Resumos de Teses de Doutorado
Abstracts of Doctorate Theses
Candidato: Giancarlo Esposito de Souza Brito (Instituto de Química, UNESP, Araraquara, SP)
Comissão Examinadora: Dra. S. H. Pulcinelli (Orientadora), Dra. Valérie Briois (Universidad Lure, França), Dr. S. J. Lima Ribeiro (IQ, UNESP, Araraquara), Dr. D. Gouvêa (Escola Politécnica, USP, SP), Dr. A. F. Craievich-(IF, USP, SP).
Data: 25/07/97
Título: "Evolução estrutural e microestrutural durante a sinterização de géis a base de óxido de estanho".
Title: "Structural and microstructural evolution during drying and sintering of tin oxide based gels".
RESUMO
Os processos de secagem e sinterização de corpos a base de SnO2 preparados pelo processo sol-gel foram analisados a partir de EXAFS ("extended X-ray absorption fine structure"), DRX (difração de raios X), SAXS (espalhamento de raios X a baixo ângulo), ATG (termogravimetria), termodilatometria e adsorção isotérmica de N2. O estudo dos géis úmidos e secos, por processo convencional e por liofilização, evidenciou que as partículas coloidais que constituem a rede dos hidrogéis apresentam estrutura do tipo cassiterita, com domínios de aproximadamente 13 Å. A estrutura e o tamanho dos nanocristalitos não se alteram durante a liofilização, entretanto aumentam durante a secagem convencional devido a reações de policondensação. Durante o aquecimento dos monolitos e dos compactos verificou-se uma retração dos corpos, devido a vários fenômenos: forças capilares (temperatura T £ 110 oC), reações de policondensação (110<T<250 oC), rearranjo microestrutural e reações de policondensação (250<T<450 oC). Estas reações causam também a formação de vacâncias de oxigênio e/ou a reestruturação da superfície dos cristalitos, que favorece a formação de uma segunda família de poros atribuída a microtrincas. A cinética de crescimento dos poros, dos grãos e dos cristalitos obedece as propriedades do modelo de escala dinâmica para o crescimento de domínios. Os resultados sugerem que estas propriedades podem ser aplicadas a medidas no espaço real. O crescimento dos poros e dos grãos ocorre por coagulação dos cristalitos. A adição de cobre aumenta a rigidez do esqueleto, inibindo a formação de microtrincas. Com o aumento da temperatura de tratamento térmico verificou-se um fenômeno de demixão que leva à formação de uma fase rica em cobre na superfície das partículas. Isto retarda o crescimento dos poros.
ABSTRACT
The processes of drying and sintering of SnO2-based bodies prepared by the sol-gel method have been analyzed by EXAFS (extended X-ray absorption fine structure), XDR (X-ray diffraction), SAXS (small angle X-ray scattering), TGA (thermogravimetry), thermodilatometry and N2 isothermal adsorption. The study of both wet and dried gels, the conventionally dried and lyophilized, has evidenced that the colloidal particles that constitute the hydrogel network present the cassiterite type structure, showing domains of approximately 13 Å. The structure and size of nanocrystallites do not change during lyophilization, however they increase during conventional drying due to polycondensation reactions. During heating of monoliths and compacted powders a shrinkage of the bodies has been verified, due to several phenomena: capillary forces (temperature T£110 oC), polycondensation reaction (110 oC<T<250 oC), microstructural rearrangement and polycondensation reactions (250 oC<T<450 oC). These reactions cause also the formation of oxygen vacancies and/or restructuration of the crystallite surface, what favors the formation of a second family of pores, attributed to microcracks. The growth kinetics of pores, grains and crystallites obeys the dynamic scaling properties of domain growth. The results suggest that these properties could be applied for measurements in the real space. The pore and grain growth occur by coagulation of crystallites. The addition of copper increases the network stiffness hindering the formation of microcraks. As the temperature of heating treatment increases a demixion phenomenon has been verified, leading to the formation of a copper rich phase on the surface of particles. It slows down the pore growth.
Candidata: Suzilene Real Janasi (Instituto de Química, UNESP, Araraquara, SP)
Comissão Examinadora: Dr. Miguel Jafelicci Junior (Orientador), Dr. C. O. Paiva Santos (IQ, UNESP, Araraquara), Dr. Elson Longo da Silva (DQ, UFSCar), Dr. A. F. Rubira (Univ. Est. Maringá, PR), Dra. I. Joekes (IQ, UNICAMP)
Data: 23/09/97
Título: "Ferrita de bário: preparação de fases dopadas com cobalto, titânio e estanho".
