Navegando por Assunto "Materiais nanoestruturados"

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Modelos de química quântica aplicados à nanoestruturas
(2018-08-13) Silva Filho, Franklin Ferreira da; Bastos, Cristiano Costa; Silva, Luiz Carlos Barbosa da; http://lattes.cnpq.br/1481188647500485; http://lattes.cnpq.br/6385190604693576; http://lattes.cnpq.br/0671142012284329
Notando a versatilidade das nanoestruturas em gerar compostos com geometrias variadas e bem definidas, usar modelagens que incluam elementos de geometria diferencial parece ser um caminho natural. Dentro dessa perspectiva, uma das possíveis análises que pode ser feita no problema do confinamento de uma partícula é a utilização de hamiltonianos extrínsecos, que incorporam elementos do ambiente que contém o sistema físico na forma de um termo potencial. Este trabalho, então, busca estudar o confinamento em estruturas bidimensionais (planos, cilindros, esferas e cones), explorar seus hamiltonianos, espectros energéticos, funções de onda e trazer relações com as propriedades físicas e químicas dos nanomateriais equivalentes via simulação computacional. Apresentamos resultados de densidade eletrônica simulados computacionalmente que se mostraram coerentes com os modelos teóricos, e exploramos uma aplicação no controle de acidez-basicidade de nanoestruturas por sua curvatura.
Pontos de carbono a partir de Opuntia inermis para determinação espectrofluorimétrica de cobre(II) em cachaça artesanal
(2019) Jorge, Larissa Samária Silva; Lima, Marcelo Batista de; http://lattes.cnpq.br/2424699316257149; http://lattes.cnpq.br/8821434170102133
A cachaça é uma bebida alcoólica de amplo consumo em todo o Brasil, perdendo somente para a cerveja. Esse consumo desperta reflexão sobre as condições e instalações em que a produção dessa bebida ocorre, visto que uma série de contaminantes orgânicos e inorgânicos podem se fazer presentes. Dentre esses contaminantes, o cobre(II) tem ganho destaque por ser recorrentemente encontrado em níveis superiores a 5,0 mg L-1 , o limite permitido por lei. O que evidencia a necessidade de um monitoramento eficiente das concentrações de cobre em bebidas e alimentos. Pelo exposto, o trabalho buscou avaliar os teores de cobre em cachaças artesanais comercializadas na cidade de Serra Talhada, Pernambuco. Propondo uma metodologia baseada na síntese de pontos de carbono (PC) fluorescentes para atuarem como sensor químico na presença do cobre(II). Os PC foram sintetizados a partir do tratamento hidrotérmico do suco da cactácea palma forrageira em forno micro-ondas. Suas propriedades óticas foram avaliadas por meio de espectros de absorção molecular no UV-Vis e fluorescência molecular, sendo a sua distribuição de partículas avaliada através da microscopia eletrônica de transmissão. Os PC apresentaram rendimento quântico de fluorescência de 23,2 %. Os limites de detecção e quantificação foram 0.36 mg L-1 e 1.18 mg -1 , respectivamente. A correlação entre a intensidade de fluorescência das soluções PCCu(II) com concentração de Cu(II) presente, expõe o sucesso do nanomaterial como sensor químico e reagente fluorescente. Essa correlação é sustentada pelo comportamento linear apresentado pela curva analítica. Os pontos de carbono a partir da palma mostraram-se um reagente versátil para determinação de concentrações de cobre, o que torna o método proposto uma alternativa a ser mais explorada.
Simulação do confinamento eletrônico em sistemas moleculares utilizando átomos fantasmas
(2021-12-23) Cavalcante, Hisla da Silva; Bastos, Cristiano Costa; http://lattes.cnpq.br/6385190604693576; http://lattes.cnpq.br/1092905152020419
Percebendo a diversidade de uso das nanoestruturas em gerar compostos com geometrias diversificadas e bem precisas, fazer uso de abordagens que incluam componentes de geometria diferencial parece um caminho razoável. Por essa ótica, empregamos o confinamento eletrônico em nanoestruturas através das abordagens computacional, intrínseca e extrínseca, pelos quais permitem estudos preliminares no desenvolvimento de novos dispositivos eletrônicos de maior sofisticação. Este trabalho, portanto, busca estudar o confinamento de 1 e 2 elétrons em estruturas unidimensionais (lineares, circulares, lineares com curvas e similares a parábolas), analisar seus espectros energéticos, as distribuições de carga a partir de simulações computacionais e compará- los com modelos teóricos. Apresentamos resultados de distribuição de cargas que demonstraram ser adequados aos modelos teóricos.
