Sílica Cristalina vs Não-Cristalina Estrutura: Projeção 2D

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Sílica Cristalina vs Não - Cristalina Estrutura: Projeção 2D Sílica Cristalina Sílica Não-Cristalina

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Page 1: Sílica Cristalina vs Não-Cristalina Estrutura: Projeção 2D

Siacutelica Cristalina vs Natildeo-CristalinaEstrutura Projeccedilatildeo 2D

Siacutelica Cristalina Siacutelica Natildeo-Cristalina

Siacutelica Natildeo-Cristalina

Quartzo Fundido

Siacutelica Fundida Sinteacutetica (InfrasilSuprasil etc)

Mineral Quartzito

bull Siacutelica Gel (Xerogel)

ndash Siacutentese em soluccedilatildeo via processo Sol-gel

bull Siacutelica Aerosil (Fumed Silica)

ndash Siacutentese via oxidaccedilatildeo de SiCl4 na chama

bull Ambas tecircm alta Aacuterea superficial especiacutefica (100-500m2g-1)

Siacutelica Natildeo-Cristalina

Estudando a Ordem-DesordemDifraccedilatildeo de Necircutrons

bull Necircutrons- partiacuteculas nucleares liberadas em processos de Fissatildeo nuclear de Isoacutetopos em Reatores Nucleares

bull Energia de ateacute 1MeV eacute muito alta para uso praacutetico portanto eles satildeo desacelerados

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-NC-SA

Princiacutepio da DualidadeLouis De Broglie

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

Energia e Comprimento de Onda dos Necircutrons

Difraccedilatildeo de Necircutrons

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

Aparato Experimental para Dif Necirctutrons

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

Fenocircmeno de Difraccedilatildeo por uma Rede Cristalina

Lei de Bragg continua vaacutelidan= 2d sen

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

Fator de Espalhamento AtocircmicoRaios X vs Necircutrons

Ordem agrave Curta DistacircnciaSiacutelica Viacutetrea

Difraccedilatildeo de Necircutrons

1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 10486161048616 10486161048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 10486161048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 10486161048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 10486161048616 1048616 1048616 1048616

Estrutura Fractal da Siacutelica Gel

(a) Modelo do arranjo molecular dos grupos silicatos na siacutelica gel obtido por Modelagem com Mecacircnica Estatiacutestica (modelo baliacutestico) (b) micrografia da siacutelica gel obtida por Microscopia Eletrocircnica de Varredura

M Grzegorczyk et al Chaos Solitons and Fractals 19 (2004) 1003ndash1011

Siacutelica Natildeo-Cristalina

bull Siacutelica AerogelExtremamente leved=003-035gcm3

Emily NorvellPurdue University

Boa transmitacircncia agrave luz visiacutevel

Fase Estacionaacuteria CromatograacuteficaSiacutelica Aerogel preparada a partir de Siacutelica de Casca de Arroz

Orquiacutedea Cattleya bowringiana

extraccedilatildeo

CF3COOMeOH

Cromatografia de Camada Delgada (TLC)

Iniacutecio

KNMaamur et al MaterResInnov2009 (13) 334

Siacutelica AerogelLarnita Absorccedilatildeo de CO2

bull Ca2SiO4SiO2(aerogel)

CO2

Siacutelica Biogecircnica ou Opala

bull Siacutelica natildeo-cristalina (amorfa) produzida por seres vivos

Siacuteli

ca B

ogecircnic

a

Fitoacutelitos

Diatomaacuteceas amp

Radiolaacuterias

Esponjas

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-NC-SA

Um exemplo de Siacutelicas Biogecircnicas (Bsi)Morfologias de Siacutelicas Biogecircnicas encontradas nos Rios

Pahang Endau e Pontiang na Malaacutesia

Fitoacutelitos

20m

Siacutelica em Cinza de Bagaccedilo de Cana-de-Accediluacutecar

50m

Cinza de Bagaccedilo parcialmente queimado

SiO2

Porosa

SiO2

fundida

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY

Cinza

Fitoacutelito ciliacutendricodo bagaccedilo de cana

Fitoacutelito de cana

Fitoacutelito parcialmente fundido

FitoacutelitoFundido e globular

Heliyon 3 (2017) e00294 doi 101016jheliyon2017 e00294

Q

Q

Q

anorthite -quartzo

Heliyon 3 (2017) e00294 doi 101016jheliyon2017 e00294

PalhasFontes de Siacutelica

Palha de Arroz

Siacutelica na Palha

Nanopartiacuteculas de SiO2

Quiacutemica Nova (Impresso) 33 2010 p 794 - 797

SiacutelicaCasca de Arroz e Seus Usos

Materiais para Construccedilatildeo Civil

Aditivo de formulaccedilatildeo de pneus usando borracha natural e nitriacutelica com silanos Patente JP2011068784-A

Polipropileno reciclado reforccedilado com siacutelica de casca de arroz

Patente BR200810757-A2

A Nourbakhsha et al Industrial

Crops and Products 33 (2011) 183ndash187

Produccedilatildeo Carboteacutermica de Sieletrocircnico

por meio da Cinza de Palha de Arroz

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

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SiO2+CrarrSi+CO2

Green Chem 2015 17 3931

Siacutelica Biogecircnica Esponjas

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

Suberites domuncula

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-NC-ND

SilicateiacutenaSiacutetio Ativo

Espiacuteculas de Esponjas

Espiacutecula basal gigante deMonoraphis Chuni (11000 anos)

Utilizando as Espiacuteculas

Journal of Archaeological Science 37 9 2010 2179-2187

Carga Liacutequida Superficial e Equiliacutebrio Aacutecido-Base de Bronsted-Lowry na Superfiacutecie da SiO2

Si+4

O2-

silanol

Xiaoge Gregory Zhang Electrochemistry of Silicon and Its Oxides p 152-153

Superfiacutecie da Siacutelica

Equiliacutebrio Aacutecido-Base na SuperfiacutecieModelo da Tripla Dupla Camada

Eleacutetrica

C1 e C2 satildeo capacitacircncias119862119894 = ∆120590119894 ΔΨ119894

minus1

Respectivos potenciais interfaciais

Respectivas densidades de Carga

Potencial Superficial Potencial Zeta

Potencial Isoeleacutetrico = 0 densidade de carga liacutequida na superfiacutecie eacute zero

Importacircncia do Potencial Zeta (ζ)Estabilidade Coloidal ζ mV

Aglomeraccedilatildeo Maacutexima Precipitaccedilatildeo

0 ateacute 3

Forte Aglomeraccedilatildeo e Precipitaccedilatildeo

-5 ateacute 5

Valor Limite para iniciar Aglomeraccedilatildeo

-10 ateacute -15

Valor Limite para obter uma dispersatildeo

-16 ateacute -30

Moderada Estabilidade -31 ateacute -40

Estabilidade Razoavelmente Boa

-41 ateacute -60

Muito boa estabilidade -61 ateacute -80

Excepcional Estabilidade -81 ateacute -100

Thomas M Riddick Control of Colloid Stability through Zeta Potential ZetandashMeter Inc 1968

Potencial Zeta e Estabilidade Coloidal

Fracamente agregado

Potencial ζ BaixoAlto

Alta Dispersatildeo Fortemente Agregado

Viscosidade

Tempo

Tensatildeo de Ruptura

Grupos Superficiais na Superfiacutecie da Siacutelica Responsaacuteveis pelas Cargas Superficiais

Adsorccedilatildeo de Poliacutemeros para Estabilizaccedilatildeo de Suspensatildeo Coloidal de Siacutelica

Quitosana

Colloids and Surfaces A 554 (2018) 245ndash252

Este mecanismo de estabilizaccedilatildeo eacute chamado de estabilizaccedilatildeo esteacutericaLeitura recomendada httpswwwmaxwellvracpuc-riobr1160811608_5PDF

Solubilidade da Siacutelica Amorfa em Aacutegua

bull SiO2(s amorfa) + 2H2O(l)rarrH4SiO4

bull ∆119867119903= ∆119867119901119903119900119889119906119905119900119904 minus ∆119867119903119890119886119892119890119899119905119890119904= minus3491 minus

minus21594 + 2 minus68315 =+ 347119896119888119886119897119898119900119897minus1 119886 298119870 rarr endoteacutermica

bull ∆119866119903= +4044 119896119888119886119897mol-1 a 298 K

bull ∆119866 = minus119877119879119897119899119870 there4 119870 = 10minus296

Faure G Inorganic Geochemistry p246

K em funccedilatildeo da Temperatura

bull 1198790119879

119889119897119899 119870 =∆119867119903

0

1198771198790119879 119889119879

1198792

bull 119897119900119892119870119879 = 1198971199001198921198701198790 minus∆119867119903

0

2305119877

1

119879minus

1

29815

Corrosatildeo (Etching) SiO2

Xiaoge Gregory Zhang Elecrochemistry of Silicon and Its Oxides p 142-165

Corrosatildeo em funccedilatildeo da Estrutura no Estado Soacutelido

densid

ade

Mecanismo Proposto

Corrosatildeo em Meio Baacutesico

Soluccedilatildeo de Fluoreto

Journal of Fluorine Chemistry 24 (1984) 175-190

Diagrama de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para Iacuteons fluoreto

Soluccedilatildeo de Fluoreto

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Diagrama Completo de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para o Fluoreto

Corrosatildeo na Presenccedila de Fluoreto

Mecanismo Proposto de Corrosatildeo por Fluoreto

Corrosatildeo do Quartzo na Presenccedila de Fluoreto

[F] = 3m

[F] = 1m

[F] = 01m

[F-1]

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Aplicando a Corrosatildeo Controlada (Etching)Construccedilatildeo via Fotolitografia de um Transistor de Efeito de Campo

Metal-Oacutexido-Semicondutor (TECMOS ou MOSFET)

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

httpbwrcseecsberkeleyeduClassesicdesignee141_s02LecturesLecture5-Manufacturingpdf

Litografia = processo de transferecircncia de um padratildeo de uma maacutescara do circuito projetado(Foto)Resiste (photoresist) = poliacutemero fotossensiacutevel (ao UV de vaacutecuo λlt190nm) usado para proteger de ataque corrosivo Etching = corrosatildeo controlada de um material usando agentes quiacutemicos ou plasma reativo

Construiacutedo Microdispositivos Baseado emCorrosatildeo Controlada com Plasma de XeF2 vs F2

F2 vs XeF2

Menor rugosidade e melhor perfil das bordas

Page 2: Sílica Cristalina vs Não-Cristalina Estrutura: Projeção 2D

Siacutelica Natildeo-Cristalina

Quartzo Fundido

Siacutelica Fundida Sinteacutetica (InfrasilSuprasil etc)

Mineral Quartzito

bull Siacutelica Gel (Xerogel)

ndash Siacutentese em soluccedilatildeo via processo Sol-gel

bull Siacutelica Aerosil (Fumed Silica)

ndash Siacutentese via oxidaccedilatildeo de SiCl4 na chama

bull Ambas tecircm alta Aacuterea superficial especiacutefica (100-500m2g-1)

Siacutelica Natildeo-Cristalina

Estudando a Ordem-DesordemDifraccedilatildeo de Necircutrons

bull Necircutrons- partiacuteculas nucleares liberadas em processos de Fissatildeo nuclear de Isoacutetopos em Reatores Nucleares

bull Energia de ateacute 1MeV eacute muito alta para uso praacutetico portanto eles satildeo desacelerados

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-NC-SA

Princiacutepio da DualidadeLouis De Broglie

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

Energia e Comprimento de Onda dos Necircutrons

Difraccedilatildeo de Necircutrons

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

Aparato Experimental para Dif Necirctutrons

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

Fenocircmeno de Difraccedilatildeo por uma Rede Cristalina

Lei de Bragg continua vaacutelidan= 2d sen

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

Fator de Espalhamento AtocircmicoRaios X vs Necircutrons

Ordem agrave Curta DistacircnciaSiacutelica Viacutetrea

Difraccedilatildeo de Necircutrons

1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 10486161048616 10486161048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 10486161048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 10486161048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 10486161048616 1048616 1048616 1048616

Estrutura Fractal da Siacutelica Gel

(a) Modelo do arranjo molecular dos grupos silicatos na siacutelica gel obtido por Modelagem com Mecacircnica Estatiacutestica (modelo baliacutestico) (b) micrografia da siacutelica gel obtida por Microscopia Eletrocircnica de Varredura

M Grzegorczyk et al Chaos Solitons and Fractals 19 (2004) 1003ndash1011

Siacutelica Natildeo-Cristalina

bull Siacutelica AerogelExtremamente leved=003-035gcm3

Emily NorvellPurdue University

Boa transmitacircncia agrave luz visiacutevel

Fase Estacionaacuteria CromatograacuteficaSiacutelica Aerogel preparada a partir de Siacutelica de Casca de Arroz

Orquiacutedea Cattleya bowringiana

extraccedilatildeo

CF3COOMeOH

Cromatografia de Camada Delgada (TLC)

Iniacutecio

KNMaamur et al MaterResInnov2009 (13) 334

Siacutelica AerogelLarnita Absorccedilatildeo de CO2

bull Ca2SiO4SiO2(aerogel)

CO2

Siacutelica Biogecircnica ou Opala

bull Siacutelica natildeo-cristalina (amorfa) produzida por seres vivos

Siacuteli

ca B

ogecircnic

a

Fitoacutelitos

Diatomaacuteceas amp

Radiolaacuterias

Esponjas

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-NC-SA

Um exemplo de Siacutelicas Biogecircnicas (Bsi)Morfologias de Siacutelicas Biogecircnicas encontradas nos Rios

Pahang Endau e Pontiang na Malaacutesia

Fitoacutelitos

20m

Siacutelica em Cinza de Bagaccedilo de Cana-de-Accediluacutecar

50m

Cinza de Bagaccedilo parcialmente queimado

SiO2

Porosa

SiO2

fundida

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY

Cinza

Fitoacutelito ciliacutendricodo bagaccedilo de cana

Fitoacutelito de cana

Fitoacutelito parcialmente fundido

FitoacutelitoFundido e globular

Heliyon 3 (2017) e00294 doi 101016jheliyon2017 e00294

Q

Q

Q

anorthite -quartzo

Heliyon 3 (2017) e00294 doi 101016jheliyon2017 e00294

PalhasFontes de Siacutelica

Palha de Arroz

Siacutelica na Palha

Nanopartiacuteculas de SiO2

Quiacutemica Nova (Impresso) 33 2010 p 794 - 797

SiacutelicaCasca de Arroz e Seus Usos

Materiais para Construccedilatildeo Civil

Aditivo de formulaccedilatildeo de pneus usando borracha natural e nitriacutelica com silanos Patente JP2011068784-A

Polipropileno reciclado reforccedilado com siacutelica de casca de arroz

Patente BR200810757-A2

A Nourbakhsha et al Industrial

Crops and Products 33 (2011) 183ndash187

Produccedilatildeo Carboteacutermica de Sieletrocircnico

por meio da Cinza de Palha de Arroz

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

SiO2+CrarrSi+CO2

Green Chem 2015 17 3931

Siacutelica Biogecircnica Esponjas

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

Suberites domuncula

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-NC-ND

SilicateiacutenaSiacutetio Ativo

Espiacuteculas de Esponjas

Espiacutecula basal gigante deMonoraphis Chuni (11000 anos)

Utilizando as Espiacuteculas

Journal of Archaeological Science 37 9 2010 2179-2187

Carga Liacutequida Superficial e Equiliacutebrio Aacutecido-Base de Bronsted-Lowry na Superfiacutecie da SiO2

Si+4

O2-

silanol

Xiaoge Gregory Zhang Electrochemistry of Silicon and Its Oxides p 152-153

Superfiacutecie da Siacutelica

Equiliacutebrio Aacutecido-Base na SuperfiacutecieModelo da Tripla Dupla Camada

Eleacutetrica

C1 e C2 satildeo capacitacircncias119862119894 = ∆120590119894 ΔΨ119894

minus1

Respectivos potenciais interfaciais

Respectivas densidades de Carga

Potencial Superficial Potencial Zeta

Potencial Isoeleacutetrico = 0 densidade de carga liacutequida na superfiacutecie eacute zero

Importacircncia do Potencial Zeta (ζ)Estabilidade Coloidal ζ mV

Aglomeraccedilatildeo Maacutexima Precipitaccedilatildeo

0 ateacute 3

Forte Aglomeraccedilatildeo e Precipitaccedilatildeo

-5 ateacute 5

Valor Limite para iniciar Aglomeraccedilatildeo

-10 ateacute -15

Valor Limite para obter uma dispersatildeo

-16 ateacute -30

Moderada Estabilidade -31 ateacute -40

Estabilidade Razoavelmente Boa

-41 ateacute -60

Muito boa estabilidade -61 ateacute -80

Excepcional Estabilidade -81 ateacute -100

Thomas M Riddick Control of Colloid Stability through Zeta Potential ZetandashMeter Inc 1968

Potencial Zeta e Estabilidade Coloidal

Fracamente agregado

Potencial ζ BaixoAlto

Alta Dispersatildeo Fortemente Agregado

Viscosidade

Tempo

Tensatildeo de Ruptura

Grupos Superficiais na Superfiacutecie da Siacutelica Responsaacuteveis pelas Cargas Superficiais

Adsorccedilatildeo de Poliacutemeros para Estabilizaccedilatildeo de Suspensatildeo Coloidal de Siacutelica

Quitosana

Colloids and Surfaces A 554 (2018) 245ndash252

Este mecanismo de estabilizaccedilatildeo eacute chamado de estabilizaccedilatildeo esteacutericaLeitura recomendada httpswwwmaxwellvracpuc-riobr1160811608_5PDF

Solubilidade da Siacutelica Amorfa em Aacutegua

bull SiO2(s amorfa) + 2H2O(l)rarrH4SiO4

bull ∆119867119903= ∆119867119901119903119900119889119906119905119900119904 minus ∆119867119903119890119886119892119890119899119905119890119904= minus3491 minus

minus21594 + 2 minus68315 =+ 347119896119888119886119897119898119900119897minus1 119886 298119870 rarr endoteacutermica

bull ∆119866119903= +4044 119896119888119886119897mol-1 a 298 K

bull ∆119866 = minus119877119879119897119899119870 there4 119870 = 10minus296

Faure G Inorganic Geochemistry p246

K em funccedilatildeo da Temperatura

bull 1198790119879

119889119897119899 119870 =∆119867119903

0

1198771198790119879 119889119879

1198792

bull 119897119900119892119870119879 = 1198971199001198921198701198790 minus∆119867119903

0

2305119877

1

119879minus

1

29815

Corrosatildeo (Etching) SiO2

Xiaoge Gregory Zhang Elecrochemistry of Silicon and Its Oxides p 142-165

Corrosatildeo em funccedilatildeo da Estrutura no Estado Soacutelido

densid

ade

Mecanismo Proposto

Corrosatildeo em Meio Baacutesico

Soluccedilatildeo de Fluoreto

Journal of Fluorine Chemistry 24 (1984) 175-190

Diagrama de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para Iacuteons fluoreto

Soluccedilatildeo de Fluoreto

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Diagrama Completo de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para o Fluoreto

Corrosatildeo na Presenccedila de Fluoreto

Mecanismo Proposto de Corrosatildeo por Fluoreto

Corrosatildeo do Quartzo na Presenccedila de Fluoreto

[F] = 3m

[F] = 1m

[F] = 01m

[F-1]

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Aplicando a Corrosatildeo Controlada (Etching)Construccedilatildeo via Fotolitografia de um Transistor de Efeito de Campo

Metal-Oacutexido-Semicondutor (TECMOS ou MOSFET)

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

httpbwrcseecsberkeleyeduClassesicdesignee141_s02LecturesLecture5-Manufacturingpdf

Litografia = processo de transferecircncia de um padratildeo de uma maacutescara do circuito projetado(Foto)Resiste (photoresist) = poliacutemero fotossensiacutevel (ao UV de vaacutecuo λlt190nm) usado para proteger de ataque corrosivo Etching = corrosatildeo controlada de um material usando agentes quiacutemicos ou plasma reativo

Construiacutedo Microdispositivos Baseado emCorrosatildeo Controlada com Plasma de XeF2 vs F2

F2 vs XeF2

Menor rugosidade e melhor perfil das bordas

Page 3: Sílica Cristalina vs Não-Cristalina Estrutura: Projeção 2D

bull Siacutelica Gel (Xerogel)

ndash Siacutentese em soluccedilatildeo via processo Sol-gel

bull Siacutelica Aerosil (Fumed Silica)

ndash Siacutentese via oxidaccedilatildeo de SiCl4 na chama

bull Ambas tecircm alta Aacuterea superficial especiacutefica (100-500m2g-1)

Siacutelica Natildeo-Cristalina

Estudando a Ordem-DesordemDifraccedilatildeo de Necircutrons

bull Necircutrons- partiacuteculas nucleares liberadas em processos de Fissatildeo nuclear de Isoacutetopos em Reatores Nucleares

bull Energia de ateacute 1MeV eacute muito alta para uso praacutetico portanto eles satildeo desacelerados

