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Caracterização de filmes de nanopartículas de óxido de níquel

Nanomaterials have aroused interest in several areas of application due to properties, such as high surface area and quantum effects. Thin films of semiconductor oxides have applications in the area of optics, electronics and sensors. Nickel oxide nanoparticles have interesting properties for applic...

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Autor principal:	Mello, Thiago Ismael Torrano do Amaral
Formato:	Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)
Idioma:	Português
Publicado em:	Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2021
Assuntos:	Óxido de níquel Nanopartículas Filmes finos Nickel oxide Nanoparticles Thin films CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
Acesso em linha:	http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/24116
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spelling	riut-1-241162021-02-06T06:11:17Z Caracterização de filmes de nanopartículas de óxido de níquel Characterization of nickel oxide nanoparticles Films Mello, Thiago Ismael Torrano do Amaral Cava, Carlos Eduardo Bondino, Odney Carlos Pottker, Walmir Eno Cava, Carlos Eduardo Óxido de níquel Nanopartículas Filmes finos Nickel oxide Nanoparticles Thin films CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA Nanomaterials have aroused interest in several areas of application due to properties, such as high surface area and quantum effects. Thin films of semiconductor oxides have applications in the area of optics, electronics and sensors. Nickel oxide nanoparticles have interesting properties for application as a gas sensor due to the semiconductor behavior of nickel oxide and the change in electrical response when in contact with oxidizing and reducing gases. With a high surface area, resulting from the nanometric size of the particle, the interactions of the material surface with the gas under analysis are intensified. One of the challenges involving its application is the deposition of particles with low agglomeration on substrates, to meet this need deposition techniques have been developed to improve the deposition of nanomaterials. In this work, nickel oxide nanoparticles were dispersed in toluene and deposited using the interfacial technique, which consists of arranging the material at the interface between two immiscible liquids on a substrate. A nickel oxide sample was synthesized to study the crystalline structure of the material, it was not used for deposition, but the synthesis showed the cubic crystalline structure with a centered face. The deposition occurred with concentrations of 0.5 and 1.0 mg / mL of nickel oxide in toluene, and the deposition of up to 5 layers of nickel oxide on the same substrate was studied. The thickness and roughness of the layers were obtained by profiling. Electron microscopy images of the deposited particles demonstrated that the technique forms homogeneous surfaces of the deposited material despite having the formation of agglomerates the greater the number of deposited layers. The greater the concentration, the greater the size of the clusters and the greater the number of layers, the greater the clusters. Roughness and thickness follow the same principle. The deposition technique is promising on the laboratory scale since it can uniformly deposit the entire surface of the substrate as well as distribute the material in ways that were not possible when done by casting or spin coating. Nanomateriais tem despertado interesse de diversas áreas de aplicação devido as propriedades, como alta área superficial e efeitos quânticos. Filmes finos de óxidos semicondutores tem aplicações na área da ótica, eletrônica e em sensores. As nanopartículas de óxido de níquel apresentam propriedades interessantes para aplicação como um sensor de gás devido ao comportamento semicondutor do óxido de níquel e a alteração na resposta elétrica quando em contato com gases oxidantes e redutores. Com elevada área superficial, proveniente do tamanho nanométrico da partícula, as interações da superfície do material com o gás em análise são intensificadas. Um dos desafios envolvendo a sua aplicação é a deposição de partículas com baixa aglomeração em substratos, para suprir esta necessidade técnicas de deposição têm sido desenvolvidas para melhorar a deposição de nanomateriais. Neste trabalho nanopartículas de óxido de níquel foram dispersas em toluenos e depositadas através da técnica interfacial, que consiste em dispor o material na interface entre dois líquidos imiscíveis em um substrato. Uma amostra de óxido de níquel foi sintetizada para estudo da estrutura cristalina do material, esta não foi utilizada para deposição, mas a síntese demostrou a estrutura cristalina cúbica de face centrada. A deposição ocorreu com concentrações de 0,5 e 1,0 mg/ mL de óxido de níquel em tolueno, sendo estudado a deposição de até 5 camadas de óxido de níquel em um mesmo substrato. A espessura e rugosidade das camadas foram obtidas por perfilometria. Imagens de microscopia eletrônica das partículas depositadas demonstraram que a técnica forma superfícies homogêneas do material depositado apesar de ter a formação de aglomerados quanto maior é o número de camadas depositadas. Quanto maior é a concentração maior é o tamanho dos aglomerados e quanto maior o número de camadas maiores são os aglomerados. A rugosidade e a espessura acompanham o mesmo princípio. A técnica de deposição se mostra promissora na escala laboratorial já que esta consegue depositar de forma uniforme toda a superfície do substrato como também distribuir o material em formas que não foi possível quando feito por gotejamento ou spin coating. 2021-02-05T16:54:51Z 2021-02-05T16:54:51Z 2020-09-25 bachelorThesis MELLO, Thiago Ismael Torrano do Amaral. Caracterização de filmes de nanoparticulas de óxido de níquel. 2020. 47 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2020. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/24116 por openAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Londrina Brasil Engenharia de Materiais UTFPR
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Caracterização de filmes de nanopartículas de óxido de níquel

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