Screen-Printed Carbon Electrode Modified with Poly-L-histidine Applied to Gold(III) Determination

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Electrical and optical characteristics of SnO2 thin films prepared by dip coating from aqueous colloidal suspensions

Starting from aqueous colloidal suspensions, undoped and Nb5+ doped SnO2 thin films have been prepared by using the dip-coating sol gel process. X-ray diffraction results show that films are polycrystalline with crystallites of average size1-4nm. Decreasing the thickness of the films and increasing the Nb5+ concentration limits the crystallite size growth during firing. Complex impedance measurements reveal capacitive and resistive effects between adjacent crystallites or grains, characteristic of electrical potential barriers. The transfer of charge throughout these barriers determines the macroscopic electrical resistance of the layer. The analysis of the optical absorption spectra shows that the samples present more than 80% of their transmittance in the visible region and the value of the band gap energy increases with decreasing crystallite size. © 1997 Chapman & Hall.

Influence of heat treatment on LiNbO3 thin films prepared on Si(111) by the polymeric precursor method

The effects of heat-treatment temperature on LiNbO3 thin films prepared by the polymeric precursor method were investigated. The precursor solution was deposited on Si(111) substrates by dip coating. X-ray diffraction and thermal analyses revealed that the crystallization process occurred at a low temperature (420 °C) and led to films with no preferential orientation. High-temperature treatments promoted formation of the LiNb3O8 phase. Scanning electron microscopy, coupled with energy dispersive spectroscopy analyses, showed that the treatment temperature also affected the film microstructure. The surface texture - homogeneous, smooth, and pore-free at low temperature - turned into an `islandlike' microstructure for high-temperature treatments.

Tetragonal to monoclinic phase transition observed during Zr anodisation

Plasma electrolytic oxidation (PEO) is a coating procedure that utilises anodic oxidation in aqueous electrolytes above the dielectric breakdown voltage to produce oxide coatings that have specific properties. These conditions facilitate oxide formation under localised high temperatures and pressures that originate from short-lived microdischarges at sites over the metal surface and have fast oxide volume expansion. Anodic ZrO2 films were prepared by subjecting metallic zirconium to PEO in acid solutions (H2C 2O4 and H3PO4) using a galvanostatic DC regime. The ZrO2 microstructure was investigated in films that were prepared at different charge densities. During the anodic breakdown, an important change in the amplitude of the voltage oscillations at a specific charge density was observed (i.e., the transition charge density (Q T)). We verified that this transition charge is a monotonic function of both the current density and temperature applied during the anodisation, which indicated that Q T is an intrinsic response of this system. The oxide morphology and microstructure were characterised using SEM and X-ray diffraction experiments (XRD) techniques. X-ray diffraction analysis revealed that the change in voltage oscillation was correlated with oxide microstructure changes during the breakdown process. © 2012 Springer-Verlag Berlin Heidelberg.

Preparação e caracterização de filmes a base de xiloglucana extraída de sementes de Hymenaea Courbaril (Jatobá)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Hidroxicarbonato de gadolínio ativado com európio ou térbio trivalentes como precursor de óxidos, oxissulfetos e silicatos luminescentes

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Präparation, Charakterisierung und elektronische Eigenschaften von dünnen Schichten des Hochtemperatursupraleiters HgReBa 2 Ca n-1 Cu n O y

