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Estudo da obtenção de nitreto de boro hexagonal por rotas de síntese assistidas por micro-ondas
dc.contributor.author | Gaviria, Juan Pablo Yasnó | |
dc.date.accessioned | 2020-03-17T13:20:42Z | |
dc.date.available | 2020-03-17T13:20:42Z | |
dc.date.issued | 2018-02-05 | |
dc.identifier.citation | GAVIRIA, Juan Pablo Yasnó. Estudo da obtenção de nitreto de boro hexagonal por rotas de síntese assistidas por micro-ondas. 2018. Tese (Doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2018. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/12335. | * |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/12335 | |
dc.description.abstract | Boron nitride (h-BN) is an attractive ceramic material that combines excellent thermal, electrical and chemical properties. The combination of these properties makes h-BN useful in the manufacturing of lubricants, crucibles, cosmetics, electrical insulation and composites. The most widely used industrial methods for obtaining h-BN are carbothermal reduction of B2O3 and the reactions of H3BO3 and CH4N2O or C3H6N6 by conventional heating (resistive). However, they require prolonged reaction times and/or high temperatures, which in some cases makes it difficult to obtain nanoparticles. The importance of obtaining nanometric h-BN is the possibility of obtaining differentiated properties in potential applications such as UV light emitters, nanovectors in medicine, hydrogen storage and dielectric gates. In this context, this thesis studies the use of microwaves as an alternative source of heating in the three industrial methods of h-BN synthesis. The microwave synthesis resulted in the formation of h-BN in the three studied methods, revealing its potential in obtaining this material. The main highlight of using the microwaves in the studied synthesis was to obtain the phase-pure and crystalline h-BN nanoparticles in the method involving C3H6N6 with decreasing reaction time and temperature, when compared to conventional heating reported in the literature. The high heating rates provided by the microwaves obtained unprecedented results as: obtaining nanometric h-BN with a decrease in particle size, time and maximum reaction temperature of: 96%, 25% and 24%, respectively; and obtaining h-BN with a nanometric size similar to those of the literature, but with a decrease of time and maximum reaction temperature of 58% and 19%, respectively. The optical characterization of the h-BN synthesized by microwave confirmed the blue luminescence of the material, associated with native defects in its structure and with potential application in light emitters, displays and nanospectroscopy. | eng |
dc.description.sponsorship | Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) | por |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | por |
dc.language.iso | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | * |
dc.subject | h-BN | por |
dc.subject | Síntese | por |
dc.subject | Energia de micro-ondas | por |
dc.subject | Nanopartículas | por |
dc.subject | Synthesis | eng |
dc.subject | Microwave energy | eng |
dc.subject | Nanoparticles | eng |
dc.title | Estudo da obtenção de nitreto de boro hexagonal por rotas de síntese assistidas por micro-ondas | por |
dc.title.alternative | Study of the obtention of hexagonal boron nitride by microwave-assisted synthesis routes | eng |
dc.type | Tese | por |
dc.contributor.advisor1 | Kiminami, Ruth Herta Goldschmidt Aliaga | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/7643216999108223 | por |
dc.description.resumo | O nitreto de boro hexagonal (h-BN) é um material cerâmico atraente que combina excelentes propriedades térmicas, elétricas e químicas. A combinação delas fazem do h-BN útil na fabricação de lubrificantes, cadinhos, cosméticos, isolantes elétricos e compósitos. Os métodos industriais mais utilizados na obtenção de h-BN são a redução carbotérmica de B2O3, e as reações de H3BO3 com CH4N2O ou C3H6N6, mediante o aquecimento convencional (resistivo). No entanto, eles requerem de prolongados tempos de reação e/ou altas temperaturas, o que em alguns casos, dificulta a obtenção de nanopartículas. A importância de obter h-BN nanométrico é a possibilidade de obter propriedades diferenciadas em aplicações potenciais como emissor de luz UV, nanovetores em medicina, armazenamento de hidrogênio e portas dielétricas. Nesse contexto, esta tese estuda o uso das micro-ondas como fonte alternativa de aquecimento nos três métodos industriais de síntese do h- BN. A síntese por micro-ondas resultou na formação do h-BN nos três métodos estudados, revelando sua potencialidade na obtenção desse material. O principal destaque do uso das micro-ondas na síntese estudada foi a obtenção da fase pura e cristalina de nanopartículas de h-BN, no método que envolveu C3H6N6, com uma diminuição do tempo e temperatura de reação, quando comparado com o aquecimento convencional relatado na literatura. As altas taxas de aquecimento fornecidas pelas micro-ondas permitiram obter resultados inéditos como: obtenção de h-BN nanométrico com uma diminuição do tamanho, tempo e temperatura máxima de reação de: 96%, 25% e 24%, respectivamente; e obtenção de h-BN com tamanho nanométrico semelhante aos da literatura, mas com uma diminuição do tempo e temperatura máxima de reação de 58% e 19%, respectivamente. A caracterização óptica do h-BN sintetizado por micro-ondas confirmou a luminescência azul do material, associada a defeitos nativos na sua estrutura e com potencial aplicação em emissores de luz, displays e nanoespectroscopia. | por |
dc.publisher.initials | UFSCar | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEM | por |
dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOS | por |
dc.description.sponsorshipId | CNPq: 163424/2013-6 | por |
dc.description.sponsorshipId | CAPES: código de financiamento - 001 | por |
dc.publisher.address | Câmpus São Carlos | por |
dc.contributor.authorlattes | http://lattes.cnpq.br/8264570604790000 | por |