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Multifuncional organic/inorganic hybrids prepared through sol-gel and/or self-assembly
| Summary: | Esta tese centra-se na preparação de sistemas híbridos orgânicos-inorgânicos com propriedades específicas. Na primeira parte do trabalho utilizaram-se o processo sol-gel e metodologias de auto-organização na preparação de materiais híbridos orgânicos-inorgânicos. Esta conjugação de métodos de síntese é particularmente interessante, não só do ponto de vista fundamental, mas também porque permite a produção de novos materiais híbridos, hierarquicamente estruturados e funcionalizáveis. Obtiveram-se duas famílias distintas de amostras, cuja principal diferença reside na natureza do nó de ligação entre os componentes orgânico e inorgânico: grupo ureia e grupo uretano. A influência exercida na estruturação dos materiais por parâmetros, tais como o comprimento da cadeia de tipo alquilo (pendente ou em ponte) e o tipo de solvente, foi analisada. Na segunda parte do trabalho o método sol-gel foi usado na preparação de electrólitos híbridos orgânicos-inorgânicos inovadores. Foi preparada uma matriz biohíbrida de poly(-caprolactona)/siloxano, baseada em nós de ligação de uretano. A matrizfoi dopada com uma gama de concentrações de triflato de potássio muito ampla, num caso, e com misturas de triflato de lítio/triflato de európio no segundo caso. Para ambos sistemas foram construídos protótipos de dispositivos electrocrómicos. Estes foram construídos usando-se uma configuração de tipo “sandwish” de quatro camadas, envolvendo duas camadas de filme de óxido condutor transparente, um filme de óxido de tungsténio (WO3) e uma camada activa condutora iónica de um ormolito de composição optimizada. A transmitância óptica, o contraste de cor, a densidade óptica, e o tempo de resposta do dispositivo associado ao processo de coloração/descoloração foram determinados. A variação de cor foi quantificada para o protótipo cujo ormolito contém uma mistura de triflato de lítio/triflato de európio, O carbonato de cálcio (CaCO3) é um dos biominerais mais importantes na Natureza. Pode existir em seis formas polimórficas diferentes. De entre estas a fase metastável amorfa (carbonato de cálcio amorfo, CCA) é usada por muitos organismos como uma fase intermediária transiente para a formação de cristais de calcite e aragonite exibindo formas elaboradas. Uma das potenciais aplicações do CCA encontra-se no domínio da ortopedia.. Neste trabalho utilizou-se a poli(vinilpirrolidona) para retardar a cristalização do CCA. Foram ainda usados diferentes líquidos iónicos e tensioactivos para controlar a morfologia de calcite. |
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| Main Authors: | Fernandes, Mariana Sofia Peixoto |
| Subject: | Processo sol-gel Dispositivos electrocrómicos Biomineralização |
| Year: | 2014 |
| Country: | Portugal |
| Document type: | doctoral thesis |
| Access type: | open access |
| Associated institution: | Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro |
| Language: | English |
| Origin: | Repositório da UTAD |
| Summary: | Esta tese centra-se na preparação de sistemas híbridos orgânicos-inorgânicos com propriedades específicas. Na primeira parte do trabalho utilizaram-se o processo sol-gel e metodologias de auto-organização na preparação de materiais híbridos orgânicos-inorgânicos. Esta conjugação de métodos de síntese é particularmente interessante, não só do ponto de vista fundamental, mas também porque permite a produção de novos materiais híbridos, hierarquicamente estruturados e funcionalizáveis. Obtiveram-se duas famílias distintas de amostras, cuja principal diferença reside na natureza do nó de ligação entre os componentes orgânico e inorgânico: grupo ureia e grupo uretano. A influência exercida na estruturação dos materiais por parâmetros, tais como o comprimento da cadeia de tipo alquilo (pendente ou em ponte) e o tipo de solvente, foi analisada. Na segunda parte do trabalho o método sol-gel foi usado na preparação de electrólitos híbridos orgânicos-inorgânicos inovadores. Foi preparada uma matriz biohíbrida de poly(-caprolactona)/siloxano, baseada em nós de ligação de uretano. A matrizfoi dopada com uma gama de concentrações de triflato de potássio muito ampla, num caso, e com misturas de triflato de lítio/triflato de európio no segundo caso. Para ambos sistemas foram construídos protótipos de dispositivos electrocrómicos. Estes foram construídos usando-se uma configuração de tipo “sandwish” de quatro camadas, envolvendo duas camadas de filme de óxido condutor transparente, um filme de óxido de tungsténio (WO3) e uma camada activa condutora iónica de um ormolito de composição optimizada. A transmitância óptica, o contraste de cor, a densidade óptica, e o tempo de resposta do dispositivo associado ao processo de coloração/descoloração foram determinados. A variação de cor foi quantificada para o protótipo cujo ormolito contém uma mistura de triflato de lítio/triflato de európio, O carbonato de cálcio (CaCO3) é um dos biominerais mais importantes na Natureza. Pode existir em seis formas polimórficas diferentes. De entre estas a fase metastável amorfa (carbonato de cálcio amorfo, CCA) é usada por muitos organismos como uma fase intermediária transiente para a formação de cristais de calcite e aragonite exibindo formas elaboradas. Uma das potenciais aplicações do CCA encontra-se no domínio da ortopedia.. Neste trabalho utilizou-se a poli(vinilpirrolidona) para retardar a cristalização do CCA. Foram ainda usados diferentes líquidos iónicos e tensioactivos para controlar a morfologia de calcite. |
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