman. Como parte final do trabalho estudou-se cristais de LARDH sob condições de altas pressões até cerca de 8 GPa. Deste estudo inferiu-se pela análise da região dos modos externos, que o cristal sofre uma transição de fase em torno de 2,5 GPa. Entretanto, para pressões no intervalo entre 2,5 e 8,0 GPa nenhuma outra transição de fase foi percebida, o que aponta para uma grande estabilidade do cristal quando comparado a outros cristais hidratados de aminoácidos. Além disso, nas regiões dos modos internos não foram observadas grandes mudanças nos espectros Raman, sugerindo que a transição de fase com a pressão seja do tipo conformacional.

DIAS, Abraão Cefas Torres. Transições de fase induzidas por altas pressões no molibdato de ítrio. 2011. 54 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 2015-10-16T20:35:51Z No. of bitstreams: 1 2011_dis_actdias.pdf: 1005905 bytes, checksum: a59f6134e2c8fd81a00c3c141d402944 (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2015-10-21T20:33:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_dis_actdias.pdf: 1005905 bytes, checksum: a59f6134e2c8fd81a00c3c141d402944 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-21T20:33:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_dis_actdias.pdf: 1005905 bytes, checksum: a59f6134e2c8fd81a00c3c141d402944 (MD5) Previous issue date: 2011 / Neste trabalho investigamos as propriedades vibracionais do molibidato de ítrio hidratado e anidro em função da pressão hidrostática. A análise dos modos vibracionais mostra que esse material experimenta uma transição de fase da estrutura ortorrômbica para uma fase de mais baixa simetria para valores de pressão em torno de 0,3 GPa, provavelmente monoclínica, antes de se transformar em uma estrutura com alto grau de desordem a partir de 2,4 GPa. A transição estrutural da fase ordenada para a fase desordenada não é reversível, indicando que o material provavelmente entrou em um estado de amorfização. O comportamento dos modos vibracionais em função da pressão é discutido tendo como base cálculos de dinâmica de rede.

ANDRADE, Nádia Ferreira de. Os efeitos da temperatura sobre a oxidação de nanotubos de carbono. 2010. 106 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 2015-10-15T18:38:50Z No. of bitstreams: 1 2010_dis_nfandrade.pdf: 8775604 bytes, checksum: 52e5270a1d9edc625ab64487b7ce9af5 (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2015-10-21T20:40:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_dis_nfandrade.pdf: 8775604 bytes, checksum: 52e5270a1d9edc625ab64487b7ce9af5 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-21T20:40:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_dis_nfandrade.pdf: 8775604 bytes, checksum: 52e5270a1d9edc625ab64487b7ce9af5 (MD5) Previous issue date: 2010 / Carbon nanotubes exhibit remarkable physico-chemical properties which have been exploited for applications ranging from materials science to biology. However, most of the aplications requires the chemical modification of the nanotubes in order to exploit their maximum potential. In this context, the development of protocols for treatment and purification is very important. The purpose of this study is to contribute for the understand on how the change of a particular purification parameter, temperature, affects the physico-chemical properties of multi-walled carbon nanotubes (MWNTs) during the purification. One gram (1g) of MWNTs (Ctube 100, CNT Co. Ltd., Incheon - South Korea) were subjected to a reflux with nitric acid 9 mol/L for 12 hours at temperatures 25°C, 75°C, 125°C and 175°C. After refluxed, the samples were cooled down in a heat bath, filtered in vacuum condition using a PTFE membrane of 0, 2 µm and washed with deionized water until the neutral pH of the filtrate was reached. Afterwards, the oxidized MWCNTs were dried in vacuum for 48 h. The experimental techniques used in this work to perform the samples characterization provide results that