Navegando por Assunto "Nanoestruturas"

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Acesso aberto (Open Access)
Formação de heteroestruturas compostas por microtubos de Cu/Cu2O/CuO decorados com nanocristais de CoO
(Universidade Federal do Pará, 2024-08-21) SANTOS, Suzilene Vasconcelos dos; PASCA, Gabriel Adolfo Cabrera; http://lattes.cnpq.br/5642784995274060; https://orcid.org/0000-0002-9411-0889
Uma classe particularmente importante de materiais micro/nanoestruturados é a dos óxidos de metais de transição. Neste trabalho, utilizam-se os óxidos de cobre e cobalto para obtenção de micro/nanoestruturas. O óxido de cobre II (CuO) e o óxido de cobre I (Cu2O) são semicondutores do tipo p, amplamente estudados devido às suas características peculiares e potenciais aplicações tecnológicas. Especificamente, microfios de cobre (Cu) com aproximadamente 50 μm de diâmetro e 4 cm de comprimento, retirados de fones de ouvido de celular descartados, foram submetidos a tratamentos térmicos a 600ºC por diferentes parâmetros de síntese, a fim de se obter microtubos de CuO. Por outro lado, acetato de cobalto foi utilizado na síntese de nanopartículas através do método químico denominado decomposição térmica, que utiliza sais organometálicos em solventes orgânicos, sendo um método adequado para a síntese de nanoestruturas de CoO. O cobalto metálico e seus óxidos têm sido intensamente estudados devido a inúmeras aplicações potencializadas por suas propriedades. As nanopartículas de CoO apresentam instabilidade da estrutura Wurtzita hexagonal compacta (hcp - grupo espacial P63mc). Isso implica que, dependendo dos parâmetros de síntese, pode ocorrer a transformações de fases, isto é, de CoO-hcp para CoO-fcc (fase cúbica de face centrada - grupo espacial Fm3m), que é considerada a fase mais estável para o CoO. Contudo, a fim de se obter uma estrutura hierárquica de microtubos de CuO decorados com nanopartículas de CoO, o presente trabalho utiliza distintas metodologias de síntese para produção de uma estrutura micro-nano-hierárquica. Neste trabalho, utilizou-se a difração de raios-X para identificar as estruturas cristalinas presentes nos microtubos e nas nanopartículas, evidenciando a influência do parâmetro tempo na transição de fases de ambas as estruturas. A caracterização morfológica das amostras foi realizada utilizando microscopia eletrônica de varredura (para os microtubos) e microscopia eletrônica de transmissão (para as nanopartículas). Também foi empregada espectroscopia Raman para obter informações sobre a superfície das amostras. Com essas técnicas de caracterização, foi possível determinar a composição elementar e estrutural dos microtubos e das nanopartículas compostos por óxidos de cobre e cobalto, além de avaliar a influência do laser nas amostras de nanopartículas. Dessa forma, desenvolveu-se uma heteroestrutura de Cu/Cu2O/CuO com monocristais de CoO na superfície, que apresenta potenciais propriedades sensoriais."
