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Title: Produção de fibras nanométricas e submicrométricas de ZnO, NiFe2O4, (NiZn)Fe2O4 e TiO2 através do método de fiação por sopro em solução.
Other Titles: Production of nanometric and submicrometric fibers of ZnO, NiFe2O4, (NiZn) Fe2O4 and TiO2 through the solution blowing method.
???metadata.dc.creator???: COSTA, Danúbia Lisbôa da.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: MENEZES, Romualdo Rodrigues.
???metadata.dc.contributor.advisor2???: NEVES, Gelmires de Araújo.
???metadata.dc.contributor.referee1???: SANTANA , Lisiane Navarro de Lima.
???metadata.dc.contributor.referee2???: LIRA , Hélio de Lucena.
???metadata.dc.contributor.referee3???: TEÓFILO , Edvânia Trajano.
???metadata.dc.contributor.referee4???: SANTOS , Adillys Marcelo da Cunha.
???metadata.dc.contributor.referee5???: MOTA, Mariaugusta Ferreira.
Keywords: Fibras;Nanofibras;Fiação por Sopro em Solução;Óxidos Cerâmicos;Fibers;Nanofibers;Solution Blow Spinning;Ceramic Oxides
Issue Date: 1-Dec-2017
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: COSTA, D. L. da. Produção de fibras nanométricas e submicrométricas de ZnO, NiFe2O4, (NiZn)Fe2O4 e TiO2 através do método de fiação por sopro em solução. 2017. 136 f. Tese (Doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2017.
???metadata.dc.description.resumo???: Com o advento da nanotecnologia, o desenvolvimento tecnológico das fibras cerâmicas voltou-se em grande parte para o estudo e produção de nanofibras. As nanofibras de óxidos cerâmicos possuem características físicas e químicas que lhes tornam ótimas candidatas para uma grande gama de aplicações industriais, como catálise, filtração, conversão e armazenamento de energia, sensores, biomateriais, etc. Atualmente, as técnicas mais utilizadas para a produção de nanofibras de óxidos cerâmicos apresentam pontos negativos como baixa produtividade, elevado custo e necessidade de altas tensões elétricas. No entanto, em 2009 foi desenvolvida uma nova técnica de produção de nanofibras, a fiação por sopro em solução (SBS), que pode atingir uma produtividade até cem vezes superior a eletrofiação. Nesse sentido, essa pesquisa teve como objetivo a produção de nanofibras de óxidos cerâmicos (ZnO, NiFe2O4, NiZnFe2O4 e TiO2) utilizando a SBS. Para tanto, foram utilizados dois tipos de polímero (PVC e PVP) e alguns parâmetros analisados: natureza e concentração do precursor, tempo de preparo da solução, temperatura de calcinação etc. As fibras produzidas foram calcinadas em temperaturas que variaram de 600°C a 700°C, dependendo do tipo de óxido, e submetidas as seguintes caracterizações: microscopia eletrônica de varredura, difração de raios x, microscopia de transmissão e BET. Com base nos resultados foi possível a obtenção de todas as fibras dos óxidos propostos com sucesso, em escala nanométrica e submicrométrica. Os resultados indicam que o acetato de zinco favoreceu a obtenção de fibras de ZnO. O processamento de ferritas de espinélio foi favorecido com o uso do PVP e adicionando DMF ao sistema. O teor de DMF adicionado favorece a formação e fibras mais finas. As fibras de titânio forma obtidas com sucesso ao utilizar os dois polímeros, PVC e PVP, prém o uso do sistema PVP/etanol favorece a formação de fase rutilo. Evidenciando, assim, que a técnica SBS constitui um método eficiente e com alta produtividade para a produção de fibras nanométricas e submicrométrica.
Abstract: ith the advent of nanotechnology, the technological development of ceramic fibers has turned largely to the study and production of nanofibers. Ceramic oxide nanofibers have physical and chemical characteristics that make them great candidates for a wide range of industrial applications, such as catalysis, filtration, energy conversion and storage, sensors, biomaterials, etc. Currently, the most commonly used techniques for the production of ceramic oxide nanofibers present negative points such as low productivity, high cost and the need for high electrical voltages. However, in 2009 a new technique was developed for the production of nanofibers, the Solution Blow Spinnig (SBS), which can achieve a productivity up to 100 times higher than electrospinning. In this sense, this research had as objective the production of nanofibres of ceramic oxides (ZnO, NiFe2O4, NiZnFe2O4 and TiO2) using SBS. For this purpose, two types of polymer (PVC and PVP) were used and some parameters analyzed: nature and concentration of the precursor, preparation time of the solution, calcination temperature, etc. The fibers produced were calcined at temperatures ranging from 600°C to 700°C, depending on the type of oxide, and subjected to characterization of scanning electron microscopy, x-ray diffraction, transmission microscopy and BET. Based on the results it was possible to obtain all the fibers of the oxides successfully proposed, at nanometric and submicron scale. The results indicate that zinc acetate favored the production of ZnO fibers. The processing of spinel ferrites was favored with the use of PVP and adding DMF to the system. The added DMF content favors formation and finer fibers. The titanium fibers were successfully obtained using the two polymers, PVC and PVP, and the use of the PVP/ethanol system favors rutile phase formation. Thus, the SBS technique is an efficient and high productivity method for the production of nanometric and submicron fibers.
Keywords: Fibras
Nanofibras
Fiação por Sopro em Solução
Óxidos Cerâmicos
Fibers
Nanofibers
Solution Blow Spinning
Ceramic Oxides
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/16428
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