Navegação Eventos - Resumos por assunto "graphene"

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  • IPEN-DOC 29434

    SILVA FILHO, J.C.; SILVA, S.C.; MEIRA, M.A.; JANASI, S.R. ; TAKIISHI, H. ; ANTUNES, R.A.; MARTINEZ, L.G. ; REY, J.F.; ESCOTE, M.T.. Efeito de derivados de grafeno sobre as propriedades magnéticas de ímãs de NdFeB. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS, 24., 6-10 de novembro, 2022, Águas de Lindóia, SP. Resumo... 2022.

    Abstract: Os materiais magnéticos à base de Terras raras (TRs) são essenciais nas aplicações de energia, na produção ímãs permanentes utilizados em turbinas eólicas e veículos elétricos. O método mais utilizado para se produzir ímãs permanentes é o da metalurgia do pó. A produção de pós TRs requer utilização de atmosfera controlada em seu processo (utilização de glove box ou de gases inertes), em razão da alta reatividade com oxigênio do material, causando a perda de propriedades desejáveis ao produto. A solução obtida, com a finalidade de melhoria no processamento, é a adição de óxido de grafeno reduzido (rGO) na etapa de moagem do material à base de TRs, pois, recobrem o material particulado, evitando a oxidação, mesmo em contato com a atmosfera do ambiente (oxigênio). Neste sentido, o objetivo do trabalho é a obtenção de ímãs Nd-Fe-B, utilizando o rGO durante o processo de moagem. Na fabricação dos imãs foram utilizadas três ligas sendo elas: i) imã1 - liga comercial “strip casting” de composição Nd14,1B6,1Febal; ii) imã2 – liga bruta de fusão – Pr16Fe66,9Co10,7B5,7Cu0,7 sem adição de elementos de liga; iii) imã3 - liga bruta de fusão rica em terra rara, de composição nominal Nd13,0Dy7,5Cu1,0B5,6Febal. A sinterização dos pós compactados foi realizada em três etapas: i) primeiro aquecimento a 593 K (10 K min-1), segundo aquecimento a 973 K (10 K min-1) e, terceiro até uma temperatura máxima de 1333 K (7 Kmin-1) por 1 hora. A curva de desmagnetização do ímã2, apresentou a maior remanência (Br = 10,42 4piM (kG)) e, o produto de energia máxima (BHmax = 21,19 MGOe), além de possuir a maior densidade (7135 kg m-3) quando comparado com os imã1 e o imã3.

    Palavras-Chave: rare earths; magnets; graphene; powder metallurgy

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  • IPEN-DOC 22715

    FELIX, FABIANA S.; BACCARO, ALEXANDRE L.B.; SAKATA, SOLANGE K. ; GUTZ, IVANO G.R.; AGNES, LUCIO. Processo alternativo para a redução in situ do compósito óxido de grafeno/TiO2 por irradiação utilizando UV-LED na presença de ácido ascórbico / An alternative process for the reduction in situ of graphene oxide/TiO2 composite by irradiation with an UV-LED in presence of ascorbic acid. In: SIMPOSIO BRASILEIRO DE ELETROQUÍMICA E ELETROANALITICA, 20., 17-21 de agosto, 2015, Uberlandia, MG. Resumo... 2015.