allow to get information from macro and surface characteristics to those associated with the atomic level. Thermal stability was analyzed by TGA measurements, since many of the functional groups created during the treatment are thermally unstable. Oxidation resulting from treatment introduces polar groups on the surface of MWNTs thus creating the electrostatic stability required for a stable dispersion in aqueous medium. The stability was evaluated for each sample by zeta potential measurements. The amount and type of catalytic residues present in the samples before and after treatment were analyzed by means of EDX and UV-VIS. Techniques confocal Raman spectroscopy measurements allowed the specific analysis of the structural defects created on the surface of the tubes as a consequence of oxidation process. It was found that Raman experiments should be performed on may points of the sample in order to access their average properties. The adsorption capacity of the surface of each sample after treatment, were inspected through specific surface area measurements (BET method). By comparing the results of different techniques it was possible to access the effects of temperature on the treatment on the relevant physico-chemical properties thus allowing us to have well characterized samples that will be useful for further studies in biorelated areas. / Os nanotubos de carbono apresentam extraordinárias propriedades físico-químicas que têm sido exploradas para aplicações que vão desde a ciência de materiais até a biologia. No entanto, a maioria das aplicações requer modificações químicas dos nanotubos de modo a explorar ao máximo seu potencial. Neste contexto, o desenvolvimento de protocolos de tratamento e de purificação é muito importante. O objetivo deste estudo é contribuir para o entendimento de como a mudança de uma variável específica, a temperatura, afeta as propriedades físico-químicas dos nanotubos de carbono de paredes múltiplas (MWNTs) durante a purificação. Um grama (1g) de MWNTs (Ctube 100, CNT Co. Ltd., Incheon - Coréia do Sul) foram submetidos a um refluxo de ácido nítrico 9 mol/L por 12 horas em temperaturas de 25ºC, 75ºC, 125ºC e 175ºC. Após o refluxo, as amostras foram resfriadas em um banho térmico, filtradas em condições de vácuo com uma membrana de PTFE de 0, 2 µm e lavadas com água deionizada até que o pH neutro do filtrado foi atingido. Por último, os MWNTs oxidados foram secos em vácuo durante 48 h. As técnicas utilizadas neste trabalho para a realização das caracterizações forneceram resultados que tratam desde características macro e de superfície até as associadas ao nível atômico. A estabilidade térmica foi analisada por meio de medidas de TGA, uma vez que muitos dos grupos funcionais criados no tratamento são termicamente instáveis. A oxidação resultante do tratamento introduz grupos polares na superfície dos MWNTs e assim cria a estabilidade eletrostática necessária para uma dispersão estável em meio aquoso. A estabilidade foi avaliada para cada amostra por meio de medidas de potencial zeta. A quantidade e o tipo de resíduos catalíticos presentes nas amostras antes e depois do tratamento foram analisados através de medidas de EDX e UV-VIS. Medidas de espectroscopia Raman Confocal permitiram a análise específica dos defeitos estruturais criados sobre a superfície dos tubos, em conseqüência do processo de oxidação. Constatou-se que os experimentos Raman devem ser realizados sobre muitos pontos para poder acessar as propriedades médias das amostras. A capacidade de adsorção da superfície de cada amostra após o tratamento foi inspecionada através de medidas de área superficial específica (método BET). Ao comparar os resultados de diferentes técnicas, foi possível acessar os efeitos da temperatura do tratamento sobre as propriedades físico-químicas relevantes, permitindo assim a obtenção de amostras bem caracterizadas que serão úteis para futuros estudos em áreas biorrelacionadas.

