Nucleation and crystallization of titania nanoparticles in silica titania planar waveguides: A study by low frequency Raman scattering

SiO2 (1-x) - TiO2 (x) waveguides, with the mole fraction x in the range 0.07 - 0.20 and thickness of about 0.4 μm, were deposited on silica substrates by a dip-coating technique. The thermal treatments at 700-900°C, used to fully densify the xerogels, produce nucleation of TiO2 nanocrystals even for the lowest TiO2 content. The nucleation of TiO2 nanocrystals and their growth by thermal annealing up to 1300°C were studied by waveguide Raman spectroscopy, for the SiO2 (0.8) - TiO2 (0.2) composition. By increasing the annealing temperature, the Raman spectrum evolves from that typical of the silica-titania glass to that of anatase, but brookite phase is dominant at intermediate temperatures. In the low. frequency region (5-50 cm-1) of the Raman spectra, acoustic vibrations of the nanocrystals are observed. From the measured line shapes, we can deduce the size distribution of the particles. The results are compared with those obtained from the line widths in the X-ray diffraction patterns. Nanocrystals with a mean size in the range 4-20 nm are obtained, by thermal annealing in a corresponding range of 800-1300°C.

Caracterização do mineral zircão através do método de traços de fissão, espectroscopia micro-raman e MEV: geocronologia do grupo Bauru

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Espectroscopia FT-Raman no diagnóstico do carcinoma espinocelular de mucosa bucal: estudo ex vivo em humanos

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Medidas de espectroscopia Raman em cristais KDP e Nanotubos de Carbono: implementação da técnica

Atualmente, os físicos vêm desenvolvendo novas técnicas de caracterização de materiais, principalmente os novos materiais que os cientistas (de todas as áreas) estão produzindo a partir de outros já existentes como vidros, cerâmicas, polímeros, materiais semicondutores e supercondutores, materiais magnéticos, dentre outros. Seguindo esta linha, o Grupo de Física de Materiais da Amazônia vem adquirindo novas técnicas para caracterização de materiais e este trabalho marca o início da incorporação de mais uma técnica de caracterização junto ao laboratório de física da UFPA, a Espectroscopia Raman. Neste trabalho, utilizamos como amostras para realizar e testar a técnica implantada, cristais KH2PO4 (KDP) e nanotubos de carbono de parede simples (SWNT). O KDP foi escolhido devido ao fato de ter os espectros Raman muito conhecidos e ser um material de simples produção. O KDP puro ou dopado continua sendo alvo de pesquisa (teórica e/ou experimental) atual, principalmente por apresentar uma transição de fase ferroelétrica e ser um material que tem muitas aplicações nas indústrias que utilizam tecnologia de lasers, sensores, gerador de segundo e terceiro harmônico. Já os nanotubos de carbono também foram utilizados como amostras por ser um material de grande interesse científico, tecnológico e de grande aplicação no mundo moderno, pois podem ser empregados em nanotecnologia na produção de transistores e diodos, além disso, podem ser incorporados a certos materiais aumentando, assim, a resistência mecânica dos mesmos.Para as amostras de KDP foram realizadas medidas em temperatura ambiente, pressão uniaxial e temperatura. Nas medidas com a temperatura conseguimos observar o inicio da decomposição e de uma possível transição de fase em alta temperatura no KDP. As medidas com pressão uniaxial mostram que embora não se observe uma transição de fase bem definida é possível se identificar alteração que podem indicar o inicio de uma quebra de simetria devido aos efeitos de pressão. Nas amostras de nanotubos (nanotubos de paredes simples-SWNT) foram realizadas medidas de Raman em temperatura ambiente. Nessas medidas identificamos as bandas D e G bastante conhecidas as quais são reportadas em quase todos os artigos sobre esse tema. O mais importante foi a implantação da nova técnica que é uma técnica forte que pode ser aplicada em diferentes campos do conhecimento científico fortalecendo o Grupo de Física de Materiais da Amazônia.