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-NC-SA

Princiacutepio da DualidadeLouis De Broglie

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

Energia e Comprimento de Onda dos Necircutrons

Difraccedilatildeo de Necircutrons

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

Aparato Experimental para Dif Necirctutrons

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

Fenocircmeno de Difraccedilatildeo por uma Rede Cristalina

Lei de Bragg continua vaacutelidan= 2d sen

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

Fator de Espalhamento AtocircmicoRaios X vs Necircutrons

Ordem agrave Curta DistacircnciaSiacutelica Viacutetrea

Difraccedilatildeo de Necircutrons

1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 10486161048616 10486161048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 10486161048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 10486161048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 10486161048616 1048616 1048616 1048616

Estrutura Fractal da Siacutelica Gel

(a) Modelo do arranjo molecular dos grupos silicatos na siacutelica gel obtido por Modelagem com Mecacircnica Estatiacutestica (modelo baliacutestico) (b) micrografia da siacutelica gel obtida por Microscopia Eletrocircnica de Varredura

M Grzegorczyk et al Chaos Solitons and Fractals 19 (2004) 1003ndash1011

Siacutelica Natildeo-Cristalina

bull Siacutelica AerogelExtremamente leved=003-035gcm3

Emily NorvellPurdue University

Boa transmitacircncia agrave luz visiacutevel

Fase Estacionaacuteria CromatograacuteficaSiacutelica Aerogel preparada a partir de Siacutelica de Casca de Arroz

Orquiacutedea Cattleya bowringiana

extraccedilatildeo

CF3COOMeOH

Cromatografia de Camada Delgada (TLC)

Iniacutecio

KNMaamur et al MaterResInnov2009 (13) 334

Siacutelica AerogelLarnita Absorccedilatildeo de CO2

bull Ca2SiO4SiO2(aerogel)

CO2

Siacutelica Biogecircnica ou Opala

bull Siacutelica natildeo-cristalina (amorfa) produzida por seres vivos

Siacuteli

ca B

ogecircnic

a

Fitoacutelitos

Diatomaacuteceas amp

Radiolaacuterias

Esponjas

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-NC-SA

Um exemplo de Siacutelicas Biogecircnicas (Bsi)Morfologias de Siacutelicas Biogecircnicas encontradas nos Rios

Pahang Endau e Pontiang na Malaacutesia

Fitoacutelitos

20m

Siacutelica em Cinza de Bagaccedilo de Cana-de-Accediluacutecar

50m

Cinza de Bagaccedilo parcialmente queimado

SiO2

Porosa

SiO2

fundida

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY

Cinza

Fitoacutelito ciliacutendricodo bagaccedilo de cana

Fitoacutelito de cana

Fitoacutelito parcialmente fundido

FitoacutelitoFundido e globular

Heliyon 3 (2017) e00294 doi 101016jheliyon2017 e00294

Q

Q

Q

anorthite -quartzo

Heliyon 3 (2017) e00294 doi 101016jheliyon2017 e00294

PalhasFontes de Siacutelica

Palha de Arroz

Siacutelica na Palha

Nanopartiacuteculas de SiO2

Quiacutemica Nova (Impresso) 33 2010 p 794 - 797

SiacutelicaCasca de Arroz e Seus Usos

Materiais para Construccedilatildeo Civil

Aditivo de formulaccedilatildeo de pneus usando borracha natural e nitriacutelica com silanos Patente JP2011068784-A

Polipropileno reciclado reforccedilado com siacutelica de casca de arroz

Patente BR200810757-A2

A Nourbakhsha et al Industrial

Crops and Products 33 (2011) 183ndash187

Produccedilatildeo Carboteacutermica de Sieletrocircnico

por meio da Cinza de Palha de Arroz

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

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SiO2+CrarrSi+CO2

Green Chem 2015 17 3931

Siacutelica Biogecircnica Esponjas

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

Suberites domuncula

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-NC-ND

SilicateiacutenaSiacutetio Ativo

Espiacuteculas de Esponjas

Espiacutecula basal gigante deMonoraphis Chuni (11000 anos)

Utilizando as Espiacuteculas

Journal of Archaeological Science 37 9 2010 2179-2187

Carga Liacutequida Superficial e Equiliacutebrio Aacutecido-Base de Bronsted-Lowry na Superfiacutecie da SiO2

Si+4

O2-

silanol

Xiaoge Gregory Zhang Electrochemistry of Silicon and Its Oxides p 152-153

Superfiacutecie da Siacutelica

Equiliacutebrio Aacutecido-Base na SuperfiacutecieModelo da Tripla Dupla Camada

Eleacutetrica

C1 e C2 satildeo capacitacircncias119862119894 = ∆120590119894 ΔΨ119894

minus1

Respectivos potenciais interfaciais

Respectivas densidades de Carga

Potencial Superficial Potencial Zeta

Potencial Isoeleacutetrico = 0 densidade de carga liacutequida na superfiacutecie eacute zero

Importacircncia do Potencial Zeta (ζ)Estabilidade Coloidal ζ mV

Aglomeraccedilatildeo Maacutexima Precipitaccedilatildeo

0 ateacute 3

Forte Aglomeraccedilatildeo e Precipitaccedilatildeo

-5 ateacute 5

Valor Limite para iniciar Aglomeraccedilatildeo

-10 ateacute -15

Valor Limite para obter uma dispersatildeo

-16 ateacute -30

Moderada Estabilidade -31 ateacute -40

Estabilidade Razoavelmente Boa

-41 ateacute -60

Muito boa estabilidade -61 ateacute -80

Excepcional Estabilidade -81 ateacute -100

Thomas M Riddick Control of Colloid Stability through Zeta Potential ZetandashMeter Inc 1968

Potencial Zeta e Estabilidade Coloidal

Fracamente agregado

Potencial ζ BaixoAlto

Alta Dispersatildeo Fortemente Agregado

Viscosidade

Tempo

Tensatildeo de Ruptura

Grupos Superficiais na Superfiacutecie da Siacutelica Responsaacuteveis pelas Cargas Superficiais

Adsorccedilatildeo de Poliacutemeros para Estabilizaccedilatildeo de Suspensatildeo Coloidal de Siacutelica

Quitosana

Colloids and Surfaces A 554 (2018) 245ndash252

Este mecanismo de estabilizaccedilatildeo eacute chamado de estabilizaccedilatildeo esteacutericaLeitura recomendada httpswwwmaxwellvracpuc-riobr1160811608_5PDF

Solubilidade da Siacutelica Amorfa em Aacutegua

bull SiO2(s amorfa) + 2H2O(l)rarrH4SiO4

bull ∆119867119903= ∆119867119901119903119900119889119906119905119900119904 minus ∆119867119903119890119886119892119890119899119905119890119904= minus3491 minus

minus21594 + 2 minus68315 =+ 347119896119888119886119897119898119900119897minus1 119886 298119870 rarr endoteacutermica

bull ∆119866119903= +4044 119896119888119886119897mol-1 a 298 K

bull ∆119866 = minus119877119879119897119899119870 there4 119870 = 10minus296

Faure G Inorganic Geochemistry p246

K em funccedilatildeo da Temperatura

bull 1198790119879

119889119897119899 119870 =∆119867119903

0

1198771198790119879 119889119879

1198792

bull 119897119900119892119870119879 = 1198971199001198921198701198790 minus∆119867119903

0

2305119877

1

119879minus

1

29815

Corrosatildeo (Etching) SiO2

Xiaoge Gregory Zhang Elecrochemistry of Silicon and Its Oxides p 142-165

Corrosatildeo em funccedilatildeo da Estrutura no Estado Soacutelido

densid

ade

Mecanismo Proposto

Corrosatildeo em Meio Baacutesico

Soluccedilatildeo de Fluoreto

Journal of Fluorine Chemistry 24 (1984) 175-190

Diagrama de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para Iacuteons fluoreto

Soluccedilatildeo de Fluoreto

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Diagrama Completo de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para o Fluoreto

Corrosatildeo na Presenccedila de Fluoreto

Mecanismo Proposto de Corrosatildeo por Fluoreto

Corrosatildeo do Quartzo na Presenccedila de Fluoreto

[F] = 3m

[F] = 1m

[F] = 01m

[F-1]

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Aplicando a Corrosatildeo Controlada (Etching)Construccedilatildeo via Fotolitografia de um Transistor de Efeito de Campo

Metal-Oacutexido-Semicondutor (TECMOS ou MOSFET)

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

httpbwrcseecsberkeleyeduClassesicdesignee141_s02LecturesLecture5-Manufacturingpdf

Litografia = processo de transferecircncia de um padratildeo de uma maacutescara do circuito projetado(Foto)Resiste (photoresist) = poliacutemero fotossensiacutevel (ao UV de vaacutecuo λlt190nm) usado para proteger de ataque corrosivo Etching = corrosatildeo controlada de um material usando agentes quiacutemicos ou plasma reativo

Construiacutedo Microdispositivos Baseado emCorrosatildeo Controlada com Plasma de XeF2 vs F2

F2 vs XeF2

Menor rugosidade e melhor perfil das bordas

Page 4: Sílica Cristalina vs Não-Cristalina Estrutura: Projeção 2D

Estudando a Ordem-DesordemDifraccedilatildeo de Necircutrons

bull Necircutrons- partiacuteculas nucleares liberadas em processos de Fissatildeo nuclear de Isoacutetopos em Reatores Nucleares

bull Energia de ateacute 1MeV eacute muito alta para uso praacutetico portanto eles satildeo desacelerados

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

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Princiacutepio da DualidadeLouis De Broglie

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

Energia e Comprimento de Onda dos Necircutrons

Difraccedilatildeo de Necircutrons

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

Aparato Experimental para Dif Necirctutrons

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

Fenocircmeno de Difraccedilatildeo por uma Rede Cristalina

Lei de Bragg continua vaacutelidan= 2d sen

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

Fator de Espalhamento AtocircmicoRaios X vs Necircutrons

Ordem agrave Curta DistacircnciaSiacutelica Viacutetrea

Difraccedilatildeo de Necircutrons

1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 10486161048616 10486161048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 10486161048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 10486161048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 10486161048616 1048616 1048616 1048616

Estrutura Fractal da Siacutelica Gel

(a) Modelo do arranjo molecular dos grupos silicatos na siacutelica gel obtido por Modelagem com Mecacircnica Estatiacutestica (modelo baliacutestico) (b) micrografia da siacutelica gel obtida por Microscopia Eletrocircnica de Varredura

M Grzegorczyk et al Chaos Solitons and Fractals 19 (2004) 1003ndash1011

Siacutelica Natildeo-Cristalina

bull Siacutelica AerogelExtremamente leved=003-035gcm3

Emily NorvellPurdue University

Boa transmitacircncia agrave luz visiacutevel

Fase Estacionaacuteria CromatograacuteficaSiacutelica Aerogel preparada a partir de Siacutelica de Casca de Arroz

Orquiacutedea Cattleya bowringiana

extraccedilatildeo

CF3COOMeOH

Cromatografia de Camada Delgada (TLC)

Iniacutecio

KNMaamur et al MaterResInnov2009 (13) 334

Siacutelica AerogelLarnita Absorccedilatildeo de CO2

bull Ca2SiO4SiO2(aerogel)

CO2

Siacutelica Biogecircnica ou Opala

bull Siacutelica natildeo-cristalina (amorfa) produzida por seres vivos

Siacuteli

ca B

ogecircnic

a

Fitoacutelitos

Diatomaacuteceas amp

Radiolaacuterias

Esponjas

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-NC-SA

Um exemplo de Siacutelicas Biogecircnicas (Bsi)Morfologias de Siacutelicas Biogecircnicas encontradas nos Rios

Pahang Endau e Pontiang na Malaacutesia

Fitoacutelitos

20m

Siacutelica em Cinza de Bagaccedilo de Cana-de-Accediluacutecar

50m

Cinza de Bagaccedilo parcialmente queimado

SiO2

Porosa

SiO2

fundida

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY

Cinza

Fitoacutelito ciliacutendricodo bagaccedilo de cana

Fitoacutelito de cana

Fitoacutelito parcialmente fundido

FitoacutelitoFundido e globular

Heliyon 3 (2017) e00294 doi 101016jheliyon2017 e00294

Q

Q

Q

anorthite -quartzo

Heliyon 3 (2017) e00294 doi 101016jheliyon2017 e00294

PalhasFontes de Siacutelica

Palha de Arroz

Siacutelica na Palha

Nanopartiacuteculas de SiO2

Quiacutemica Nova (Impresso) 33 2010 p 794 - 797

SiacutelicaCasca de Arroz e Seus Usos

Materiais para Construccedilatildeo Civil

Aditivo de formulaccedilatildeo de pneus usando borracha natural e nitriacutelica com silanos Patente JP2011068784-A

Polipropileno reciclado reforccedilado com siacutelica de casca de arroz

Patente BR200810757-A2

A Nourbakhsha et al Industrial

Crops and Products 33 (2011) 183ndash187

Produccedilatildeo Carboteacutermica de Sieletrocircnico

por meio da Cinza de Palha de Arroz

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

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SiO2+CrarrSi+CO2

Green Chem 2015 17 3931

Siacutelica Biogecircnica Esponjas

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

Suberites domuncula

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SilicateiacutenaSiacutetio Ativo

Espiacuteculas de Esponjas

Espiacutecula basal gigante deMonoraphis Chuni (11000 anos)

Utilizando as Espiacuteculas

Journal of Archaeological Science 37 9 2010 2179-2187

Carga Liacutequida Superficial e Equiliacutebrio Aacutecido-Base de Bronsted-Lowry na Superfiacutecie da SiO2

Si+4

O2-

silanol

Xiaoge Gregory Zhang Electrochemistry of Silicon and Its Oxides p 152-153

Superfiacutecie da Siacutelica

Equiliacutebrio Aacutecido-Base na SuperfiacutecieModelo da Tripla Dupla Camada

Eleacutetrica

C1 e C2 satildeo capacitacircncias119862119894 = ∆120590119894 ΔΨ119894

minus1

Respectivos potenciais interfaciais

Respectivas densidades de Carga

Potencial Superficial Potencial Zeta

Potencial Isoeleacutetrico = 0 densidade de carga liacutequida na superfiacutecie eacute zero

Importacircncia do Potencial Zeta (ζ)Estabilidade Coloidal ζ mV

Aglomeraccedilatildeo Maacutexima Precipitaccedilatildeo

0 ateacute 3

Forte Aglomeraccedilatildeo e Precipitaccedilatildeo

-5 ateacute 5

Valor Limite para iniciar Aglomeraccedilatildeo

-10 ateacute -15

Valor Limite para obter uma dispersatildeo

-16 ateacute -30

Moderada Estabilidade -31 ateacute -40

Estabilidade Razoavelmente Boa

-41 ateacute -60

Muito boa estabilidade -61 ateacute -80

Excepcional Estabilidade -81 ateacute -100

Thomas M Riddick Control of Colloid Stability through Zeta Potential ZetandashMeter Inc 1968

Potencial Zeta e Estabilidade Coloidal

Fracamente agregado

Potencial ζ BaixoAlto

Alta Dispersatildeo Fortemente Agregado

Viscosidade

Tempo

Tensatildeo de Ruptura

Grupos Superficiais na Superfiacutecie da Siacutelica Responsaacuteveis pelas Cargas Superficiais

Adsorccedilatildeo de Poliacutemeros para Estabilizaccedilatildeo de Suspensatildeo Coloidal de Siacutelica

Quitosana

Colloids and Surfaces A 554 (2018) 245ndash252

Este mecanismo de estabilizaccedilatildeo eacute chamado de estabilizaccedilatildeo esteacutericaLeitura recomendada httpswwwmaxwellvracpuc-riobr1160811608_5PDF

Solubilidade da Siacutelica Amorfa em Aacutegua

bull SiO2(s amorfa) + 2H2O(l)rarrH4SiO4

bull ∆119867119903= ∆119867119901119903119900119889119906119905119900119904 minus ∆119867119903119890119886119892119890119899119905119890119904= minus3491 minus

minus21594 + 2 minus68315 =+ 347119896119888119886119897119898119900119897minus1 119886 298119870 rarr endoteacutermica

bull ∆119866119903= +4044 119896119888119886119897mol-1 a 298 K

bull ∆119866 = minus119877119879119897119899119870 there4 119870 = 10minus296

Faure G Inorganic Geochemistry p246

K em funccedilatildeo da Temperatura

bull 1198790119879

119889119897119899 119870 =∆119867119903

0

1198771198790119879 119889119879

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0

2305119877

1

119879minus

1

29815

Corrosatildeo (Etching) SiO2

Xiaoge Gregory Zhang Elecrochemistry of Silicon and Its Oxides p 142-165

Corrosatildeo em funccedilatildeo da Estrutura no Estado Soacutelido

densid

ade

Mecanismo Proposto

Corrosatildeo em Meio Baacutesico

Soluccedilatildeo de Fluoreto

Journal of Fluorine Chemistry 24 (1984) 175-190

Diagrama de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para Iacuteons fluoreto

Soluccedilatildeo de Fluoreto

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Diagrama Completo de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para o Fluoreto

Corrosatildeo na Presenccedila de Fluoreto

Mecanismo Proposto de Corrosatildeo por Fluoreto

Corrosatildeo do Quartzo na Presenccedila de Fluoreto

[F] = 3m

[F] = 1m

[F] = 01m

[F-1]

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Aplicando a Corrosatildeo Controlada (Etching)Construccedilatildeo via Fotolitografia de um Transistor de Efeito de Campo

Metal-Oacutexido-Semicondutor (TECMOS ou MOSFET)

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

httpbwrcseecsberkeleyeduClassesicdesignee141_s02LecturesLecture5-Manufacturingpdf

Litografia = processo de transferecircncia de um padratildeo de uma maacutescara do circuito projetado(Foto)Resiste (photoresist) = poliacutemero fotossensiacutevel (ao UV de vaacutecuo λlt190nm) usado para proteger de ataque corrosivo Etching = corrosatildeo controlada de um material usando agentes quiacutemicos ou plasma reativo

Construiacutedo Microdispositivos Baseado emCorrosatildeo Controlada com Plasma de XeF2 vs F2

F2 vs XeF2

Menor rugosidade e melhor perfil das bordas

Page 5: Sílica Cristalina vs Não-Cristalina Estrutura: Projeção 2D

Princiacutepio da DualidadeLouis De Broglie

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Energia e Comprimento de Onda dos Necircutrons

Difraccedilatildeo de Necircutrons

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Aparato Experimental para Dif Necirctutrons

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Fenocircmeno de Difraccedilatildeo por uma Rede Cristalina

Lei de Bragg continua vaacutelidan= 2d sen

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Fator de Espalhamento AtocircmicoRaios X vs Necircutrons

Ordem agrave Curta DistacircnciaSiacutelica Viacutetrea

Difraccedilatildeo de Necircutrons

1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 10486161048616 10486161048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 10486161048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 10486161048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 10486161048616 1048616 1048616 1048616

Estrutura Fractal da Siacutelica Gel

(a) Modelo do arranjo molecular dos grupos silicatos na siacutelica gel obtido por Modelagem com Mecacircnica Estatiacutestica (modelo baliacutestico) (b) micrografia da siacutelica gel obtida por Microscopia Eletrocircnica de Varredura

M Grzegorczyk et al Chaos Solitons and Fractals 19 (2004) 1003ndash1011

Siacutelica Natildeo-Cristalina

bull Siacutelica AerogelExtremamente leved=003-035gcm3

Emily NorvellPurdue University

Boa transmitacircncia agrave luz visiacutevel

Fase Estacionaacuteria CromatograacuteficaSiacutelica Aerogel preparada a partir de Siacutelica de Casca de Arroz

Orquiacutedea Cattleya bowringiana

extraccedilatildeo

CF3COOMeOH

Cromatografia de Camada Delgada (TLC)

Iniacutecio

KNMaamur et al MaterResInnov2009 (13) 334

Siacutelica AerogelLarnita Absorccedilatildeo de CO2

bull Ca2SiO4SiO2(aerogel)

CO2

Siacutelica Biogecircnica ou Opala

bull Siacutelica natildeo-cristalina (amorfa) produzida por seres vivos

Siacuteli

ca B

ogecircnic

a

Fitoacutelitos

Diatomaacuteceas amp

Radiolaacuterias

Esponjas

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Um exemplo de Siacutelicas Biogecircnicas (Bsi)Morfologias de Siacutelicas Biogecircnicas encontradas nos Rios

