Caracterização de filmes finos de Nb2O5 com propriedades eletrocrômicas

The sols for thin electrochromic coatings of Nb2O5 were obtained by synthesis of the niobium butoxide from BuONa and NbCl5. The ~300nm thick films were deposited by dip-coating technique from the alkoxide solution and calcined at 560ºC in O2 atmosphere during 3 hours. The particles size of niobium oxide (V) powder (~20mm) was obtained from x-ray diffraction using the Scherrer equation. The coatings were characterized by cyclic voltammetry and cronoamperommetry techniques. The spectral variation of the optical transmittance were determined in situ as a function of the cyclical potencial and memory effect. The insertion process of lithium is reversible and change the film color from transparent (T=80%) to dark blue (T=20%).

Estudo das propriedades ópticas em vidros 0,3La2S3-0,7Ga2S 3

In this work we describe the synthesis and characterization of chalcogenide glass (0.3La2S3-0.7Ga2S 3) with low phonons frequencies. Several properties were measured like Sellmeier parameters, linear refractive index dispersion and material dispersion. Samples with the composition above were doped with Dy2S3. The absorption and emission characteristics were measured by electronic spectroscopy and fluorescence spectrum respectively. Raman and infrared spectroscopy shows that these glasses present low phonons frequencies and strucuture composed by GaS4 tetrahedrals. The Lines model was used for calculate the coefficients values of the non linear refractive index.

Decomposição de precursores metalorgânicos: uma técnica química de obtenção de filmes finos

This review focus the more relevant foundations and applications of the Metallo-Organic Decomposition (MOD) technique, mainly within the last decade. The technique has grown significantly, mainly due to the good results concerning the preparation of multicomponent oxide systems with composition, structural and morphologic control, in a relatively simple way. This opened new opportunities to obtain materials with well-defined electrical and optical properties.

Fotocromismo em filmes finos de óxidos de tungstênio de diferentes composições

Tungsten oxide thin films with three different compositions were deposited by reactive sputtering in an oxygen-argon plasma. In a system composed of a home made photochemical reactor coupled with an optic fiber spectrophotometer, the photochromic effect was studied in these oxide films as function of UV irradiation time, in ethanol, methanol and formaldehyde atmospheres. It was observed that the photochromic efficiency depends on the vapor chemical nature where the film is irradiated as well as the film composition. Kinetic analysis suggest that two kinds of optical absorption centers should respond by the photochromic effect in these films, one generated at film surface and other inside it, which one presenting a different time constant.

Síntese e caracterização de nanocompósitos Ni: SiO2 processados na forma de filmes finos

We have produced nanocomposite films of Ni:SiO2 by an alternative polymeric precursor route. Films, with thickness of ~ 1000 nm, were characterized by several techniques including X-ray diffraction, scanning electron microscopy, atomic force microscopy, flame absorption atomic spectrometry, and dc magnetization. Results from the microstructural characterizations indicated that metallic Ni-nanoparticles with average diameter of ~ 3 nm are homogeneously distributed in an amorphous SiO2 matrix. Magnetization measurements revealed a blocking temperature T B ~ 7 K for the most diluted sample and the absence of an exchange bias suggesting that Ni nanoparticles are free from an oxide layer.

Obtenção de filmes finos de TiO2 nanoestruturado pelo método dos precursores poliméricos

This work focuses in optimizing setup for obtaining TiO2 thin films by polymeric precursor route due to its advantages on stoichiometric and morphological control. Precursor stoichiometry, synthesis pH, solids concentration and rotation speed at deposition were optimized evaluating thin films morphology and thickness. Thermogravimetry and RMN were applied for precursor's characterization and AFM, XRD and ellipsometry for thin films evaluation. Results showed successful attainment of homogeneous nanocrystalline anatase TiO2 thin films with outstanding control over morphological characteristics, mean grain size of 17 nm, packing densities between 57 and 75%, estimated surface areas of 90 m²/g and monolayers thickness within 20 and 128 nm.

Estudo teórico de propriedades ópticas não-lineares de nanotubos de carbono de parede única quimicamente modificados

Structure and first hyperpolarizability for a series of armchair a(5,5) chemically modified carbon nanotubes (CNT) were calculated at semiempirical and density functional levels of theory. The 4,4´-substituted stilbenes were selected as chromophore with substituents at position 4´ set to X=NO2, H, Cl, OH and NH2. The calculated values for static first hyperpolarizability (β) were almost linearly dependent on the electronic effect of the group X, increasing from NO2 to NH2. At DFT level the effect of inserting the chromophore in the CNT surface was to enhance the β value up to 70% relative to the free 4,4´-substituted stilbene.

