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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.76.2005.tde-30012014-084202
Document
Author
Full name
Cassio de Campos Tambelli
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2005
Supervisor
Committee
Gonzalez, Jose Pedro Donoso (President)
Colnago, Luiz Alberto
Hernandes, Antonio Carlos
Miranda, Paulo Barbeitas
Rabbani, Said Rahnamaye
Title in Portuguese
Estudo de RMN dos mecanismos de transporte iônico de vidros e vitro-cerâmicas de PbGeO3 CdF2 PbF2 e de blendas poliméricas de PEO:LiClO4 /POMA
Keywords in Portuguese
Oxifluoretos
Polymer blends
RMN
Transporte iônico
Abstract in Portuguese
Este trabalho apresenta o estudo de vidros e vitro-cerâmicas oxifluoretos de composição PbGeO3 CdF2 PbF2 (Fluorgermanatos de cádmio e chumbo) e de blendas poliméricas formadas entre o eletrólito polimérico PEO:LiC104 (Poli-óxido de eltileno com perclorato de lítio) e o polímero condutor POMA (Poli-orto metoxianilina). Foram utilizadas as técnicas de ressonância magnética nuclear (RMN), ressonância paramagnética eletrônica (RPE), calorimetria exploratória diferencial (DSC) e impedância complexa. Dentre várias aplicações, estes materiais são importantes devido ao grande potencial como eletrólitos sólidos. Este estudo tem como principal objetivo esclarecer os mecanismos de transporte iônico do flúor e do lítio. Os resultados mostraram que os mecanismos da condução iônica nos vítreos oxifluoretos são caracterizados diferentemente em cada região de temperatura estudada. Em baixas temperaturas (T<300K), o processo de relaxação foi atribuído às excitações de baixas-frequências dos modos desordenados. Acima de 300K, porém abaixo da temperatura de transição vítrea, os movimentos do flúor modulam as interações dipolares F-F. As vitro-cerâmicas, obtidas através de tratamentos térmicos dos vidros de oxifluoretos, são materiais compósitos onde nano ou micro-cristais estão dispersos na matriz vítrea. Os resultados de RMN mostraram no intervalo 100 800K, pelo menos três processos de relaxação, que foram associados com (i) movimentos difusionais dos íons de flúor nos cristais de β-PbF2, (ii) mobilidade iônica na matriz vítrea e (iii) íons de flúor de baixa mobilidade (provavelmente PbGeO3-xFx). Os resultados de RMN 1H mostraram que os tempos de correlação associados aos movimentos das macromoléculas nas blendas poliméricas xii são comparáveis aos encontrados na literatura para o PEO/PMMA. A fim de se garantir resultados reprodutíveis, um cuidadoso método de preparação deve ser seguido, assegurando a estabilidade química e a homogeneidade da blenda
Title in English
NMR study of ionic transport mechanisms in PbGeO3 CdF2 PbF2 glasses and glass ceramics and the polymer blends of PEO:LiCl04/POMA
Keywords in English
Ionic transport
NMR
Oxyfluoride
Polymer blends
Abstract in English
This work reports the study of oxifluorides glasses and glass-ceramics of composition PbGeO3 CdF2 PbF2 (Lead cadmium fluorgermanate) and blends formed by the polymer electrolyte PEO:LiC104 (poly etilene oxide and lithium perclorate) and the conducting polymer POMA (poly ortho methox aniline). Nuclear magnetic resonance (NMR), electron paramagnetic resonance (EPR), differential scanning calorimetry (DSC) and complex impedance techniques were used. Among several applications, these materiais are important as solid electrolytes. The main objective of this work is to study the fluor or lithium ionic transport mechanisms. Results show that the ionic conduction mechanism in oxifluoride glass systems is characteristic of each temperature region. In low temperatures (T < 300K), the relaxation processes were attributed to low-frequency excitations of disorder modes intrinsic to the glassy state of mater. Above 300 K and below of the glass transition temperature the fluorine motions modulate the dipolar F-F interactions. The glasscerarnics, produced form their respective glasses, are composite materiais where nano- or micro-crystals are dispersed on the glassy matrix. The NMR results, in the range 100-800 K, evidenced three separate relaxation process: (i) diffusional motions of fluorine ions in β-PbF2 crystals; (ii) fluorine mobility in the glass matrix and (iii) fluorine ions of low mobility (probably PbGeO3-xFx). The i ll NMR results shown that the correlation time values, associated to the polymeric chains motion in polymer blends, are comparable to those found for PEO/PMMA. In order to get reproducible results, a careful sample preparation process must be undertaken to ensure chemical stability and blend homogeneity.
 
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CassioTambelliD.pdf (6.71 Mbytes)
Publishing Date
2014-02-04
 
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