Ziel dieser Arbeit war die Pr"{a}paration, Charakterisierung und Untersuchung der elektronischen Eigenschaften von d"{u}nnen Schichten des Hochtemperatursupraleiters HgReBa$_{2}$Ca$_{n-1}$Cu$_{n}$O$_{y}$, die mittels gepulster Laser-Deposition hergestellt wurden. Die HgRe1212-Filme zeigen in der AC-Suszeptibilit"{a}t einen scharfen "{U}bergang in die supraleitende Phase bei 124 K mit einer "{U}bergangsbreite von 2 K. Die resistiven "{U}berg"{a}nge der Proben wurden mit zunehmender St"{a}rke des externen Magnetfeldes breiter. Aus der Steigung der Arrheniusplots konnte die Aktivierungsenergie f"{u}r verschiedene Feldst"{a}rken bestimmt werden. Weiterhin wurde die Winkelabh"{a}ngigkeit des Depinning-Feldes $B_{dp}(theta)$ der Filme gemessen. Hieraus wurde ein Anisotropiewert von $gamma$ = 7.7 bei 105 K ermittelt. Dies ist relevant, um den f"{u}r Anwendungen wichtigen Bereich im $T$-$B$-$theta$-Phasenraum des Materials absch"{a}tzen zu k"{o}nnen. Die kritische Stromdichte $J_{c}$ der d"{u}nnen Filme aus HgRe-1212 wurde mit Hilfe eines SQUID-Magnetometers gemessen. Die entsprechenden $M$-$H$ Kurven bzw. das magnetische Moment dieser Filme wurde f"{u}r einen weiten Temperatur- und Feldbereich mit einem magnetischen Feld senkrecht zum Film aufgenommen. F"{u}r einen HgRe-1212-Film konnte bei 5 K eine kritische Stromdichte von 1.2 x 10$^{7}$ A/cm$^{2}$ und etwa 2 x 10$^{6}$ A/cm$^{2}$ bei 77 K ermittelt werden. Es wurde die Magnetfeld- und die Temperaturabh"{a}ngigkeit des Hall-Effekts im normalleitenden und im Mischzustand in Magnetfeldern senkrecht zur $ab$-Ebene bis zu 12 T gemessen. Oberhalb der kritischen Temperatur $T_{c}$ steigt der longitudinale spezifische Widerstand $rho_{xx}$ linear mit der Temperatur, w"{a}hrend der spezifische Hall-Widerstand $rho_{yx}$ sich umgekehrt proportional zur Temperatur "{a}ndert. In der N"{a}he von $T_{c}$ und in Feldern kleiner als 3 T wurde eine doppelte Vorzeichen"{a}nderung des spezifischen Hall-Widerstandes beobachtet. Der Hall-Winkel im Normalzustand, cot $theta_{H}= alpha T^{2} + beta$, folgt einer universellen $textit{T }^{2}$-Abh"{a}ngigkeit in allen magnetischen Feldern. In der N"{a}he des Nullwiderstand-Zustandes h"{a}ngt der spezifische Hall-Widerstand $rho_{yx}$ "{u}ber ein Potenzgesetz mit dem longitudinalen Widerstand $rho_{xx}$ zusammen. Das Skalenverhalten zwischen $rho_{yx}$ und $rho_{xx}$ weist eine starke Feld-Abh"{a}ngigkeit auf. Der Skalenexponent $beta$ in der Gleichung $rho_{yx}$ =A $rho_{xx}^{beta}$ steigt von 1.0 bis 1.7, w"{a}hrend das Feld von 1.0 bis 12 T zunimmt.

Tailoring molecular weight of the conjugated model polymer MEH-PPV and its structure-property relations

