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Estudo térmico e vibracional dos cristais de β-alanina pura e dopada com prata / THERMAL AND VIBRATIONAL STUDY OF β - ALANINE CRYSTALS PURE AND DOPED WITH SILVER

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-05-05T20:54:58Z
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Previous issue date: 2016-12-12 / In this work a study on the influence of silver (Ag+ ) in the crystal structure of the crystal β - alanine. The introduction of doping in a crystal lattice can change its physical properties and its growth habit. These changes in the structure can optimize the technological applications of these crystals. The crystals of β - alanine and pure β - alanine doped with silver ions (Ag +) were grown by the method of slow evaporation of solvent resulting in good quality crystals. Characterization was carried measured by X-ray diffraction, thermogravimetry, differential thermal analysis, differential scanning calorimetry and Raman scattering at room temperature and at high temperatures. After twenty days of rest, we obtained the pure and doped crystal growth in a solution with pH 6.2 and 6.8. With the diffractogram of the pure and doped and analyzes the Rietveld method, it was found that at room temperature the β -pure Alanine and doped with Ag + crystallize in the space group of orthorhombic structure P, b, c, a (61) , α, β, γ = 90 °. The refinement of quality parameters were satisfactory, with RWP = 14.32% and S = 1.23 for the pure sample and RWP = 18.16% and S = 1.38. The thermal analysis DTA and TGA showed that pure sample has thermal stability to 180 ° C and a weight loss of 80% between 180ºC and 332ºC with first endothermic event at 202.16 °C. And for the doped mass loss percentage is maintained, but the sample showed a lower thermal stability to 165 ° C first endothermic event at 193.49 ° C. DSC analysis revealed that pure sample undergoes fusion 206.49 ° C and 196.02 ° C in sample doped and that there is no thermal event that features a phase transition before melting. The Raman scattering study was conducted with temperatures in three spectral regions with gradually increasing temperature (40 ° C to 170 ° C). The first 40 cm -1 to 300 cm -1 , corresponding to modes of external vibration the second at 500 cm-1 and 1500 cm-1 and the third at 2800 cm-1 and 3100 cm -1 que are related to the vibration modes internal. The measurements showed that there was a weakening of the intermolecular bonds in the crystal of β - alanine doped with Ag+ ions, and that all the dynamic study is being described by two bands of lower power modes of the network once. Thus, the crystals have good transparency and optical studies can be applied in non-linear optics. / Neste trabalho foi realizado um estudo sobre a influência dos íons (Ag+) na estrutura cristalina do cristal de β – alanina. A introdução de dopantes em uma rede cristalina pode alterar suas propriedades físicas ou seu hábito de crescimento. Estas mudanças na estrutura podem otimizar as aplicações tecnológicas destes cristais. Os cristais de β – alanina pura e β – alanina dopada com íons prata (Ag+) foram crescidos pelo método da evaporação lenta do solvente resultando em cristais de boa qualidade. Medidas de caracterização por difração de raios-X, termogravimetria, análise térmica diferencial, calorimetria exploratória diferencial e espalhamento Raman à temperatura ambiente e a altas temperaturas. Após vinte dias de repouso, obteve-se os cristais puro e dopado em uma solução de crescimento com pH igual a 6.2 e 6.8. Com o difratograma da amostra pura e dopada e as análises do método Rietveld, constatou-se que à temperatura ambiente a β – alanina pura e dopada com Ag+ cristalizam-se numa estrutura ortorrômbica de grupo espacial P,b,c,a (61) , α, β, γ = 90°. Os parâmetros de qualidade do refinamento foram satisfatórios, com Rwp = 14,32% e S = 1,23 para a amostra pura e Rwp = 18,16% e S = 1,38. As análises térmicas de TGA e DTA mostraram que a amostra pura apresenta uma estabilidade térmica até 180ºC e uma perda de massa de 80% entre 180 ºC e 332ºC com primeiro evento endotérmico em 202,16 ºC. E para a amostra dopada os percentuais de perda de massa são mantidos, porém a amostra apresentou uma estabilidade térmica menor, 165ºC com primeiro evento endotérmico em 193,49 ºC. As analises de DSC revelaram que a amostra pura sofre fusão em 206,49 ºC e a amostra dopada em 196,02 ºC e que não há nenhum evento térmico que caracterize uma transição de fase antes da fusão. O estudo de espalhamento Raman com altas temperaturas foi realizado em três regiões espectrais com elevação gradual da temperatura (40°C a 170°C). A primeira em 40 cm-1 a 300 cm-1 , correspondente aos modos de vibração externa a segunda em 500 cm-1 e 1500 cm-1 e a terceira em 2800 cm-1 e 3100 cm-1 que estão relacionadas aos modos de vibração interna. As medidas mostraram que houve um enfraquecimento nas ligações intermoleculares do cristal de β – alanina dopada com íons Ag+ e que toda a dinâmica do estudo esta sendo descrita pelas duas bandas de menor energia dos modos de rede. Assim, os cristais possuem boa transparência e com estudos óticos podem ser aplicados na optica não linear.

Identiferoai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede2:tede/1346
Date12 December 2016
CreatorsSousa, Johnny Clécio Feitosa
ContributorsLima, Ricardo Jorge Cruz
PublisherUniversidade Federal do Maranhão, PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DOS MATERIAIS/CCSST, UFMA, Brasil, COORDENAÇÃO DO CURSO DE CIENCIA E TECNOLOGIA - IMPERATRIZ/CCSST
Source SetsIBICT Brazilian ETDs
LanguagePortuguese
Detected LanguageEnglish
Typeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis
Formatapplication/pdf
Sourcereponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFMA, instname:Universidade Federal do Maranhão, instacron:UFMA
Rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess

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