    Abstract: O grafeno é um material que pode ser obtido através da exfoliação de monocamadas de grafite. Suas características mecânicas, eletrônicas e optoeletrônicas têm induzido o interesse crescente em diversas áreas [1]. Um fator ainda limitante é o seu preparo em larga escala com boa reprodutibilidade de suas características originais, principalmente na etapa de redução do Óxido de Grafeno (OG) para Óxido de Grafeno Reduzido (R-OG), material com características similares ao Grafeno. Em trabalho relativamente recente [2], foi possível a redução de OG pelo fotocatalisador TiO2 em suspensão e na presença de irradiação UV. O TiO2 é um semicondutor que apresenta atividade fotocatalítica muito bem reconhecida, de modo que ao absorver comprimentos de onda abaixo do seu Band Gap (≈ 384 nm), promove elétrons da banda de valência à banda de condução, deixando orbitais vazios. O elétron fotoexcitado possui poder redutor suficientemente elevado para reduzir o O2. Na ausência de scavenger adequado (ex. O2), os elétrons podem ser empregados na redução de materiais adjacentes em um compósito, como é o caso dos materiais de carbono. Neste estudo, a radiação proveniente de um LED UV (λ = 365 nm) foi utilizada para a redução do compósito OG-TiO2 (do tipo P25), na presença de ácido ascórbico 5,0 mmol L–1 dissolvido em tampão Ac/HAc 0,1 mol L-1. Para a fabricação do compósito, uma suspensão de OG (0,5 g L-1) foi obtida pela exfoliação do produto de oxidação química da grafite conforme método Hummers [1]. A seguir, uma suspensão (mistura de 100 L da suspensão OG, 3 L de suspensão de TiO2 10 g L–1 e 147 L de água pura) foi mantida em banho ultrassônico por 1 hora. Uma alíquota de 3 L desta suspensão foi transferida para a superfície polida e seca de um eletrodo de carbono vítreo (ECV,Ageom= 0,071 cm2). A solução redutora contendo ácido ascórbico foi introduzida e irradiada na célula fotoeletroquímica de camada delgada (0,6 mm) por 500 s, sendo o processo monitorado por cronopotenciometria (corrente zero). Durante a redução, verificou-se que o potencial de eletrodo foi tendendo a valores cada vez mais negativos. A Fig. 1 mostra voltamogramas cíclicos obtidos após o processo. Verifica-se em (1a) valores de corrente (catódica e anódica) maiores e mais favoráveis para o compósito em comparação aos eletrodos de ECV e ECV modificado com OG, utilizando uma solução de K3[Fe(CN)6] 1,0 mmol L-1. Em (1b), após adições crescentes de paracetamol (PA, 0,5-3,0 mmol L-1) também foi possível observar sinais mais favoráveis para a oxidação do fármaco quando OG-TiO2 foi utilizado como sensor. O detalhe da figura mostra relações lineares entre a corrente anódica e diferentes concentrações de PA para o OG-TiO2 e ECV. Estudos de caracterização (espectroscopia Raman, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia XPS) estão sendo realizados para a confirmação da estrutura e redução do compósito

    Palavras-Chave: reduction; graphene; oxides; titanium oxides; irradiation; light emitting diodes; ascorbic acid

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  • IPEN-DOC 29480

    SAKATA, SOLANGE ; JACOVONE, RAYNARA M.S. ; DUARTE, MIGUEL ; GARCIA, RAFAEL ; ANGNES, LUCIO. Reduced graphene oxide obtained by gamma radiation to produce screen printed glucose biosensor. In: INTERNATIONAL CONFERENCE ON APPLICATIONS OF RADIATION SCIENCE AND TECHNOLOGY, 2nd, August 22-26, 2022, Vienna, Austria. Abstract... Vienna, Austria: International Atomic Energy Agency (IAEA), 2022.

    Abstract: Screen printed biosensor has attracted attention as point care device due to its fast and accurate response in a compact portable platform. Due the high electrical carrier mobility, reduced graphene oxide (rGO) has been used to modify the working electrode surface and increase the biosensor sensibility. However, there are some disadvantages during the reduction of graphene oxide that include the use of chemical reductants that need to be removed after the reaction and the toxic residues. The purification usually requires tedious steps and a lot of efforts to recover the nanomaterial. In this work screen printed carbon electrode (SPCE) was modified using rGO produced by gamma radiation. Graphene oxide (GO) was prepared by modified Hummers and the reduction was performed in a water/isopropanol solution and inert medium. Sample was irradiated in the Multipurpose Gamma Irradiation Facility at Radiation Technology Center from Nuclear and Energy Research Institute (IPEN/CNEN-SP), a category IV gamma irradiator by the IAEA classification under the radiation dose at 80,0 kGy. rGO characterization was performed by X-Ray Diffraction (XRD). From the XRD patterns: the 2θ the peak located at 11o shift to 23o, demonstrating the reduction of GO to rGO. The decrease of the distance between layers was attributed on partial remove of the oxygen groups from GO. For the glucose biosensor preparation, first of all, the SPCE (Metrohm, model 6. 1208. 110) was modified by drop-coating rGO solution and dried at room temperature for 24h. Then, for Glucose Oxidase (GOx) immobilization, the carboxylic groups from rGO were activated using N-hydroxysuccinimide (NHS) and 1-Ethyl-3-(3-dimethyalaminopropyl) carbodiimide (EDC) for 30 min at room temperature, followed by adding GOx 10KU from A. niger Type II (5mg/mL). The solution was incubated at 4oC overnight. SEM images showed GOx onto SPCE surface and the electrocatalysis of GOx toward glucose was measured to confirm the enzymatic activity. For electrochemical studies, cyclic voltammetry was carried out in a Portable Potentiostat model 910 PSTAT mini, Metrohm and PSTAT software. The fabricated amperiometric biosensor detects glucose ranged from 1mM to 5mM with LOD of 0.9 mM at 0.70V. Moreover, the biosensor exhibited repeatability, reproducibility and practicability. This study showed that rGO synthesized by gamma radiation without any further purification is a simple and sustainable approach to fabricate electrode for biosensors.

