Este trabalho tem como foco dois aspectos principais: i) O processamento e caracterização de elementos porosos vítreos, a partir de vidro reciclado e ii) A deposição de filmes de quitosana (CHI) e carboximetilcelulose (CMC). O objetivo é a avaliação da interação superficial desses filmes com o herbicida atrazina (ATZ) em meio aquoso. O processamento seguiu o princípio do preenchimento (filler principle), fazendo uso dos sais NaCl e o MgCO3 como fases formadoras de poros. A caracterização mostra que o NaCl, age como um elemento solúvel, inerte, exceto na interface NaCl-matriz vítrea, cuja estrutura cristalina final é a cristobalita. Contrariamente, o MgCO3 reage com a matriz introduzindo novas fases como o CaMg(SiO3)2. A estrutura final, de poros e da matriz, é distinta para cada um dos sais utilizados, principalmente quanto ao aspecto morfológico dos poros e as análises semiquantitativas mostraram que o cátion Na+ na interface vidro-NaCl e o íon Mg++ atuam como modificadores de cadeia. Medidas de porosimetria indicam que nos materiais processados com NaCl apresentam estruturas dos poros abertos com uniformidade na distribuição dos tamanhos e com certa regularidade de formatos quando comparados com os materiais processados com MgCO3. Com respeito à interação herbicida - materiais vítreos, esta foi avaliada por técnicas espectroscópicas, podendo-se inferir que há interação entre as superfícies ativadas quimicamente e a ATZ. A remoção do herbicida por filtragem simples através dos filmes de CHI e filmes de CHI+CMC depositados sobre as membranas foram inferiores numericamente aos valores obtidos pela ação da superfície vítrea ausente de filmes. Entretanto, os resultados indicam que ocorre uma melhor interação entre a CHI e o ATZ, quando ambos estão em solução a pH = 3,0. Por espectroscopia de fotoelétrons excitada por raios-X (XPS) houve o aumento das espécies O (1s), C (1s), N (1s) e Cl (2s) confirmando as interações com o herbicida, porém não sendo possível inferir se esta se dá por algum grupo proveniente da CHI ou por sítios livres disponíveis na superfície vítrea. Análises numéricas indicam remoções de ATZ na ordem de 10-12% com respeito às medidas realizadas em sistemas contendo uma única membrana. Avaliação complementar da remoção do metal (Cd) confirmam a vantagem das superfícies depositadas com CHI, para este tipo de interação, indicando que sistemas compostos podem ser vantajosos na remoção de diversos contaminantes. / This work is focused in two main aspects: i) The processing and characterization of porous vitreous pieces, produced from waste glass and ii) The deposition of chitosan (CHI) and carboximethilcelullose (CMC) on the vitreous surface. The evaluation of the active aspects aiming at interactions with the herbicide atrazine (ATZ) was realized in aqueous medium. The processing follows the filler principle making use of NaCl and MgCO3 as porous phases formation. Characterization showed that NaCl acts as a soluble, inert phase, with interaction over NaCl-Matrix interface, resulting in cristobalite phase as final structure. Conversely, the MgCO3 reacts along the matrix generating new phases such as CaMg(SiO3)2. The final porous and matrix structure also differs to each used salt, mainly concerning morphological aspects of the porous where semiquantitive analysis point to the Na+ in glass-NaCl interface and to Mg++ as the main chain modifiers. Measurements by porosimetry has showed that in the materials processed with NaCl the porous structure are typically open with uniform size distribution and present a certain regularity of forms when compared with the membranes processed with MgCO3. Concerning an herbicide interaction, which was evaluated by spectroscopic techniques inferring interaction between chemically active surfaces and ATZ. The herbicide removal through CHI and CHI+CMC deposited films resulted numerically lower than those values attained to glass surface absent of films. Nevertheless, the results point that to a better interaction between CHI and ATZ when both are dissolved at pH 3,0. By XPS scanning it was possible to follow the variation of the surface concentration with increasing of the elements O (1s), C (1s), N (1s) e Cl (2s) confirming surface interaction, despite not being feasible to define what functional groups take place in the interaction. Numerical analysis presents herbicide removal in the order of 10-12% concerning measure performed over a single membrane. Complementary tests of metal removal (Cd) confirmed the advantage of CHI surface in this type of interaction, making evident that composed filtration system could be ideal in the removal of distinct contaminants.

Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-07-06T10:25:06Z No. of bitstreams: 1 VALDÊNIA DE SOUSA PORTO - TESE (PPGCEMat) 2016.pdf: 3526742 bytes, checksum: fea218c4b8700fd8dd39f8848fdeda24 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-06T10:25:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VALDÊNIA DE SOUSA PORTO - TESE (PPGCEMat) 2016.pdf: 3526742 bytes, checksum: fea218c4b8700fd8dd39f8848fdeda24 (MD5) Previous issue date: 2016-08-09 / Capes / A preocupação da sociedade com a preservação do meio ambiente vem aumentando progressivamente ao longo dos anos. A população tem se voltado para os conceitos de sustentabilidade, e, dessa forma, vários segmentos ligados à ciência e à tecnologia vêm buscando alternativas para controlar ou minimizar danos causados pelo consumo indiscriminado de matéria-prima natural e energia, além do alto volume de resíduos gerados. Diante dessa premissa, o objetivo da pesquisa foi estudar a possibilidade de utilização do resíduo de vidro de lâmpada fluorescente na composição de uma cerâmica porosa celular. Para a realização da pesquisa, as matérias-primas (argila, alumina e resíduo de vidro de lâmpada) foram submetidas aos seguintes ensaios de caracterização: Espectroscopia de Energia Dispersiva de Raio-X (EDX), Análise Granulométrica (AG), Difração de Raios-X (DRX), Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Análise Térmica Diferencial (DTA) e Termogravimetria (TG). Foram formuladas três composições de massa cerâmica porosa com diferentes proporções de argila, alumina e, posteriormente, adicionados 5%, 7% e 10% de resíduo de vidro de lâmpada fluorescente. Para conhecer as propriedades reológicas, as suspensões foram preparadas com 72% de sólido e 28% de água destilada; para as medições de viscosidade aparente, utilizou-se o silicato de sódio de 1,2g.ml-1. O processo de conformação utilizado foi o método da réplica. Os resultados sugerem a possibilidade de reutilização de resíduos de vidro de lâmpadas fluorescentes na espuma cerâmica para a composição 1, contendo 50% de argila, 40% de alumina e 10% de resíduo de lâmpada fluorescente na temperatura de queima de 1250oC, e, para a composição 2, com 43% de argila, 50% de alumina e 7% de resíduo de vidro e lâmpada fluorescente na temperatura de queima de 1300oC. Isso mostra que as peças apresentaram melhor desempenho mecânico do que as composições sem o resíduo vítreo, trazendo, assim, um benefício tecnológico e ambiental. / The concern of society with preservation of environment has been increasing steadily over the years. People have turned to concepts of sustainability and thus various segments related to science and technology have been seeking alternatives to control or minimize damage caused by the indiscriminate use of natural raw materials and energy, besides high volume of waste generated. From this premise, the objective of the research was to study the possibility of using the fluorescent lamp glass residues in cell porous ceramic composition. For conducting the survey, the raw materials (clay, alumina and glass lamp residue) were subjected to the following characterization tests: Energy Dispersive Spectroscopy X-ray (EDX), Sieve Analysis (AG)-Ray Diffraction (XRD), Infrared Spectroscopy Fourier Transform (FTIR), Differential Thermal Analysis (DTA) and thermogravimetry (TG). Three porous ceramic mass compositions were formulated with different ratios of clay, alumina; then, it was added 5%, 7% and 10% of fluorescent lamp glass residue. To know the rheological properties, the slurries were prepared with 72% solid and 28% distilled water, for apparent viscosity measurements, it was used the sodium silicate 1,2g.ml-1. The forming process used was the replica method. The forming process used was the replica method. The results suggest the possibility of reuse of fluorescent lamps glass waste in the ceramic foam to the composition 1, that contains 50% of clay, 40% of alumina and 10% of fluorescent lamp residue in a burn temperature of 1250°C; and to the composition 2, with 43% of clay, 50% of alumina and 7% of fluorescent lamp glass residue on burn temperature of 1300°C. This shows that the parts have better mechanical performance than compositions without the glassy residue, what brings a technological and environmental benefit.