PINTO, Raffael Costa de Figueiredo. Caracterização das propriedades estruturais de molibdatos e óxidos nanoestruturados através de espectroscopia Raman. 2013. 153 f. Tese (Doutorado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-10-26T18:14:10Z No. of bitstreams: 1 2013_tese_rcfpinto.pdf: 19513880 bytes, checksum: 347a0a66f86770a72458aeaf8a47de65 (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2015-10-26T18:14:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_tese_rcfpinto.pdf: 19513880 bytes, checksum: 347a0a66f86770a72458aeaf8a47de65 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-26T18:14:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_tese_rcfpinto.pdf: 19513880 bytes, checksum: 347a0a66f86770a72458aeaf8a47de65 (MD5) Previous issue date: 2013 / In this work we have been investigated the vibrational properties of nanostructured oxides (monoxides) and modified molybdates with yttrium and indium by means of Raman spectroscopy. In the monoxides nanostructured Al2O3, CeO2, ZrO2, TiO2, MnO2 and SnO2, were focused the pressure and temperature effects over the referred molybdates stability. While for the yttrium and indium molybdates, besides temperature effects also has been studied the pressure effects on them. The change of yttrium concentration in the molybdate allows in some cases remark the Negative Thermal Expansion (NTE). For the nanostructured oxides, the nanoparticles of ZrO2 and TiO2 exhibit different phase transitions at high temperatures due each compound apart. When compared with traditional oxides, the mentioned nanostructured oxides exhibit an excelent catalitic performance in the dehidratation of the glicerol, due synergic effects arising from access to active sites caused by defects in its structure. Due the electronic effect of the CeO2 and its stability at high temperatures, this material is a promising option for catalytic applications. / Neste trabalho foram investigadas as propriedades vibracionais de óxidos nanoestruturados (monóxidos) e molibdatos modificados com ítrio ou índio, através de espectroscopia Raman. No estudo dos monóxidos nanoestruturados Al2O3, CeO2, ZrO2, TiO2, MnO2 e SnO2, foram enfocados os efeitos da temperatura sobre a estabilidade dos mesmos, ao passo que para os molibdatos de ítrio e índio, além dos efeitos da temperatura também foram estudados os efeitos da pressão sobre os mesmos. A modificação da concentração de ítrio nos molibdatos permitiu, em alguns casos, a visualização da expansão térmica negativa (NTE). No caso dos óxidos nanoestruturados, as nanopartículas de monóxidos ZrO2 e TiO2 apresentaram também transições de fases distintas derivadas desses óxidos em temperaturas elevadas. Comparado com os óxidos tradicionais, os referidos óxidos nanoestruturados exibiram um excelente desempenho catalítico na desidratação do glicerol, devido aos efeitos sinergéticos oriundos da acessibilidade dos sólidos aos sítios ativos devido à presença de defeitos na sua estrutura. Em virtude do efeito promotor eletrônico do CeO2 e sua estabilização em elevadas temperaturas, este material é promissor para aplicações catalíticas na produção de óxidos.

COELHO, Janilson dos Santos. Estudo das transições de fase nos sistemas Cs4W11O35 e Rb4W11O35 submetidos a variações de temperatura. 2015. 92 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 2016-02-05T19:49:38Z No. of bitstreams: 1 2015_tese_jscoelho.pdf: 6321214 bytes, checksum: 80f37bc0424ebe3853cd053d4fb963c5 (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2016-02-05T19:50:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_tese_jscoelho.pdf: 6321214 bytes, checksum: 80f37bc0424ebe3853cd053d4fb963c5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-05T19:50:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_tese_jscoelho.pdf: 6321214 bytes, checksum: 80f37bc0424ebe3853cd053d4fb963c5 (MD5) Previous issue date: 2015 / The Rb4W11O35 and Cs4W11O35 compounds, belongs to the valence balanced hexagonal tungsten materials with ABxW3-xO9 stoichiometry (with A = Cs, K, Rb, Tl, and B = Bi, Nd, Ta, Zr, Sc, etc.) These materials present interesting physical properties like rich sequence of phase transitions (rich polymorphism), ferroelectric properties and second harmonic generation. Despite of the unknown