    Palavras-Chave: gamma radiation; graphene; glucose; biological indicators; sensors

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  • IPEN-DOC 29478

    GARCIA, RAFAEL H.L. ; CARNEIRO, FELIPE W. ; JACOVONE, RAYNARA M.S. ; SAKATA, SOLANGE K. ; ANGNES, LUCIO. The influence of gamma radiation doses on rGO/Ni for energy storage applications. In: INTERNATIONAL CONFERENCE ON APPLICATIONS OF RADIATION SCIENCE AND TECHNOLOGY, 2nd, August 22-26, 2022, Vienna, Austria. Abstract... Vienna, Austria: International Atomic Energy Agency (IAEA), 2022.

    Abstract: Metallic nanoparticles (MN) have been the subject of intense research in the last decades because of their high catalytic activity, associated with its large surface-to-volume ratio. However, it is difficult to obtain pure active metal nanoparticles surfaces, since its contamination and aggregation frequently result in deactivation and loss of catalytic activities. MN immobilization can minimize these effects. Thermal, mechanical, and electrical properties of reduced graphene oxide (rGO) make this material an excellent candidate for MN support for batteries and supercapacitors. The production of metallic nanoparticles on rGO surface based on gamma radiation allows less formation of residual impurities, absence of reducing agents, uniform mass production, no aggregation and low costs. Herein, we demonstrated a green and efficient one-step, gamma radiation-based method for Ni/rGO production. Graphene oxide (GO) was prepared by modified Hummers method. Ni+2 and graphene oxide reduction were performed in water/isopropanol solution (1:1) under inert medium. Samples were irradiated in the Multipurpose Gamma Irradiation Facility at CETER/IPEN/CNEN-SP, a category IV gamma irradiator by the IAEA classification, in radiations doses of 20, 40, and 80 kGy, at 10 kGy/h. From X-ray diffraction, the correlation between radiation doses and crystallite size was evaluated. For supercapacitor studies, cyclic voltammetry was carried out in a screen printed carbon electrode (SPCE) in K₄[Fe(CN)₆]. The working electrode was modified with produced rGO-Ni 80 kGy, Pt wire was used as counter and Ag/AgCl as reference electrode. Experiments were performed in KOH 1.0 M. Results showed that produced Ni/rGO has good potential to be used in electrochemical devices such as supercapacitors or batteries.

    Palavras-Chave: nanoparticles; graphene; gamma radiation; radiation doses

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O gerenciamento do Repositório está a cargo da Biblioteca do IPEN. Constam neste RI, até o presente momento 20.950 itens que tanto podem ser artigos de periódicos ou de eventos nacionais e internacionais, dissertações e teses, livros, capítulo de livros e relatórios técnicos. Para participar do RI-IPEN é necessário que pelo menos um dos autores tenha vínculo acadêmico ou funcional com o Instituto. Nesta primeira etapa de funcionamento do RI, a coleta das publicações é realizada periodicamente pela equipe da Biblioteca do IPEN, extraindo os dados das bases internacionais tais como a Web of Science, Scopus, INIS, SciElo além de verificar o Currículo Lattes. O RI-IPEN apresenta também um aspecto inovador no seu funcionamento. Por meio de metadados específicos ele está vinculado ao sistema de gerenciamento das atividades do Plano Diretor anual do IPEN (SIGEPI). Com o objetivo de fornecer dados numéricos para a elaboração dos indicadores da Produção Cientifica Institucional, disponibiliza uma tabela estatística registrando em tempo real a inserção de novos itens. Foi criado um metadado que contém um número único para cada integrante da comunidade científica do IPEN. Esse metadado se transformou em um filtro que ao ser acionado apresenta todos os trabalhos de um determinado autor independente das variáveis na forma de citação do seu nome.

A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.

1. Portaria IPEN-CNEN/SP nº 387, que estabeleceu os princípios que nortearam a criação do RDI, clique aqui.


2. A experiência do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN-CNEN/SP) na criação de um Repositório Digital Institucional – RDI, clique aqui.

O Repositório Digital do IPEN é um equipamento institucional de acesso aberto, criado com o objetivo de reunir, preservar, disponibilizar e conferir maior visibilidade à Produção Científica publicada pelo Instituto, desde sua criação em 1956.

Operando, inicialmente como uma base de dados referencial o Repositório foi disponibilizado na atual plataforma, em junho de 2015. No Repositório está disponível o acesso ao conteúdo digital de artigos de periódicos, eventos, nacionais e internacionais, livros, capítulos, dissertações, teses e relatórios técnicos.

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