Pahang Endau e Pontiang na Malaacutesia

Fitoacutelitos

20m

Siacutelica em Cinza de Bagaccedilo de Cana-de-Accediluacutecar

50m

Cinza de Bagaccedilo parcialmente queimado

SiO2

Porosa

SiO2

fundida

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY

Cinza

Fitoacutelito ciliacutendricodo bagaccedilo de cana

Fitoacutelito de cana

Fitoacutelito parcialmente fundido

FitoacutelitoFundido e globular

Heliyon 3 (2017) e00294 doi 101016jheliyon2017 e00294

Q

Q

Q

anorthite -quartzo

Heliyon 3 (2017) e00294 doi 101016jheliyon2017 e00294

PalhasFontes de Siacutelica

Palha de Arroz

Siacutelica na Palha

Nanopartiacuteculas de SiO2

Quiacutemica Nova (Impresso) 33 2010 p 794 - 797

SiacutelicaCasca de Arroz e Seus Usos

Materiais para Construccedilatildeo Civil

Aditivo de formulaccedilatildeo de pneus usando borracha natural e nitriacutelica com silanos Patente JP2011068784-A

Polipropileno reciclado reforccedilado com siacutelica de casca de arroz

Patente BR200810757-A2

A Nourbakhsha et al Industrial

Crops and Products 33 (2011) 183ndash187

Produccedilatildeo Carboteacutermica de Sieletrocircnico

por meio da Cinza de Palha de Arroz

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

SiO2+CrarrSi+CO2

Green Chem 2015 17 3931

Siacutelica Biogecircnica Esponjas

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

Suberites domuncula

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-NC-ND

SilicateiacutenaSiacutetio Ativo

Espiacuteculas de Esponjas

Espiacutecula basal gigante deMonoraphis Chuni (11000 anos)

Utilizando as Espiacuteculas

Journal of Archaeological Science 37 9 2010 2179-2187

Carga Liacutequida Superficial e Equiliacutebrio Aacutecido-Base de Bronsted-Lowry na Superfiacutecie da SiO2

Si+4

O2-

silanol

Xiaoge Gregory Zhang Electrochemistry of Silicon and Its Oxides p 152-153

Superfiacutecie da Siacutelica

Equiliacutebrio Aacutecido-Base na SuperfiacutecieModelo da Tripla Dupla Camada

Eleacutetrica

C1 e C2 satildeo capacitacircncias119862119894 = ∆120590119894 ΔΨ119894

minus1

Respectivos potenciais interfaciais

Respectivas densidades de Carga

Potencial Superficial Potencial Zeta

Potencial Isoeleacutetrico = 0 densidade de carga liacutequida na superfiacutecie eacute zero

Importacircncia do Potencial Zeta (ζ)Estabilidade Coloidal ζ mV

Aglomeraccedilatildeo Maacutexima Precipitaccedilatildeo

0 ateacute 3

Forte Aglomeraccedilatildeo e Precipitaccedilatildeo

-5 ateacute 5

Valor Limite para iniciar Aglomeraccedilatildeo

-10 ateacute -15

Valor Limite para obter uma dispersatildeo

-16 ateacute -30

Moderada Estabilidade -31 ateacute -40

Estabilidade Razoavelmente Boa

-41 ateacute -60

Muito boa estabilidade -61 ateacute -80

Excepcional Estabilidade -81 ateacute -100

Thomas M Riddick Control of Colloid Stability through Zeta Potential ZetandashMeter Inc 1968

Potencial Zeta e Estabilidade Coloidal

Fracamente agregado

Potencial ζ BaixoAlto

Alta Dispersatildeo Fortemente Agregado

Viscosidade

Tempo

Tensatildeo de Ruptura

Grupos Superficiais na Superfiacutecie da Siacutelica Responsaacuteveis pelas Cargas Superficiais

Adsorccedilatildeo de Poliacutemeros para Estabilizaccedilatildeo de Suspensatildeo Coloidal de Siacutelica

Quitosana

Colloids and Surfaces A 554 (2018) 245ndash252

Este mecanismo de estabilizaccedilatildeo eacute chamado de estabilizaccedilatildeo esteacutericaLeitura recomendada httpswwwmaxwellvracpuc-riobr1160811608_5PDF

Solubilidade da Siacutelica Amorfa em Aacutegua

bull SiO2(s amorfa) + 2H2O(l)rarrH4SiO4

bull ∆119867119903= ∆119867119901119903119900119889119906119905119900119904 minus ∆119867119903119890119886119892119890119899119905119890119904= minus3491 minus

minus21594 + 2 minus68315 =+ 347119896119888119886119897119898119900119897minus1 119886 298119870 rarr endoteacutermica

bull ∆119866119903= +4044 119896119888119886119897mol-1 a 298 K

bull ∆119866 = minus119877119879119897119899119870 there4 119870 = 10minus296

Faure G Inorganic Geochemistry p246

K em funccedilatildeo da Temperatura

bull 1198790119879

119889119897119899 119870 =∆119867119903

0

1198771198790119879 119889119879

1198792

bull 119897119900119892119870119879 = 1198971199001198921198701198790 minus∆119867119903

0

2305119877

1

119879minus

1

29815

Corrosatildeo (Etching) SiO2

Xiaoge Gregory Zhang Elecrochemistry of Silicon and Its Oxides p 142-165

Corrosatildeo em funccedilatildeo da Estrutura no Estado Soacutelido

densid

ade

Mecanismo Proposto

Corrosatildeo em Meio Baacutesico

Soluccedilatildeo de Fluoreto

Journal of Fluorine Chemistry 24 (1984) 175-190

Diagrama de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para Iacuteons fluoreto

Soluccedilatildeo de Fluoreto

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Diagrama Completo de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para o Fluoreto

Corrosatildeo na Presenccedila de Fluoreto

Mecanismo Proposto de Corrosatildeo por Fluoreto

Corrosatildeo do Quartzo na Presenccedila de Fluoreto

[F] = 3m

[F] = 1m

[F] = 01m

[F-1]

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Aplicando a Corrosatildeo Controlada (Etching)Construccedilatildeo via Fotolitografia de um Transistor de Efeito de Campo

Metal-Oacutexido-Semicondutor (TECMOS ou MOSFET)

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

httpbwrcseecsberkeleyeduClassesicdesignee141_s02LecturesLecture5-Manufacturingpdf

Litografia = processo de transferecircncia de um padratildeo de uma maacutescara do circuito projetado(Foto)Resiste (photoresist) = poliacutemero fotossensiacutevel (ao UV de vaacutecuo λlt190nm) usado para proteger de ataque corrosivo Etching = corrosatildeo controlada de um material usando agentes quiacutemicos ou plasma reativo

Construiacutedo Microdispositivos Baseado emCorrosatildeo Controlada com Plasma de XeF2 vs F2

F2 vs XeF2

Menor rugosidade e melhor perfil das bordas

Page 6: Sílica Cristalina vs Não-Cristalina Estrutura: Projeção 2D

Energia e Comprimento de Onda dos Necircutrons

Difraccedilatildeo de Necircutrons

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

Aparato Experimental para Dif Necirctutrons

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

Fenocircmeno de Difraccedilatildeo por uma Rede Cristalina

Lei de Bragg continua vaacutelidan= 2d sen

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

Fator de Espalhamento AtocircmicoRaios X vs Necircutrons

Ordem agrave Curta DistacircnciaSiacutelica Viacutetrea

Difraccedilatildeo de Necircutrons

1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 10486161048616 10486161048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 10486161048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 10486161048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 10486161048616 1048616 1048616 1048616

Estrutura Fractal da Siacutelica Gel

(a) Modelo do arranjo molecular dos grupos silicatos na siacutelica gel obtido por Modelagem com Mecacircnica Estatiacutestica (modelo baliacutestico) (b) micrografia da siacutelica gel obtida por Microscopia Eletrocircnica de Varredura

M Grzegorczyk et al Chaos Solitons and Fractals 19 (2004) 1003ndash1011

Siacutelica Natildeo-Cristalina

bull Siacutelica AerogelExtremamente leved=003-035gcm3

Emily NorvellPurdue University

Boa transmitacircncia agrave luz visiacutevel

Fase Estacionaacuteria CromatograacuteficaSiacutelica Aerogel preparada a partir de Siacutelica de Casca de Arroz

Orquiacutedea Cattleya bowringiana

extraccedilatildeo

CF3COOMeOH

Cromatografia de Camada Delgada (TLC)

Iniacutecio

KNMaamur et al MaterResInnov2009 (13) 334

Siacutelica AerogelLarnita Absorccedilatildeo de CO2

bull Ca2SiO4SiO2(aerogel)

CO2

Siacutelica Biogecircnica ou Opala

bull Siacutelica natildeo-cristalina (amorfa) produzida por seres vivos

Siacuteli

ca B

ogecircnic

a

Fitoacutelitos

Diatomaacuteceas amp

Radiolaacuterias

Esponjas

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-NC-SA

Um exemplo de Siacutelicas Biogecircnicas (Bsi)Morfologias de Siacutelicas Biogecircnicas encontradas nos Rios

Pahang Endau e Pontiang na Malaacutesia

Fitoacutelitos

20m

Siacutelica em Cinza de Bagaccedilo de Cana-de-Accediluacutecar

50m

Cinza de Bagaccedilo parcialmente queimado

SiO2

Porosa

SiO2

fundida

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY

Cinza

Fitoacutelito ciliacutendricodo bagaccedilo de cana

Fitoacutelito de cana

Fitoacutelito parcialmente fundido

FitoacutelitoFundido e globular

Heliyon 3 (2017) e00294 doi 101016jheliyon2017 e00294

Q

Q

Q

anorthite -quartzo

Heliyon 3 (2017) e00294 doi 101016jheliyon2017 e00294

PalhasFontes de Siacutelica

Palha de Arroz

Siacutelica na Palha

Nanopartiacuteculas de SiO2

Quiacutemica Nova (Impresso) 33 2010 p 794 - 797

SiacutelicaCasca de Arroz e Seus Usos

Materiais para Construccedilatildeo Civil

Aditivo de formulaccedilatildeo de pneus usando borracha natural e nitriacutelica com silanos Patente JP2011068784-A

Polipropileno reciclado reforccedilado com siacutelica de casca de arroz

Patente BR200810757-A2

A Nourbakhsha et al Industrial

Crops and Products 33 (2011) 183ndash187

Produccedilatildeo Carboteacutermica de Sieletrocircnico

por meio da Cinza de Palha de Arroz

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

SiO2+CrarrSi+CO2

Green Chem 2015 17 3931

Siacutelica Biogecircnica Esponjas

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

Suberites domuncula

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-NC-ND

SilicateiacutenaSiacutetio Ativo

Espiacuteculas de Esponjas

Espiacutecula basal gigante deMonoraphis Chuni (11000 anos)

Utilizando as Espiacuteculas

Journal of Archaeological Science 37 9 2010 2179-2187

Carga Liacutequida Superficial e Equiliacutebrio Aacutecido-Base de Bronsted-Lowry na Superfiacutecie da SiO2

Si+4

O2-

silanol

Xiaoge Gregory Zhang Electrochemistry of Silicon and Its Oxides p 152-153

Superfiacutecie da Siacutelica

Equiliacutebrio Aacutecido-Base na SuperfiacutecieModelo da Tripla Dupla Camada

Eleacutetrica

C1 e C2 satildeo capacitacircncias119862119894 = ∆120590119894 ΔΨ119894

minus1

Respectivos potenciais interfaciais

Respectivas densidades de Carga

Potencial Superficial Potencial Zeta

Potencial Isoeleacutetrico = 0 densidade de carga liacutequida na superfiacutecie eacute zero

Importacircncia do Potencial Zeta (ζ)Estabilidade Coloidal ζ mV

Aglomeraccedilatildeo Maacutexima Precipitaccedilatildeo

0 ateacute 3

Forte Aglomeraccedilatildeo e Precipitaccedilatildeo

-5 ateacute 5

Valor Limite para iniciar Aglomeraccedilatildeo

-10 ateacute -15

Valor Limite para obter uma dispersatildeo

-16 ateacute -30

Moderada Estabilidade -31 ateacute -40

Estabilidade Razoavelmente Boa

-41 ateacute -60

Muito boa estabilidade -61 ateacute -80

Excepcional Estabilidade -81 ateacute -100

Thomas M Riddick Control of Colloid Stability through Zeta Potential ZetandashMeter Inc 1968

Potencial Zeta e Estabilidade Coloidal

Fracamente agregado

Potencial ζ BaixoAlto

Alta Dispersatildeo Fortemente Agregado

Viscosidade

Tempo

Tensatildeo de Ruptura

Grupos Superficiais na Superfiacutecie da Siacutelica Responsaacuteveis pelas Cargas Superficiais

Adsorccedilatildeo de Poliacutemeros para Estabilizaccedilatildeo de Suspensatildeo Coloidal de Siacutelica

Quitosana

Colloids and Surfaces A 554 (2018) 245ndash252

Este mecanismo de estabilizaccedilatildeo eacute chamado de estabilizaccedilatildeo esteacutericaLeitura recomendada httpswwwmaxwellvracpuc-riobr1160811608_5PDF

Solubilidade da Siacutelica Amorfa em Aacutegua

bull SiO2(s amorfa) + 2H2O(l)rarrH4SiO4

bull ∆119867119903= ∆119867119901119903119900119889119906119905119900119904 minus ∆119867119903119890119886119892119890119899119905119890119904= minus3491 minus

minus21594 + 2 minus68315 =+ 347119896119888119886119897119898119900119897minus1 119886 298119870 rarr endoteacutermica

bull ∆119866119903= +4044 119896119888119886119897mol-1 a 298 K

bull ∆119866 = minus119877119879119897119899119870 there4 119870 = 10minus296

Faure G Inorganic Geochemistry p246

K em funccedilatildeo da Temperatura

bull 1198790119879

119889119897119899 119870 =∆119867119903

0

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bull 119897119900119892119870119879 = 1198971199001198921198701198790 minus∆119867119903

0

2305119877

1

119879minus

1

29815

Corrosatildeo (Etching) SiO2

Xiaoge Gregory Zhang Elecrochemistry of Silicon and Its Oxides p 142-165

Corrosatildeo em funccedilatildeo da Estrutura no Estado Soacutelido

densid

ade

Mecanismo Proposto

Corrosatildeo em Meio Baacutesico

Soluccedilatildeo de Fluoreto

Journal of Fluorine Chemistry 24 (1984) 175-190

Diagrama de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para Iacuteons fluoreto

Soluccedilatildeo de Fluoreto

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Diagrama Completo de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para o Fluoreto

Corrosatildeo na Presenccedila de Fluoreto

Mecanismo Proposto de Corrosatildeo por Fluoreto

Corrosatildeo do Quartzo na Presenccedila de Fluoreto

[F] = 3m

[F] = 1m

[F] = 01m

[F-1]

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Aplicando a Corrosatildeo Controlada (Etching)Construccedilatildeo via Fotolitografia de um Transistor de Efeito de Campo

Metal-Oacutexido-Semicondutor (TECMOS ou MOSFET)

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

httpbwrcseecsberkeleyeduClassesicdesignee141_s02LecturesLecture5-Manufacturingpdf

Litografia = processo de transferecircncia de um padratildeo de uma maacutescara do circuito projetado(Foto)Resiste (photoresist) = poliacutemero fotossensiacutevel (ao UV de vaacutecuo λlt190nm) usado para proteger de ataque corrosivo Etching = corrosatildeo controlada de um material usando agentes quiacutemicos ou plasma reativo

Construiacutedo Microdispositivos Baseado emCorrosatildeo Controlada com Plasma de XeF2 vs F2

F2 vs XeF2

Menor rugosidade e melhor perfil das bordas

Page 7: Sílica Cristalina vs Não-Cristalina Estrutura: Projeção 2D

Difraccedilatildeo de Necircutrons

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

Aparato Experimental para Dif Necirctutrons

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

Fenocircmeno de Difraccedilatildeo por uma Rede Cristalina

Lei de Bragg continua vaacutelidan= 2d sen

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

Fator de Espalhamento AtocircmicoRaios X vs Necircutrons

Ordem agrave Curta DistacircnciaSiacutelica Viacutetrea

Difraccedilatildeo de Necircutrons

1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 10486161048616 10486161048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 10486161048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 10486161048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 10486161048616 1048616 1048616 1048616

Estrutura Fractal da Siacutelica Gel

(a) Modelo do arranjo molecular dos grupos silicatos na siacutelica gel obtido por Modelagem com Mecacircnica Estatiacutestica (modelo baliacutestico) (b) micrografia da siacutelica gel obtida por Microscopia Eletrocircnica de Varredura

M Grzegorczyk et al Chaos Solitons and Fractals 19 (2004) 1003ndash1011

Siacutelica Natildeo-Cristalina

bull Siacutelica AerogelExtremamente leved=003-035gcm3

Emily NorvellPurdue University

Boa transmitacircncia agrave luz visiacutevel

Fase Estacionaacuteria CromatograacuteficaSiacutelica Aerogel preparada a partir de Siacutelica de Casca de Arroz

Orquiacutedea Cattleya bowringiana

extraccedilatildeo

CF3COOMeOH

Cromatografia de Camada Delgada (TLC)

Iniacutecio

KNMaamur et al MaterResInnov2009 (13) 334

Siacutelica AerogelLarnita Absorccedilatildeo de CO2

bull Ca2SiO4SiO2(aerogel)

CO2

Siacutelica Biogecircnica ou Opala

bull Siacutelica natildeo-cristalina (amorfa) produzida por seres vivos

Siacuteli

ca B

ogecircnic

a

Fitoacutelitos

Diatomaacuteceas amp

Radiolaacuterias

Esponjas

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Um exemplo de Siacutelicas Biogecircnicas (Bsi)Morfologias de Siacutelicas Biogecircnicas encontradas nos Rios

Pahang Endau e Pontiang na Malaacutesia

Fitoacutelitos

20m

Siacutelica em Cinza de Bagaccedilo de Cana-de-Accediluacutecar

50m

Cinza de Bagaccedilo parcialmente queimado

SiO2

Porosa

SiO2

fundida

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY

Cinza

Fitoacutelito ciliacutendricodo bagaccedilo de cana

Fitoacutelito de cana

Fitoacutelito parcialmente fundido

FitoacutelitoFundido e globular

Heliyon 3 (2017) e00294 doi 101016jheliyon2017 e00294

Q

Q

Q

anorthite -quartzo

Heliyon 3 (2017) e00294 doi 101016jheliyon2017 e00294

PalhasFontes de Siacutelica

Palha de Arroz

Siacutelica na Palha

Nanopartiacuteculas de SiO2

Quiacutemica Nova (Impresso) 33 2010 p 794 - 797

SiacutelicaCasca de Arroz e Seus Usos

Materiais para Construccedilatildeo Civil

Aditivo de formulaccedilatildeo de pneus usando borracha natural e nitriacutelica com silanos Patente JP2011068784-A

Polipropileno reciclado reforccedilado com siacutelica de casca de arroz

Patente BR200810757-A2

A Nourbakhsha et al Industrial

Crops and Products 33 (2011) 183ndash187

Produccedilatildeo Carboteacutermica de Sieletrocircnico

por meio da Cinza de Palha de Arroz

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

SiO2+CrarrSi+CO2

Green Chem 2015 17 3931

Siacutelica Biogecircnica Esponjas

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

Suberites domuncula

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-NC-ND

SilicateiacutenaSiacutetio Ativo

Espiacuteculas de Esponjas

Espiacutecula basal gigante deMonoraphis Chuni (11000 anos)

Utilizando as Espiacuteculas

Journal of Archaeological Science 37 9 2010 2179-2187

Carga Liacutequida Superficial e Equiliacutebrio Aacutecido-Base de Bronsted-Lowry na Superfiacutecie da SiO2

Si+4

O2-

silanol

Xiaoge Gregory Zhang Electrochemistry of Silicon and Its Oxides p 152-153

Superfiacutecie da Siacutelica

Equiliacutebrio Aacutecido-Base na SuperfiacutecieModelo da Tripla Dupla Camada

Eleacutetrica

C1 e C2 satildeo capacitacircncias119862119894 = ∆120590119894 ΔΨ119894

minus1

Respectivos potenciais interfaciais

Respectivas densidades de Carga

Potencial Superficial Potencial Zeta

Potencial Isoeleacutetrico = 0 densidade de carga liacutequida na superfiacutecie eacute zero

Importacircncia do Potencial Zeta (ζ)Estabilidade Coloidal ζ mV

Aglomeraccedilatildeo Maacutexima Precipitaccedilatildeo

0 ateacute 3

Forte Aglomeraccedilatildeo e Precipitaccedilatildeo

-5 ateacute 5

Valor Limite para iniciar Aglomeraccedilatildeo

-10 ateacute -15

Valor Limite para obter uma dispersatildeo

-16 ateacute -30

Moderada Estabilidade -31 ateacute -40

Estabilidade Razoavelmente Boa

-41 ateacute -60

Muito boa estabilidade -61 ateacute -80

Excepcional Estabilidade -81 ateacute -100

Thomas M Riddick Control of Colloid Stability through Zeta Potential ZetandashMeter Inc 1968