Submitted by Alison Vanceto (alison-vanceto@hotmail.com) on 2017-01-27T11:31:46Z No. of bitstreams: 1 DissJJDM.pdf: 2138364 bytes, checksum: 81a3b370c5733bc609efb97a1674e0e5 (MD5) / Approved for entry into archive by Camila Passos (camilapassos@ufscar.br) on 2017-02-07T15:19:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissJJDM.pdf: 2138364 bytes, checksum: 81a3b370c5733bc609efb97a1674e0e5 (MD5) / Approved for entry into archive by Camila Passos (camilapassos@ufscar.br) on 2017-02-07T15:20:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissJJDM.pdf: 2138364 bytes, checksum: 81a3b370c5733bc609efb97a1674e0e5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-07T15:21:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissJJDM.pdf: 2138364 bytes, checksum: 81a3b370c5733bc609efb97a1674e0e5 (MD5) Previous issue date: 2016-10-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Mixed conductive glassy materials have in their composition, in addition to a glass former, a metallic element in two oxidation states and ions with high mobility, generally alkaline or Ag+ ions. These materials can be used in solid state batteries. However, from a scientific point of view, there are still some issues to be solved, such as the mechanism that best explains the behavior of electric conduction in these materials, and why there is a marked drop in conductivity as a function of composition, for equimolar compositions between the modifier that introduces the ionic conduction, and the transition metal oxide that introduces the electronic conduction. Therefore, to advance the frontier of knowledge about the conduction mechanisms present in mixed conductive glasses, the ternary system of the glass family 0.50[xAg2O(1-x)V2O5].0.50P2O5, (0 ≤ x ≤ 1) was chosen. Each vitreous composition was synthesized and characterized by X-ray diffraction, differential scanning calorimetry, Helium pycnometry, and impedance spectroscopy. The impedance spectroscopy measurements of the composition x=0.6 revealed a semicircle with a deformation at low frequency. This semicircle cannot be adjusted by a single RC circuit. The analysis of the pre-exponential factor and the activation energies of the glasses shows lower values for the glasses rich in vanadium, that is, in the "electronic" region, when compared to the pre-exponential factor of the glasses of the region richest in silver, or in the "ionic" region. This behavior is in accordance with the theoretical expressions for each of the conductivity mechanisms. In an attempt to quantify the ionic and electronic contributions, the electromotive force method (F.E.M) was applied. This method was selected because, theoretically, it allows a precise quantification of the electronic and ionic conductivities. However, the experimental results showed that the generated electrochemical cell did not correspond to the expected one, therefore it was not possible to quantify the ionic and electronic contributions to the total electrical conductivity. / Materiais vítreos condutores mistos apresentam em sua composição, além de um formador de vidro, um elemento metálico em dois estados de oxidação e íons com alta mobilidade, em geral íons alcalinos ou Ag+. Esses materiais podem ser utilizados em baterias de estado sólido. Porém, de um ponto de vista cientifico, ainda existem algumas questões a serem resolvidas, como por exemplo, qual é o mecanismo que melhor explica o comportamento da condução elétrica nestes materiais, e por que ocorre uma queda acentuada da condutividade em função da composição, geralmente para composições equimolares entre o modificador que introduz a condução iônica, e o óxido de metal de transição que introduz a condução eletrônica. Portanto, para avançar na fronteira do conhecimento sobre os mecanismo de condução presentes em vidros condutores mistos, foi escolhido o sistema ternário da família de vidros 0,50[xAg2O(1-x)V2O5].0,50P2O5, (0 ≤ x ≤ 1). Cada composição vítrea foi sintetizada e caracterizada por difração de raios X (DRX), calorimetria diferencial de varredura (DSC), picnometria com Hélio, e espectroscopia de impedância. As medidas de espectroscopia de impedância da composição x=0,6 revelaram um semicírculo com uma deformação em baixas frequências. Este semicírculo não pode ser ajustado por um circuito RC simples. A análise do fator pré-exponencial e das energias de ativação dos vidros mostra valores menores para os vidros ricos em vanádio, isto é, na região “eletrônica”, quando comparados ao fator pré-exponencial dos vidros da região mais rica em prata, ou seja, na região “iônica”. Este comportamento está de acordo com as expressões teóricas para cada um dos mecanismos de condutividade. Na tentativa de se quantificar as contribuições iônicas e eletrônicas, foi aplicado o método da força eletromotriz (F.E.M). Este método foi selecionado por, teoricamente, permitir uma quantificação precisa das condutividades eletrônicas e iônicas. No entanto, os resultados experimentais mostraram que a célula eletroquímica gerada não correspondeu ao esperado, portanto, não foi possível fazer uma quantificação das contribuições iônica e eletrônica à condutividade elétrica total.