Espectroscopia Raman aplicado ao beta-caroteno

Os óleos vegetais vêm sendo estudados, por alguns anos, de forma intensiva. Entretanto o estudo dessas substâncias apresenta certa dificuldade pelo fato destes óleos apresentarem composições químicas muito complexas. Neste estudo apresentado em forma de dissertação, apresentaremos algumas das formas variadas do espectro Raman do Beta-caroteno e do óleo de buriti em diferentes concentrações e em diferentes meios. O óleo de buriti é uma substância que possui muitas propriedades, entre elas propriedades ópticas e medicinais. É formado por uma composição de várias substâncias graxas e não graxas. Duas das substâncias encontradas no OB também fazem parte de nosso estudo que são o beta-caroteno e o ácido oleico. O beta-caroteno é um carotenoide precursor da vitamina A, muito encontrado em frutos e verduras que apresentam coloração vermelho-alaranjado. O ácido oleico é um ácido graxo muito importante e está presente, quase sempre em grande concentração, na maioria dos óleos vegetais. Com o intuito de estudarmos os espectros Raman desses materiais foram dissolvidos 6,1 mg de beta-caroteno em 50 ml de ácido oléico chamado de solução base. A partir dessa solução, foram misturadas diferentes quantidades de ácido oleico a fim de obtermos soluções mais diluídas, gerando assim soluções de concentrações menores que a solução base, até ser atingido uma concentração próxima a 0% de beta-caroteno. Todas as soluções foram submetidas a agitação mecânica. Uma em especial foi submetida a agitação tanto mecânica quanto ao Ultra-Som. As blendas de PMMA modificados com óleo de buriti foram fabricadas no Laboratório de Químico Física da UNB, numa parceria do Grupo de Polímeros da UNB e do Grupo de Física de Materiais da Amazônia da UFPA. Os resultados mostram que as intensidades Raman aumentam ou diminuem, conforme a concentração de beta-caroteno na solução e de óleo de buriti na blenda. Mostra que em 1656 cm^-1 aparece um pico referente a presença de óleo de buriti na blenda e o deslocamento de alguns modos em algumas regiões do espectro da blenda. Com relação ao espectro da solução foi identificado mudança na solução submetida ao ultra-som com o desaparecimento de alguns modos refrentes ao ácido oleico e ao beta caroteno.

Theoretical investigation of geometric configurations and vibrational spectra in citric acid complexes

The performance of advanced electronic ceramics is directly related to the synthesis route employed. Sol-gel methods are widely used for this purpose. However, the physicochemical intermediate steps are still not well understood. Better understanding and control of these processes can improve the final quality of samples. In this work, we studied theoretically the formation of metal complexes between citric acid and lithium or barium metal cations with different citric acid/metal proportions, using Density Functional Theory electronic structure calculations. Infrared and Raman scattering spectra were simulated for the more stable geometric configurations. Using this methodology, we identified some features of complexes formed in the synthesis process. Our results show that the complexes can be distinguished by changes in the bands assigned to C=O, COH-, and COO- group vibrations. An estimate of the most stable complexes is made based on total energy.

Functional Mn-Mg-k cation complexes in GaN featured by Raman spectroscopy

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

Release of Cyanopyridine from a Ruthenium Complex Adsorbed on Gold: Surface-Enhanced Raman Scattering, Electrochemistry, and Density Functional Theory Analyses

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

Complementary study on the electrical and structural properties of poly(3-alkylthiophene) and its copolymers synthesized on ITO by electrochemical impedance and Raman spectroscopy

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

New features of the morphotropic phase boundary in the PbZrO 3-PbTiO3 system: A Raman spectroscopy study

In this work we present a Raman study of PbZr1-xTi xO3 ceramics with composition values close to the morphotropic phase boundary region. The analysis of the Raman spectra leads to the determination of the monoclinic phase extension at different temperatures in a very good agreement with those determined by diffraction techniques. Therefore the obtained results show that Raman spectroscopy is a powerful and suitable technique to study structural phase transitions in PbZr 1-xTixO3. © 2002 Taylor & Francis.

