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Consultar: Programa de Ps-Graduao em Fsica (Acadmico)

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Ttulo [PT]: Caracterizao de materiais luminescentes : estudo de blendas polimricas PC/PMMA dopadas com complexos de terras-raras e compsitos de copolmeros acrlicos PEGDA/TEGDMA com nanopartculas de ZnO
Autor(es): Daniel Soares Velasco
Palavras-chave [PT]:

Materiais luminescentes. Blendas polimricas. Terras raras. xido de Zinco. Fluorescncia. Espectroscopia fotoacstica. Nanopartculas.
Palavras-chave [EN]:
Polymer. Rare earth ions. Zinc oxide. Nanoparticles spectroscopy. Thermal analysis.
rea de concentrao: Fsica da Matria Condensada
Titulao: Doutor em Fsica
Banca:
Antonio Carlos Bento [Orientador] - UEM
Adley Forti Rubira - UEM
Antonio Medina Neto - UEM
Marco Cremona - PUC
Resumo:
Resumo: Diversas reas cientficas mostraram recentemente um crescente interesse no desenvolvimento de mtodos de obteno de novos materiais emissores de radiao eletromagntica na regio UV/VIS, com base em transies eletrnicas de ons metlicos utilizando como hospedeiros materiais polimricos distintos. Neste trabalho, so apresentadas a sntese, produo e caracterizao para materiais copolimricos fotoluminescentes obtidos por dois processos de dopagem: (1) utilizando complexos orgnicos -dicetonatos de terras-raras e (2) pela reduo in situ de nanopartculas de xido de zinco. Inicialmente, so descritos os mtodos para a produo de filmes de blendas com diferentes fraes mssicas entre o policarbonato bisfenol-A (PC) e o poli(metacrilato de metila) (PMMA) dopados com complexos acetilacetonato de lantandeos III [Ln(ACAC)3; Ln = Er, Tb, Dy] e tenoiltrifluoroacetonato de eurpio III [Eu(TTA)3], alm das etapas para a obteno de nanopartculas de xido de zinco (ZnO) em matrizes copolimricas acrlicas de polietileno glicol diacrilato (PEGDA) e trietileno glicol dimetacrilato (TEGDMA), a partir da reduo in situ do precursor tenoiltrifluoroacetona de zinco [Zn(HTTA)2] em sistema de refluxo de hidrazina. Os filmes polimricos, puros e dopados, apresentaram elevada transparncia e foram caracterizados por diversas tcnicas fsico-qumicas, tais como a difratrometria de raios-X (DRX), anlises termogravimtricas (TGA) e calorimetria diferencial de varredura (DSC), a microscopia eletrnica de varredura (MEV), a espectroscopia fotoacstica (PAS), a espectroscopia do infravermelho (FTIR), a espectroscopia fotoluminescente (PL) e a espectroscopia de fluorescncia resolvida no tempo (FRT). Pelas anlises de FTIR verificou-se o efeito sinergtico do sistema PC/PMMA e PEGDA/TEGDMA, assim como a incorporao dos devidos dopantes. A partir das anlises trmicas, possvel verificar uma aparente miscibilidade entre as blendas e os copolmeros acrlicos, bem como aumento da estabilidade trmica do hospedeiro devido incorporao do dopante. Anlises de DRX verificaram a formao da estrutura hexagonal Wurtzite das nanopartculas ZnO sem afetar a estrutura cristalina da matriz polimrica. Estudos realizados por espectroscopia PAS, PL e FRT evidenciaram que os dopantes foram efetivamente incorporados s matrizes polimricas, apresentando transies eletrnicas dos ons metlicos Ln3+ e Zn2+, sugerindo que as matrizes polimricas agem como sensitibilizante.

Abstract: Many areas of science have recently shown a growing interest in developing methods for obtaining new materials emitting electromagnetic radiation in the UV /VIS region based on electronic transitions of metal ions using different polymeric materials as hosts. In this thesis, the synthesis, production and characterization of photoluminescent copolymer materials obtained from two different doping processes are presented: (1) using organic -diketonate complexes of rare earths and (2) by the in situ reduction of zinc oxide nanoparticles. Initially, the methods are described for the production of films of blends with different mass fractions between bisphenol-A polycarbonate (PC) and poly (methyl methacrylate) (PMMA) doped with lanthanide (III) acetylacetonate complexes [Ln(ACAC)3; Ln = Er, Tb, Dy, I] and europium (III) thenoyltrifluoroacetonate [Eu(TTA)3], and steps to obtain zinc oxide (ZnO) nanoparticles grafted on acrylic copolymer matrix of polyethylene glycol diacrylate (PEGDA) and triethylene glycol dimethacrylate (TEGDMA) from the in situ reduction of precursor zinc thenoyltrifluoroacetonate [Zn(HTTA)2] in hydrazine reflux system. Pure and doped polymer films have high transparency and were characterized by various physico-chemical techniques, such as X-ray diffractrometry (XRD), Thermogravimetric Analysis (TGA) and Differential Scanning Calorimetry (DSC), Scanning Electron Microscopy (SEM), Photoacoustic Spectroscopy (PAS), Infrared Spectroscopy (FTIR), Photoluminescence spectroscopy (PL) and Time Resolved Fluorescence (TRF). The analysis of FTIR verified the synergetic effect system PC/PMMA and PEGDA/TEGDMA, and the incorporation of appropriate dopants. From the thermal analysis, we can note an apparent miscibility between the acrylic copolymers and blends, as well as increased thermal stability of the host due to the incorporation of the dopant. XRD analysis verified the formation of hexagonal wurtzite structure of ZnO nanoparticles without affecting the crystallinity of the polymer matrix. Studies by PAS spectroscopy, PL and FRT showed that the dopants were effectively incorporated into polymer matrices, with electronic transitions of metal ions Ln3+ and Zn2+, suggesting that the polymer matrices act as an sensitizer.
Data da defesa: 05/08/2010
Cdigo: vtls000182669
Informaes adicionais:
Idioma: Portugus
Data de Publicao: 2010
Local de Publicao: Maring, PR
Orientador: Prof. Dr. Antonio Carlos Bento
Instituio: Universidade Estadual de Maring. Departamento de Fsica
Nvel: Tese (doutorado em Fsica)/
UEM: Programa de Ps-Graduao em Fsica

Responsavel: inez
Categoria: Aplicao
Formato: Documento PDF
Arquivo: Daniel Velasco.pdf
Tamanho: 4732 Kb (4846044 bytes)
Criado: 07-04-2011 10:22
Atualizado: 07-04-2011 10:33
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