Estudos experimentais de sistemas mistos contendo os fluoretos PbF2 e CdF2 vêm revelando o importante potencial tecnológico desses materiais. No entanto, o comportamento tanto estrutural quanto dinâmico desses materiais ainda não é completamente compreendido. A proposta desta tese é a contribuição no entendimento amplo desses sistemas utilizando uma simulação atomística feita por Dinâmica Molecular. Com uso de um potencial efetivo de pares promissor foi possível descrever as propriedades estruturais, dinâmicas e térmicas destes sistemas avaliando-se também a dependência da composição nestas propriedades. As simulações foram realizadas no ensemble NPT (número de partículas, pressão e temperatura constantes) permitindo acompanhar as variações de energia e volume do sistema durante os processos de aquecimento e resfriamento. Foram observadas as descontinuidades nas transições sólido-líquido e líquido-sólido durante estes processos. Esse ensemble aproxima a simulação da realidade experimental uma vez que em geral experimentos são realizados a pressão atmosférica. Na primeira parte dos resultados foram criadas soluções sólidas ideais construídas a partir da rede perfeita do PbF2 onde são escolhidos alguns dos íons de Pb que são substituídos aleatoriamente por íons de Cd. Os resultados da caracterização estrutural destes sistemas foram comparados com medidas de EXAFS mostrando excelente acordo e validando o potencial proposto. Uma vez que o potencial mostrou-se coerente na descrição das interações destes três íons, foram analisados os efeitos da temperatura nestes sistemas. Tanto o PbF2 quanto o CdF2 são sólidos condutores superiônicos onde os íons de flúor apresentam alta mobilidade iônica. O sistema misto composto por estes dois fluoretos, CdxPb1xF2, também é um material superiônico. As propriedades superiônicas do sistema binário foram obtidas pelas simulações mostrando excelente acordo com os dados experimentais. A fusão desses sistemas considerando-se diferentes concentrações dos fluoretos, apresentou um diagrama de fase com menor temperatura de fusão para as composições em torno de 35% de CdF2 , o que está em perfeito acordo com o observado experimentalmente. Sistemas essencialmente diferentes quanto à organização estrutural e homogeneidade, foram obtidos a partir da fusão seguida de diferentes taxas de resfriamento. O resfriamento do líquido feito com taxas rápidas levou a formação de vidros homogênos. Taxas mais lentas de resfriamento Levam a formação de vidros que passam a exibir regiões mais ricas em PbF2 e outras em CdF2 . Taxas de resfriamento ainda mais lentas levam a cristalização dos líquidos, a qual ocorre com tendência de separação de fases e geração de defeitos. Os vidros homogêneos foram aquecidos novamente e apresentaram separação de fase seguida da devitrificação. Essencialmente devido aos defeitos gerados durante os processos de vitrificação, cristalização e devitrificação os vidros e os cristais apresentam maiores mobilidades dos íons fluoretos que os sistemas ideais primeiramente avaliados. Os cristais com separação de fases apresentam também composições que possuem menores valores de temperatura de transição iônica-superiônica. O comportamento de máxima mobilidade em função da temperatura é observado para as composições em torno de 30% de CdF2 em acordo com dados experimentais. A simulação clássica realizada permitiu o acesso microscópico do sistema sugerindo uma descrição para esses sistemas que é de grande valia e nem sempre possível experimentalmente / Experimental studies of binary systems of PbF2 and CdF2 display important technological potential of these materials. Besides that, its structural and dynamical behavior is not well understood. The aim of this theses is to bring a contribution for understand these materials through molecular dynamics simulations. With an adequate interatomic pair potential it was possible to describe the structural, dynamical and thermal properties of the pure systems as well as for solid solutions. All simulations were performed in NPT ensemble (constant number of particle, pressure, and temperature) which allows observing and analyses the energy and volume variation during process of heating and cooling. Solid-liquid and liquid-solid transitions discontinuity were observed during these process. This ensemble resembles experimental reality, once in general experiments are done at atmospheric pressure. Initially, ideal solid-solutions were obtained from perfect PbF2 lattice, where Pb ions were randomly replaced by Cd ions. The molecular dynamics structural characterizations were compared with EXAFS results in excellent agreement, which validates