Nesta dissertação foi realizado um estudo sistemático e comparativo da influência dos pares ligantes oleilamina/ácido oleico e oleilamina/óleo de palmiste nas propriedades estruturais e morfológicas de nanopartículas de Ni/Ni₃C sintetizadas via decomposição térmica. A investigação foi fundamentada em técnicas convencionais à caracterização de materiais e através da inspeção local por espectroscopia de correlação angular γ - γ perturbada (CAP) utilizando a sonda ¹¹¹In( ¹¹¹Cd). Para abordagem experimental foram produzidas amostras radiotivas (dopadas com radioisótopo ¹¹¹In( ¹¹¹Cd)) e não-radioativas (sem radioisótopos). As amostras não-radiotivas foram produzidas através da decomposição de acetilacetonato de Ni (II), em atmosfera inerte de nitrogênio, na presença dos pares ligantes como solventes, sendo adotada a temperatura de nucleação de 170 °C e temperatura de crescimento de 240 °C, respectivamente. Além disso, foram sintetizadas nanopartículas utilizando o par ligante oleilamina/ácido oleico a 290 °C, no intuito de averiguar a influência da temperatura de crescimento nas propriedades estruturais desses sistemas. A síntese das amostras radioativas seguiu as mesmas condições descritas para as amostras não-radioativas, apresentando como diferencial a inserção do núcleo sonda dutante as etapas de nucleação e crescimento, através do mecanismo de difusão. Como parâmetro comparativo às nanopartículas sintetizadas, o núcleo sonda também foi difundido em fio de Ni cfc-de alta pureza a 620 °C, com intuito de investigar as interações hiperfinas ocorridas para o núcleo sonda neste ambiente cristalino. Assim, as amostras não-radioativas foram caracterizadas por DRX, TEM, magnetização, TGA/DSC e FTIR, enquanto as amostras radiotivas foram caracterizadas por CAP em uma ampla faixa de temperatura -243 a 420 °C (30 a 693 K). Os resultados obtidos para as amostra não-radiotivas mostraram a influência da temperatura de crescimento nas propriedades estruturais das amostras, propiciando a formação de nanopartículas de Ni/Ni₃C a 240 °C e Ni₃C a 290 ºC. No âmbito da influência dos ligantes nas propriedades das nanopartículas, os resultados mostraram que nanopartículas obtidas utilizando óleo de palmiste apresentam maior tamanho, maior fração de Ni₃C e menor magnetização de saturação, quando comparadas à nanopartículas sintetizadas com ácido oleico. Os parâmetros referentes às interações hiperfinas nas nanopartículas, não indicaram a presença das fases Ni-hcp e Ni-cfc nos espectros de rotação de spin, sugerindo a formação de nanopartículas do tipo caroçocasca para amostras contendo as fases Ni/Ni₃C. As análises térmicas (TGA/DSC) e medidas de CAP em atmosfera inerte, a altas temperaturas, indicaram o mecanismo de transição de fase das regiões de Ni₃C para Ni-cfc acima de 330 °C (~600 K), culminado na formação de nanopartículas do tipo Ni-cfc com invólucro grafítico. Os resultados de CAP mostraram ainda informações referentes às regiões de interfaces entre Ni e grafite, evidenciando a existência de regiões de magnestimo fraco e elevada frequência quadrupolar, após o tratamento térmico à 420 °C (693 K). Estes aspectos indicam aplicabilidade do óleo de palmiste na síntese de nanopartículas, e mostram o poder de resolução da espectroscopia CAP na aquisição de informações indetectáveis por técnicas convencionais aplicadas na caracterização de materiais, de modo que as caracterizações obtidas no trabalho, foram complementares e fundamentais para a descrição do sistema de interesse.

In this dissertation, a systematic and comparative study of the influence of oleylamine/oleic acid and oleylamine/palm kernel oil ligand pairs on the structural and morphological properties of Ni/Ni₃C nanoparticles synthesized by thermal decomposition was carried out. The investigation was based on conventional techniques for the characterization of materials and through local inspection by spectroscopy of perturbed γ - γ angular correlation (PAC) using the ¹¹¹In(¹¹¹Cd) probe. For the experimental approach, radioactive samples (doped with radioisotope ¹¹¹In(¹¹¹Cd)) and non-radioactive (without radioisotopes) were produced. The non-radioactive samples were produced through the decomposition of Ni (II) acetylacetonate, in an inert nitrogen atmosphere, in the presence of ligand pairs as solvents, adopting a nucleation temperature of 170 °C and a growth temperature of 240 °C, respectively. Furthermore, nanoparticles were synthesized using the ligand pair oleylamine/oleic acid at 290 °C, in order to investigate the influence of growth temperature on the structural properties of these systems. The synthesis of the radioactive samples followed the same conditions described for the non-radioactive samples, presenting as a differential the insertion of the probe during the nucleation and growth stages, through the diffusion mechanism. As a comparative parameter to the synthesized nanoparticles, the probe was also diffused in high purity Ni-fcc wire at 620 °C, with the aim of investigating the hyperfine interactions that occurred for the probe in this crystalline environment. Thus, non-radioactive samples were characterized by XRD, TEM, magnetization, TGA/DSC and FTIR, while radioactive samples were characterized by PAC over a wide temperature range -243 to 420 °C (30 to 693 K). The results obtained for the non-radioactive samples showed the influence of the growth temperature on the structural properties of the samples, favoring the formation of Ni/Ni₃C nanoparticles at 240 °C and Ni₃C at 290 °C. In terms of the influence of ligands on the properties of nanoparticles, the results showed that nanoparticles obtained using palm kernel oil are larger in size, with a higher Ni₃C fraction and lower saturation magnetization, when compared to nanoparticles synthesized with oleic acid. The parameters referring to the hyperfine interactions in the nanoparticles did not indicate the presence of the Ni-hcp and Nifcc phases in the spin rotation spectra, suggesting the formation of nanoparticles of the core-shell type for samples containing the Ni/Ni₃C phases. Thermal analyzes (TGA/DSC) and PAC measurements in an inert atmosphere, at high temperatures, indicated the phase transition mechanism from Ni₃C to Ni-fcc regions above 330 °C (~600 K), culminating in the formation of Ni-fcc type nanoparticles with graphitic envelope. The PAC results also showed information regarding the regions of interfaces between Ni and graphite, evidencing the existence of regions of weak magnetism and high quadrupole frequency, after heat treatment at 420 °C (693 K). These aspects indicate the applicability of palm kernel oil in the synthesis of nanoparticles and show the resolution power of PAC spectroscopy in the acquisition of information undetectable by conventional techniques applied in the characterization of materials, so that the characterizations obtained in the work were complementary and fundamental for the description of the system of interest.