In der vorliegenden Arbeit wurden Struktur-Eigenschaftsbeziehungen des konjugierten Modell-Polymers MEH-PPV untersucht. Dazu wurde Fällungs-fraktionierung eingesetzt, um MEH-PPV mit unterschiedlichem Molekulargewicht (Mw) zu erhalten, insbesondere MEH-PPV mit niedrigem Mw, da dieses für optische Wellenleiterbauelemente optimal geeignet ist Wir konnten feststellen, dass die Präparation einer ausreichenden Menge von MEH-PPV mit niedrigem Mw und geringer Mw-Verteilung wesentlich von der geeigneten Wahl des Lösungsmittels und der Temperatur während der Zugabe des Fällungsmittels abhängt. Alternativ dazu wurden UV-induzierte Kettenspaltungseffekte untersucht. Wir folgern aus dem Vergleich beider Vorgehensweisen, dass die Fällungsfraktionierung verglichen mit der UV-Behandlung besser geeignet ist zur Herstellung von MEH-PPV mit spezifischem Mw, da das UV-Licht Kettendefekte längs des Polymerrückgrats erzeugt. 1H NMR and FTIR Spektroskopie wurden zur Untersuchung dieser Kettendefekte herangezogen. Wir konnten außerdem beobachten, dass die Wellenlängen der Absorptionsmaxima der MEH-PPV Fraktionen mit der Kettenlänge zunehmen bis die Zahl der Wiederholeinheiten n  110 erreicht ist. Dieser Wert ist signifikant größer als früher berichtet. rnOptische Eigenschaften von MEH-PPV Wellenleitern wurden untersucht und es konnte gezeigt werden, dass sich die optischen Konstanten ausgezeichnet reproduzieren lassen. Wir haben die Einflüsse der Lösungsmittel und Temperatur beim Spincoaten auf Schichtdicke, Oberflächenrauigkeit, Brechungsindex, Doppelbrechung und Wellenleiter-Dämpfungsverlust untersucht. Wir fanden, dass mit der Erhöhung der Siedetemperatur der Lösungsmittel die Schichtdicke und die Rauigkeit kleiner werden, während Brechungsindex, Doppelbrechung sowie Wellenleiter-Dämpfungsverluste zunahmen. Wir schließen daraus, dass hohe Siedetemperaturen der Lösungsmittel niedrige Verdampfungsraten erzeugen, was die Aggregatbildung während des Spincoatings begünstigt. Hingegen bewirkt eine erhöhte Temperatur während der Schichtpräparation eine Erhöhung von Schichtdicke und Rauhigkeit. Jedoch nehmen Brechungsindex und der Doppelbrechung dabei ab.rn Für die Schichtpräparation auf Glassubstraten und Quarzglas-Fasern kam das Dip-Coating Verfahren zum Einsatz. Die Schichtdicke der Filme hängt ab von Konzentration der Lösung, Transfergeschwindigkeit und Immersionszeit. Mit Tauchbeschichtung haben wir Schichten von MEH-PPV auf Flaschen-Mikroresonatoren aufgebracht zur Untersuchung von rein-optischen Schaltprozessen. Dieses Verfahren erweist sich insbesondere für MEH-PPV mit niedrigem Mw als vielversprechend für die rein-optische Signalverarbeitung mit großer Bandbreite.rn Zusätzlich wurde auch die Morphologie dünner Schichten aus anderen PPV-Derivaten mit Hilfe von FTIR Spektroskopie untersucht. Wir konnten herausfinden, dass der Alkyl-Substitutionsgrad einen starken Einfluss auf die mittlere Orientierung der Polymerrückgrate in dünnen Filmen hat.rn