Potencial Zeta e Estabilidade Coloidal

Fracamente agregado

Potencial ζ BaixoAlto

Alta Dispersatildeo Fortemente Agregado

Viscosidade

Tempo

Tensatildeo de Ruptura

Grupos Superficiais na Superfiacutecie da Siacutelica Responsaacuteveis pelas Cargas Superficiais

Adsorccedilatildeo de Poliacutemeros para Estabilizaccedilatildeo de Suspensatildeo Coloidal de Siacutelica

Quitosana

Colloids and Surfaces A 554 (2018) 245ndash252

Este mecanismo de estabilizaccedilatildeo eacute chamado de estabilizaccedilatildeo esteacutericaLeitura recomendada httpswwwmaxwellvracpuc-riobr1160811608_5PDF

Solubilidade da Siacutelica Amorfa em Aacutegua

bull SiO2(s amorfa) + 2H2O(l)rarrH4SiO4

bull ∆119867119903= ∆119867119901119903119900119889119906119905119900119904 minus ∆119867119903119890119886119892119890119899119905119890119904= minus3491 minus

minus21594 + 2 minus68315 =+ 347119896119888119886119897119898119900119897minus1 119886 298119870 rarr endoteacutermica

bull ∆119866119903= +4044 119896119888119886119897mol-1 a 298 K

bull ∆119866 = minus119877119879119897119899119870 there4 119870 = 10minus296

Faure G Inorganic Geochemistry p246

K em funccedilatildeo da Temperatura

bull 1198790119879

119889119897119899 119870 =∆119867119903

0

1198771198790119879 119889119879

1198792

bull 119897119900119892119870119879 = 1198971199001198921198701198790 minus∆119867119903

0

2305119877

1

119879minus

1

29815

Corrosatildeo (Etching) SiO2

Xiaoge Gregory Zhang Elecrochemistry of Silicon and Its Oxides p 142-165

Corrosatildeo em funccedilatildeo da Estrutura no Estado Soacutelido

densid

ade

Mecanismo Proposto

Corrosatildeo em Meio Baacutesico

Soluccedilatildeo de Fluoreto

Journal of Fluorine Chemistry 24 (1984) 175-190

Diagrama de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para Iacuteons fluoreto

Soluccedilatildeo de Fluoreto

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Diagrama Completo de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para o Fluoreto

Corrosatildeo na Presenccedila de Fluoreto

Mecanismo Proposto de Corrosatildeo por Fluoreto

Corrosatildeo do Quartzo na Presenccedila de Fluoreto

[F] = 3m

[F] = 1m

[F] = 01m

[F-1]

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Aplicando a Corrosatildeo Controlada (Etching)Construccedilatildeo via Fotolitografia de um Transistor de Efeito de Campo

Metal-Oacutexido-Semicondutor (TECMOS ou MOSFET)

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

httpbwrcseecsberkeleyeduClassesicdesignee141_s02LecturesLecture5-Manufacturingpdf

Litografia = processo de transferecircncia de um padratildeo de uma maacutescara do circuito projetado(Foto)Resiste (photoresist) = poliacutemero fotossensiacutevel (ao UV de vaacutecuo λlt190nm) usado para proteger de ataque corrosivo Etching = corrosatildeo controlada de um material usando agentes quiacutemicos ou plasma reativo

Construiacutedo Microdispositivos Baseado emCorrosatildeo Controlada com Plasma de XeF2 vs F2

F2 vs XeF2

Menor rugosidade e melhor perfil das bordas

Page 8: Sílica Cristalina vs Não-Cristalina Estrutura: Projeção 2D

Fator de Espalhamento AtocircmicoRaios X vs Necircutrons

Ordem agrave Curta DistacircnciaSiacutelica Viacutetrea

Difraccedilatildeo de Necircutrons

1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 10486161048616 10486161048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 10486161048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 10486161048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 10486161048616 1048616 1048616 1048616

Estrutura Fractal da Siacutelica Gel

(a) Modelo do arranjo molecular dos grupos silicatos na siacutelica gel obtido por Modelagem com Mecacircnica Estatiacutestica (modelo baliacutestico) (b) micrografia da siacutelica gel obtida por Microscopia Eletrocircnica de Varredura

M Grzegorczyk et al Chaos Solitons and Fractals 19 (2004) 1003ndash1011

Siacutelica Natildeo-Cristalina

bull Siacutelica AerogelExtremamente leved=003-035gcm3

Emily NorvellPurdue University

Boa transmitacircncia agrave luz visiacutevel

Fase Estacionaacuteria CromatograacuteficaSiacutelica Aerogel preparada a partir de Siacutelica de Casca de Arroz

Orquiacutedea Cattleya bowringiana

extraccedilatildeo

CF3COOMeOH

Cromatografia de Camada Delgada (TLC)

Iniacutecio

KNMaamur et al MaterResInnov2009 (13) 334

Siacutelica AerogelLarnita Absorccedilatildeo de CO2

bull Ca2SiO4SiO2(aerogel)

CO2

Siacutelica Biogecircnica ou Opala

bull Siacutelica natildeo-cristalina (amorfa) produzida por seres vivos

Siacuteli

ca B

ogecircnic

a

Fitoacutelitos

Diatomaacuteceas amp

Radiolaacuterias

Esponjas

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-NC-SA

Um exemplo de Siacutelicas Biogecircnicas (Bsi)Morfologias de Siacutelicas Biogecircnicas encontradas nos Rios

Pahang Endau e Pontiang na Malaacutesia

Fitoacutelitos

20m

Siacutelica em Cinza de Bagaccedilo de Cana-de-Accediluacutecar

50m

Cinza de Bagaccedilo parcialmente queimado

SiO2

Porosa

SiO2

fundida

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY

Cinza

Fitoacutelito ciliacutendricodo bagaccedilo de cana

Fitoacutelito de cana

Fitoacutelito parcialmente fundido

FitoacutelitoFundido e globular

Heliyon 3 (2017) e00294 doi 101016jheliyon2017 e00294

Q

Q

Q

anorthite -quartzo

Heliyon 3 (2017) e00294 doi 101016jheliyon2017 e00294

PalhasFontes de Siacutelica

Palha de Arroz

Siacutelica na Palha

Nanopartiacuteculas de SiO2

Quiacutemica Nova (Impresso) 33 2010 p 794 - 797

SiacutelicaCasca de Arroz e Seus Usos

Materiais para Construccedilatildeo Civil

Aditivo de formulaccedilatildeo de pneus usando borracha natural e nitriacutelica com silanos Patente JP2011068784-A

Polipropileno reciclado reforccedilado com siacutelica de casca de arroz

Patente BR200810757-A2

A Nourbakhsha et al Industrial

Crops and Products 33 (2011) 183ndash187

Produccedilatildeo Carboteacutermica de Sieletrocircnico

por meio da Cinza de Palha de Arroz

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

SiO2+CrarrSi+CO2

Green Chem 2015 17 3931

Siacutelica Biogecircnica Esponjas

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

Suberites domuncula

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-NC-ND

SilicateiacutenaSiacutetio Ativo

Espiacuteculas de Esponjas

Espiacutecula basal gigante deMonoraphis Chuni (11000 anos)

Utilizando as Espiacuteculas

Journal of Archaeological Science 37 9 2010 2179-2187

Carga Liacutequida Superficial e Equiliacutebrio Aacutecido-Base de Bronsted-Lowry na Superfiacutecie da SiO2

Si+4

O2-

silanol

Xiaoge Gregory Zhang Electrochemistry of Silicon and Its Oxides p 152-153

Superfiacutecie da Siacutelica

Equiliacutebrio Aacutecido-Base na SuperfiacutecieModelo da Tripla Dupla Camada

Eleacutetrica

C1 e C2 satildeo capacitacircncias119862119894 = ∆120590119894 ΔΨ119894

minus1

Respectivos potenciais interfaciais

Respectivas densidades de Carga

Potencial Superficial Potencial Zeta

Potencial Isoeleacutetrico = 0 densidade de carga liacutequida na superfiacutecie eacute zero

Importacircncia do Potencial Zeta (ζ)Estabilidade Coloidal ζ mV

Aglomeraccedilatildeo Maacutexima Precipitaccedilatildeo

0 ateacute 3

Forte Aglomeraccedilatildeo e Precipitaccedilatildeo

-5 ateacute 5

Valor Limite para iniciar Aglomeraccedilatildeo

-10 ateacute -15

Valor Limite para obter uma dispersatildeo

-16 ateacute -30

Moderada Estabilidade -31 ateacute -40

Estabilidade Razoavelmente Boa

-41 ateacute -60

Muito boa estabilidade -61 ateacute -80

Excepcional Estabilidade -81 ateacute -100

Thomas M Riddick Control of Colloid Stability through Zeta Potential ZetandashMeter Inc 1968

Potencial Zeta e Estabilidade Coloidal

Fracamente agregado

Potencial ζ BaixoAlto

Alta Dispersatildeo Fortemente Agregado

Viscosidade

Tempo

Tensatildeo de Ruptura

Grupos Superficiais na Superfiacutecie da Siacutelica Responsaacuteveis pelas Cargas Superficiais

Adsorccedilatildeo de Poliacutemeros para Estabilizaccedilatildeo de Suspensatildeo Coloidal de Siacutelica

Quitosana

Colloids and Surfaces A 554 (2018) 245ndash252

Este mecanismo de estabilizaccedilatildeo eacute chamado de estabilizaccedilatildeo esteacutericaLeitura recomendada httpswwwmaxwellvracpuc-riobr1160811608_5PDF

Solubilidade da Siacutelica Amorfa em Aacutegua

bull SiO2(s amorfa) + 2H2O(l)rarrH4SiO4

bull ∆119867119903= ∆119867119901119903119900119889119906119905119900119904 minus ∆119867119903119890119886119892119890119899119905119890119904= minus3491 minus

minus21594 + 2 minus68315 =+ 347119896119888119886119897119898119900119897minus1 119886 298119870 rarr endoteacutermica

bull ∆119866119903= +4044 119896119888119886119897mol-1 a 298 K

bull ∆119866 = minus119877119879119897119899119870 there4 119870 = 10minus296

Faure G Inorganic Geochemistry p246

K em funccedilatildeo da Temperatura

bull 1198790119879

119889119897119899 119870 =∆119867119903

0

1198771198790119879 119889119879

1198792

bull 119897119900119892119870119879 = 1198971199001198921198701198790 minus∆119867119903

0

2305119877

1

119879minus

1

29815

Corrosatildeo (Etching) SiO2

Xiaoge Gregory Zhang Elecrochemistry of Silicon and Its Oxides p 142-165

Corrosatildeo em funccedilatildeo da Estrutura no Estado Soacutelido

densid

ade

Mecanismo Proposto

Corrosatildeo em Meio Baacutesico

Soluccedilatildeo de Fluoreto

Journal of Fluorine Chemistry 24 (1984) 175-190

Diagrama de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para Iacuteons fluoreto

Soluccedilatildeo de Fluoreto

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Diagrama Completo de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para o Fluoreto

Corrosatildeo na Presenccedila de Fluoreto

Mecanismo Proposto de Corrosatildeo por Fluoreto

Corrosatildeo do Quartzo na Presenccedila de Fluoreto

[F] = 3m

[F] = 1m

[F] = 01m

[F-1]

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Aplicando a Corrosatildeo Controlada (Etching)Construccedilatildeo via Fotolitografia de um Transistor de Efeito de Campo

Metal-Oacutexido-Semicondutor (TECMOS ou MOSFET)

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

httpbwrcseecsberkeleyeduClassesicdesignee141_s02LecturesLecture5-Manufacturingpdf

Litografia = processo de transferecircncia de um padratildeo de uma maacutescara do circuito projetado(Foto)Resiste (photoresist) = poliacutemero fotossensiacutevel (ao UV de vaacutecuo λlt190nm) usado para proteger de ataque corrosivo Etching = corrosatildeo controlada de um material usando agentes quiacutemicos ou plasma reativo

Construiacutedo Microdispositivos Baseado emCorrosatildeo Controlada com Plasma de XeF2 vs F2

F2 vs XeF2

Menor rugosidade e melhor perfil das bordas

Page 9: Sílica Cristalina vs Não-Cristalina Estrutura: Projeção 2D

Ordem agrave Curta DistacircnciaSiacutelica Viacutetrea

Difraccedilatildeo de Necircutrons

1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 10486161048616 10486161048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 10486161048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 10486161048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 1048616 10486161048616 1048616 1048616 1048616

Estrutura Fractal da Siacutelica Gel

(a) Modelo do arranjo molecular dos grupos silicatos na siacutelica gel obtido por Modelagem com Mecacircnica Estatiacutestica (modelo baliacutestico) (b) micrografia da siacutelica gel obtida por Microscopia Eletrocircnica de Varredura

M Grzegorczyk et al Chaos Solitons and Fractals 19 (2004) 1003ndash1011

Siacutelica Natildeo-Cristalina

bull Siacutelica AerogelExtremamente leved=003-035gcm3

Emily NorvellPurdue University

Boa transmitacircncia agrave luz visiacutevel

Fase Estacionaacuteria CromatograacuteficaSiacutelica Aerogel preparada a partir de Siacutelica de Casca de Arroz

Orquiacutedea Cattleya bowringiana

extraccedilatildeo

CF3COOMeOH

Cromatografia de Camada Delgada (TLC)

Iniacutecio

KNMaamur et al MaterResInnov2009 (13) 334

Siacutelica AerogelLarnita Absorccedilatildeo de CO2

bull Ca2SiO4SiO2(aerogel)

CO2

Siacutelica Biogecircnica ou Opala

bull Siacutelica natildeo-cristalina (amorfa) produzida por seres vivos

Siacuteli

ca B

ogecircnic

a

Fitoacutelitos

Diatomaacuteceas amp

Radiolaacuterias

Esponjas

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-NC-SA

Um exemplo de Siacutelicas Biogecircnicas (Bsi)Morfologias de Siacutelicas Biogecircnicas encontradas nos Rios

Pahang Endau e Pontiang na Malaacutesia

Fitoacutelitos

20m

Siacutelica em Cinza de Bagaccedilo de Cana-de-Accediluacutecar

50m

Cinza de Bagaccedilo parcialmente queimado

SiO2

Porosa

SiO2

fundida

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY

Cinza

Fitoacutelito ciliacutendricodo bagaccedilo de cana

Fitoacutelito de cana

Fitoacutelito parcialmente fundido

FitoacutelitoFundido e globular

Heliyon 3 (2017) e00294 doi 101016jheliyon2017 e00294

Q

Q

Q

anorthite -quartzo

Heliyon 3 (2017) e00294 doi 101016jheliyon2017 e00294

PalhasFontes de Siacutelica

Palha de Arroz

Siacutelica na Palha

Nanopartiacuteculas de SiO2

Quiacutemica Nova (Impresso) 33 2010 p 794 - 797

SiacutelicaCasca de Arroz e Seus Usos

Materiais para Construccedilatildeo Civil

Aditivo de formulaccedilatildeo de pneus usando borracha natural e nitriacutelica com silanos Patente JP2011068784-A

Polipropileno reciclado reforccedilado com siacutelica de casca de arroz

Patente BR200810757-A2

A Nourbakhsha et al Industrial

Crops and Products 33 (2011) 183ndash187

Produccedilatildeo Carboteacutermica de Sieletrocircnico

por meio da Cinza de Palha de Arroz

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

SiO2+CrarrSi+CO2

Green Chem 2015 17 3931

Siacutelica Biogecircnica Esponjas

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

Suberites domuncula

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-NC-ND

SilicateiacutenaSiacutetio Ativo

Espiacuteculas de Esponjas

Espiacutecula basal gigante deMonoraphis Chuni (11000 anos)

Utilizando as Espiacuteculas

Journal of Archaeological Science 37 9 2010 2179-2187

Carga Liacutequida Superficial e Equiliacutebrio Aacutecido-Base de Bronsted-Lowry na Superfiacutecie da SiO2

Si+4

O2-

silanol

Xiaoge Gregory Zhang Electrochemistry of Silicon and Its Oxides p 152-153

Superfiacutecie da Siacutelica

Equiliacutebrio Aacutecido-Base na SuperfiacutecieModelo da Tripla Dupla Camada

Eleacutetrica

C1 e C2 satildeo capacitacircncias119862119894 = ∆120590119894 ΔΨ119894

minus1

Respectivos potenciais interfaciais

Respectivas densidades de Carga

Potencial Superficial Potencial Zeta

Potencial Isoeleacutetrico = 0 densidade de carga liacutequida na superfiacutecie eacute zero

Importacircncia do Potencial Zeta (ζ)Estabilidade Coloidal ζ mV

Aglomeraccedilatildeo Maacutexima Precipitaccedilatildeo

0 ateacute 3

Forte Aglomeraccedilatildeo e Precipitaccedilatildeo

-5 ateacute 5

Valor Limite para iniciar Aglomeraccedilatildeo

-10 ateacute -15

Valor Limite para obter uma dispersatildeo

-16 ateacute -30

Moderada Estabilidade -31 ateacute -40

Estabilidade Razoavelmente Boa

-41 ateacute -60

Muito boa estabilidade -61 ateacute -80

Excepcional Estabilidade -81 ateacute -100

Thomas M Riddick Control of Colloid Stability through Zeta Potential ZetandashMeter Inc 1968

Potencial Zeta e Estabilidade Coloidal

Fracamente agregado

Potencial ζ BaixoAlto

Alta Dispersatildeo Fortemente Agregado

Viscosidade

Tempo

Tensatildeo de Ruptura

Grupos Superficiais na Superfiacutecie da Siacutelica Responsaacuteveis pelas Cargas Superficiais

Adsorccedilatildeo de Poliacutemeros para Estabilizaccedilatildeo de Suspensatildeo Coloidal de Siacutelica

Quitosana

Colloids and Surfaces A 554 (2018) 245ndash252

Este mecanismo de estabilizaccedilatildeo eacute chamado de estabilizaccedilatildeo esteacutericaLeitura recomendada httpswwwmaxwellvracpuc-riobr1160811608_5PDF

Solubilidade da Siacutelica Amorfa em Aacutegua

bull SiO2(s amorfa) + 2H2O(l)rarrH4SiO4

bull ∆119867119903= ∆119867119901119903119900119889119906119905119900119904 minus ∆119867119903119890119886119892119890119899119905119890119904= minus3491 minus

minus21594 + 2 minus68315 =+ 347119896119888119886119897119898119900119897minus1 119886 298119870 rarr endoteacutermica

bull ∆119866119903= +4044 119896119888119886119897mol-1 a 298 K

bull ∆119866 = minus119877119879119897119899119870 there4 119870 = 10minus296

Faure G Inorganic Geochemistry p246

K em funccedilatildeo da Temperatura

bull 1198790119879

119889119897119899 119870 =∆119867119903

0

1198771198790119879 119889119879

1198792

bull 119897119900119892119870119879 = 1198971199001198921198701198790 minus∆119867119903

0

2305119877

1

119879minus

1

29815

Corrosatildeo (Etching) SiO2

Xiaoge Gregory Zhang Elecrochemistry of Silicon and Its Oxides p 142-165

Corrosatildeo em funccedilatildeo da Estrutura no Estado Soacutelido

densid

ade

Mecanismo Proposto

Corrosatildeo em Meio Baacutesico

Soluccedilatildeo de Fluoreto

Journal of Fluorine Chemistry 24 (1984) 175-190

Diagrama de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para Iacuteons fluoreto

Soluccedilatildeo de Fluoreto

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Diagrama Completo de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para o Fluoreto

Corrosatildeo na Presenccedila de Fluoreto

Mecanismo Proposto de Corrosatildeo por Fluoreto

Corrosatildeo do Quartzo na Presenccedila de Fluoreto

[F] = 3m

[F] = 1m

[F] = 01m

[F-1]

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Aplicando a Corrosatildeo Controlada (Etching)Construccedilatildeo via Fotolitografia de um Transistor de Efeito de Campo

Metal-Oacutexido-Semicondutor (TECMOS ou MOSFET)

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

httpbwrcseecsberkeleyeduClassesicdesignee141_s02LecturesLecture5-Manufacturingpdf

Litografia = processo de transferecircncia de um padratildeo de uma maacutescara do circuito projetado(Foto)Resiste (photoresist) = poliacutemero fotossensiacutevel (ao UV de vaacutecuo λlt190nm) usado para proteger de ataque corrosivo Etching = corrosatildeo controlada de um material usando agentes quiacutemicos ou plasma reativo

Construiacutedo Microdispositivos Baseado emCorrosatildeo Controlada com Plasma de XeF2 vs F2

F2 vs XeF2

Menor rugosidade e melhor perfil das bordas

Page 10: Sílica Cristalina vs Não-Cristalina Estrutura: Projeção 2D

Estrutura Fractal da Siacutelica Gel

(a) Modelo do arranjo molecular dos grupos silicatos na siacutelica gel obtido por Modelagem com Mecacircnica Estatiacutestica (modelo baliacutestico) (b) micrografia da siacutelica gel obtida por Microscopia Eletrocircnica de Varredura

