Quasiperiodicidade na eletrodeposição da liga Cu/Sn : extração de parâmetros cinéticos e aplicação de controle por retroalimentação atrasada

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Laura Menezes, 1995-
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1639697
Resumo: Orientador: Raphael Nagao de Sousa
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Nesse trabalho, descreveu-se a emergência de oscilações com comportamento quasiperiódico durante a eletrodeposição de Cu e Sn sobre uma superfície de ouro. Para se extrair as frequências dessa série transiente, foi empregada a transformada de ondaleta contínua. Adicionalmente, diferentes temperaturas foram utilizadas nas eletrodeposições para se extrair valores de energia de ativação aparente. Duas faixas de energias de ativação aparente foram encontradas, as quais foram atribuídas a uma barreira de ativação (~ 50 kJ mol-1), principalmente relacionada a uma rápida escala de tempo das oscilações, e a um processo principalmente difusional (~ 20 kJ mol-1), ligado às modulações lentas da amplitude da oscilação, dando origem à dinâmica quasiperiódica. Além disso, desenvolveu-se um programa em LabVIEW® para promover o controle por retroalimentação atrasada no sistema, a fim de se obter o controle sobre a morfologia do eletrodepósito. O sistema configurado para a aplicação do controle foi elaborado de forma que seus elementos se comuniquem em real-time, otimizando o tempo de resposta do programa. Com a aplicação do controle, foram observadas mudanças na dinâmica do sistema. O programa desenvolvido possui grande potencial para ser aplicado em diversos eletroquímicos oscilatórios, podendo ser empregado como uma ferramenta na síntese controlada de nanomateriaisAbstract: Living systems are one among many examples that self-organizing systems yield more intricate structures than a "step-by-step" approach could achieve. That analogy can be observed in electrochemical organic synthesis, oscillating metal deposition and chemical clocks. There is a plenitude of temporal instabilities during self-organization - from ordinary period-one oscillations, going through quasiperiodicity, to the onset of chaos. Here, we describe the emergence of quasiperiodic behavior during the oscillatory electro-deposition of Cu/Sn. The time-series were characterized by a continuous wavelet transform in order to extract the oscillation frequency of the process, and with changes in temperature, the calculation of the apparent activation energies. Two different energy ranges are presented, and those are attributed to: a mainly activation barrier (~50 kJ mol-1) closely related to a fast time-scale for the current oscillations and a mainly diffusional process (~20 kJ mol-1), connected with the slow modulations of the oscillation amplitude, giving rise to the quasiperiodic dynamics. In addition, a program was developed in LabVIEW® to promote delayed feedback control in the system, in order to obtain control over the electrodeposit morphology. The system configured for the control application was made in such a way that its elements communicate in real-time, optimizing the program's response time. With the application of the control, changes in the dynamics of the system were observed. The developed program has great potential to be applied in several oscillatory electrochemicals, and can be used as a tool in the controlled synthesis of nanomaterialsMestradoFísico-QuímicaMestra em QuímicaCAPES88882.329175/2019-01[s.n.]Sousa, Raphael Nagao de, 1984-Sabadini, EdvaldoSitta, EltonUniversidade Estadual de Campinas. Instituto de QuímicaPrograma de Pós-Graduação em QuímicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASSilva, Laura Menezes, 1995-20202020-07-17T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (83 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1639697SILVA, Laura Menezes. Quasiperiodicidade na eletrodeposição da liga Cu/Sn: extração de parâmetros cinéticos e aplicação de controle por retroalimentação atrasada. 2020. 1 recurso online (83 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1639697. Acesso em: 15 mai. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1149267Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2020-09-21T12:54:46Zoai::1149267Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2020-09-21T12:54:46Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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