Dados do Trabalhos de Conclusão

UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC
NANOCIÊNCIAS E MATERIAIS AVANÇADOS (33144010006P9)
NANOESTRUTURAS DE ÓXIDO TERRA RARA-NÍQUEL
BRUNA NICCOLI RAMIREZ
TESE
05/07/2019

Os efeitos da diminuição da dimensionalidade em semicondutores de terras raras e metais de transição têm amplo potencial de aplicação na miniaturização de dispositivos eletrônicos, em eletrodos de células a combustível e sensores de oxigênio. Este trabalho estuda metodologias de síntese e caracterização de óxidos de estrutura perovskita de composição RMO3 (R = La, Nd e/ou Eu; M = Ni com substituições por Fe) obtidos por métodos de soluções poliméricas. Dois processos de elaboração destes materiais foram empregados: eletrofiação e síntese hidrotérmica. Foram produzidos nanofios de LaNiO3, LaNi0,6Fe0,4O3, NdNiO3 e Nd0,65Eu0,35NiO3 a partir de soluções com PVP (polivinilpirrolidona), sendo analisadas as melhores condições para eletrofiação em relação à viscosidade da solução precursora, distância da agulha de eletrofiação e o anteparo, tensão elétrico, além das condições de tratamento térmico. Também foram produzidos LaNiO3 e LaNi0,6Fe0,4O3 através da técnica hidrotermal assistida por micro-ondas, do que se verificou a redução de até 90% do tempo necessário para síntese destes compostos por um processo hidrotérmico convencional. Os compostos produzidos foram caracterizados por difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura e análise termogravimétrica, além de caracterização da área superficial e diâmetro de poro através das curvas de adsorção e dessorção de nanofios de LaNiO3 e LaNi0,6Fe0,4O3. Estes resultados indicaram a morfologia das amostras é capaz de alterar a área de adsorção, porém não há modificações nos parâmetros de rede das estruturas cristalográficas. Para verificar o estado de oxidação dos compostos foi empregada a técnica de espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X. Também foram realizados testes de propriedades magnéticas e de transporte elétrico para alguns destes compostos, que indicaram comportamento paramagnético do LaNiO3 e ordenamento antiferromagnético no composto LaNi0,6Fe0,4O3, enquanto o NdNiO3 apresentou comportamento semelhante ao descrito na literatura. Uma célula eletroquímica de três eletrodos foi montada com compostos RNiO3, a partir da qual observou-se curva de voltametria equivalente a um capacitor de dupla camada elétrica.

RNiO3;eletrofiação;síntese hidrotérmica
The low-dimensionality effects in semiconductors of rare earth transition metals have great potential application in miniaturization of electronic devices in fuel cell electrodes and oxygen sensors. This work studies methodologies for the synthesis and characterization of RMO3 perovskite oxides (with R = La, Nd and/or Eu; M = Ni with Fe substitutions) obtained by polymeric solutions methods. Two processes were used to elaborate these materials: electro-spinning and hydrothermal synthesis. LaNiO3, LaNi0.6Fe0.4O3, NdNiO3 and Nd0,65Eu0,35NiO3 nanowires were produced from solutions with PVP (polivinil. The best conditions for electrospinning in relation to the viscosity of the precursor solution, distance of the electrophilic needle and the shield, voltage and thermal treatment conditions were analyzed. LaNiO3 and LaNi0.6Fe0.4O3 were also produced using the microwave-assisted hydrothermal technique, resulting in a reduction of up to 90% of the time required for synthesis of these compounds by a conventional hydrothermal process. The compounds produced were characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy and thermogravimetric analysis, as well as surface area and pore diameter characterization through LaNiO3 and LaNi0.6Fe0.4O3 nanowire´s adsorption curves. These results indicated that the morphology of the samples is capable of altering the adsorption area, but there are no changes in the lattice parameters of the crystallographic structures. In order to verify the oxidation state of the compounds, the X-ray photoelectron spectroscopy technique was employed. Magnetic properties and electrical transport tests were also performed for some of these compounds, which indicated for LaNiO3 compound a paramagnetic behavior and for LaNi0.6Fe0.4O3 an antiferromagnetic ordering, while NdNiO3 showed similar behavior to that described in the literature. A three-electrode electrochemical cell was assembled with RNiO3 compounds, from which a voltammetry curve equivalent to an electric double-layer capacitor was observed.
RNiO3;electrospinning;hydrothermal synthesis
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PORTUGUES
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC
O trabalho não possui divulgação autorizada

Contexto

NANOCIÊNCIAS E MATERIAIS AVANÇADOS
NANOCIÊNCIA E NANOTECNOLOGIA
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Banca Examinadora

MARCIA TSUYAMA ESCOTE
DOCENTE - PERMANENTE
Sim
Nome Categoria
MARCIA TSUYAMA ESCOTE Docente - PERMANENTE
EVERALDO CARLOS VENANCIO Participante Externo
NEFTALI LENIN VILLARREAL CARREÑO Participante Externo
DANILO JUSTINO CARASTAN Docente - PERMANENTE
JOSE FERNANDO QUEIRUGA REY Docente - PERMANENTE

Vínculo

CLT
Instituição de Ensino e Pesquisa
Ensino e Pesquisa
Não