the proposed interatomic potential. Further, thermal effects were also analyzed. Both PbF2 and CdF2 are super ionic solid conductors, where the F ions shows high ionic mobility, The binary system, CdxPb1xF2, is also a super ionic conductor. The super ionic properties for the binary system were simulated displaying excellent agréments with experimental available data. Melting temperature as a function of the CdF2 concentration shows a phase diagram in which the melting temperature has a minimum around 35% of CdF2 , in accord with experimental data. Using different cooling rates, cooling from the melt, result in systems with different structural organization and homogeneity. Cooling from the liquid, with fast cooling rates, results in homogeneous glass. Slow cooling rates produce glass in which there is regions rich in PbF2 and other rich in CdF2 . Slower cooling rates results in the crystallization of the liquid, which large tendency of phase separation and defects. Homogeneous glasses were re-heated resulting in a phase separated system followed by devitrification. Due to the presence of defects during the process of vitrification, crystallization and devitrification, glasses and crystals display greater mobility of F ions than the initial solid solution initially analyzed. The ionic-super ionic temperature occurs for smaller temperatures for some composition of the crystals with phase separation. Maximum mobility as a function of temperature was observed for composition around 30% CdF2 , in agreement with experiments. The classical simulation performed allows detailed microscopic description of the system in which, in general, are not possible experimentally

Esse trabalho descreve a caracterização térmica, estrutural e elétrica do sistema vítreo 50B203-(50-x)PbO-xLiF com x variando de 0,0 a 50,0. A técnica de calorimetria diferencial exploratória (DSC) foi utilizada na determinação das temperaturas características. A difratometria de raios x foi utilizada na detecção e identificação de fases cristalinas originadas durante a síntese ou durante o processo de aquecimento das amostras. As técnicas de espectroscopia Raman e Ressonância Magnética Nuclear (RMN) foram utilizadas na obtenção de informações estruturais da ordem a curto alcance em função da composição das amostras. A técnica de espectroscopia de impedância complexa foi utilizada na determinação das condutividades elétrica em função da quantidade de LiF e da temperatura. Amostras vítreas sem a presença de fases cristalinas foram obtidas para composições contendo no máximo 40moI % de LiF. Através da análise da medida de densidade, foi possível constatar que o aumento da quantidade de LiF leva a formação de uma estrutura mais aberta. A análise do espectro Raman das amostras vítreas mostrou que com o aumento da concentração de LiF, ocorre uma mudança significativa nas unidades estruturais borato presentes nas amostras. Na amostra vítrea contendo 40 mol% de LiF observou-se a existência de uma superunidade estrutural formada por diferentes unidades borato. Apesar dessa variação das unidades borato, as medidas de RMN do 11B mostraram que a razão entre as unidades trigonal B03 e tetraédrica B04 permanece praticamente constante em todo intervalo de composição analisada. A condutividade elétrica aumenta à medida que a concentração de LiF aumenta devido ao aumento do numero de portadores de carga. A 330°C uma condutividade de 3,55 x 10-5 S/cm foi medida para a amostra contendo 40 moI % de LiF. Utilizando as amostras contendo 40 e 45 mol% de LiF preparadas e caracterizadas durante a realização desse trabalho, foi possível construir um dispositivo para ser utilizado na demonstração do processo de condução elétrica em materiais vítreos condutores para alunos do ensino médio / This work describes the thermal, structural and electric characterization of 50B203-(50-x)PbO-xLiF glass system with x varying from 0,0 to 50,0. The differential scanning calorimetry (DSC) technique was used to determine the glass transition and the crystallization temperatures. The X-ray diffraction technique was used to detect and in the identification of the crystallized phases present on the glassy samples after the melt and during the heating. The Raman spectroscopy and the Nuclear Magnetic Resonance techniques were used in order to verify the structural changes induced by the substitution of PbO by LiF on the anionic borate units and on the B03/B04 species ratio. The impedance complex spectroscopy technique was used to evaluate the variation of the electrical conductivity and activation energy as a function of the LiF content. Homogenous glassy sample containing less than 45 