Liquid crystalline cellulose derivatives for mirrorless lasing

In this thesis cholesteric films made of liquid crystalline cellulose derivatives with improved optical properties were prepared. The choice of the solvent, hydrogen bond influencing additives, the synthetic realization of a very high degree of substitution on the cellulosic polymer and the use of mechanical stirring at the upper concentration limit of the liquid crystalline range were the basis for an improved alignment of the applied cellulose tricarbamates. In combination with a tuned substrate treatment and film preparation method, cholesteric films were obtained, with optical properties that were theoretically predicted and only known from low molecular weight liquid crystals so far. Subsequent polymerization allowed a permanent fixing of the alignment and the fabrication of free standing and insensitive films.rnThe incorporation of inorganic nanorods into the cholesteric host material was mediated with tailored block copolymers, available via controlled radical polymerization methods. In addition to the shape match between the rodlike mesogens of the host and the nanorods it was possible to increase the miscibility of both materials. Nevertheless, the size of the nanorods, in comparison to the mesogens, in these densely packed liquid crystalline phases as well as their long equilibration times were the reasons for phase separation. Nanorods are, in principle, valuable substitutes for organics, but their utilization in cellulosic CLC was not to be combined with a high quality alignment of the cholesteric structure.rnA swelling process of polymerized films in a dye solution or dissolving dyes in non-polymerized CLC was used for incorporation of the organic chromophores. With the first method the CLC could be aligned and polymerized without any disturbance due to dye molecules. The optical properties of dye and CLC were matched, with regard to mirrorless lasing devices. The dye was optically excited and laser emission supported by the cholesteric cavity was obtained. The polarization and wavelength of the emitted radiation as well as its bandwidth, the obtained interference pattern and threshold behavior of the emission proofed the feedback mechanism that was not believed to be realizable in liquid crystalline polymers. rnUtilization of a microfluidic co-flow injection device enabled us to transfer the properties of cellulosic CLC from the planar film shape to spherical micrometer sized particles. The pure material yielded particles with distorted mesogen alignment similar to films prepared by capillary flow. Dilution of the CLC with a solvent that migrated into the carrier phase during particle preparation provided the basis for particles with well ordered areas. rnAlthough cellulose derivatives were known for their liquid crystalline behavior for decades and synthesized in mass production, their application as feedback material was affected by bad optical properties. In comparison to low molar mass compounds, the low degree of order in the CLC phase was the cause. With the improved material, defined lasing emission was shown and characterized. Derivatives of cellulose are desirable materials, because, as a renewable resource, they are available in large amounts for a low price and need only simple derivatization reactions. The fabrication of CLC films with tunable lasing emission, for which this thesis can provide a starting point, is in good agreement with today's requirements of modern technology and its miniaturization.rn

Edge-defined, film-fed growth (EFG) technique for the preparation of alpha-Al2O3 : C crystal with highly sensitive thermoluminescence response

In this work, alpha-Al2O3:C, a highly sensitive thermoluminescence dosimetry crystal, was grown by the EFG method in which a graphite heating unit and shield acted as the carbon source during the growth process. The optical, luminescent properties and dosimetric characteristics of the crystal were investigated. The as-grown crystal shows a single glow peak at 536 K, which is associated with Cr3+ ions. After annealing in H-2 at 1673 K for 80 h, the crystal shows a single glow peak at 460 K and a blue emission band at 415 nm. The thermoluminescent response of the annealed crystal shows linear-sublinear-saturation characteristics in the dose range from 5 x 10(-6) to 100 Gy.

Preparation of high laser induced damage threshold antireflection film using interrupted ion assisted deposition

Single layers and antireflection films were deposited by electron beam evaporation, ion assisted deposition and interrupted ion assisted deposition, respectively. Antireflection film of quite high laser damage threshold (18J/cm(2)) deposited by interrupted ion assisted deposition were got. The electric field distribution, weak absorption, and residual stress of films and their relations to damage threshold were investigated. It was shown that the laser induced damage threshold of film was the result of competition of disadvantages and advantages, and interrupted ion assisted deposition was one of the valuable methods for preparing high laser induced damage threshold films. (c) 2007 Optical Society of America

Preparation of self-supporting hierarchical nanostructured anatase/rutile composite TiO2 film

Via the combination of an electrospinning method with a hydrothermal reaction, a large-scale cedar-like hierarchical nanostructured TiO2 film with an anatase/rutile composite phase was fabricated.

Preparation of hybrid thin film modified carbon nanotubes on glassy carbon electrode and its electrocatalysis for oxygen reduction

A hybrid thin film containing Pt nanoparticles and [tetrakis(N-methylpyridyl)porphyrinato] cobalt (CoTMPyP) modified multi-walled carbon nanotubes (MWNTs) on a glassy carbon (GC) electrode surface was fabricated. This hybrid film electrode exhibited remarkable electrocatalytic activity for oxygen reduction and high stability with promising applications in fuel cells.