Acesso aberto (Open Access)
Influência dos parâmetros de preenchimento, forma e reforço nanoestruturado em matriz polimérica de PLA impressos em 3D
(Universidade Federal do Pará, 2024-04-08) FARIAS, Dorivane Cohen; REIS, Marcos Allan Leite dos; http://lattes.cnpq.br/8252507933374637; https://orcid.org/0000-0003-2226-2653
Com o avanço da Manufatura Aditiva e suas aplicações em diversos segmentos industriais, torna-se cada vez mais importante investigar os parâmetros de processabilidade associados a esta tecnologia. Com isso, o presente estudo teve como finalidade investigar a influência da forma (sólida e honeycomb), dos padrões de preenchimento (concêntrico, hexágonos e triângulos) e das concentrações de Nanotubos de Carbono - NTCs (1% e 2% m/m) em matriz polimérica de (Poli (Ácido Láctico)) - PLA. O material foi confeccionado por meio da técnica de Modelagem por Fusão e Deposição - FDM. Os NTCs, o PLA e os nanocompósitos foram caracterizados por: Microscopia Eletrônica de Varredura - MEV, Difração de Raios - X (DRX) e Espectroscopia Raman. As propriedades mecânicas foram analisadas por meio de ensaios de tração, compressão e impacto Charpy. Os resultados da análise por MEV antes e após o ensaio mecânico, mostram: vazios, NTCs, trincas, poros, rompimentos. A análise por DRX, mostra para os NTCs, dois picos de difração em: 2θ: 30,01°, e 2θ: 50,03°, enquanto o PLA e os nanocompósitos evidenciam a predominância da fase amorfa. Na caracterização Raman, as bandas vibracionais dos NTCs, PLA e dos nanocompósitos foram deconvoluídas em subbandas, os NTCs apresentaram as seguintes subbandas: DL, DR, DLO, Dmiddle, Gout, Ginn, D’, 2DL, 2DR, DL + Gout e DR + Ginn, no PLA as subbandas mais destacadas são associadas às vibrações simétricas e assimétricas de CH3. Nos nanocompósitos, as subbandas manifestam-se como sobreposição dos modos vibracionais de seus respectivos constituintes (PLA e NTCs). As análises mecânicas de tração, compressão e impacto Charpy mostram que os padrões de preenchimento, as formas e o nanoreforço influenciam nas propriedades mecânicas. Em tração, o padrão de preenchimento concêntrico apresentou melhor desempenho para ambas as formas, com 40,75 MPa para a forma sólida e 9,76 MPa para a honeycomb. Os nanocompósitos em tração apresentaram desempenhos inferiores à matriz. Em compressão, o padrão triangular apresentou melhor desempenho, com 52,8 MPa para a forma sólida e 20,8 MPa para a honeycomb. Os nanocompósitos em compressão apresentaram resistências superiores a matriz, com melhor desempenho na forma sólida o nanocompósito PLA/2%NTCs com 73,5 MPa, e, na forma honeycomb o PLA/1%NTCs, com 33,2 MPa. Em impacto Charpy na forma sólida, os padrões não diferem no desempenho. Porém, na forma honeycomb o padrão hexágono se destaca, com 2,88 J/m. Para os nanocompósitos, em ambas as formas, a fração PLA/2%NTCs apresentam melhores desempenhos, com 3,8 J/m para a sólida e 2,98 J/m para a honeycomb.
Acesso aberto (Open Access)
Propriedades magnéticas de nanoestruturas de metais de transição 3d em superfícies de Pd
(Universidade Federal do Pará, 2012) RODRIGUES, Débora Carvalho de Melo; KLAUTAU, Ângela Burlamaqui; http://lattes.cnpq.br/4323567432559309
Motivados por estudos experimentais acerca de monocamadas de metais de transição 3d sobre superfícies de Pd, nesta dissertação investigamos o complexo magnetismo de nanoestruturas, embebidas ou adsorvidas, em superfícies metálicas através de cálculos de primeiros princípios. Utilizamos o método RS-LMTO-ASA (Real Space - Linear MuffinTin Orbital - Atomic Sphere Approximation), o qual é baseado na teoria do funcional da densidade (DFT - Density Functional Theory) e implementado para o cálculo de estruturas magnéticas não colineares. Com este propósito, investigamos nanoestruturas embebidas e ligas (2 x 2) de metais 3d (Cr, Mn, Fe, Co e Ni) na superfície Pd (110), além de nanoestruturas de Cr adsorvidas sobre a superfície de Pd (111). Primeiro, para as nanoestruturas embebidas na superfície Pd (110), analisamos a variação do momento magnético de spin orbital com relação ao número de vizinhos e de valência dos metais 3d. Também mostramos que estas estruturas têm ordenamento magnético colinear, exceto as de Cr e Mn, que apresentam magnetismo não colinear associado à frustração geométrica. Para o caso de nanofios de Cr adsorvidos sobre a superfície de Pd (111), verificamos uma configuração colinear antiferromagnética para cadeias com até 9 átomos. Para o nanofio com 10 átomos obtivemos uma configuração tipo antiferromagnética inclinada (canted). No caso de nanoestruturas de Cr bidimensionais, verificamos complexas configurações magnéticas não colineares com diferentes quiralidades.