Autor(es):
Pereira, Ângela Sofia dos Santos 
Data: 2008
Identificador Persistente: http://hdl.handle.net/10773/3200
Origem: RIA - Repositório Institucional da Universidade de Aveiro
Assunto(s): Química; Síntese química; Nanopartículas; Nanocompósitos; Semicondutores
Descrição
Esta tese descreve novas investigações na síntese, modificação superficial e
propriedades de diversas nanoestruturas de semicondutores. Em particular,
calcogenetos metálicos tais como ZnE (E= O, S, Se) e LnS (Ln= Eu e Er)
foram investigados.
O primeiro capítulo consiste numa revisão da literatura de trabalhos recentes
na química e propriedades fundamentais de nanoestruturas de
semicondutores. Esta introdução privilegia o trabalho relacionado directamente
com os sistemas descritos nos capítulos subsequentes.
A química de nanopartículas de ZnO e os seus análogos dopados com iões
de metais de transição foi investigado no capítulo 2. Estudos posteriormente
incluíam a investigação de métodos de modificação superficial, tais como
nanocompósitos de base polimérica por polimerização in situ por miniemulsão.
Estes estudos, combinado com estudos ópticos e magnéticos, foram
relevantes para compreender e localizar os iões dopantes na matriz do ZnO.
No capítulo 3 descreve-se a preparação de complexos de bisdialquilditiocarbamato
e bis-dialquildisselenocarbamato de tris-aminozinco (II),
no sentido de serem investigados como precursores unimoleculares na síntese
de nanoestruturas de ZnS e ZnSe. Esta investigação foi conduzida de modo a
obter nanoestruturas utilizando um método que permite controlar as fases
cristalinas e, as propriedades morfológicas e ópticas.
No capítulo 4 expõe-se a síntese de complexos de ditiocarbamato de vários
lantanídeos, que foram posteriormente utilizados como precursores para a
preparação de nanopartículas de sulfuretos de lantanídeos, nomeadamente
EuS e ErS. Foi investigada a inserção das nanopartículas de EuS em diversas
matrizes poliméricas. Estudos de polimerização in situ por miniemulsão que
conduziram à formação de emulsões estáveis compostas por nanopartículas
compósitas contendo a fase semicondutora e polímero foram analisados. A
influência de vários parâmetros experimentais nas características finais das
nanopartículas foi investigada, particularmente nas propriedades morfológicas
e magnéticas.
As investigações descritas no capítulo 5 focaram o uso de óleos vegetais
como solventes na produção nanopartículas de ZnSe e ZnSe modificadas
superficialmente com ZnS. O intuito deste trabalho foi o desenvolvimento de
um método alternativo e verde para a síntese de nanopartículas de
semicondutores núcleo/coroa. As nanoestruturas obtidas por este método
foram comparadas com as obtidas por solventes de ponto de ebulição elevado
convencionais. As nanopartículas de ZnSe preparadas foram modificadas com
uma segunda fase semicondutora (ZnS), a fotoluminescência bem como a sua
composição à superfície, antes e após revestimento foram estudadas.
ABSTRACT: This thesis describes new research on the synthesis, surface chemical
modification and properties of several semiconductor nanostructures. In
particular metal chalcogenide nanoparticles such as ZnE (E= O, S, Se) and
LnS (Ln= Eu and Er) have been investigated.
The first chapter consists on a literature review of recent work on the
chemistry and fundamental properties of semiconductor nanostructures. This
introduction has privileged work directly related to the systems described in the
following chapters.
The chemistry of ZnO nanoparticles and their transition metal doped
analogues was investigated in chapter 2. Subsequent studies were made on
surface modification methods, such as the synthesis of polymer based
nanocomposites by in situ miniemulsion polymerization. These studies,
together with the optical and magnetic characterization, have been relevant to
understand the localization of the dopant ions on the ZnO host.
In chapter 3, complexes of bis-dialkyldithiocarbamato and bisdialkyldisselenocarbamato
of tris-aminozinc (II) were prepared with the aim of
being used as single-source precursors for the synthesis of ZnS and ZnSe
nanostructures. This research was conducted to obtain nanostructures using a
method that allows control over their crystalline phases and, morphological and
optical properties.
In chapter 4 various lanthanide dithiocarbamate complexes were investigated
as single-molecule precursors for the preparation of lanthanide sulfide
nanoparticles, specifically for EuS and ErS materials. The insertion of EuS
nanoparticles into various polymer matrices was investigated. Miniemulsion in
situ polymerization was used to form stable emulsions composed of composite
nanoparticles containing a semiconductor phase and a polymer. The influence
of various experimental parameters was investigated on the final characteristics
of the nanoparticles, particularly on the morphological and magnetic properties.
The research described in chapter 5 has focused on the use of vegetable oils
as solvents to produce ZnSe and ZnS-capped ZnSe nanoparticles. The aim of
this work was to develop an alternative green method to synthesize core/shell
semiconductor nanoparticles. The nanostructures obtained by this method
were characterized and their properties were compared to those obtained in
conventional high-boiling point solvents. The as prepared ZnSe nanoparticles
were then modified with a second semiconductor phase (ZnS) and the
photoluminescence and surface nature, before and after surface modification,
were investigated. Doutoramento em Química
