Estudo da interface sólido/líquido aplicando a microbalança de cristal de quartzo com eletrodos funcionalizados

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Gomes, Wyllerson Evaristo 1983-
Data de Publicação: 2015
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1626408
Resumo: Orientador: David Mendez Soares
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spelling Estudo da interface sólido/líquido aplicando a microbalança de cristal de quartzo com eletrodos funcionalizadosStudy of the solid/liquid interface applying the quartz crystal microbalance with functionalized electrodesInterfaces sólido-líquidoÁguaMicrobalança de cristal de quartzo eletroquímicaInterfaces (Ciências físicas)Solid-liquid interfacesWaterElectrochemical quartz crystal microbalanceInterfaces (Physical sciences)Orientador: David Mendez SoaresTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb WataghinResumo: Neste trabalho, pesquisamos o uso de filmes autoorganizados sobre o eletrodo de ouro da microbalança de cristal de quartzo eletroquímica, EQCM. Focamos a pesquisa na interação física da superfície sólida funcionalizada com o meio líquido. Desenvolvemos uma metodologia para compreender a dinâmica de variação dos parâmetros medidos, pela EQCM durante um experimento (perturbação) em meio líquido. Introduzimos a representação bidimensional da variação da freqüência de ressonância e da resistência de ressonância do cristal de quartzo da EQCM, ?f e ?R respectivamente, durante uma perturbação, usando o tempo como parâmetro. A metodologia foi utilizada para soluções aquosas de sais, álcool, líquidos apolares como ciclohexano, n-hexano, soluções de sacarose. Mostramos que líquidos reais apresentam viscoelasticidade. Também testamos a perturbação causada pela aplicação de campo elétrico nas interfaces sólido/soluções iônicas em condições em que o eletrodo é polarizável. Mostramos a possibilidade de formação de nanoestruturas gasosas, nanobolhas. Estendemos a pesquisa para a superfície do ouro funcionalizado com filmes de tiol, S-layers (proteínas de membrana de bactéria), e adsorção de lipossomos zwiteriônicos. A interface sólido/líquido também foi estudada relativamente às características hidrofóbicas da funcionalidade devido à sua microestrutura superficial (superfície superhidrofóbica). Usamos as técnicas de microscopia de força atômica, AFM, e de Raman confocal, paralelamente às nossas pesquisas com a EQCM. Para complementar o estudo de campos elétricos aplicados a interfaces, estudamos também os efeitos macroscópicos da aplicação desses campos a líquidos dielétricos como a água. Pesquisamos o fenômeno da ponte líquida usando líquidos dielétricos isolantes apróticosAbstract: In this work, we have studied the use of self-assembling films onto gold electrode of the electrochemical quartz crystal microbalance, EQCM. The main objective is to understand the physical interaction of the functionalized solid surface with the liquid medium. We have developed a methodology to understand the dynamics of variation of the parameters measured by the EQCM in liquid medium. We also have introduced the two-dimensional representation of the variation of resonance frequency and resonance resistance of the quartz crystal of the EQCM, ?f and ?R respectively. The measurements were taken during a perturbation, using time as parameter. The methodology was used for aqueous salt solutions, alcohol, nonpolar liquids such as cyclohexane, n-hexane and sucrose solutions. We showed that real liquids exhibit viscoelasticity. We also tested the perturbation caused by the application of electric field at solid interfaces/ionic solutions, under conditions in which the electrode is polarizable. We showed the possibility of formation of gaseous nanostructures, nanobubbles. We extended the study to gold electrode thiol-functionalized surfaces, gold surfaces covered by S-layers films (membrane proteins of bacteria), and then adsorption of zwitterionic liposomes. The solid/liquid interface was also studied in relation to hydrophobic functionality due to its surface microstructure (superhydrophobic surface). We use the atomic force microscopy, AFM, and confocal Raman techniques, parallel to our research with EQCM. In addition to the study of electric fields applied to interfaces, we also studied the macroscopic effects of the application of these fields to the dielectric liquids like water. We researched the phenomenon of liquid bridge using insulating dielectric aprotic liquidsDoutoradoFísicaDoutor em CiênciasCNPQ2010/140031-3CAPES[s.n.]Soares, David Mendez, 1952-Riul Júnior, AntonioTamashiro, Mário NoboruRibeiro, Ana Maria CarmonaSouza, Elizabeth Fatima deUniversidade Estadual de Campinas. Instituto de Física Gleb WataghinPrograma de Pós-Graduação em FísicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASGomes, Wyllerson Evaristo 1983-2015info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf181 f. : il.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1626408GOMES, Wyllerson Evaristo. Estudo da interface sólido/líquido aplicando a microbalança de cristal de quartzo com eletrodos funcionalizados. 2015. 181 f. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1626408. 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