M Grzegorczyk et al Chaos Solitons and Fractals 19 (2004) 1003ndash1011

Siacutelica Natildeo-Cristalina

bull Siacutelica AerogelExtremamente leved=003-035gcm3

Emily NorvellPurdue University

Boa transmitacircncia agrave luz visiacutevel

Fase Estacionaacuteria CromatograacuteficaSiacutelica Aerogel preparada a partir de Siacutelica de Casca de Arroz

Orquiacutedea Cattleya bowringiana

extraccedilatildeo

CF3COOMeOH

Cromatografia de Camada Delgada (TLC)

Iniacutecio

KNMaamur et al MaterResInnov2009 (13) 334

Siacutelica AerogelLarnita Absorccedilatildeo de CO2

bull Ca2SiO4SiO2(aerogel)

CO2

Siacutelica Biogecircnica ou Opala

bull Siacutelica natildeo-cristalina (amorfa) produzida por seres vivos

Siacuteli

ca B

ogecircnic

a

Fitoacutelitos

Diatomaacuteceas amp

Radiolaacuterias

Esponjas

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

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Um exemplo de Siacutelicas Biogecircnicas (Bsi)Morfologias de Siacutelicas Biogecircnicas encontradas nos Rios

Pahang Endau e Pontiang na Malaacutesia

Fitoacutelitos

20m

Siacutelica em Cinza de Bagaccedilo de Cana-de-Accediluacutecar

50m

Cinza de Bagaccedilo parcialmente queimado

SiO2

Porosa

SiO2

fundida

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY

Cinza

Fitoacutelito ciliacutendricodo bagaccedilo de cana

Fitoacutelito de cana

Fitoacutelito parcialmente fundido

FitoacutelitoFundido e globular

Heliyon 3 (2017) e00294 doi 101016jheliyon2017 e00294

Q

Q

Q

anorthite -quartzo

Heliyon 3 (2017) e00294 doi 101016jheliyon2017 e00294

PalhasFontes de Siacutelica

Palha de Arroz

Siacutelica na Palha

Nanopartiacuteculas de SiO2

Quiacutemica Nova (Impresso) 33 2010 p 794 - 797

SiacutelicaCasca de Arroz e Seus Usos

Materiais para Construccedilatildeo Civil

Aditivo de formulaccedilatildeo de pneus usando borracha natural e nitriacutelica com silanos Patente JP2011068784-A

Polipropileno reciclado reforccedilado com siacutelica de casca de arroz

Patente BR200810757-A2

A Nourbakhsha et al Industrial

Crops and Products 33 (2011) 183ndash187

Produccedilatildeo Carboteacutermica de Sieletrocircnico

por meio da Cinza de Palha de Arroz

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SiO2+CrarrSi+CO2

Green Chem 2015 17 3931

Siacutelica Biogecircnica Esponjas

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Suberites domuncula

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SilicateiacutenaSiacutetio Ativo

Espiacuteculas de Esponjas

Espiacutecula basal gigante deMonoraphis Chuni (11000 anos)

Utilizando as Espiacuteculas

Journal of Archaeological Science 37 9 2010 2179-2187

Carga Liacutequida Superficial e Equiliacutebrio Aacutecido-Base de Bronsted-Lowry na Superfiacutecie da SiO2

Si+4

O2-

silanol

Xiaoge Gregory Zhang Electrochemistry of Silicon and Its Oxides p 152-153

Superfiacutecie da Siacutelica

Equiliacutebrio Aacutecido-Base na SuperfiacutecieModelo da Tripla Dupla Camada

Eleacutetrica

C1 e C2 satildeo capacitacircncias119862119894 = ∆120590119894 ΔΨ119894

minus1

Respectivos potenciais interfaciais

Respectivas densidades de Carga

Potencial Superficial Potencial Zeta

Potencial Isoeleacutetrico = 0 densidade de carga liacutequida na superfiacutecie eacute zero

Importacircncia do Potencial Zeta (ζ)Estabilidade Coloidal ζ mV

Aglomeraccedilatildeo Maacutexima Precipitaccedilatildeo

0 ateacute 3

Forte Aglomeraccedilatildeo e Precipitaccedilatildeo

-5 ateacute 5

Valor Limite para iniciar Aglomeraccedilatildeo

-10 ateacute -15

Valor Limite para obter uma dispersatildeo

-16 ateacute -30

Moderada Estabilidade -31 ateacute -40

Estabilidade Razoavelmente Boa

-41 ateacute -60

Muito boa estabilidade -61 ateacute -80

Excepcional Estabilidade -81 ateacute -100

Thomas M Riddick Control of Colloid Stability through Zeta Potential ZetandashMeter Inc 1968

Potencial Zeta e Estabilidade Coloidal

Fracamente agregado

Potencial ζ BaixoAlto

Alta Dispersatildeo Fortemente Agregado

Viscosidade

Tempo

Tensatildeo de Ruptura

Grupos Superficiais na Superfiacutecie da Siacutelica Responsaacuteveis pelas Cargas Superficiais

Adsorccedilatildeo de Poliacutemeros para Estabilizaccedilatildeo de Suspensatildeo Coloidal de Siacutelica

Quitosana

Colloids and Surfaces A 554 (2018) 245ndash252

Este mecanismo de estabilizaccedilatildeo eacute chamado de estabilizaccedilatildeo esteacutericaLeitura recomendada httpswwwmaxwellvracpuc-riobr1160811608_5PDF

Solubilidade da Siacutelica Amorfa em Aacutegua

bull SiO2(s amorfa) + 2H2O(l)rarrH4SiO4

bull ∆119867119903= ∆119867119901119903119900119889119906119905119900119904 minus ∆119867119903119890119886119892119890119899119905119890119904= minus3491 minus

minus21594 + 2 minus68315 =+ 347119896119888119886119897119898119900119897minus1 119886 298119870 rarr endoteacutermica

bull ∆119866119903= +4044 119896119888119886119897mol-1 a 298 K

bull ∆119866 = minus119877119879119897119899119870 there4 119870 = 10minus296

Faure G Inorganic Geochemistry p246

K em funccedilatildeo da Temperatura

bull 1198790119879

119889119897119899 119870 =∆119867119903

0

1198771198790119879 119889119879

1198792

bull 119897119900119892119870119879 = 1198971199001198921198701198790 minus∆119867119903

0

2305119877

1

119879minus

1

29815

Corrosatildeo (Etching) SiO2

Xiaoge Gregory Zhang Elecrochemistry of Silicon and Its Oxides p 142-165

Corrosatildeo em funccedilatildeo da Estrutura no Estado Soacutelido

densid

ade

Mecanismo Proposto

Corrosatildeo em Meio Baacutesico

Soluccedilatildeo de Fluoreto

Journal of Fluorine Chemistry 24 (1984) 175-190

Diagrama de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para Iacuteons fluoreto

Soluccedilatildeo de Fluoreto

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Diagrama Completo de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para o Fluoreto

Corrosatildeo na Presenccedila de Fluoreto

Mecanismo Proposto de Corrosatildeo por Fluoreto

Corrosatildeo do Quartzo na Presenccedila de Fluoreto

[F] = 3m

[F] = 1m

[F] = 01m

[F-1]

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Aplicando a Corrosatildeo Controlada (Etching)Construccedilatildeo via Fotolitografia de um Transistor de Efeito de Campo

Metal-Oacutexido-Semicondutor (TECMOS ou MOSFET)

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

httpbwrcseecsberkeleyeduClassesicdesignee141_s02LecturesLecture5-Manufacturingpdf

Litografia = processo de transferecircncia de um padratildeo de uma maacutescara do circuito projetado(Foto)Resiste (photoresist) = poliacutemero fotossensiacutevel (ao UV de vaacutecuo λlt190nm) usado para proteger de ataque corrosivo Etching = corrosatildeo controlada de um material usando agentes quiacutemicos ou plasma reativo

Construiacutedo Microdispositivos Baseado emCorrosatildeo Controlada com Plasma de XeF2 vs F2

F2 vs XeF2

Menor rugosidade e melhor perfil das bordas

Page 11: Sílica Cristalina vs Não-Cristalina Estrutura: Projeção 2D

Siacutelica Natildeo-Cristalina

bull Siacutelica AerogelExtremamente leved=003-035gcm3

Emily NorvellPurdue University

Boa transmitacircncia agrave luz visiacutevel

Fase Estacionaacuteria CromatograacuteficaSiacutelica Aerogel preparada a partir de Siacutelica de Casca de Arroz

Orquiacutedea Cattleya bowringiana

extraccedilatildeo

CF3COOMeOH

Cromatografia de Camada Delgada (TLC)

Iniacutecio

KNMaamur et al MaterResInnov2009 (13) 334

Siacutelica AerogelLarnita Absorccedilatildeo de CO2

bull Ca2SiO4SiO2(aerogel)

CO2

Siacutelica Biogecircnica ou Opala

bull Siacutelica natildeo-cristalina (amorfa) produzida por seres vivos

Siacuteli

ca B

ogecircnic

a

Fitoacutelitos

Diatomaacuteceas amp

Radiolaacuterias

Esponjas

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Um exemplo de Siacutelicas Biogecircnicas (Bsi)Morfologias de Siacutelicas Biogecircnicas encontradas nos Rios

Pahang Endau e Pontiang na Malaacutesia

Fitoacutelitos

20m

Siacutelica em Cinza de Bagaccedilo de Cana-de-Accediluacutecar

50m

Cinza de Bagaccedilo parcialmente queimado

SiO2

Porosa

SiO2

fundida

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Cinza

Fitoacutelito ciliacutendricodo bagaccedilo de cana

Fitoacutelito de cana

Fitoacutelito parcialmente fundido

FitoacutelitoFundido e globular

Heliyon 3 (2017) e00294 doi 101016jheliyon2017 e00294

Q

Q

Q

anorthite -quartzo

Heliyon 3 (2017) e00294 doi 101016jheliyon2017 e00294

PalhasFontes de Siacutelica

Palha de Arroz

Siacutelica na Palha

Nanopartiacuteculas de SiO2

Quiacutemica Nova (Impresso) 33 2010 p 794 - 797

SiacutelicaCasca de Arroz e Seus Usos

Materiais para Construccedilatildeo Civil

Aditivo de formulaccedilatildeo de pneus usando borracha natural e nitriacutelica com silanos Patente JP2011068784-A

Polipropileno reciclado reforccedilado com siacutelica de casca de arroz

Patente BR200810757-A2

A Nourbakhsha et al Industrial

Crops and Products 33 (2011) 183ndash187

Produccedilatildeo Carboteacutermica de Sieletrocircnico

por meio da Cinza de Palha de Arroz

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SiO2+CrarrSi+CO2

Green Chem 2015 17 3931

Siacutelica Biogecircnica Esponjas

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Suberites domuncula

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SilicateiacutenaSiacutetio Ativo

Espiacuteculas de Esponjas

Espiacutecula basal gigante deMonoraphis Chuni (11000 anos)

Utilizando as Espiacuteculas

Journal of Archaeological Science 37 9 2010 2179-2187

Carga Liacutequida Superficial e Equiliacutebrio Aacutecido-Base de Bronsted-Lowry na Superfiacutecie da SiO2

Si+4

O2-

silanol

Xiaoge Gregory Zhang Electrochemistry of Silicon and Its Oxides p 152-153

Superfiacutecie da Siacutelica

Equiliacutebrio Aacutecido-Base na SuperfiacutecieModelo da Tripla Dupla Camada

Eleacutetrica

C1 e C2 satildeo capacitacircncias119862119894 = ∆120590119894 ΔΨ119894

minus1

Respectivos potenciais interfaciais

Respectivas densidades de Carga

Potencial Superficial Potencial Zeta

Potencial Isoeleacutetrico = 0 densidade de carga liacutequida na superfiacutecie eacute zero

Importacircncia do Potencial Zeta (ζ)Estabilidade Coloidal ζ mV

Aglomeraccedilatildeo Maacutexima Precipitaccedilatildeo

0 ateacute 3

Forte Aglomeraccedilatildeo e Precipitaccedilatildeo

-5 ateacute 5

Valor Limite para iniciar Aglomeraccedilatildeo

-10 ateacute -15

Valor Limite para obter uma dispersatildeo

-16 ateacute -30

Moderada Estabilidade -31 ateacute -40

Estabilidade Razoavelmente Boa

-41 ateacute -60

Muito boa estabilidade -61 ateacute -80

Excepcional Estabilidade -81 ateacute -100

Thomas M Riddick Control of Colloid Stability through Zeta Potential ZetandashMeter Inc 1968

Potencial Zeta e Estabilidade Coloidal

Fracamente agregado

Potencial ζ BaixoAlto

Alta Dispersatildeo Fortemente Agregado

Viscosidade

Tempo

Tensatildeo de Ruptura

Grupos Superficiais na Superfiacutecie da Siacutelica Responsaacuteveis pelas Cargas Superficiais

Adsorccedilatildeo de Poliacutemeros para Estabilizaccedilatildeo de Suspensatildeo Coloidal de Siacutelica

Quitosana

Colloids and Surfaces A 554 (2018) 245ndash252

Este mecanismo de estabilizaccedilatildeo eacute chamado de estabilizaccedilatildeo esteacutericaLeitura recomendada httpswwwmaxwellvracpuc-riobr1160811608_5PDF

Solubilidade da Siacutelica Amorfa em Aacutegua

bull SiO2(s amorfa) + 2H2O(l)rarrH4SiO4

bull ∆119867119903= ∆119867119901119903119900119889119906119905119900119904 minus ∆119867119903119890119886119892119890119899119905119890119904= minus3491 minus

minus21594 + 2 minus68315 =+ 347119896119888119886119897119898119900119897minus1 119886 298119870 rarr endoteacutermica

bull ∆119866119903= +4044 119896119888119886119897mol-1 a 298 K

bull ∆119866 = minus119877119879119897119899119870 there4 119870 = 10minus296

Faure G Inorganic Geochemistry p246

K em funccedilatildeo da Temperatura

bull 1198790119879

119889119897119899 119870 =∆119867119903

0

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0

2305119877

1

119879minus

1

29815

Corrosatildeo (Etching) SiO2

Xiaoge Gregory Zhang Elecrochemistry of Silicon and Its Oxides p 142-165

Corrosatildeo em funccedilatildeo da Estrutura no Estado Soacutelido

densid

ade

Mecanismo Proposto

Corrosatildeo em Meio Baacutesico

Soluccedilatildeo de Fluoreto

Journal of Fluorine Chemistry 24 (1984) 175-190

Diagrama de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para Iacuteons fluoreto

Soluccedilatildeo de Fluoreto

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Diagrama Completo de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para o Fluoreto

Corrosatildeo na Presenccedila de Fluoreto

Mecanismo Proposto de Corrosatildeo por Fluoreto

Corrosatildeo do Quartzo na Presenccedila de Fluoreto

[F] = 3m

[F] = 1m

[F] = 01m

[F-1]

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Aplicando a Corrosatildeo Controlada (Etching)Construccedilatildeo via Fotolitografia de um Transistor de Efeito de Campo

Metal-Oacutexido-Semicondutor (TECMOS ou MOSFET)

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httpbwrcseecsberkeleyeduClassesicdesignee141_s02LecturesLecture5-Manufacturingpdf

Litografia = processo de transferecircncia de um padratildeo de uma maacutescara do circuito projetado(Foto)Resiste (photoresist) = poliacutemero fotossensiacutevel (ao UV de vaacutecuo λlt190nm) usado para proteger de ataque corrosivo Etching = corrosatildeo controlada de um material usando agentes quiacutemicos ou plasma reativo

Construiacutedo Microdispositivos Baseado emCorrosatildeo Controlada com Plasma de XeF2 vs F2

F2 vs XeF2

Menor rugosidade e melhor perfil das bordas

Page 12: Sílica Cristalina vs Não-Cristalina Estrutura: Projeção 2D

Fase Estacionaacuteria CromatograacuteficaSiacutelica Aerogel preparada a partir de Siacutelica de Casca de Arroz

Orquiacutedea Cattleya bowringiana

extraccedilatildeo

CF3COOMeOH

Cromatografia de Camada Delgada (TLC)

Iniacutecio

KNMaamur et al MaterResInnov2009 (13) 334

Siacutelica AerogelLarnita Absorccedilatildeo de CO2

bull Ca2SiO4SiO2(aerogel)

CO2

Siacutelica Biogecircnica ou Opala

bull Siacutelica natildeo-cristalina (amorfa) produzida por seres vivos

Siacuteli

ca B

ogecircnic

a

Fitoacutelitos

Diatomaacuteceas amp

Radiolaacuterias

Esponjas

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Um exemplo de Siacutelicas Biogecircnicas (Bsi)Morfologias de Siacutelicas Biogecircnicas encontradas nos Rios

Pahang Endau e Pontiang na Malaacutesia

Fitoacutelitos

20m

Siacutelica em Cinza de Bagaccedilo de Cana-de-Accediluacutecar

50m

Cinza de Bagaccedilo parcialmente queimado

SiO2

Porosa

SiO2

fundida

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY

Cinza

Fitoacutelito ciliacutendricodo bagaccedilo de cana

Fitoacutelito de cana

Fitoacutelito parcialmente fundido

FitoacutelitoFundido e globular

Heliyon 3 (2017) e00294 doi 101016jheliyon2017 e00294

Q

Q

Q

anorthite -quartzo

Heliyon 3 (2017) e00294 doi 101016jheliyon2017 e00294

PalhasFontes de Siacutelica

Palha de Arroz

Siacutelica na Palha

Nanopartiacuteculas de SiO2

Quiacutemica Nova (Impresso) 33 2010 p 794 - 797

SiacutelicaCasca de Arroz e Seus Usos

Materiais para Construccedilatildeo Civil

Aditivo de formulaccedilatildeo de pneus usando borracha natural e nitriacutelica com silanos Patente JP2011068784-A

Polipropileno reciclado reforccedilado com siacutelica de casca de arroz

Patente BR200810757-A2

A Nourbakhsha et al Industrial

Crops and Products 33 (2011) 183ndash187

Produccedilatildeo Carboteacutermica de Sieletrocircnico

por meio da Cinza de Palha de Arroz

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SiO2+CrarrSi+CO2

Green Chem 2015 17 3931

Siacutelica Biogecircnica Esponjas

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Suberites domuncula

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SilicateiacutenaSiacutetio Ativo

Espiacuteculas de Esponjas

Espiacutecula basal gigante deMonoraphis Chuni (11000 anos)

Utilizando as Espiacuteculas

Journal of Archaeological Science 37 9 2010 2179-2187

Carga Liacutequida Superficial e Equiliacutebrio Aacutecido-Base de Bronsted-Lowry na Superfiacutecie da SiO2

Si+4

O2-

silanol

Xiaoge Gregory Zhang Electrochemistry of Silicon and Its Oxides p 152-153

Superfiacutecie da Siacutelica

Equiliacutebrio Aacutecido-Base na SuperfiacutecieModelo da Tripla Dupla Camada

Eleacutetrica

C1 e C2 satildeo capacitacircncias119862119894 = ∆120590119894 ΔΨ119894

minus1

Respectivos potenciais interfaciais

Respectivas densidades de Carga

Potencial Superficial Potencial Zeta

Potencial Isoeleacutetrico = 0 densidade de carga liacutequida na superfiacutecie eacute zero

Importacircncia do Potencial Zeta (ζ)Estabilidade Coloidal ζ mV

Aglomeraccedilatildeo Maacutexima Precipitaccedilatildeo

0 ateacute 3

Forte Aglomeraccedilatildeo e Precipitaccedilatildeo

-5 ateacute 5

Valor Limite para iniciar Aglomeraccedilatildeo

-10 ateacute -15

Valor Limite para obter uma dispersatildeo

-16 ateacute -30

Moderada Estabilidade -31 ateacute -40

Estabilidade Razoavelmente Boa

-41 ateacute -60

Muito boa estabilidade -61 ateacute -80

Excepcional Estabilidade -81 ateacute -100

Thomas M Riddick Control of Colloid Stability through Zeta Potential ZetandashMeter Inc 1968

Potencial Zeta e Estabilidade Coloidal

Fracamente agregado

Potencial ζ BaixoAlto

Alta Dispersatildeo Fortemente Agregado

Viscosidade

Tempo

Tensatildeo de Ruptura

Grupos Superficiais na Superfiacutecie da Siacutelica Responsaacuteveis pelas Cargas Superficiais

Adsorccedilatildeo de Poliacutemeros para Estabilizaccedilatildeo de Suspensatildeo Coloidal de Siacutelica

Quitosana

Colloids and Surfaces A 554 (2018) 245ndash252

Este mecanismo de estabilizaccedilatildeo eacute chamado de estabilizaccedilatildeo esteacutericaLeitura recomendada httpswwwmaxwellvracpuc-riobr1160811608_5PDF