Analysis of experimental tendinitis in rats treated with laser and platelet-rich plasma therapies by Raman spectroscopy and histometry

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

Bond strength and Raman analysis of the zirconia-feldspathic porcelain interface

The test groups were experimental zirconia, Zirkonzahn zirconia, and Schuetz zirconia. Blocks of partially sintered zirconia were cut into disks (n=20) and then veneered with a feldspathic porcelain. Half of the specimens from each group (n=10) were incubated in 37°C water for 24 hours, and the other half were thermocycled. All the specimens were then subjected to shear testing. The fractured areas were analyzed with optical stereomicroscopy and classified as adhesive, cohesive, or an adhesive-cohesive failure. Spectral patterns were examined to detect bands related to the zirconia and feldspathic porcelain phases. The shear strength data were submitted to 2-way ANOVA. Results No significant differences in shear bond strength were observed among the 3 groups, regardless of whether or not the specimens were thermocycled. Adhesive failures were the most prevalent types of failure (70%). Raman spectra were clearly distinguished for all the materials, which showed the presence of tetragonal and monoclinic phases. Conclusions The controlled production of the experimental zirconia did not influence the results of the bond strength. Raman analysis suggested a process of interdiffusion by the presence of peaks associated with the zirconia and feldspathic ceramics.

Temperature-dependent Raman study of thermal parameters in CdS quantum dots

We report on the strong temperature-dependent thermal expansion, alpha(D), in CdS quantum dots (QDs) embedded in a glass template. We have performed a systematic study by using the temperature-dependent first-order Raman spectra, in CdS bulk and in dot samples, in order to assess the size dependence of alpha(D), and where the role of the compressive strain provoked by the glass host matrix on the dot response is discussed. We report the Gruneisen mode parameters and the anharmonic coupling constants for small CdS dots with mean radius R similar to 2.0 nm. We found that gamma parameters change, with respect to the bulk CdS, in a range between 20 and 50%, while the anharmonicity contribution from two-phonon decay channel becomes the most important process to the temperature-shift properties.

Surface-enhanced Raman spectroscopy studies of organophosphorous model molecules and pesticides

This work reports the analytical application of surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) in the trace analysis of organophosphorous pesticides (trichlorfon and glyphosate) and model organophosphorous compounds (dimethyl methylphosphonate and o-ethyl methylphosphonothioate) bearing different functional groups. SERS measurements were carried out using Ag nanocubes with an edge square dimension of ca. 100 nm as substrates. Density functional theory (DFT) with the B3LYP functional was used for the optimization of ground state geometries and simulation of Raman spectra of the organophosphorous compounds and their silver complexes. Adsorption geometries and marker bands were identified for each of the investigated compound. Results indicate the usefulness of SERS methodology for the sensitive analyses of organophosphorous compounds through the use of vibrational spectroscopy.

High Viscosity of Imidazolium Ionic Liquids with the Hydrogen Sulfate Anion: A Raman Spectroscopy Study

Ionic liquids based on 1-alkyl-3-methylimidazolium cations and the hydrogen sulfate (or bisulfate) anion, HSO4-, are much more viscous than ionic liquids with alkyl sulfates, RSO4-. The structural origin of the high viscosity of HSO4- ionic liquids is unraveled from detailed comparison of the anion Raman bands in 1-ethyl-3-methylimidazolium hydrogen sulfate and 1-butyl-3-methylimidazolium hydrogen sulfate with available data for simple HSO(4)(-) salts in crystalline phase, molten phase, and aqueous solution. Two Raman bands at 1046 and 1010 cm(-1) have been assigned as symmetric stretching modes nu(s)(S = O) of HSO4-, the latter being characteristic of chains of hydrogen-bonded anions. The intensity of this component increases in the supercooled liquid phase. For comparison purposes, Raman spectra of 1-ethyl-3-methylimidazolium ethyl sulfate and 1-butyl-3-methylimidazolium methyl sulfate have been also obtained. There is no indication of difference in the strength of hydrogen bond interactions of imidazolium cations with HSO4- or RSO4- anions. Raman spectra at high pressures, up to 2.6 GPa, are also discussed. Raman spectroscopy provides evidence that hydrogen-bonded anions resulting in anion-anion interaction is the reason for the high viscosity of imidazolium ionic liquids with HSO4-. If the ionic liquid is exposed to moisture, these structures are disrupted upon absorption of water from the atmosphere.