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VERSÃO FINAL DA TESE DE DOUTORADO DE RICARDO SCHNEIDER Correções Banca 24-02-12 as 19 30 (2).pdf: 6805434 bytes, checksum: 4e1a4cf9c9351d215edfb5bd590bc6b8 (MD5)
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Previous issue date: 2012-01 / Foram desenvolvidos e estudados sistemas vítreos com a capacidade de
formação de nanopartículas e filmes nanoestruturados, quando submetidos a
tratamento térmico, para atuar como parte ativa de dispositivos. As
composições dos sistemas desenvolvidos e avaliados mostraram-se
adequadas para produção de fibras. O crescimento de nanofilmes foi
monitorado em função das condições de tratamento térmico, em temperaturas
características de cada sistema, através de microscopia de força atômica
(AFM) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Um dos sistemas
desenvolvidos no presente trabalho resultou em aplicação como parte ativa de
dispositivos sensores de gás hidrogênio.
As temperaturas características dos sistemas estudados foram
determinadas por análise térmica e utilizadas em simulações dos eventos
térmicos observados. As simulações foram realizadas com rotinas
desenvolvidas no programa Wolfram Mathematica®, possibilitando
caracterização dos mecanismos associados aos processos de cristalização.
As amostras vítreas em forma de fibras puxadas a partir dos sistemas
baseados em compostos de chumbo, GAPAgF e GAPAgO, dopadas com íons
prata, foram obtidas pela fusão dos reagentes de partida em forno resistivo,
seguidas pelo tratamento térmico em torno da temperatura de transição vítrea
(Tg) para produzir o filme de prata nanoestruturado na superfície das fibras.
Um terceiro sistema, baseado em fosfato (NaPONG), apresentou
crescimento de filme nanoestruturado apenas quando submetido a tratamento
térmico em atmosfera redutora, diferenciando substancialmente do mecanismo
envolvido nos sistemas anteriores (GAPAgF e GAPAgO).
O sistema NaPONG apresenta uma capacidade de dissolução de vários
óxidos e compostos, e permitiu a dopagem deste sistema também com íons
Ni2+ e a obtenção de nanopartículas de níquel.
O crescimento do filme nanoestruturado nos sistemas de compostos de
chumbo apresenta forte dependência com a temperatura necessária para o
crescimento do filme. Tal dependência não é observada no sistema baseado
em fosfato, o que permite a obtenção de filmes em temperaturas em torno de
340 °C, abaixo da Tg do sistema. O crescimento das nanopartículas foi
monitorado por AFM em ambos os sistemas, em função do tempo de
tratamento térmico. Detectou-se crescimento de nanoestruturas de prata com
50 nm em apenas um minuto e cinco minutos de tratamento térmico, para os
sistemas GAPAgO e NaPONG, respectivamente.
Quanto às características elétricas, o filme nanoestruturado, que se
apresenta como não-condutor quando obtido nos sistemas baseados em
chumbo, mostrou-se condutor no sistema fosfato, obtido com tratamento
térmico de trinta minutos a 350 °C sob atmosfera de H2. Imagens de MEV
mostram que a condutividade é obtida quando se estabelece o “contato” entre
as nanopartículas que formam o filme, ultrapassando um limiar de percolação,
formando um caminho ininterrupto pelo qual fluirá a corrente elétrica.
Fibras do sistema fosfato com filme condutor foram aplicadas no
desenvolvimento de dispositivos sensores de gás. O dispositivo obtido mostra
sensibilidade ao gás hidrogênio e não aos gases oxigênio e nitrogênio.
Os resultados indicam que o dispositivo desenvolvido pode atuar como
sensor seletivo, com aplicações nas áreas de processos e segurança.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpe.br:123456789/11828 |
| Date | 01 1900 |
| Creators | Schneider, Ricardo |
| Contributors | Santa-Cruz, Petrus |
| Publisher | Universidade Federal de Pernambuco |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Breton |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPE, instname:Universidade Federal de Pernambuco, instacron:UFPE |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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