Solubilidade da Siacutelica Amorfa em Aacutegua

bull SiO2(s amorfa) + 2H2O(l)rarrH4SiO4

bull ∆119867119903= ∆119867119901119903119900119889119906119905119900119904 minus ∆119867119903119890119886119892119890119899119905119890119904= minus3491 minus

minus21594 + 2 minus68315 =+ 347119896119888119886119897119898119900119897minus1 119886 298119870 rarr endoteacutermica

bull ∆119866119903= +4044 119896119888119886119897mol-1 a 298 K

bull ∆119866 = minus119877119879119897119899119870 there4 119870 = 10minus296

Faure G Inorganic Geochemistry p246

K em funccedilatildeo da Temperatura

bull 1198790119879

119889119897119899 119870 =∆119867119903

0

1198771198790119879 119889119879

1198792

bull 119897119900119892119870119879 = 1198971199001198921198701198790 minus∆119867119903

0

2305119877

1

119879minus

1

29815

Corrosatildeo (Etching) SiO2

Xiaoge Gregory Zhang Elecrochemistry of Silicon and Its Oxides p 142-165

Corrosatildeo em funccedilatildeo da Estrutura no Estado Soacutelido

densid

ade

Mecanismo Proposto

Corrosatildeo em Meio Baacutesico

Soluccedilatildeo de Fluoreto

Journal of Fluorine Chemistry 24 (1984) 175-190

Diagrama de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para Iacuteons fluoreto

Soluccedilatildeo de Fluoreto

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Diagrama Completo de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para o Fluoreto

Corrosatildeo na Presenccedila de Fluoreto

Mecanismo Proposto de Corrosatildeo por Fluoreto

Corrosatildeo do Quartzo na Presenccedila de Fluoreto

[F] = 3m

[F] = 1m

[F] = 01m

[F-1]

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Aplicando a Corrosatildeo Controlada (Etching)Construccedilatildeo via Fotolitografia de um Transistor de Efeito de Campo

Metal-Oacutexido-Semicondutor (TECMOS ou MOSFET)

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httpbwrcseecsberkeleyeduClassesicdesignee141_s02LecturesLecture5-Manufacturingpdf

Litografia = processo de transferecircncia de um padratildeo de uma maacutescara do circuito projetado(Foto)Resiste (photoresist) = poliacutemero fotossensiacutevel (ao UV de vaacutecuo λlt190nm) usado para proteger de ataque corrosivo Etching = corrosatildeo controlada de um material usando agentes quiacutemicos ou plasma reativo

Construiacutedo Microdispositivos Baseado emCorrosatildeo Controlada com Plasma de XeF2 vs F2

F2 vs XeF2

Menor rugosidade e melhor perfil das bordas

Page 13: Sílica Cristalina vs Não-Cristalina Estrutura: Projeção 2D

Siacutelica AerogelLarnita Absorccedilatildeo de CO2

bull Ca2SiO4SiO2(aerogel)

CO2

Siacutelica Biogecircnica ou Opala

bull Siacutelica natildeo-cristalina (amorfa) produzida por seres vivos

Siacuteli

ca B

ogecircnic

a

Fitoacutelitos

Diatomaacuteceas amp

Radiolaacuterias

Esponjas

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-NC-SA

Um exemplo de Siacutelicas Biogecircnicas (Bsi)Morfologias de Siacutelicas Biogecircnicas encontradas nos Rios

Pahang Endau e Pontiang na Malaacutesia

Fitoacutelitos

20m

Siacutelica em Cinza de Bagaccedilo de Cana-de-Accediluacutecar

50m

Cinza de Bagaccedilo parcialmente queimado

SiO2

Porosa

SiO2

fundida

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY

Cinza

Fitoacutelito ciliacutendricodo bagaccedilo de cana

Fitoacutelito de cana

Fitoacutelito parcialmente fundido

FitoacutelitoFundido e globular

Heliyon 3 (2017) e00294 doi 101016jheliyon2017 e00294

Q

Q

Q

anorthite -quartzo

Heliyon 3 (2017) e00294 doi 101016jheliyon2017 e00294

PalhasFontes de Siacutelica

Palha de Arroz

Siacutelica na Palha

Nanopartiacuteculas de SiO2

Quiacutemica Nova (Impresso) 33 2010 p 794 - 797

SiacutelicaCasca de Arroz e Seus Usos

Materiais para Construccedilatildeo Civil

Aditivo de formulaccedilatildeo de pneus usando borracha natural e nitriacutelica com silanos Patente JP2011068784-A

Polipropileno reciclado reforccedilado com siacutelica de casca de arroz

Patente BR200810757-A2

A Nourbakhsha et al Industrial

Crops and Products 33 (2011) 183ndash187

Produccedilatildeo Carboteacutermica de Sieletrocircnico

por meio da Cinza de Palha de Arroz

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

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SiO2+CrarrSi+CO2

Green Chem 2015 17 3931

Siacutelica Biogecircnica Esponjas

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

Suberites domuncula

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-NC-ND

SilicateiacutenaSiacutetio Ativo

Espiacuteculas de Esponjas

Espiacutecula basal gigante deMonoraphis Chuni (11000 anos)

Utilizando as Espiacuteculas

Journal of Archaeological Science 37 9 2010 2179-2187

Carga Liacutequida Superficial e Equiliacutebrio Aacutecido-Base de Bronsted-Lowry na Superfiacutecie da SiO2

Si+4

O2-

silanol

Xiaoge Gregory Zhang Electrochemistry of Silicon and Its Oxides p 152-153

Superfiacutecie da Siacutelica

Equiliacutebrio Aacutecido-Base na SuperfiacutecieModelo da Tripla Dupla Camada

Eleacutetrica

C1 e C2 satildeo capacitacircncias119862119894 = ∆120590119894 ΔΨ119894

minus1

Respectivos potenciais interfaciais

Respectivas densidades de Carga

Potencial Superficial Potencial Zeta

Potencial Isoeleacutetrico = 0 densidade de carga liacutequida na superfiacutecie eacute zero

Importacircncia do Potencial Zeta (ζ)Estabilidade Coloidal ζ mV

Aglomeraccedilatildeo Maacutexima Precipitaccedilatildeo

0 ateacute 3

Forte Aglomeraccedilatildeo e Precipitaccedilatildeo

-5 ateacute 5

Valor Limite para iniciar Aglomeraccedilatildeo

-10 ateacute -15

Valor Limite para obter uma dispersatildeo

-16 ateacute -30

Moderada Estabilidade -31 ateacute -40

Estabilidade Razoavelmente Boa

-41 ateacute -60

Muito boa estabilidade -61 ateacute -80

Excepcional Estabilidade -81 ateacute -100

Thomas M Riddick Control of Colloid Stability through Zeta Potential ZetandashMeter Inc 1968

Potencial Zeta e Estabilidade Coloidal

Fracamente agregado

Potencial ζ BaixoAlto

Alta Dispersatildeo Fortemente Agregado

Viscosidade

Tempo

Tensatildeo de Ruptura

Grupos Superficiais na Superfiacutecie da Siacutelica Responsaacuteveis pelas Cargas Superficiais

Adsorccedilatildeo de Poliacutemeros para Estabilizaccedilatildeo de Suspensatildeo Coloidal de Siacutelica

Quitosana

Colloids and Surfaces A 554 (2018) 245ndash252

Este mecanismo de estabilizaccedilatildeo eacute chamado de estabilizaccedilatildeo esteacutericaLeitura recomendada httpswwwmaxwellvracpuc-riobr1160811608_5PDF

Solubilidade da Siacutelica Amorfa em Aacutegua

bull SiO2(s amorfa) + 2H2O(l)rarrH4SiO4

bull ∆119867119903= ∆119867119901119903119900119889119906119905119900119904 minus ∆119867119903119890119886119892119890119899119905119890119904= minus3491 minus

minus21594 + 2 minus68315 =+ 347119896119888119886119897119898119900119897minus1 119886 298119870 rarr endoteacutermica

bull ∆119866119903= +4044 119896119888119886119897mol-1 a 298 K

bull ∆119866 = minus119877119879119897119899119870 there4 119870 = 10minus296

Faure G Inorganic Geochemistry p246

K em funccedilatildeo da Temperatura

bull 1198790119879

119889119897119899 119870 =∆119867119903

0

1198771198790119879 119889119879

1198792

bull 119897119900119892119870119879 = 1198971199001198921198701198790 minus∆119867119903

0

2305119877

1

119879minus

1

29815

Corrosatildeo (Etching) SiO2

Xiaoge Gregory Zhang Elecrochemistry of Silicon and Its Oxides p 142-165

Corrosatildeo em funccedilatildeo da Estrutura no Estado Soacutelido

densid

ade

Mecanismo Proposto

Corrosatildeo em Meio Baacutesico

Soluccedilatildeo de Fluoreto

Journal of Fluorine Chemistry 24 (1984) 175-190

Diagrama de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para Iacuteons fluoreto

Soluccedilatildeo de Fluoreto

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Diagrama Completo de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para o Fluoreto

Corrosatildeo na Presenccedila de Fluoreto

Mecanismo Proposto de Corrosatildeo por Fluoreto

Corrosatildeo do Quartzo na Presenccedila de Fluoreto

[F] = 3m

[F] = 1m

[F] = 01m

[F-1]

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Aplicando a Corrosatildeo Controlada (Etching)Construccedilatildeo via Fotolitografia de um Transistor de Efeito de Campo

Metal-Oacutexido-Semicondutor (TECMOS ou MOSFET)

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

httpbwrcseecsberkeleyeduClassesicdesignee141_s02LecturesLecture5-Manufacturingpdf

Litografia = processo de transferecircncia de um padratildeo de uma maacutescara do circuito projetado(Foto)Resiste (photoresist) = poliacutemero fotossensiacutevel (ao UV de vaacutecuo λlt190nm) usado para proteger de ataque corrosivo Etching = corrosatildeo controlada de um material usando agentes quiacutemicos ou plasma reativo

Construiacutedo Microdispositivos Baseado emCorrosatildeo Controlada com Plasma de XeF2 vs F2

F2 vs XeF2

Menor rugosidade e melhor perfil das bordas

Page 14: Sílica Cristalina vs Não-Cristalina Estrutura: Projeção 2D

Siacutelica Biogecircnica ou Opala

bull Siacutelica natildeo-cristalina (amorfa) produzida por seres vivos

Siacuteli

ca B

ogecircnic

a

Fitoacutelitos

Diatomaacuteceas amp

Radiolaacuterias

Esponjas

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Um exemplo de Siacutelicas Biogecircnicas (Bsi)Morfologias de Siacutelicas Biogecircnicas encontradas nos Rios

Pahang Endau e Pontiang na Malaacutesia

Fitoacutelitos

20m

Siacutelica em Cinza de Bagaccedilo de Cana-de-Accediluacutecar

50m

Cinza de Bagaccedilo parcialmente queimado

SiO2

Porosa

SiO2

fundida

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY

Cinza

Fitoacutelito ciliacutendricodo bagaccedilo de cana

Fitoacutelito de cana

Fitoacutelito parcialmente fundido

FitoacutelitoFundido e globular

Heliyon 3 (2017) e00294 doi 101016jheliyon2017 e00294

Q

Q

Q

anorthite -quartzo

Heliyon 3 (2017) e00294 doi 101016jheliyon2017 e00294

PalhasFontes de Siacutelica

Palha de Arroz

Siacutelica na Palha

Nanopartiacuteculas de SiO2

Quiacutemica Nova (Impresso) 33 2010 p 794 - 797

SiacutelicaCasca de Arroz e Seus Usos

Materiais para Construccedilatildeo Civil

Aditivo de formulaccedilatildeo de pneus usando borracha natural e nitriacutelica com silanos Patente JP2011068784-A

Polipropileno reciclado reforccedilado com siacutelica de casca de arroz

Patente BR200810757-A2

A Nourbakhsha et al Industrial

Crops and Products 33 (2011) 183ndash187

Produccedilatildeo Carboteacutermica de Sieletrocircnico

por meio da Cinza de Palha de Arroz

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SiO2+CrarrSi+CO2

Green Chem 2015 17 3931

Siacutelica Biogecircnica Esponjas

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Suberites domuncula

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SilicateiacutenaSiacutetio Ativo

Espiacuteculas de Esponjas

Espiacutecula basal gigante deMonoraphis Chuni (11000 anos)

Utilizando as Espiacuteculas

Journal of Archaeological Science 37 9 2010 2179-2187

Carga Liacutequida Superficial e Equiliacutebrio Aacutecido-Base de Bronsted-Lowry na Superfiacutecie da SiO2

Si+4

O2-

silanol

Xiaoge Gregory Zhang Electrochemistry of Silicon and Its Oxides p 152-153

Superfiacutecie da Siacutelica

Equiliacutebrio Aacutecido-Base na SuperfiacutecieModelo da Tripla Dupla Camada

Eleacutetrica

C1 e C2 satildeo capacitacircncias119862119894 = ∆120590119894 ΔΨ119894

minus1

Respectivos potenciais interfaciais

Respectivas densidades de Carga

Potencial Superficial Potencial Zeta

Potencial Isoeleacutetrico = 0 densidade de carga liacutequida na superfiacutecie eacute zero

Importacircncia do Potencial Zeta (ζ)Estabilidade Coloidal ζ mV

Aglomeraccedilatildeo Maacutexima Precipitaccedilatildeo

0 ateacute 3

Forte Aglomeraccedilatildeo e Precipitaccedilatildeo

-5 ateacute 5

Valor Limite para iniciar Aglomeraccedilatildeo

-10 ateacute -15

Valor Limite para obter uma dispersatildeo

-16 ateacute -30

Moderada Estabilidade -31 ateacute -40

Estabilidade Razoavelmente Boa

-41 ateacute -60

Muito boa estabilidade -61 ateacute -80

Excepcional Estabilidade -81 ateacute -100

Thomas M Riddick Control of Colloid Stability through Zeta Potential ZetandashMeter Inc 1968

Potencial Zeta e Estabilidade Coloidal

Fracamente agregado

Potencial ζ BaixoAlto

Alta Dispersatildeo Fortemente Agregado

Viscosidade

Tempo

Tensatildeo de Ruptura

Grupos Superficiais na Superfiacutecie da Siacutelica Responsaacuteveis pelas Cargas Superficiais

Adsorccedilatildeo de Poliacutemeros para Estabilizaccedilatildeo de Suspensatildeo Coloidal de Siacutelica

Quitosana

Colloids and Surfaces A 554 (2018) 245ndash252

Este mecanismo de estabilizaccedilatildeo eacute chamado de estabilizaccedilatildeo esteacutericaLeitura recomendada httpswwwmaxwellvracpuc-riobr1160811608_5PDF

Solubilidade da Siacutelica Amorfa em Aacutegua

bull SiO2(s amorfa) + 2H2O(l)rarrH4SiO4

bull ∆119867119903= ∆119867119901119903119900119889119906119905119900119904 minus ∆119867119903119890119886119892119890119899119905119890119904= minus3491 minus

minus21594 + 2 minus68315 =+ 347119896119888119886119897119898119900119897minus1 119886 298119870 rarr endoteacutermica

bull ∆119866119903= +4044 119896119888119886119897mol-1 a 298 K

bull ∆119866 = minus119877119879119897119899119870 there4 119870 = 10minus296

Faure G Inorganic Geochemistry p246

K em funccedilatildeo da Temperatura

bull 1198790119879

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0

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0

2305119877

1

119879minus

1

29815

Corrosatildeo (Etching) SiO2

Xiaoge Gregory Zhang Elecrochemistry of Silicon and Its Oxides p 142-165

Corrosatildeo em funccedilatildeo da Estrutura no Estado Soacutelido

densid

ade

Mecanismo Proposto

Corrosatildeo em Meio Baacutesico

Soluccedilatildeo de Fluoreto

Journal of Fluorine Chemistry 24 (1984) 175-190

Diagrama de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para Iacuteons fluoreto

Soluccedilatildeo de Fluoreto

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Diagrama Completo de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para o Fluoreto

Corrosatildeo na Presenccedila de Fluoreto

Mecanismo Proposto de Corrosatildeo por Fluoreto

Corrosatildeo do Quartzo na Presenccedila de Fluoreto

[F] = 3m

[F] = 1m

[F] = 01m

[F-1]

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Aplicando a Corrosatildeo Controlada (Etching)Construccedilatildeo via Fotolitografia de um Transistor de Efeito de Campo

Metal-Oacutexido-Semicondutor (TECMOS ou MOSFET)

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

httpbwrcseecsberkeleyeduClassesicdesignee141_s02LecturesLecture5-Manufacturingpdf

Litografia = processo de transferecircncia de um padratildeo de uma maacutescara do circuito projetado(Foto)Resiste (photoresist) = poliacutemero fotossensiacutevel (ao UV de vaacutecuo λlt190nm) usado para proteger de ataque corrosivo Etching = corrosatildeo controlada de um material usando agentes quiacutemicos ou plasma reativo

Construiacutedo Microdispositivos Baseado emCorrosatildeo Controlada com Plasma de XeF2 vs F2

F2 vs XeF2

Menor rugosidade e melhor perfil das bordas

Page 15: Sílica Cristalina vs Não-Cristalina Estrutura: Projeção 2D

Um exemplo de Siacutelicas Biogecircnicas (Bsi)Morfologias de Siacutelicas Biogecircnicas encontradas nos Rios

Pahang Endau e Pontiang na Malaacutesia

Fitoacutelitos

20m

Siacutelica em Cinza de Bagaccedilo de Cana-de-Accediluacutecar

50m

Cinza de Bagaccedilo parcialmente queimado

SiO2

Porosa

SiO2

fundida

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Cinza

Fitoacutelito ciliacutendricodo bagaccedilo de cana

Fitoacutelito de cana

Fitoacutelito parcialmente fundido

FitoacutelitoFundido e globular

Heliyon 3 (2017) e00294 doi 101016jheliyon2017 e00294

Q

Q

Q

anorthite -quartzo

Heliyon 3 (2017) e00294 doi 101016jheliyon2017 e00294

PalhasFontes de Siacutelica

Palha de Arroz

Siacutelica na Palha

Nanopartiacuteculas de SiO2

Quiacutemica Nova (Impresso) 33 2010 p 794 - 797

SiacutelicaCasca de Arroz e Seus Usos

Materiais para Construccedilatildeo Civil

Aditivo de formulaccedilatildeo de pneus usando borracha natural e nitriacutelica com silanos Patente JP2011068784-A

Polipropileno reciclado reforccedilado com siacutelica de casca de arroz

Patente BR200810757-A2

A Nourbakhsha et al Industrial

Crops and Products 33 (2011) 183ndash187

Produccedilatildeo Carboteacutermica de Sieletrocircnico

por meio da Cinza de Palha de Arroz

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

SiO2+CrarrSi+CO2

Green Chem 2015 17 3931

Siacutelica Biogecircnica Esponjas

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Suberites domuncula

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SilicateiacutenaSiacutetio Ativo

Espiacuteculas de Esponjas

Espiacutecula basal gigante deMonoraphis Chuni (11000 anos)

Utilizando as Espiacuteculas

Journal of Archaeological Science 37 9 2010 2179-2187

Carga Liacutequida Superficial e Equiliacutebrio Aacutecido-Base de Bronsted-Lowry na Superfiacutecie da SiO2

Si+4

O2-

silanol

Xiaoge Gregory Zhang Electrochemistry of Silicon and Its Oxides p 152-153

Superfiacutecie da Siacutelica

Equiliacutebrio Aacutecido-Base na SuperfiacutecieModelo da Tripla Dupla Camada

Eleacutetrica

C1 e C2 satildeo capacitacircncias119862119894 = ∆120590119894 ΔΨ119894

minus1

Respectivos potenciais interfaciais

Respectivas densidades de Carga

Potencial Superficial Potencial Zeta

Potencial Isoeleacutetrico = 0 densidade de carga liacutequida na superfiacutecie eacute zero

Importacircncia do Potencial Zeta (ζ)Estabilidade Coloidal ζ mV

Aglomeraccedilatildeo Maacutexima Precipitaccedilatildeo

0 ateacute 3

Forte Aglomeraccedilatildeo e Precipitaccedilatildeo

-5 ateacute 5

Valor Limite para iniciar Aglomeraccedilatildeo

-10 ateacute -15

Valor Limite para obter uma dispersatildeo

-16 ateacute -30

Moderada Estabilidade -31 ateacute -40

Estabilidade Razoavelmente Boa

-41 ateacute -60

Muito boa estabilidade -61 ateacute -80

Excepcional Estabilidade -81 ateacute -100

Thomas M Riddick Control of Colloid Stability through Zeta Potential ZetandashMeter Inc 1968

Potencial Zeta e Estabilidade Coloidal

Fracamente agregado

Potencial ζ BaixoAlto

Alta Dispersatildeo Fortemente Agregado

Viscosidade

Tempo

Tensatildeo de Ruptura

Grupos Superficiais na Superfiacutecie da Siacutelica Responsaacuteveis pelas Cargas Superficiais

Adsorccedilatildeo de Poliacutemeros para Estabilizaccedilatildeo de Suspensatildeo Coloidal de Siacutelica