Comparação da labilidade de metais empregando voltametria, difusão em filmes finos por gradiente de concentração (DGT) e modelo computacional

Speciation of metals in a synthetic freshwater was comparatively evaluated using Anodic Stripping Voltammetry, Diffusive Gradients in Thin Films and a Chemical Equilibrium Model. The labile fractions of Cu and Zn quantified by DGT were similar to the ones measured by ASV. The labile species of Cd and Pb could not be determined by both experimental methods due to the formation of inert complexes with organic ligands in the sample. Despite the differences among the methods, the speciation results obtained by the use of DGT and ASV agreed well with predictions made by the chemical equilibrium model.

Influência do tipo de ácido e tempo de envelhecimento na atividade fotocatalítica de filmes finos de TiO2

TiO2 thin films were prepared by the sol-gel method using different acids (HCl and HAc), with a parallel evaluation of the gel ageing effects on the film properties. After the thermal treatments, the resulting materials were characterized through gravimetric analysis, UV-VIS spectrophotometry (from which optical parameters such as band gap was derived), XRD, morphological surface analysis (AFM) and photocatalytic activity. The majority of the obtained thin films parameters were similar independent of the acid type and the ageing time of the gel. Nevertheless, a visible effect of the surface morphology properties on the films and their photocatalytic activity was observed.

Coeficientes de difusão de metais em materiais não convencionais (agarose e acetato de celulose) usados na técnica de difusão em filmes finos por gradientes de concentração

The DGT technique allows one to measure quantitatively free and labile metal species in aquatic systems. Nevertheless, for this approach, knowledge is required of the diffusion coefficients of the analytes in a diffusive layer. In this study, the diffusion coefficients of Hg(II), As(III), Mn(II), Mg(II), Cu(II), Cd(II) were determined in agarose gel and those of Ba(II), Cd(II), Cu(II), Mg(II), Mn(II) e Zn(II) in cellulose acetate membranes. These materials presented good performance and the reported results can be used as a data base for further DGT studies.

Influência da espessura de biofilmes feitos à base de proteínas miofibrilares sobre suas propriedades funcionais

O emprego potencial de filmes comestíveis e biodegradáveis em embalagens é condicionado pelas suas propriedades funcionais, que são influenciadas por muitos fatores, inclusive pela espessura. O objetivo deste trabalho foi estudar a influência da espessura dos biofilmes feitos à base de proteínas miofibrilares (de carne bovina e de tilápia-do-nilo) sobre suas propriedades funcionais. Os biofilmes foram preparados a partir de uma solução filmogênica com 1 g de proteínas/100 g de solução. A concentração de plastificante foi de 45 g de glicerina/100 g de proteínas, e o pH foi mantido em 2,7. Após secagem, os filmes foram acondicionados em dessecadores a 58% de umidade relativa e 22°C, por quatro dias. As propriedades mecânicas foram determinadas por teste de perfuração; a permeabilidade ao vapor de água, por um método gravimétrico, e a cor e a opacidade, com colorímetro HunterLab, a 22°C. A força na perfuração, a permeabilidade ao vapor de água, a diferença de cor e a opacidade dos dois biofilmes aumentaram linearmente com a espessura dos corpos-de-prova. A deformação na perfuração foi pouco dependente da espessura e apresentou grande dispersão, em ambos os filmes. A taxa de permeabilidade ao vapor de água diminuiu linearmente com a espessura.

Preparo e caracterização de proteínas miofibrilares de tilápia-do-nilo para elaboração de biofilmes

A elaboração de filmes comestíveis à base de biopolímeros implica conhecimento das propriedades físico-químicas da macromolécula. Os objetivos deste trabalho foram a descrição de um método de preparo de proteínas miofibrilares de tilápia-do-nilo (Oreochromis niloticus), o estudo das propriedades relacionadas com a formação de filmes, e a caracterização dos biofilmes elaborados com a proteína. Músculo moído de tilápia-do-nilo, recém-abatida, foi lavado e processado até formação de uma pasta homogênea. A evolução das frações protéicas, durante o processamento, foi acompanhada por calorimetria diferencial de varredura. Estudou-se a solubilidade das proteínas miofibrilares liofilizadas (PML) em função do pH (2-7). A identificação das frações protéicas e dos aminoácidos foi realizada por SDS-PAGE e cromatografia de troca iônica, respectivamente. Os biofilmes formados foram submetidos a testes de perfuração, de solubilidade e microscopia eletrônica. A amostra de PML, constituída apenas de proteínas miofibrilares, apresentou uma região de máxima solubilidade (96,9%) em torno do pH 3,0 e elevado potencial de interações iônicas (74,4 kJ/100 kJ). Os biofilmes à base das PML de tilápia-do-nilo são pouco solúveis (abaixo de 20 g/100 g matéria seca). O glicerol influencia fortemente as propriedades mecânicas e a solubilidade dos biofilmes.