mol % of LiF without any trace of crystallization were obtained. The analysis of the Raman spectra shows that as the amount of LiF increases the concentration of anionic borate species changes and that these changes are an indicative of the formation of B-F bonds. However, according to the 11B NMR data, these structural rearrangement should be of such nature that the ratio sup>[3]B/[4]B is near1y invariant. As expected, the electrical conduction increases as the amount of LiF increases because the number of carriers increases. At 330°C; , the conductivity varies from 3.93 x 10-10 (S/cm) for the sample without LiF to 3.55 x 10-5(S/cm) for the sample containing 40 mol % of LiF. The activation energy (Ea) varied respectively from 1.55 eV to 0.97 eV. Using the glassy samples with 40 and 45 mol% of LiF, we could built a set up that can be used to demonstrate the electrical conduction process on glass materials to high school students

O carbono vítreo (CV) é um material carbonoso e é obtido por meio da carbonização de resinas termorrígidas, produzindo artefatos com formas complexas. Devido à sua inércia química e estabilidade a altas temperaturas (acima de 2000oC) em atmosfera inerte, o CV tem um excelente potencial para aplicação em diferentes áreas, como a aeroespacial, médica e química. Considerado como um material frágil, este apresenta como característica intrínseca a presença de poros, os quais variam em quantidade e tamanho em função das condições de processamento e das matérias-primas utilizadas. Os poros possuem uma significativa influência nas propriedades mecânicas, térmicas e elétricas do CV, causando uma larga dispersão das propriedades, principalmente mecânicas. Por meio do controle dos parâmetros de processamento e das matérias-primas é possível monitorar a porosidade. Este trabalho apresenta um estudo envolvendo a probabilidade de fratura usando análise de Weibull de corpos-de-prova de CV ensaiados em flexão em três pontos, correlacionando estes dados com observações obtidas por microscopia óptica assistida por análise de imagens. Os resultados mostram que os parâmetros de processamento como viscosidade da resina furfurílica utilizada, tempo de centrifugação, velocidade de centrifugação da resina e temperatura de cura da resina possuem uma grande influência sobre o tamanho e a distribuição dos poros e, conseqüentemente, sobre a resistência em flexão do CV. Foi determinado que a viscosidade da resina furfurílica igual a 3000 mPa.s é considerada como a mais adequada para o processamento do CV. Os resultados obtidos mostram que a correlação das análises de imagens com os ensaios de flexão em três pontos, tratados pelo uso da análise estatística de Weibull, é uma ferramenta útil para monitorar o processamento do CV.

Neste trabalho, os primeiros filmes de diamante não dopados e dopados com boro foram crescidos sobre substratos de CVR, pela técnica HFCVD, apresentando suficiente adesão para manipulação e ensaios eletroquímicos. Os filmes de diamante foram caracterizados quanto à morfologia e à qualidade cristalina utilizando-se as técnicas de MEV e espectroscopia de espalhamento Raman, respectivamente. A técnica de difração de raios X foi também utilizada para se caracterizar os substratos e os filmes obtidos. A deposição dos filmes em toda a extensão destes substratos tridimensionais, que apresentavam profundidades superiores a 4 mm, visou a obtenção de eletrodos de diamante com alta área superficial. Desta forma, ênfase foi dada aos estudos de variação de parâmetros de crescimento do diamante para maximizar a profundidade de obtenção desses filmes e conseqüentemente obter total cobertura do substrato poroso. A relação entre as propriedades dos substratos, produzidos a diferentes temperaturas de tratamento térmico, e as características morfológicas, qualitativas e eletroquímicas apresentadas pelos filmes, também foi explorada. Para a caracterização eletroquímica foi utilizada a técnica de voltametria cíclica. Estes dados foram importantes para se comparar os eletrodos, com concentração de boro em torno de 1019 átomos.cm-3, em relação aos eletrodos de diamante já amplamente estudados. A faixa de potencial de trabalho em meio aquoso (KCl e H2SO4), a área superficial eletroquímica específica e a reversibilidade do sistema em solução com par redox Fe(CN)63-/4- para os eletrodos de diamante/CVR e de CVR também foram investigadas.