Quitosana

Colloids and Surfaces A 554 (2018) 245ndash252

Este mecanismo de estabilizaccedilatildeo eacute chamado de estabilizaccedilatildeo esteacutericaLeitura recomendada httpswwwmaxwellvracpuc-riobr1160811608_5PDF

Solubilidade da Siacutelica Amorfa em Aacutegua

bull SiO2(s amorfa) + 2H2O(l)rarrH4SiO4

bull ∆119867119903= ∆119867119901119903119900119889119906119905119900119904 minus ∆119867119903119890119886119892119890119899119905119890119904= minus3491 minus

minus21594 + 2 minus68315 =+ 347119896119888119886119897119898119900119897minus1 119886 298119870 rarr endoteacutermica

bull ∆119866119903= +4044 119896119888119886119897mol-1 a 298 K

bull ∆119866 = minus119877119879119897119899119870 there4 119870 = 10minus296

Faure G Inorganic Geochemistry p246

K em funccedilatildeo da Temperatura

bull 1198790119879

119889119897119899 119870 =∆119867119903

0

1198771198790119879 119889119879

1198792

bull 119897119900119892119870119879 = 1198971199001198921198701198790 minus∆119867119903

0

2305119877

1

119879minus

1

29815

Corrosatildeo (Etching) SiO2

Xiaoge Gregory Zhang Elecrochemistry of Silicon and Its Oxides p 142-165

Corrosatildeo em funccedilatildeo da Estrutura no Estado Soacutelido

densid

ade

Mecanismo Proposto

Corrosatildeo em Meio Baacutesico

Soluccedilatildeo de Fluoreto

Journal of Fluorine Chemistry 24 (1984) 175-190

Diagrama de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para Iacuteons fluoreto

Soluccedilatildeo de Fluoreto

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Diagrama Completo de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para o Fluoreto

Corrosatildeo na Presenccedila de Fluoreto

Mecanismo Proposto de Corrosatildeo por Fluoreto

Corrosatildeo do Quartzo na Presenccedila de Fluoreto

[F] = 3m

[F] = 1m

[F] = 01m

[F-1]

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Aplicando a Corrosatildeo Controlada (Etching)Construccedilatildeo via Fotolitografia de um Transistor de Efeito de Campo

Metal-Oacutexido-Semicondutor (TECMOS ou MOSFET)

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

httpbwrcseecsberkeleyeduClassesicdesignee141_s02LecturesLecture5-Manufacturingpdf

Litografia = processo de transferecircncia de um padratildeo de uma maacutescara do circuito projetado(Foto)Resiste (photoresist) = poliacutemero fotossensiacutevel (ao UV de vaacutecuo λlt190nm) usado para proteger de ataque corrosivo Etching = corrosatildeo controlada de um material usando agentes quiacutemicos ou plasma reativo

Construiacutedo Microdispositivos Baseado emCorrosatildeo Controlada com Plasma de XeF2 vs F2

F2 vs XeF2

Menor rugosidade e melhor perfil das bordas

Page 16: Sílica Cristalina vs Não-Cristalina Estrutura: Projeção 2D

Fitoacutelitos

20m

Siacutelica em Cinza de Bagaccedilo de Cana-de-Accediluacutecar

50m

Cinza de Bagaccedilo parcialmente queimado

SiO2

Porosa

SiO2

fundida

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Cinza

Fitoacutelito ciliacutendricodo bagaccedilo de cana

Fitoacutelito de cana

Fitoacutelito parcialmente fundido

FitoacutelitoFundido e globular

Heliyon 3 (2017) e00294 doi 101016jheliyon2017 e00294

Q

Q

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anorthite -quartzo

Heliyon 3 (2017) e00294 doi 101016jheliyon2017 e00294

PalhasFontes de Siacutelica

Palha de Arroz

Siacutelica na Palha

Nanopartiacuteculas de SiO2

Quiacutemica Nova (Impresso) 33 2010 p 794 - 797

SiacutelicaCasca de Arroz e Seus Usos

Materiais para Construccedilatildeo Civil

Aditivo de formulaccedilatildeo de pneus usando borracha natural e nitriacutelica com silanos Patente JP2011068784-A

Polipropileno reciclado reforccedilado com siacutelica de casca de arroz

Patente BR200810757-A2

A Nourbakhsha et al Industrial

Crops and Products 33 (2011) 183ndash187

Produccedilatildeo Carboteacutermica de Sieletrocircnico

por meio da Cinza de Palha de Arroz

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

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SiO2+CrarrSi+CO2

Green Chem 2015 17 3931

Siacutelica Biogecircnica Esponjas

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

Suberites domuncula

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-NC-ND

SilicateiacutenaSiacutetio Ativo

Espiacuteculas de Esponjas

Espiacutecula basal gigante deMonoraphis Chuni (11000 anos)

Utilizando as Espiacuteculas

Journal of Archaeological Science 37 9 2010 2179-2187

Carga Liacutequida Superficial e Equiliacutebrio Aacutecido-Base de Bronsted-Lowry na Superfiacutecie da SiO2

Si+4

O2-

silanol

Xiaoge Gregory Zhang Electrochemistry of Silicon and Its Oxides p 152-153

Superfiacutecie da Siacutelica

Equiliacutebrio Aacutecido-Base na SuperfiacutecieModelo da Tripla Dupla Camada

Eleacutetrica

C1 e C2 satildeo capacitacircncias119862119894 = ∆120590119894 ΔΨ119894

minus1

Respectivos potenciais interfaciais

Respectivas densidades de Carga

Potencial Superficial Potencial Zeta

Potencial Isoeleacutetrico = 0 densidade de carga liacutequida na superfiacutecie eacute zero

Importacircncia do Potencial Zeta (ζ)Estabilidade Coloidal ζ mV

Aglomeraccedilatildeo Maacutexima Precipitaccedilatildeo

0 ateacute 3

Forte Aglomeraccedilatildeo e Precipitaccedilatildeo

-5 ateacute 5

Valor Limite para iniciar Aglomeraccedilatildeo

-10 ateacute -15

Valor Limite para obter uma dispersatildeo

-16 ateacute -30

Moderada Estabilidade -31 ateacute -40

Estabilidade Razoavelmente Boa

-41 ateacute -60

Muito boa estabilidade -61 ateacute -80

Excepcional Estabilidade -81 ateacute -100

Thomas M Riddick Control of Colloid Stability through Zeta Potential ZetandashMeter Inc 1968

Potencial Zeta e Estabilidade Coloidal

Fracamente agregado

Potencial ζ BaixoAlto

Alta Dispersatildeo Fortemente Agregado

Viscosidade

Tempo

Tensatildeo de Ruptura

Grupos Superficiais na Superfiacutecie da Siacutelica Responsaacuteveis pelas Cargas Superficiais

Adsorccedilatildeo de Poliacutemeros para Estabilizaccedilatildeo de Suspensatildeo Coloidal de Siacutelica

Quitosana

Colloids and Surfaces A 554 (2018) 245ndash252

Este mecanismo de estabilizaccedilatildeo eacute chamado de estabilizaccedilatildeo esteacutericaLeitura recomendada httpswwwmaxwellvracpuc-riobr1160811608_5PDF

Solubilidade da Siacutelica Amorfa em Aacutegua

bull SiO2(s amorfa) + 2H2O(l)rarrH4SiO4

bull ∆119867119903= ∆119867119901119903119900119889119906119905119900119904 minus ∆119867119903119890119886119892119890119899119905119890119904= minus3491 minus

minus21594 + 2 minus68315 =+ 347119896119888119886119897119898119900119897minus1 119886 298119870 rarr endoteacutermica

bull ∆119866119903= +4044 119896119888119886119897mol-1 a 298 K

bull ∆119866 = minus119877119879119897119899119870 there4 119870 = 10minus296

Faure G Inorganic Geochemistry p246

K em funccedilatildeo da Temperatura

bull 1198790119879

119889119897119899 119870 =∆119867119903

0

1198771198790119879 119889119879

1198792

bull 119897119900119892119870119879 = 1198971199001198921198701198790 minus∆119867119903

0

2305119877

1

119879minus

1

29815

Corrosatildeo (Etching) SiO2

Xiaoge Gregory Zhang Elecrochemistry of Silicon and Its Oxides p 142-165

Corrosatildeo em funccedilatildeo da Estrutura no Estado Soacutelido

densid

ade

Mecanismo Proposto

Corrosatildeo em Meio Baacutesico

Soluccedilatildeo de Fluoreto

Journal of Fluorine Chemistry 24 (1984) 175-190

Diagrama de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para Iacuteons fluoreto

Soluccedilatildeo de Fluoreto

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Diagrama Completo de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para o Fluoreto

Corrosatildeo na Presenccedila de Fluoreto

Mecanismo Proposto de Corrosatildeo por Fluoreto

Corrosatildeo do Quartzo na Presenccedila de Fluoreto

[F] = 3m

[F] = 1m

[F] = 01m

[F-1]

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Aplicando a Corrosatildeo Controlada (Etching)Construccedilatildeo via Fotolitografia de um Transistor de Efeito de Campo

Metal-Oacutexido-Semicondutor (TECMOS ou MOSFET)

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

httpbwrcseecsberkeleyeduClassesicdesignee141_s02LecturesLecture5-Manufacturingpdf

Litografia = processo de transferecircncia de um padratildeo de uma maacutescara do circuito projetado(Foto)Resiste (photoresist) = poliacutemero fotossensiacutevel (ao UV de vaacutecuo λlt190nm) usado para proteger de ataque corrosivo Etching = corrosatildeo controlada de um material usando agentes quiacutemicos ou plasma reativo

Construiacutedo Microdispositivos Baseado emCorrosatildeo Controlada com Plasma de XeF2 vs F2

F2 vs XeF2

Menor rugosidade e melhor perfil das bordas

Page 17: Sílica Cristalina vs Não-Cristalina Estrutura: Projeção 2D

20m

Siacutelica em Cinza de Bagaccedilo de Cana-de-Accediluacutecar

50m

Cinza de Bagaccedilo parcialmente queimado

SiO2

Porosa

SiO2

fundida

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY

Cinza

Fitoacutelito ciliacutendricodo bagaccedilo de cana

Fitoacutelito de cana

Fitoacutelito parcialmente fundido

FitoacutelitoFundido e globular

Heliyon 3 (2017) e00294 doi 101016jheliyon2017 e00294

Q

Q

Q

anorthite -quartzo

Heliyon 3 (2017) e00294 doi 101016jheliyon2017 e00294

PalhasFontes de Siacutelica

Palha de Arroz

Siacutelica na Palha

Nanopartiacuteculas de SiO2

Quiacutemica Nova (Impresso) 33 2010 p 794 - 797

SiacutelicaCasca de Arroz e Seus Usos

Materiais para Construccedilatildeo Civil

Aditivo de formulaccedilatildeo de pneus usando borracha natural e nitriacutelica com silanos Patente JP2011068784-A

Polipropileno reciclado reforccedilado com siacutelica de casca de arroz

Patente BR200810757-A2

A Nourbakhsha et al Industrial

Crops and Products 33 (2011) 183ndash187

Produccedilatildeo Carboteacutermica de Sieletrocircnico

por meio da Cinza de Palha de Arroz

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SiO2+CrarrSi+CO2

Green Chem 2015 17 3931

Siacutelica Biogecircnica Esponjas

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Suberites domuncula

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SilicateiacutenaSiacutetio Ativo

Espiacuteculas de Esponjas

Espiacutecula basal gigante deMonoraphis Chuni (11000 anos)

Utilizando as Espiacuteculas

Journal of Archaeological Science 37 9 2010 2179-2187

Carga Liacutequida Superficial e Equiliacutebrio Aacutecido-Base de Bronsted-Lowry na Superfiacutecie da SiO2

Si+4

O2-

silanol

Xiaoge Gregory Zhang Electrochemistry of Silicon and Its Oxides p 152-153

Superfiacutecie da Siacutelica

Equiliacutebrio Aacutecido-Base na SuperfiacutecieModelo da Tripla Dupla Camada

Eleacutetrica

C1 e C2 satildeo capacitacircncias119862119894 = ∆120590119894 ΔΨ119894

minus1

Respectivos potenciais interfaciais

Respectivas densidades de Carga

Potencial Superficial Potencial Zeta

Potencial Isoeleacutetrico = 0 densidade de carga liacutequida na superfiacutecie eacute zero

Importacircncia do Potencial Zeta (ζ)Estabilidade Coloidal ζ mV

Aglomeraccedilatildeo Maacutexima Precipitaccedilatildeo

0 ateacute 3

Forte Aglomeraccedilatildeo e Precipitaccedilatildeo

-5 ateacute 5

Valor Limite para iniciar Aglomeraccedilatildeo

-10 ateacute -15

Valor Limite para obter uma dispersatildeo

-16 ateacute -30

Moderada Estabilidade -31 ateacute -40

Estabilidade Razoavelmente Boa

-41 ateacute -60

Muito boa estabilidade -61 ateacute -80

Excepcional Estabilidade -81 ateacute -100

Thomas M Riddick Control of Colloid Stability through Zeta Potential ZetandashMeter Inc 1968

Potencial Zeta e Estabilidade Coloidal

Fracamente agregado

Potencial ζ BaixoAlto

Alta Dispersatildeo Fortemente Agregado

Viscosidade

Tempo

Tensatildeo de Ruptura

Grupos Superficiais na Superfiacutecie da Siacutelica Responsaacuteveis pelas Cargas Superficiais

Adsorccedilatildeo de Poliacutemeros para Estabilizaccedilatildeo de Suspensatildeo Coloidal de Siacutelica

Quitosana

Colloids and Surfaces A 554 (2018) 245ndash252

Este mecanismo de estabilizaccedilatildeo eacute chamado de estabilizaccedilatildeo esteacutericaLeitura recomendada httpswwwmaxwellvracpuc-riobr1160811608_5PDF

Solubilidade da Siacutelica Amorfa em Aacutegua

bull SiO2(s amorfa) + 2H2O(l)rarrH4SiO4

bull ∆119867119903= ∆119867119901119903119900119889119906119905119900119904 minus ∆119867119903119890119886119892119890119899119905119890119904= minus3491 minus

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bull ∆119866119903= +4044 119896119888119886119897mol-1 a 298 K

bull ∆119866 = minus119877119879119897119899119870 there4 119870 = 10minus296

Faure G Inorganic Geochemistry p246

K em funccedilatildeo da Temperatura

bull 1198790119879

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0

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0

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1

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1

29815

Corrosatildeo (Etching) SiO2

Xiaoge Gregory Zhang Elecrochemistry of Silicon and Its Oxides p 142-165

Corrosatildeo em funccedilatildeo da Estrutura no Estado Soacutelido

densid

ade

Mecanismo Proposto

Corrosatildeo em Meio Baacutesico

Soluccedilatildeo de Fluoreto

Journal of Fluorine Chemistry 24 (1984) 175-190

Diagrama de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para Iacuteons fluoreto

Soluccedilatildeo de Fluoreto

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Diagrama Completo de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para o Fluoreto

Corrosatildeo na Presenccedila de Fluoreto

Mecanismo Proposto de Corrosatildeo por Fluoreto

Corrosatildeo do Quartzo na Presenccedila de Fluoreto

[F] = 3m

[F] = 1m

[F] = 01m

[F-1]

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Aplicando a Corrosatildeo Controlada (Etching)Construccedilatildeo via Fotolitografia de um Transistor de Efeito de Campo

Metal-Oacutexido-Semicondutor (TECMOS ou MOSFET)

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httpbwrcseecsberkeleyeduClassesicdesignee141_s02LecturesLecture5-Manufacturingpdf

Litografia = processo de transferecircncia de um padratildeo de uma maacutescara do circuito projetado(Foto)Resiste (photoresist) = poliacutemero fotossensiacutevel (ao UV de vaacutecuo λlt190nm) usado para proteger de ataque corrosivo Etching = corrosatildeo controlada de um material usando agentes quiacutemicos ou plasma reativo

Construiacutedo Microdispositivos Baseado emCorrosatildeo Controlada com Plasma de XeF2 vs F2

F2 vs XeF2

Menor rugosidade e melhor perfil das bordas

Page 18: Sílica Cristalina vs Não-Cristalina Estrutura: Projeção 2D

Siacutelica em Cinza de Bagaccedilo de Cana-de-Accediluacutecar

50m

Cinza de Bagaccedilo parcialmente queimado

SiO2

Porosa

SiO2

fundida

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Cinza

Fitoacutelito ciliacutendricodo bagaccedilo de cana

Fitoacutelito de cana

Fitoacutelito parcialmente fundido

FitoacutelitoFundido e globular

Heliyon 3 (2017) e00294 doi 101016jheliyon2017 e00294

Q

Q

Q

anorthite -quartzo

Heliyon 3 (2017) e00294 doi 101016jheliyon2017 e00294

PalhasFontes de Siacutelica

Palha de Arroz

Siacutelica na Palha

Nanopartiacuteculas de SiO2

Quiacutemica Nova (Impresso) 33 2010 p 794 - 797

SiacutelicaCasca de Arroz e Seus Usos

Materiais para Construccedilatildeo Civil

Aditivo de formulaccedilatildeo de pneus usando borracha natural e nitriacutelica com silanos Patente JP2011068784-A

Polipropileno reciclado reforccedilado com siacutelica de casca de arroz

Patente BR200810757-A2

A Nourbakhsha et al Industrial

Crops and Products 33 (2011) 183ndash187

Produccedilatildeo Carboteacutermica de Sieletrocircnico

por meio da Cinza de Palha de Arroz

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SiO2+CrarrSi+CO2

Green Chem 2015 17 3931

Siacutelica Biogecircnica Esponjas

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Suberites domuncula

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SilicateiacutenaSiacutetio Ativo

Espiacuteculas de Esponjas

Espiacutecula basal gigante deMonoraphis Chuni (11000 anos)

Utilizando as Espiacuteculas

Journal of Archaeological Science 37 9 2010 2179-2187

Carga Liacutequida Superficial e Equiliacutebrio Aacutecido-Base de Bronsted-Lowry na Superfiacutecie da SiO2

Si+4

O2-

silanol

Xiaoge Gregory Zhang Electrochemistry of Silicon and Its Oxides p 152-153

Superfiacutecie da Siacutelica

Equiliacutebrio Aacutecido-Base na SuperfiacutecieModelo da Tripla Dupla Camada

Eleacutetrica

C1 e C2 satildeo capacitacircncias119862119894 = ∆120590119894 ΔΨ119894

minus1

Respectivos potenciais interfaciais

Respectivas densidades de Carga

Potencial Superficial Potencial Zeta

Potencial Isoeleacutetrico = 0 densidade de carga liacutequida na superfiacutecie eacute zero

Importacircncia do Potencial Zeta (ζ)Estabilidade Coloidal ζ mV

Aglomeraccedilatildeo Maacutexima Precipitaccedilatildeo

0 ateacute 3

Forte Aglomeraccedilatildeo e Precipitaccedilatildeo

-5 ateacute 5

Valor Limite para iniciar Aglomeraccedilatildeo

-10 ateacute -15

Valor Limite para obter uma dispersatildeo

-16 ateacute -30

Moderada Estabilidade -31 ateacute -40

Estabilidade Razoavelmente Boa

-41 ateacute -60

Muito boa estabilidade -61 ateacute -80

Excepcional Estabilidade -81 ateacute -100

Thomas M Riddick Control of Colloid Stability through Zeta Potential ZetandashMeter Inc 1968

Potencial Zeta e Estabilidade Coloidal

Fracamente agregado

Potencial ζ BaixoAlto

Alta Dispersatildeo Fortemente Agregado

Viscosidade

Tempo

Tensatildeo de Ruptura

Grupos Superficiais na Superfiacutecie da Siacutelica Responsaacuteveis pelas Cargas Superficiais

Adsorccedilatildeo de Poliacutemeros para Estabilizaccedilatildeo de Suspensatildeo Coloidal de Siacutelica

Quitosana

Colloids and Surfaces A 554 (2018) 245ndash252

Este mecanismo de estabilizaccedilatildeo eacute chamado de estabilizaccedilatildeo esteacutericaLeitura recomendada httpswwwmaxwellvracpuc-riobr1160811608_5PDF

Solubilidade da Siacutelica Amorfa em Aacutegua

bull SiO2(s amorfa) + 2H2O(l)rarrH4SiO4

bull ∆119867119903= ∆119867119901119903119900119889119906119905119900119904 minus ∆119867119903119890119886119892119890119899119905119890119904= minus3491 minus

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bull ∆119866119903= +4044 119896119888119886119897mol-1 a 298 K

bull ∆119866 = minus119877119879119897119899119870 there4 119870 = 10minus296

Faure G Inorganic Geochemistry p246

K em funccedilatildeo da Temperatura

bull 1198790119879

119889119897119899 119870 =∆119867119903

0

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0

2305119877

1

119879minus

1

29815

Corrosatildeo (Etching) SiO2

Xiaoge Gregory Zhang Elecrochemistry of Silicon and Its Oxides p 142-165

Corrosatildeo em funccedilatildeo da Estrutura no Estado Soacutelido

densid

ade

Mecanismo Proposto

Corrosatildeo em Meio Baacutesico

Soluccedilatildeo de Fluoreto

Journal of Fluorine Chemistry 24 (1984) 175-190

Diagrama de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para Iacuteons fluoreto