Title: "Barium ferrite: preparation of Co, Ti and Sn doped phases".
RESUMO
Ferrita hexagonal de bário com íon ferro(III) substituído por pares de íons de cobalto-titânio e de cobalto-estanho foram preparadas por coprecipitação a partir de soluções com diferentes razões molares de ferro/bário. Diferentes composições foram preparadas utilizando-se sais cloreto e solução de hidróxido e de carbonato de potássio como precipitante. Após a secagem, o produto obtido foi tratado termicamente a 950oC por três horas. A fase ferrita hexagonal foi caracterizada por difratometria de raios X. Micrografias das amostras na forma de plaquetas hexagonais uniformes com diferentes tamanhos foram obtidas por microscopia eletrônica de varredura. As curvas de magnetização das amostras dopadas apresentam a diminuição do campo coercitivo e da remanência em função do aumento da estequiometria de substituição, com características magnéticas de ferrita mole.
ABSTRACT
Cobalt-titanium and cobalt-tin substituted for iron (III) in hexagonal barium ferrite were obtained by coprecipitation from different iron/barium ratio solutions. Different doping composition samples were prepared from chloride salts precursor solutions and potassium hydroxide and carbonate solution as precipitant agent. After drying the samples were thermally treated at 950 oC for three hours. Hexagonal ferrite phase was characterized by X-ray diffractometry. Scanning electron micrographs show plate-like uniform particles of different sizes. Magnetization curves indicates the coercitive field and remanence decrease in function of ion-pairs doping, with a soft magnetic feature.
Candidato: Francisco José dos Santos (Instituto de Química, UNESP, Araraquara, SP).
Comissão Examinadora: Dr. M. Jafelicci Jr. (Orientador), Dr. L. A. Andrade de Oliveira (IQ, UNESP), Dr. Assis Vicente Benedetti (IQ, UNESP), Dr. H. Rechemberg (IF, USP, SP), Dr. O. L. Alves (IQ, UNICAMP)
Data: 06/11/97
Título: "Partículas nanométricas de magnetita".
Title: "Nanometric particles of magnetite".
RESUMO
Magnetita com tamanho de partículas de 3-30 nm foi obtida por coprecipitação a partir da adição de amônia em solução concentrada de ferro (II) em misturas dimetilsulfóxido-água. Formação de magnetita ocorre pela evolução oxidativa de suspensões coloidais contendo excesso de ferro (II). Resultados obtidos de difração de raios X, voltametria cíclica com eletrodo modificado de pasta de carbono e espectroscopia Mossbauer indicaram que partículas nanométricas de magnetita sub-estequiométrica foi a principal fase sólida formada a partir de cloreto ferroso e de ferro metálico. Goetita e lepdocrocita também foram identificadas nas amostras. Tamanho de partículas de magnetita nonométrica diminui de 30 a 5 nm com o aumento da proporção de dimetilsulfóxido. Precipitação a partir de solução de sulfato ferroso resulta em suspensão coloidal com sólido superparamagnético formando uma pasta. O método de obtenção de magnetita foi utilizado para preparar fluidos magnéticos em água e n-heptano, e recobrimento de resina fenólica pela magnetita. Resultados de curva de histerese e de ressonância ferromagnética mostram diferentes comportamentos magnéticos das amostras obtidas nos diferentes meios de dispersão.
ABSTRACT
Magnetite of 3-30 nm particle size was obtained by coprecipitation from ammonia addition to concentrated iron(II) solutions in water-dimethylsulfoxide mixtures. Magnetite formation takes place from oxidative evolution of colloidal supensions containing excess iron (II). Results obtained from X-rays diffraction, ciclic voltametry and Mossbauer spectroscopy indicate nanometric magnetite particles of sub-stoichiometric composition as main dispersed phase. Goetite e lepdocrocite were found in the samples. Particle sizes of magnetite samples decrease from 30 nm to 3 nm in function of dimethylsulfoxide composition in precursors solution. Precipitation from iron II sulfate results in colloidal suspension of superparamagnetitic solid that transforms in a paste. This magnetite was used for magnetic fluid preparation in water and n-heptane, and for fenolic resins covered with magnetite. Hysteresis curve results and ferromagnetic resonance show different magnetic behavior for samples obtained from different colloidal magnetite.
Datas de Publicação
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Publicação nesta coleção
12 Jun 2000 -
Data do Fascículo
Out 1998