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The present investigation aims to, from an archaeological perspective, observe and understand the processes of social change in the city of Salvador of eight hundred, through from the glass’s interpretative potential. Aims to understand behaviors and social practices related to modernity in the nineteenth century in the Salvador city through from the analysis of the vitreous material recovered at house 14, in the São Francisco Street - Centro Histórico de Salvador. The approach enabled understand features and peculiarities of consumption behavior in the 19th century in Salvador through the vitreous objects, as containers of information on everyday living space and of the changes in Brazilian cities, under socio-economic, political and cultural aspects, immersed in the construction of a project of modernity imported. / A presente investigação visa, a partir de uma perspectiva arqueológica, observar e entender os processos de mudança social na cidade de Salvador dos oitocentos, a partir do potencial interpretativo imiscuído no vidro. Tem como objetivo, portanto, compreender práticas e comportamentos sociais relacionados à modernidade na Salvador oitocentista a partir da análise do material vítreo recuperado na casa 14, da Rua São Francisco, no Centro Histórico de Salvador. A abordagem possibilitou perceber características e peculiaridades do comportamento de consumo no século XIX em Salvador através dos objetos vítreos, como contentores de informações sobre o espaço de vida cotidiano e das mudanças ocorridas nas cidades brasileiras, sob aspectos socioeconômicos, políticos e culturais, imersos na construção de um projeto de modernidade importado.

A produção e caracterização de Carbono Vítreo Reticulado (CVR) são estudadas de forma sistemática, considerando seus aspectos morfológicos, estruturais e eletroquímicos, em função da temperatura de tratamento térmico (Heat Treatment Temperature, HTT) utilizada, no intervalo de 700 a 2000 C. O CVR foi obtido a partir da impregnação de uma espuma de PU por uma resina furfurílica obtendo-se uma estrutura do tipo colméia, com porosidade de 70 ppi (pores per inch). O controle e otimização do processo de cura da resina foram estudados, considerando a influência do catalisador e massa da mesma nos aspectos cinéticos e termodinâmicos, utilizando técnicas de viscosimetria, reologia e calorimetria exploratória diferencial. São discutidos os dados de energia de ativação da reação de cura, assim como, a sua ordem de reação, que mostra ser unimolecular. A correlação de dados de reologia e de análise térmica mostra a influência determinante da quantidade de catalisador na energia de ativação da reação de cura da resina e, conseqüentemente, nas propriedades físico-químicas do CVR. Caracterizações estrutural e morfológica do CVR foram feitas por meio de microscopia eletrônica de varredura (MEV), difração de raios X (DRX), espectroscopia de fotoelétrons por raios X (X-Ray Photoelectron Spectroscopy, XPS) e espectroscopia de espalhamento Raman. A correlação de resultados obtidos por essas técnicas, de amostras de CVR obtidas em diferentes HTT, e de dados eletroquímicos, quando o CVR é utilizado como eletrodo de trabalho em medidas de voltametria cíclica em par redox, contribui para um melhor conhecimento das características do CVR. Análises por MEV revelam a presença de bolhas na superfície de suas hastes, quando este é carbonizado em HTT inferiores a 1000 C, o que indica a formação de gases devido à expulsão dos heteroátomos. As imagens de MEV também permitiram calcular a razão entre a área de superfície por unidade de volume do material, em 44 cm2 cm-3. Os resultados de DRX mostram que o aumento da altura de empilhamento lamelar e o decréscimo da distância interplanar estão atrelados ao aumento da HTT, com um melhor ordenamento em 2000 C. Este comportamento está de acordo com resultados de XPS, onde se observa que abaixo de 1300 C existe influência da presença de heteroátomos. Acima deste valor, o comportamento é definido pela organização da estrutura carbonosa, em seus modos de vibração. Análises por espectroscopia Raman confirmam a influência negativa dos heteroátomos no ordenamento da estrutura do material abaixo de 1300 C, bem como a tendência de formação de estrutura grafítica monocristalina com o aumento de HTT. As técnicas Raman e DRX apresentam uma importante contribuição na determinação de La (tamanho de cristalito) em função do HTT utilizado. As medidas de voltametria cíclica mostram que o CVR se comporta como quasi reversível a irreversível, em função da velocidade de varredura utilizada. Particularmente, as amostras de CVR tratadas a 1300 e 1500 C apresentam cinética eletroiônica mais rápida e irreversível do que as demais. As amostras de CVR isolantes, tratadas abaixo de 1000 C, não apresentam resposta eletroquímica significativa, com ausência dos picos de oxidação ou redução.

