Programa de Pós-Graduação em Nanociência, Processos e Materiais Avançados (PPGNPMat)

A Coordenação do Programa de Pós-Graduação em Nanociência, Processos e Materiais Avançados (PPGNPMat) – campus Blumenau tem a satisfação de convidar a comunidade acadêmica para assistir à Defesa de Dissertação do Mestrado do PPGNPMat, conforme segue:

O discente Renan Moura Rodrigues realizará a sua defesa de dissertação de mestrado do PPGNPMat. A apresentação será no dia 23 de novembro de 2023 às 13h30min na sala B103, na sede acadêmica da UFSC Blumenau e tem como título: Efeito da temperatura na formação de estruturas auto-organizadas baseadas em pontos quânticos de carbono. O trabalho é orientado pela Profa. Dra. Lara Fernandes Dos Santos Lavelli.

A Banca Examinadora de Defesa de Dissertação do mestrando Renan será composta pelos seguintes membros: Lara Fernandes Dos Santos Lavelli (UFSC) como Presidente da banca; Nara Rubiano Da Silva (UFSC) como membro interno; Elie Albert Moujaes (UNIR) e Claudio Michel Poffo (UFSC) como membros externos; Larissa Nardini Carli (UFSC) como membro suplente.

⬢ Mais sobre a dissertação:
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Resumo: A temperatura é um parâmetro que promove implicações nas características morfológicas e propriedades ópticas das estruturas auto-organizadas (SA, do inglês Self-Assembled). Essas características são dependentes de mecanismos correlacionados à temperatura como à dinâmica de evaporação, fluxos convectivos, processos difusivos e interações interpartículas. Conhecer os efeitos da temperatura na auto-organização possibilita realizar nesse processo ajustes, assim como na morfologia e propriedades ópticas das estruturas SA. No processo induzido por evaporação, a auto-organização ocorre na transição de fase líquido-vapor de um solvente com componentes coloidais sobre um substrato sólido. As estruturas SA são formadas por elementos discretos como nanopartículas, partículas, moléculas, entre outros componentes, por meio de processos entálpicos, entrópicos e interações entre seus componentes. Apesar de alguns estudos relatarem a auto-organização de pontos quânticos de carbono (C-dots), há lacunas no que diz respeito ao efeito da temperatura na formação dessas estruturas. A presente pesquisa visa identificar esses efeitos e suas implicações na formação, nas características morfológicas e propriedades ópticas das estruturas SA baseadas em C-dots, de modo a compor uma análise desses efeitos e fornecer uma explicação para essas características e propriedades influenciadas pela temperatura no processo de auto-organização. As estruturas foram obtidas pela auto-organização de C-dots, devido ao seu baixo custo, fácil obtenção, suas propriedades ópticas e biocompatibilidade, proporcionando grande potencial de aplicações como em células solares e diodos emissores de luz. Os C-dots foram obtidos por síntese eletroquímica com eletrodos de grafite ultrapuros em solução de água destilada deionizada. As caracterizações dos C-dots foram realizadas por microscopia eletrônica de transmissão (TEM), espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), espectrofotometria no ultravioleta-visível (UV-Vis) e espectroscopia de fotoluminescência (PL). Os C-dots se revelaram fortes emissores de fotoluminescência. A auto-organização causada por evaporação ocorreu a partir das deposições dos C-dots dispersos em solução úmida sobre substratos de silício submetidos às temperaturas fixas de 2º C, 5 ºC, 8 ºC, 11 ºC, 14 ºC, 17 ºC e 20 °C . As características morfológicas, topográficas e propriedades ópticas averiguadas por meio da caracterização sistemática das estruturas SA, por microscopia óptica e de fluorescência, micro-PL, perfilometria óptica e dimensionamento fractal por método Box-counting, forneceram a identificação e configuração de três regimes de localização com evaporação não fluida: (I) regime de baixa temperatura, com fluxo predominante de Marangoni, estruturas fornecendo distribuições de modo assimétrico pelo substrato; (II) regime de temperatura próximo ao ponto de orvalho, com predomínio de processos difusivos que induzem a estruturas distribuídas assimetricamente; (III) regime de temperatura ambiente, com predominantemente efeito “anel de café”, formando estruturas em distribuição simétrica. Esses regimes configuram estruturas peculiares de padrões característicos, como agregação por difusão limitada, fractais do tipo rio e do tipo cruz, bastões, pressas e filmes. Desse modo, tais regimes permitem ajustar a morfologia e as propriedades ópticas das estruturas, sendo promessas para aplicação na auto-organização de estruturas baseadas em C-dots.

Linha de pesquisa: Nanociência e Nanotecnologia

Orientador: Profa. Dra. Lara Fernandes Dos Santos Lavelli

Laboratório(s): B011 – Laboratório de Química Orgânica (LABQO)
B019 – Laboratório de Nanoestruturas Optoeletrônicas (LabNanO)
Laboratório Central de Microscopia Eletrônica (LCME)
B020 – Laboratório de Microscopia e Análise Estrutural (LAMAE)
B021 – Laboratório de Análise Térmica e Espectroscopia (LTE)
Laboratório Multiusuário de Pesquisas Físicas (LAMPEF) – UFSC Florianópolis