Quantificação de clorofilas em folhas de macieiras 'Royal Gala' e 'Fuji' com métodos ópticos não-destrutivos

O método-padrão para a quantificação de clorofilas em folhas é destrutivo e relativamente demorado. Com o advento dos medidores portáteis, a quantificação de clorofilas tornou-se fácil e rápida, podendo ser realizada de forma não-destrutiva a campo. Colorímetros também podem ser utilizados para a avaliação não-destrutiva da coloração de tecidos vegetais, e, portanto, para a quantificação de clorofilas em folhas. Este trabalho foi conduzido visando a avaliar a viabilidade de utilização de um colorímetro, como alternativa à utilização do medidor portátil de clorofila, para a quantificação não-destrutiva de clorofilas em folhas de macieiras 'Royal Gala' e 'Fuji'. Folhas de ambas as cultivares, com tonalidades variando de verde- amarelada (folha clorótica) a verde-escura, foram avaliadas individualmente, com um medidor de clorofila (Minolta SPAD-502) e um colorímetro (Minolta CR-400, no espaço de cores L, C e hº), seguido de quantificações destrutivas de clorofilas a, b e totais. Os valores das leituras do medidor de clorofila e da relação hº/(LxC) do colorímetro aumentaram com o incremento nos teores de clorofilas nas folhas em macieiras 'Royal Gala' e 'Fuji'. Os modelos ajustados entre os teores de clorofilas e as leituras do medidor de clorofila e da relação hº/(LxC) do colorímetro apresentaram valores similares de R², em ambas as cultivares. Os resultados obtidos demonstram que o colorímetro é uma alternativa viável na avaliação não-destrutiva do teor de clorofilas (µg.cm-2 de folha) em macieiras, especialmente de clorofilas a e totais. Para tanto, os valores da relação hº/(LxC) do colorímetro devem ser previamente calibrados com a extração de clorofilas das folhas da cultivar de interesse.

Propriedades de filmes comestíveis produzidos com diferentes concentrações de plastificantes e de proteínas do músculo de tilápia-do-nilo

A utilização de proteínas sarcoplasmáticas junto de proteínas miofibrilares pode ser interessante na tecnologia de filmes comestíveis, pois eliminaria o processo de lavagem do músculo no preparo das proteínas. O objetivo deste trabalho foi estudar propriedades físicas de filmes constituídos de proteínas miofibrilares e sarcoplasmáticas do musculo de tilápia-do-nilo (Oreochromis niloticus), em razão da concentração de proteínas e do plastificante na solução filmogênica. Os filmes foram elaborados a partir de soluções filmogênicas contendo 1 e 2 g de proteínas do músculo/100 g de solução filmogênica e 15 a 65 g de glicerina/100 g de proteínas, com pH igual a 2,7 (ácido acético glacial), tratadas à temperatura de 90C por 30 minutos e desidratadas a 30° C por cerca de 24 horas. Os filmes produzidos com soluções de maior concentração de proteínas apresentaram-se mais coloridos, mais resistentes à perfuração e à tração, com maior capacidade de elongamento quando submetido à tração, e visivelmente mais opacos, embora nesse último caso, sem efeito significativo. As propriedades viscoelásticas e a deformação na perfuração não foram influenciadas pela concentração de proteínas. Todas as propriedades foram influenciadas pela concentração do plastificante.

Filmes poliméricos ultrafinos produzidos pela técnica de automontagem: preparação, propriedades e aplicações

The self-assembly technique is a powerful tool to fabricate ultrathin films from organic compounds aiming at technological applications in molecular electronics. This relatively new approach allows molecularly flat films to be obtained on a simple and cheap fashion from various types of material, including polyelectrolytes, conducting polymers, dyes and proteins. The resulting multilayer films may be fabricated according to specific requirements since their structural and physical properties may be controlled at the molecular level. In this review we shall comment upon the evolution of preparation methods for ultrathin films, the process of adsorption and their main properties, as well as some examples of technological applications of layer-by-layer or self-assembled films.