Neste trabalho são apresentados resultados da caracterização estrutural e morfológica de filmes de oxinitreto de silício (SiOxNy) depositados pela técnica de deposição química a vapor assistida por plasma (PECVD) a baixa temperatura (320°C). O objetivo deste trabalho é relacionar a composição química de ligas amorfas de SiOxNy com suas propriedades ópticas, estruturais, morfológicas e mecânicas visando sua aplicação em dispositivos elétricos, optoeletrônica e microestruturas. A proposta é dar continuidade a trabalhos prévios desenvolvidos no grupo, que demonstraram a viabilidade de controlar a composição química e, como conseqüência, controlar as propriedades como o índice de refração, constante dielétrica e fotoluminescência de filmes de SiOxNy. As condições de deposição foram ajustadas de forma a obter dois tipos de material: filmes de SiOxNy de composição química controlável entre a do SiO2 e a do de Si3N4 e filmes de SiOxNy com composição rica em Si. O material foi caracterizado pelas técnicas de elipsometria, índice de refração por prisma acoplado, RBS (Rutherford Backscattering Spectroscopy), FTIR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy), XANES (X-Ray Absorption Near Edge Spectroscopy) na borda K do Si, O e N, medida de stress residual e microscopia eletrônica de varredura (Scanning Electron Microscopy) e de transmissão (Transmission Electron Microscopy). Os resultados mostraram que os filmes com composição química intermediária entre a do SiO2 e a do Si3N4 apresentam arranjo estrutural estável com a temperatura, mantendo as ligações e a estrutura amorfa mesmo após tratamentos térmicos a 1000°C. Também fora demonstrada a possibilidade de obter um material com baixo stress residual e índice de refração ajustável entre 1,46 e 2, resultados ótimos para aplicações em MOEMS (micro-opto-electro- mechanical systems). Já nas amostras ricas em Si foi observada a formação de diferentes fases, sendo uma delas formada por aglomerados de Si e a outra por material constituído por uma mistura de ligações Si-O e Si-N. Este material apresenta a formação de nanocristais de Si, dependendo do conteúdo de Si e das condições do tratamento térmico, permitindo assim, sua aplicação em dispositivos emissores de luz. / In this work results on the morphological and structural characterization of silicon oxynitride (SiOxNy) films deposited by plasma enhanced chemical vapor deposition technique (PECVD) at low temperature (320°C) are presented. The main goal is to correlate the chemical composition of amorphous SiOxNy alloys to their optical, structural, morphological and mechanical properties intending applications on electrical, optoelectronic and micromechanical devices. The proposal is to continue previous research developed in this group, which demonstrated the possibility of tuning the chemical composition and, consequently, the SiOxNy films properties such as refractive index, dielectric constant and photoluminescence by the precise control of the deposition parameters. The deposition conditions were adjusted in order to obtain to material types, SiOxNy films with tunable chemical composition between SiO2 and Si3N4 and silicon-rich SiOxNy. The characterization was performed by elipsometry, refractive index by coupled prism, RBS (Rutherford Backscattering Spectroscopy), FTIR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy), XANES (X-Ray Absorption Near Edge Spectroscopy) on K edge of Si, O and N, residual stress measurement and Scanning Electron Microscopy (SEM) and Transmission Electron Microscopy (TEM). The films with chemical composition between SiO2 and Si3N4 presented stable structural arrangement with temperature, maintaining the chemical bonds and the amorphous structure after high temperature annealing. Also the results demonstrated the possibility of producing a low residual stress material and an adjustable refractive index since in the 1.46 to 2 range, excellent result for MOEMS devices (micro-opto-electro- mechanical systems applications. For silicon rich-samples the formation of different phases was observed, one formed by Si clusters and other one by a mixture of Si-O and Si-N bonds. Depending on the Si content and on the annealing conditions this material can present nanocristals, results which allowed us to understand and to optimize this material for light emitting devices applications.