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Thèse de Doctorat
DOI
https://doi.org/10.11606/T.3.2021.tde-25102021-164858
Document
Auteur
Nom complet
Mauricio Isoldi
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
São Paulo, 2021
Directeur
Jury
Mansano, Ronaldo Domingues (Président)
Bellintani Junior, Valdemar
Chubaci, Jose Fernando Diniz
Massi, Marcos
Medeiros, Marina Sparvoli de
Titre en portugais
Obtenção de nanotubos de carbono via tocha de plasma de micro-ondas à pressão atmosférica.
Mots-clés en portugais
Cavidade ressonante
Nanotibos de carbono
Plasma térmico
Resumé en portugais
A nanotecnologia vem despertando o interesse da comunidade cientifica, uma vez que, se destaca nos mais variados campos: medicina, eletrônica, indústria farmacêutica, entre outros, e consequentemente no desenvolvimento de novos materiais. O presente trabalho tem como objetivo sintetizar nanotubos de carbono, por meio de uma tocha de plasma produzida em uma cavidade ressonante, tendo como fonte de energia as micro-ondas. O equipamento é constituído de um cilindro de aço, com tampas móveis, de modo a possibilitar o ajuste necessário para que as ondas eletromagnéticas entrem em ressonância no interior da cavidade. Coaxialmente à cavidade, se encontra um tubo de quartzo, com diâmetro interno de 7 mm, encarregado pelo transporte de argônio e responsável pela manutenção do plasma à pressão atmosférica. Análises de espectroscopia óptica permitiram obter a temperatura de excitação do plasma em 3400 K, sendo este um parâmetro relevante do processo. Como matéria-prima para a síntese de nanotubos de carbono, foi utilizado o álcool isopropílico, transportado por um fluxo de 1,0 L/min de argônio, através do vaporizador para o interior do tubo de quartzo. O processo de síntese ocorre no interior do tubo de quartzo com um arame de ferro galvanizado, utilizado como catalisador, proporcionando a formação do material nano estruturado de carbono, que após análises via espectroscopia Raman, microscopia eletrônica de varredura, e transmissão constatar a presença de nanotubos de carbono de boa qualidade. Portanto, o trabalho apresenta uma nova rota de síntese desses importantes materiais, permitindo outras possibilidades de estudo.
Titre en anglais
Obtaining carbon nanotubes via microwave plasma torch at atmospheric pressure.
Mots-clés en anglais
Carbon nanotubes
Microwave
Nanotechnology
Resonant cavity
Thermal plasma
Resumé en anglais
Nanotechnology has been arousing the interest of the scientific community, since it stands out in the most varied fields: medicine, electronics, pharmaceutical industry, among others, and consequently in the development of new materials. The present work aims to synthesize carbon nanotubes, using a plasma torch produced in a resonant cavity, using microwaves as an energy source. The equipment consists of a steel cylinder, with movable covers, in order to allow the necessary adjustment so that the electromagnetic waves resonate inside the cavity. Coaxially to the cavity, there is a quartz tube, with an internal diameter of 7 mm, in charge of transporting argon and responsible for maintaining plasma at atmospheric pressure. Analyzes of optical spectroscopy made it possible to obtain the plasma excitation temperature at 3400 K, which is a relevant parameter of the process. As a raw material for the synthesis of carbon nanotubes, isopropyl alcohol was used, transported by a flow of 1.0L/min of argon, through the vaporizer into the quartz tube. The synthesis process takes place inside the quartz tube together with a galvanized wire, used as a catalyst, providing the formation of the nano structured carbon material, which after analysis via Raman spectroscopy, scanning electron microscopy, and transmission finds the presence of good quality carbon nanotubes. Therefore, the work presents a new route of synthesis of these important materials, allowing other possibilities of study.
 
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Date de Publication
2021-10-26
 
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