structures, Rb4W11O35 and Cs4W11O35, of that systems (we mean spatial symmetry), X-ray experiments suggest that rubidium and cesium hexatungstates are isostructural with orthorhombic structure belonging possibly to Pbn21, Pbc21 or Cmm2 space group symmetry. In addition, X-ray diffraction showed that the KNbW2O9, RbNbW2O9 KTaW2O9 compounds are isostructural, crystallizing in the polar noncentrosymmetric space group Cmm2. The aim of this study was to investigate the vibrational properties of the compounds Cs4W11O35 and Rb4W11O35 with special focus on the dependence of vibrational modes with low temperature via infrared spectroscopy. We report in this work results light scattering low temperature experiment in the 295-38 K temperature range and comparing the measures in the infrared range 473-73 K. Also present IR spectra and photoluminescence investigation at room temperature and pressure and lattice dynamics phonons calculation in parent structure. The Cs4W11O35 was doped with a small percentage, 2%, Eu3+ transition metal aiming to use it as a probe to perform measurements of photoluminescence ion. With this procedure, we see that Eu3+, occupies a site of low symmetry. The Rb4W11O35 presents phase transitions at low temperatures, around 200 K and the other around 100 K when analyzed by light scattering and IR spectra. The Cs4W11O35 also present two phase transitions at lower temperatures, around 165 K and the other around 110 K, however, such transitions are visible only light scattering, the modes most likely to suffer action of these transitions are inactive IR. Because the structure of these materials are not known in the literature. We have utilized lattice dynamics phonon calculations on network K0,26WO3 (KNbW2O9) to analyze Rb4W11O35 (Cs4W11O35), since such hexatungstatos have very similar Raman signature such calculations have good agreement with experimental data. The objective of this study was to understand the main aspects of the vibrational properties of K0,26WO3 and KNbW2O9. These results allowed us to interpret the transformation mechanisms of the observed temperature induced phase transitions. The lattice dynamics calculations revealed the existence of radial and tangential motions of oxygen atoms belonging to the hexagonal cavities. The tubular like modes command the dynamics of phase transitions in hexagonal tungsten systems. / Os compostos Cs4W11O35 e Rb4W11O35 pertencem à classe dos bronzes hexagonais de valência balanceada com fórmula geral ABxW3-xO9 (A = Cs, K, Rb, Cs, Tl; B = Bi, Nb, Ta, Zr, Sc, etc.). Estes materiais dielétricos têm atraído um grande interesse, uma vez que eles exibem sucessivas transições de fase, propriedades ferroelétricas e geração de segundos harmônicos. Embora as estruturas dos cristais Cs4W11O35 e Rb4W11O35 não sejam conhecidas ainda, estudos de difração de raios-x mostraram que os hexatungstatos de potássio e rubídio são isoestruturais e a simetria mais provável é a estrutura ortorrômbica, Pbn21, Pbc21, Cmm2. A difração de raios-x também mostrou que os compostos KNbW2O9, RbNbW2O9 e KTaW2O9 são isoestruturais de estrutura ortorrômbica, Cmm2 polar sem centro de inversão. O objetivo do presente trabalho é investigar as propriedades vibracionais dos compostos Cs4W11O35 e Rb4W11O35 com um foco especial na dependência dos modos vibracionais em baixas temperaturas através de espectroscopia infravermelha. Apresentamos medidas de infravermelho à temperatura e pressão ambiente, de fotoluminescência e cálculos clássicos de dinâmica de rede. Relatamos ainda neste trabalho resultados de medidas de espectroscopia Raman a baixas temperaturas no intervalo de 295-38 K e comparamos com medidas de infravermelho no intervalo de 473-73 K. O Cs4W11O35 foi dopado com um pequeno percentual, em torno de 2%, do metal de transição Eu3+ com o objetivo de usá-lo como íon sonda para a realização de medidas de fotoluminescência. Com este procedimento, observamos que o Eu3+, ocupa um sítio de baixa simetria. O Rb4W11O35 apresenta duas transições de fase a baixas temperaturas, uma em torno de 200 K e outra em torno de 100 K, quando analisado por espectroscopia Raman e infravermelho. O Cs4W11O35 também apresenta duas transições de fase a baixas temperaturas, uma em torno de 165 K e a outra em torno de 110 K, porém, tais