Síntese de nanomateriais de grafeno para utilização em nanocompósitos poliméricos
(2019-07-11) Nogueira, Nathália Maria Barbosa; Ghislandi, Marcos Gomes; http://lattes.cnpq.br/3409757365313853; http://lattes.cnpq.br/3264027755950807
O grafeno e seus derivados, devido a uma gama de propriedades físicas e químicas sem precedentes, tem atraído a atenção de pesquisadores que procuram a produção de materiais compósitos com propriedades singulares. Desta forma, tem sido estudada a incorporação de cargas de óxido de grafeno em polímeros e a sua influência sobre o comportamento mecânico, elétrico e térmico dos compósitos resultantes. Neste trabalho, apresentou-se a preparação e a influência da incorporação de óxido de grafeno (OG) em poli (álcool vinílico) (PVOH). Foram produzidos filmes de PVOH com a incorporação de 0,1% m/m, 0,5% m/m e 1% m/m de óxido de grafeno e estudado sua atuação como reforço mecânico. A estratégia envolveu a obtenção do óxido de grafite, a partir do pó de grafite, através do método de Hummers modificado. O método deu-se pela adição de ácido sulfúrico (H2SO4), permanganato de potássio (KMnO4) e peróxido de hidrogênio (H2O2), seguido pela esfoliação, através de ultrassom, do óxido de grafite em folhas de óxido de grafeno, e finalmente, a preparação dos nanocompósitos OG/PVOH por um método simples de mistura de solução. Os produtos sintetizados foram caracterizados por difração de raios-X, microscopia Raman, e termogravimetria. Para análise dos filmes de OG/PVOH foram feitos testes de tração e UV-vis. A termogravimetria mostrou que a solução de óxido de grafite sintetizada apresenta uma concentração homogênea. A difratometria de raios-X (DRX) evidenciou que o processo oxidativo do grafite precursor em óxido de grafite é bastante eficiente. A análise de tesnsão-deformação confirmou o aumento de resistência mecânica do filme polimérico com a incorporação de carga de óxido de grafeno; para a deformação não foi possível obter dados conclusivos. Na análise óptica foi observado um esbranquiçamento do filme durante o ensaio de tração, indicando um alinhamento das cadeias poliméricas e cristalização dos filmes. Os espectros de UV-vis, mostraram que o filme de PVOH puro apresentou, como esperado, uma alta transparência na região do visível, porém, para os filmes com 0,1% m/m, 0,5% m/m e 1% m/m de OG essa transparência diminuiu consideravelmente.
Síntese e caracterização de um nanocompósito de grafite magnético para adsorção dos corantes Reactive Black 5 (RB5) e Azul de Metileno (AM)
(2019-12-13) Damasceno, Bárbara Souza; Araújo, Ana Cláudia Vaz de; http://lattes.cnpq.br/6861890992609511; http://lattes.cnpq.br/6533105269743189
Um nanocompósito de grafite magnético (NGM) a base de nanopartículas magnéticas (NPs) e nanofolhas de grafite foi sintetizado por uma nova rota de síntese hidrotermal. O NGM e seus precursores foram caracterizados por difratometria de raios-X (DRX) e espectroscopia na região do infravermelho (IV). Esses nanomateriais foram avaliados quanto a eficiência de adsorção (%Ads) dos corantes têxteis reactive black 5 (RB5) e azul de metileno (AM) em solução aquosa. A influência dos parâmetros adsortivos nas respostas de eficiência de adsorção de efluentes foi avaliada a partir de um planejamento fatorial 23 com 3 pontos centrais e da análise das superfícies de resposta de um delineamento composto central rotacional. Os parâmetros de adsorção avaliados foram: massa de adsorvente, concentração de adsorvato e velocidade de agitação do meio. Foi observado que os parâmetros velocidade de agitação (rpm) e concentração de adsorvato (mg L-1) são os fatores que mais influenciam no processo e devem ser parametrizados de forma combinada. O resultado estatístico do NGM apresentou %Ads ~98% na remoção do RB5, velocidade de adsorção alta, visto que alcançou o equilíbrio de adsorção em 10 minutos de contato com o adsorvato e apresentou ajuste de 99% para a cinética de pseudo primeira ordem e segunda ordem, além de apresentar capacidade adsortiva máxima de ~93 mg g-1 para o ajuste do modelo de Langmuir, predominante nesse sistema. A %Ads do AM frente às NPs e ao grafite foi de ~59% e ~100%, respectivamente. O estudo mostra que o NGM pode ser magneticamente separado do meio sem introduzir subproduto durante a adsorção e apresentar propriedades adsortivas favoráveis, evidenciando sua aplicabilidade de uso como remediador ambiental. A aplicação desse método de síntese passa a ser de interesse tecnológico quando além de inédito e de baixo custo, as propriedades adsortivas do NGM se mostram atraentes para descolorir efetivamente a água residual.