Propriedades de filmes SiOxCyHz-TiOx depositados a plasma
Carregando...
Data
2023-03-21
Autores
Orientador
Rangel, Elidiane Cipriano 
Coorientador
Pós-graduação
Ciência e Tecnologia de Materiais - FC 33004056083P7
Curso de graduação
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Tese de doutorado
Direito de acesso
Acesso aberto
Resumo
Resumo (inglês)
A crescente demanda por materiais de reduzidas dimensões e que desempenhem várias funções de forma simultânea tem despertado o interesse por filmes finos multifuncionais. Dentre as diferentes categorias existentes, os baseados em nanopartículas de óxidos metálicos têm recebido destaque. Especificamente, as nanoestruturas compostas por nanopartículas de TiO2 dispersas em estrutura de SiO2 (SiO2/TiO2) são amplamente investigadas em várias aplicações, dentre elas a proteção contra a corrosão. Diferentes metodologias são propostas para seu preparo, mas uma metodologia simplificada, economicamente viável e ecologicamente correta ainda é fruto de futuros avanços. Neste contexto, a proposta do presente projeto foi desenvolver uma metodologia a plasma, de uma única etapa, para a deposição de filmes SiOxCyHz/TiOx. Para tal utilizou-se a técnica baseada na deposição de vapor químico ativada por plasma, a partir de atmosfera composta por tetraisopropóxido de titânio, hexametildisiloxano, Ar e O2. Como ainda há poucos relatos na literatura do preparo de revestimentos SiOxCyHz/TiOx pela técnica proposta, e o conhecimento acerca dos efeitos dos parâmetros do processo no mecanismo de formação do filme não está totalmente elucidado, estes foram avaliados em função da proporção de oxigênio. Foram investigados os efeitos dos parâmetros do processo na composição e estrutura química, taxa de deposição, molhabilidade, morfologia, propriedades de barreira e fotoeletroquímicas dos revestimentos obtidos. Os resultados demonstraram que pelo controle na proporção de oxigênio é possível a obtenção tanto de filmes tipo organosilicone contendo titânio, quanto tipo TiOx com silício, além de oxicarbeto de silício contendo titânio. As medidas fotoeletroquímicas demonstraram que a estrutura e a espessura dos revestimentos alteram a separação e a geração de fotoportadores, de modo que proporções entre 70 e 80% de O2 apresentaram maiores variações no potencial de circuito aberto quando irradiadas com luz UV.
Resumo (inglês)
The growing demand for materials of reduced dimensions and that perform several functions simultaneously has aroused the interest in multifunctional thin films. Among the different existing categories, those based on metallic oxide nanoparticles have been highlighted. Specifically, nanostructures composed of TiO2 nanoparticles dispersed in SiO2 structure (SiO2/TiO2) are widely investigated in several applications, including corrosion protection. Different methodologies are proposed for its preparation, but a simplified, economically viable and ecologically correct methodology is still the result of future advances. In this context, the proposal of the present project was to develop a single-step plasma methodology for the deposition of SiOxCyHz/TiOx films. For this, a technique based on chemical vapor deposition stimulated by plasma was used, from an atmosphere composed of titanium tetraisopropoxide, hexamethyldisiloxane, Ar and O2. As there are still few reports in the literature on the preparation of SiOxCyHz/TiOx coatings by the proposed technique, and the knowledge about the effects of the process parameters on the film formation mechanism is not fully elucidated, these were evaluated as a function of the oxygen proportion. The effects of process parameters on chemical composition and structure, deposition rate, wettability, morphology, barrier and photoelectrochemical properties of the obtained coatings were investigated. The results showed that by controlling the proportion of oxygen, it is possible to obtain both organosilicones containing titanium and TiOx films with silicon, in addition to silicon oxycarbide containing titanium. Photoelectrochemical measurements showed that the structure and thickness of the coatings change the separation and generation of photocarriers, so that proportions between 70 and 80% of O2 showed greater variations in the open circuit potential when irradiated with UV light
Descrição
Palavras-chave
Idioma
Português
Como citar
RIBEIRO, Rafael Parra. Propriedades de filmes SiOxCyHz-TiOx depositados a plasma. 2023. 188p. Tese (Doutorado em Ciência e Tecnologia de Materiais) - Faculdade de Ciências, Universidade Estadual Paulista.