transições são visíveis somente na espectroscopia Raman; muito provavelmente os modos que sofrem ação destas transições são infravermelho inativos. Pelo fato da estrutura destes materiais ainda não serem totalmente definidas na literatura utilizamos cálculos clássicos de dinâmica de rede no K0,26WO3 (KNbW2O9), para analisar o Rb4W11O35 (Cs4W11O35). Uma vez que, tais compostos são hexatungstatos e os mesmos possuem assinatura Raman muito similar, e o fato desses cálculos possuírem uma boa concordância com os dados experimentais, o entendimento dos principais aspectos das propriedades vibracionais dos hexatungstatos de K0,26WO3 e KNbW2O9, possibilitou uma melhor compreensão das modificações estruturais observadas por meio das mudanças nos espectros Raman e infravermelho dos compostos Rb4W11O35 e Cs4W11O35 durante os experimentos com variação de temperatura. Um aspecto importante dos resultados dos cálculos vibracionais foi a previsão de modos vibracionais tipos tubulares relacionados às cavidades hexagonais dos compostos K0,26WO3 e KNbW2O9.

Nesta dissertação é apresentado um estudo experimental dos modos vibracionais da 5- Azacitosina C3H4N4O e da parafina tricosano C23H48 em altas pressões e temperatura ambiente. Os compostos foram submetidos à alta pressão com auxílio de uma câmara de bigornas de diamante (DAC), com a qual, foram feitas medidas in situ de espectroscopia Raman e de absorção no infravermelho. O deslocamento das principais bandas vibracionais foi acompanhado em pressões de até 13 GPa para a 5-Azacitosina e 11 GPa para a parafina tricosano. Encontrou-se a dependência com o aumento e com a diminuição da pressão para os modos vibracionais observados e foi calculada a taxa de variação do número de onda com a pressão d dP para cada um deles. Na parafina tricosano foi estudado o favorecimento de confôrmeros gauche que levam este composto a um estado de cadeia não estendida devido à desordem conformacional induzida pela pressão. Foram analisadas transições do estado ordenado ao estado de ordem-desordem e deste último ao estado amorfo. A região de estiramento do C-H foi base no monitoramento destas transições de fase. Nesta região foi realizada uma comparação da variação do espectro Raman em função da pressão com outro espectro em função da temperatura obtido na literatura. Procurou-se estabelecer uma correlação entre os efeitos da pressão e temperatura, já que estes dois parâmetros modificam a ordem das cadeias de hidrocarboneto. O comportamento dos espectros vibracionais dos dois compostos investigados, submetidos a altas pressões, indica que as alterações observadas são totalmente reversíveis, mesmo após terem sido submetidos a pressões maiores que 10 GPa. / This dissertation presents an experimental study of the vibrational modes of the 5-Azacytosine C3H4N4O and the tricosane paraffin C23H48 at high pressure and room temperature. These compounds were submitted to high pressure in a diamond anvil cell (DAC) with which we performed in situ measurements of Raman and infrared spectroscopy. The shift of the main vibrational bands was accompanied at pressures up to 13 GPa for the 5-Azacytosine and 11 GPa for the tricosane paraffin. We founded dependence with the pressure variation for the observed modes and calculated the rate of change of wavenumber with the pressure d dP for each one of them. In the tricosane paraffin we studied the favouring of gauche conformers of this compound leading to a state of non-extended chain due to conformational disorder induced by pressure. We analyzed the transitions of the crystalline state to the state of order-disorder and this last to the amorphous state. The C-H stretching region was the base for monitoring these phase transitions. We performed a comparison of Raman spectrum variation in this region as a function of pressure and another spectrum in function of temperature extracted from literature. We have tried to establish a correlation between the pressure effects and those of the temperature, because these two parameters alter the order of the hydrocarbon chains. The behavior of the vibrational spectrum of the two investigated compounds, submitted to high pressures, indicates that the observed changes are fully reversible, even after being submitted to pressures higher than 10 GPa.

Nesta tese, foram estudadas as alterações estruturais induzidas pela variação de pressão e, eventualmente, de temperatura nos compostos Eu3Fe5O12, Gd3Fe5O12, Ag3[Co(CN)6] e Fe[Co(CN)6], que têm em comum a cristalização em estruturas poliedrais abertas. O objetivo geral era investigar a existência e a abrangência de uma possível correlação entre os fenômenos de decomposição e amorfização induzidos por pressão. Além disso, foram implementadas e aperfeiçoadas equipamentos de difração de raios X e espectroscopia Raman, que possibilitam a análise in situ de amostras submetidas a alta pressão. Para as granadas Eu3Fe5O12 e Gd3Fe5O12, foram determinados os módulos de compressibilidade e verificou-se que até pressões de ~30GPa não houve nenhuma transição para outra fase cristalina ou amorfa. Em ambos os compostos, foi observada uma redução significativa do tamanho de cristalito para pressões acima de ~15 GPa, associada a uma importante redução da microdeformação de rede. Para a estrutura Ag3[Co(CN)6], foi comprovada contundentemente a correlação entre os processos de amorfização e de decomposição sob pressão. Para pressões superiores a 14 GPa, a cristalização de prata metálica foi observada depois de um aquecimento moderado a 150°C, enquanto o restante do material permaneceu em uma fase desordenada. Para o Fe[Co(CN)6], foi caracterizada inequivocamente a produção de estruturas amorfas distintas para amostras processadas em alta pressão (7,7 GPa) sob condições de temperatura diferentes. Adicionalmente, a estrutura da fase amorfa obtida a 7,7 GPa/200oC foi modelada usando espalhamento de raios X anômalo e simulação pelo método de Monte Carlo reverso. Os resultados também confirmam que a amorfização induzida por pressão é associada a um processo de decomposição cineticamente impedido, provavelmente associado ao colapso das unidades estruturais octaédricas Co(CN)6 e Fe(NC)6 da fase cristalina de partida e combinado com a possível formação de estruturas CNx tipo grafeno. / In this thesis, we have studied the structural changes induced by pressure and, eventually, temperature variation, in Eu3Fe5O12, Gd3Fe5O12, Ag3[Co(CN)6] and Fe[Co(CN)6], which have in common the crystallization in open framework structures. The overall objective was the investigation of a possible correlation between the phenomena of decomposition and amorphization induced by pressure. In addition, we have implemented and improved X-ray diffraction and Raman spectroscopy facilities for in situ analysis of samples subjected to high pressure. For Eu3Fe5O12 and Gd3Fe5O12 garnets, the bulk moduli have been determined and . no transition to another crystalline or amorphous phase was identified up to the highest investigated pressure (~30GPa). In both compounds a significant reduction in crystallite size was observed at ~15 GPa associated with a significant reduction of the microstrain level. For Ag3[Co(CN)6] the correlation between pressure induced amorphization and decomposition was unambiguously demonstrated. For pressures higher than 14 GPa, after a moderate heating to 150°C, the crystallization of metallic silver was observed, while the remainder material stayed in a disordered phase. For Fe[Co(CN)6], the production of clearly distinct amorphous structures was identified for samples processed under pressure (7.7 GPa) at different temperature. In addition, the structure of the amorphous phase obtained 7.7 GPa/200°C was modeled using anomalous X-ray scattering and simulation by Monte Carlo reverse method. The results also confirmed that the pressure induced amorphization is associated to a kinetically hampered decomposition process, probably related to the breakdown of the structural octahedral units, Co(CN)6 and Fe(CN)6, of the initial crystalline phase, combined with the possible formation of graphene-like CNx structures.