Soluccedilatildeo de Fluoreto

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Diagrama Completo de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para o Fluoreto

Corrosatildeo na Presenccedila de Fluoreto

Mecanismo Proposto de Corrosatildeo por Fluoreto

Corrosatildeo do Quartzo na Presenccedila de Fluoreto

[F] = 3m

[F] = 1m

[F] = 01m

[F-1]

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Aplicando a Corrosatildeo Controlada (Etching)Construccedilatildeo via Fotolitografia de um Transistor de Efeito de Campo

Metal-Oacutexido-Semicondutor (TECMOS ou MOSFET)

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httpbwrcseecsberkeleyeduClassesicdesignee141_s02LecturesLecture5-Manufacturingpdf

Litografia = processo de transferecircncia de um padratildeo de uma maacutescara do circuito projetado(Foto)Resiste (photoresist) = poliacutemero fotossensiacutevel (ao UV de vaacutecuo λlt190nm) usado para proteger de ataque corrosivo Etching = corrosatildeo controlada de um material usando agentes quiacutemicos ou plasma reativo

Construiacutedo Microdispositivos Baseado emCorrosatildeo Controlada com Plasma de XeF2 vs F2

F2 vs XeF2

Menor rugosidade e melhor perfil das bordas

Page 19: Sílica Cristalina vs Não-Cristalina Estrutura: Projeção 2D

Fitoacutelito ciliacutendricodo bagaccedilo de cana

Fitoacutelito de cana

Fitoacutelito parcialmente fundido

FitoacutelitoFundido e globular

Heliyon 3 (2017) e00294 doi 101016jheliyon2017 e00294

Q

Q

Q

anorthite -quartzo

Heliyon 3 (2017) e00294 doi 101016jheliyon2017 e00294

PalhasFontes de Siacutelica

Palha de Arroz

Siacutelica na Palha

Nanopartiacuteculas de SiO2

Quiacutemica Nova (Impresso) 33 2010 p 794 - 797

SiacutelicaCasca de Arroz e Seus Usos

Materiais para Construccedilatildeo Civil

Aditivo de formulaccedilatildeo de pneus usando borracha natural e nitriacutelica com silanos Patente JP2011068784-A

Polipropileno reciclado reforccedilado com siacutelica de casca de arroz

Patente BR200810757-A2

A Nourbakhsha et al Industrial

Crops and Products 33 (2011) 183ndash187

Produccedilatildeo Carboteacutermica de Sieletrocircnico

por meio da Cinza de Palha de Arroz

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SiO2+CrarrSi+CO2

Green Chem 2015 17 3931

Siacutelica Biogecircnica Esponjas

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Suberites domuncula

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SilicateiacutenaSiacutetio Ativo

Espiacuteculas de Esponjas

Espiacutecula basal gigante deMonoraphis Chuni (11000 anos)

Utilizando as Espiacuteculas

Journal of Archaeological Science 37 9 2010 2179-2187

Carga Liacutequida Superficial e Equiliacutebrio Aacutecido-Base de Bronsted-Lowry na Superfiacutecie da SiO2

Si+4

O2-

silanol

Xiaoge Gregory Zhang Electrochemistry of Silicon and Its Oxides p 152-153

Superfiacutecie da Siacutelica

Equiliacutebrio Aacutecido-Base na SuperfiacutecieModelo da Tripla Dupla Camada

Eleacutetrica

C1 e C2 satildeo capacitacircncias119862119894 = ∆120590119894 ΔΨ119894

minus1

Respectivos potenciais interfaciais

Respectivas densidades de Carga

Potencial Superficial Potencial Zeta

Potencial Isoeleacutetrico = 0 densidade de carga liacutequida na superfiacutecie eacute zero

Importacircncia do Potencial Zeta (ζ)Estabilidade Coloidal ζ mV

Aglomeraccedilatildeo Maacutexima Precipitaccedilatildeo

0 ateacute 3

Forte Aglomeraccedilatildeo e Precipitaccedilatildeo

-5 ateacute 5

Valor Limite para iniciar Aglomeraccedilatildeo

-10 ateacute -15

Valor Limite para obter uma dispersatildeo

-16 ateacute -30

Moderada Estabilidade -31 ateacute -40

Estabilidade Razoavelmente Boa

-41 ateacute -60

Muito boa estabilidade -61 ateacute -80

Excepcional Estabilidade -81 ateacute -100

Thomas M Riddick Control of Colloid Stability through Zeta Potential ZetandashMeter Inc 1968

Potencial Zeta e Estabilidade Coloidal

Fracamente agregado

Potencial ζ BaixoAlto

Alta Dispersatildeo Fortemente Agregado

Viscosidade

Tempo

Tensatildeo de Ruptura

Grupos Superficiais na Superfiacutecie da Siacutelica Responsaacuteveis pelas Cargas Superficiais

Adsorccedilatildeo de Poliacutemeros para Estabilizaccedilatildeo de Suspensatildeo Coloidal de Siacutelica

Quitosana

Colloids and Surfaces A 554 (2018) 245ndash252

Este mecanismo de estabilizaccedilatildeo eacute chamado de estabilizaccedilatildeo esteacutericaLeitura recomendada httpswwwmaxwellvracpuc-riobr1160811608_5PDF

Solubilidade da Siacutelica Amorfa em Aacutegua

bull SiO2(s amorfa) + 2H2O(l)rarrH4SiO4

bull ∆119867119903= ∆119867119901119903119900119889119906119905119900119904 minus ∆119867119903119890119886119892119890119899119905119890119904= minus3491 minus

minus21594 + 2 minus68315 =+ 347119896119888119886119897119898119900119897minus1 119886 298119870 rarr endoteacutermica

bull ∆119866119903= +4044 119896119888119886119897mol-1 a 298 K

bull ∆119866 = minus119877119879119897119899119870 there4 119870 = 10minus296

Faure G Inorganic Geochemistry p246

K em funccedilatildeo da Temperatura

bull 1198790119879

119889119897119899 119870 =∆119867119903

0

1198771198790119879 119889119879

1198792

bull 119897119900119892119870119879 = 1198971199001198921198701198790 minus∆119867119903

0

2305119877

1

119879minus

1

29815

Corrosatildeo (Etching) SiO2

Xiaoge Gregory Zhang Elecrochemistry of Silicon and Its Oxides p 142-165

Corrosatildeo em funccedilatildeo da Estrutura no Estado Soacutelido

densid

ade

Mecanismo Proposto

Corrosatildeo em Meio Baacutesico

Soluccedilatildeo de Fluoreto

Journal of Fluorine Chemistry 24 (1984) 175-190

Diagrama de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para Iacuteons fluoreto

Soluccedilatildeo de Fluoreto

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Diagrama Completo de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para o Fluoreto

Corrosatildeo na Presenccedila de Fluoreto

Mecanismo Proposto de Corrosatildeo por Fluoreto

Corrosatildeo do Quartzo na Presenccedila de Fluoreto

[F] = 3m

[F] = 1m

[F] = 01m

[F-1]

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Aplicando a Corrosatildeo Controlada (Etching)Construccedilatildeo via Fotolitografia de um Transistor de Efeito de Campo

Metal-Oacutexido-Semicondutor (TECMOS ou MOSFET)

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

httpbwrcseecsberkeleyeduClassesicdesignee141_s02LecturesLecture5-Manufacturingpdf

Litografia = processo de transferecircncia de um padratildeo de uma maacutescara do circuito projetado(Foto)Resiste (photoresist) = poliacutemero fotossensiacutevel (ao UV de vaacutecuo λlt190nm) usado para proteger de ataque corrosivo Etching = corrosatildeo controlada de um material usando agentes quiacutemicos ou plasma reativo

Construiacutedo Microdispositivos Baseado emCorrosatildeo Controlada com Plasma de XeF2 vs F2

F2 vs XeF2

Menor rugosidade e melhor perfil das bordas

Page 20: Sílica Cristalina vs Não-Cristalina Estrutura: Projeção 2D

Q

Q

Q

anorthite -quartzo

Heliyon 3 (2017) e00294 doi 101016jheliyon2017 e00294

PalhasFontes de Siacutelica

Palha de Arroz

Siacutelica na Palha

Nanopartiacuteculas de SiO2

Quiacutemica Nova (Impresso) 33 2010 p 794 - 797

SiacutelicaCasca de Arroz e Seus Usos

Materiais para Construccedilatildeo Civil

Aditivo de formulaccedilatildeo de pneus usando borracha natural e nitriacutelica com silanos Patente JP2011068784-A

Polipropileno reciclado reforccedilado com siacutelica de casca de arroz

Patente BR200810757-A2

A Nourbakhsha et al Industrial

Crops and Products 33 (2011) 183ndash187

Produccedilatildeo Carboteacutermica de Sieletrocircnico

por meio da Cinza de Palha de Arroz

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

SiO2+CrarrSi+CO2

Green Chem 2015 17 3931

Siacutelica Biogecircnica Esponjas

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

Suberites domuncula

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-NC-ND

SilicateiacutenaSiacutetio Ativo

Espiacuteculas de Esponjas

Espiacutecula basal gigante deMonoraphis Chuni (11000 anos)

Utilizando as Espiacuteculas

Journal of Archaeological Science 37 9 2010 2179-2187

Carga Liacutequida Superficial e Equiliacutebrio Aacutecido-Base de Bronsted-Lowry na Superfiacutecie da SiO2

Si+4

O2-

silanol

Xiaoge Gregory Zhang Electrochemistry of Silicon and Its Oxides p 152-153

Superfiacutecie da Siacutelica

Equiliacutebrio Aacutecido-Base na SuperfiacutecieModelo da Tripla Dupla Camada

Eleacutetrica

C1 e C2 satildeo capacitacircncias119862119894 = ∆120590119894 ΔΨ119894

minus1

Respectivos potenciais interfaciais

Respectivas densidades de Carga

Potencial Superficial Potencial Zeta

Potencial Isoeleacutetrico = 0 densidade de carga liacutequida na superfiacutecie eacute zero

Importacircncia do Potencial Zeta (ζ)Estabilidade Coloidal ζ mV

Aglomeraccedilatildeo Maacutexima Precipitaccedilatildeo

0 ateacute 3

Forte Aglomeraccedilatildeo e Precipitaccedilatildeo

-5 ateacute 5

Valor Limite para iniciar Aglomeraccedilatildeo

-10 ateacute -15

Valor Limite para obter uma dispersatildeo

-16 ateacute -30

Moderada Estabilidade -31 ateacute -40

Estabilidade Razoavelmente Boa

-41 ateacute -60

Muito boa estabilidade -61 ateacute -80

Excepcional Estabilidade -81 ateacute -100

Thomas M Riddick Control of Colloid Stability through Zeta Potential ZetandashMeter Inc 1968

Potencial Zeta e Estabilidade Coloidal

Fracamente agregado

Potencial ζ BaixoAlto

Alta Dispersatildeo Fortemente Agregado

Viscosidade

Tempo

Tensatildeo de Ruptura

Grupos Superficiais na Superfiacutecie da Siacutelica Responsaacuteveis pelas Cargas Superficiais

Adsorccedilatildeo de Poliacutemeros para Estabilizaccedilatildeo de Suspensatildeo Coloidal de Siacutelica

Quitosana

Colloids and Surfaces A 554 (2018) 245ndash252

Este mecanismo de estabilizaccedilatildeo eacute chamado de estabilizaccedilatildeo esteacutericaLeitura recomendada httpswwwmaxwellvracpuc-riobr1160811608_5PDF

Solubilidade da Siacutelica Amorfa em Aacutegua

bull SiO2(s amorfa) + 2H2O(l)rarrH4SiO4

bull ∆119867119903= ∆119867119901119903119900119889119906119905119900119904 minus ∆119867119903119890119886119892119890119899119905119890119904= minus3491 minus

minus21594 + 2 minus68315 =+ 347119896119888119886119897119898119900119897minus1 119886 298119870 rarr endoteacutermica

bull ∆119866119903= +4044 119896119888119886119897mol-1 a 298 K

bull ∆119866 = minus119877119879119897119899119870 there4 119870 = 10minus296

Faure G Inorganic Geochemistry p246

K em funccedilatildeo da Temperatura

bull 1198790119879

119889119897119899 119870 =∆119867119903

0

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1198792

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0

2305119877

1

119879minus

1

29815

Corrosatildeo (Etching) SiO2

Xiaoge Gregory Zhang Elecrochemistry of Silicon and Its Oxides p 142-165

Corrosatildeo em funccedilatildeo da Estrutura no Estado Soacutelido

densid

ade

Mecanismo Proposto

Corrosatildeo em Meio Baacutesico

Soluccedilatildeo de Fluoreto

Journal of Fluorine Chemistry 24 (1984) 175-190

Diagrama de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para Iacuteons fluoreto

Soluccedilatildeo de Fluoreto

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Diagrama Completo de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para o Fluoreto

Corrosatildeo na Presenccedila de Fluoreto

Mecanismo Proposto de Corrosatildeo por Fluoreto

Corrosatildeo do Quartzo na Presenccedila de Fluoreto

[F] = 3m

[F] = 1m

[F] = 01m

[F-1]

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Aplicando a Corrosatildeo Controlada (Etching)Construccedilatildeo via Fotolitografia de um Transistor de Efeito de Campo

Metal-Oacutexido-Semicondutor (TECMOS ou MOSFET)

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

httpbwrcseecsberkeleyeduClassesicdesignee141_s02LecturesLecture5-Manufacturingpdf

Litografia = processo de transferecircncia de um padratildeo de uma maacutescara do circuito projetado(Foto)Resiste (photoresist) = poliacutemero fotossensiacutevel (ao UV de vaacutecuo λlt190nm) usado para proteger de ataque corrosivo Etching = corrosatildeo controlada de um material usando agentes quiacutemicos ou plasma reativo

Construiacutedo Microdispositivos Baseado emCorrosatildeo Controlada com Plasma de XeF2 vs F2

F2 vs XeF2

Menor rugosidade e melhor perfil das bordas

Page 21: Sílica Cristalina vs Não-Cristalina Estrutura: Projeção 2D

PalhasFontes de Siacutelica

Palha de Arroz

Siacutelica na Palha

Nanopartiacuteculas de SiO2

Quiacutemica Nova (Impresso) 33 2010 p 794 - 797

SiacutelicaCasca de Arroz e Seus Usos

Materiais para Construccedilatildeo Civil

Aditivo de formulaccedilatildeo de pneus usando borracha natural e nitriacutelica com silanos Patente JP2011068784-A

Polipropileno reciclado reforccedilado com siacutelica de casca de arroz

Patente BR200810757-A2

A Nourbakhsha et al Industrial

Crops and Products 33 (2011) 183ndash187

Produccedilatildeo Carboteacutermica de Sieletrocircnico

por meio da Cinza de Palha de Arroz

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

SiO2+CrarrSi+CO2

Green Chem 2015 17 3931

Siacutelica Biogecircnica Esponjas

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

Suberites domuncula

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-NC-ND

SilicateiacutenaSiacutetio Ativo

Espiacuteculas de Esponjas

Espiacutecula basal gigante deMonoraphis Chuni (11000 anos)

Utilizando as Espiacuteculas

Journal of Archaeological Science 37 9 2010 2179-2187

Carga Liacutequida Superficial e Equiliacutebrio Aacutecido-Base de Bronsted-Lowry na Superfiacutecie da SiO2

Si+4

O2-

silanol

Xiaoge Gregory Zhang Electrochemistry of Silicon and Its Oxides p 152-153

Superfiacutecie da Siacutelica

Equiliacutebrio Aacutecido-Base na SuperfiacutecieModelo da Tripla Dupla Camada

Eleacutetrica

C1 e C2 satildeo capacitacircncias119862119894 = ∆120590119894 ΔΨ119894

minus1

Respectivos potenciais interfaciais

Respectivas densidades de Carga

Potencial Superficial Potencial Zeta

Potencial Isoeleacutetrico = 0 densidade de carga liacutequida na superfiacutecie eacute zero

Importacircncia do Potencial Zeta (ζ)Estabilidade Coloidal ζ mV

Aglomeraccedilatildeo Maacutexima Precipitaccedilatildeo

0 ateacute 3

Forte Aglomeraccedilatildeo e Precipitaccedilatildeo

-5 ateacute 5

Valor Limite para iniciar Aglomeraccedilatildeo

-10 ateacute -15

Valor Limite para obter uma dispersatildeo

-16 ateacute -30

Moderada Estabilidade -31 ateacute -40

Estabilidade Razoavelmente Boa

-41 ateacute -60

Muito boa estabilidade -61 ateacute -80

Excepcional Estabilidade -81 ateacute -100

Thomas M Riddick Control of Colloid Stability through Zeta Potential ZetandashMeter Inc 1968

Potencial Zeta e Estabilidade Coloidal

Fracamente agregado

Potencial ζ BaixoAlto

Alta Dispersatildeo Fortemente Agregado

Viscosidade

Tempo

Tensatildeo de Ruptura

Grupos Superficiais na Superfiacutecie da Siacutelica Responsaacuteveis pelas Cargas Superficiais

Adsorccedilatildeo de Poliacutemeros para Estabilizaccedilatildeo de Suspensatildeo Coloidal de Siacutelica

Quitosana

Colloids and Surfaces A 554 (2018) 245ndash252

Este mecanismo de estabilizaccedilatildeo eacute chamado de estabilizaccedilatildeo esteacutericaLeitura recomendada httpswwwmaxwellvracpuc-riobr1160811608_5PDF

Solubilidade da Siacutelica Amorfa em Aacutegua

bull SiO2(s amorfa) + 2H2O(l)rarrH4SiO4

bull ∆119867119903= ∆119867119901119903119900119889119906119905119900119904 minus ∆119867119903119890119886119892119890119899119905119890119904= minus3491 minus

minus21594 + 2 minus68315 =+ 347119896119888119886119897119898119900119897minus1 119886 298119870 rarr endoteacutermica

bull ∆119866119903= +4044 119896119888119886119897mol-1 a 298 K

bull ∆119866 = minus119877119879119897119899119870 there4 119870 = 10minus296

Faure G Inorganic Geochemistry p246

K em funccedilatildeo da Temperatura

bull 1198790119879

119889119897119899 119870 =∆119867119903

0

1198771198790119879 119889119879

1198792

bull 119897119900119892119870119879 = 1198971199001198921198701198790 minus∆119867119903

0

2305119877

1

119879minus

1

29815

Corrosatildeo (Etching) SiO2

Xiaoge Gregory Zhang Elecrochemistry of Silicon and Its Oxides p 142-165

Corrosatildeo em funccedilatildeo da Estrutura no Estado Soacutelido

densid

ade

Mecanismo Proposto

Corrosatildeo em Meio Baacutesico

Soluccedilatildeo de Fluoreto

Journal of Fluorine Chemistry 24 (1984) 175-190

Diagrama de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para Iacuteons fluoreto

Soluccedilatildeo de Fluoreto

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Diagrama Completo de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para o Fluoreto

Corrosatildeo na Presenccedila de Fluoreto

Mecanismo Proposto de Corrosatildeo por Fluoreto

Corrosatildeo do Quartzo na Presenccedila de Fluoreto

[F] = 3m

[F] = 1m

[F] = 01m

[F-1]

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Aplicando a Corrosatildeo Controlada (Etching)Construccedilatildeo via Fotolitografia de um Transistor de Efeito de Campo

Metal-Oacutexido-Semicondutor (TECMOS ou MOSFET)

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

httpbwrcseecsberkeleyeduClassesicdesignee141_s02LecturesLecture5-Manufacturingpdf

Litografia = processo de transferecircncia de um padratildeo de uma maacutescara do circuito projetado(Foto)Resiste (photoresist) = poliacutemero fotossensiacutevel (ao UV de vaacutecuo λlt190nm) usado para proteger de ataque corrosivo Etching = corrosatildeo controlada de um material usando agentes quiacutemicos ou plasma reativo

Construiacutedo Microdispositivos Baseado emCorrosatildeo Controlada com Plasma de XeF2 vs F2

F2 vs XeF2

Menor rugosidade e melhor perfil das bordas

Page 22: Sílica Cristalina vs Não-Cristalina Estrutura: Projeção 2D

SiacutelicaCasca de Arroz e Seus Usos

Materiais para Construccedilatildeo Civil

Aditivo de formulaccedilatildeo de pneus usando borracha natural e nitriacutelica com silanos Patente JP2011068784-A

Polipropileno reciclado reforccedilado com siacutelica de casca de arroz

Patente BR200810757-A2

A Nourbakhsha et al Industrial

Crops and Products 33 (2011) 183ndash187

Produccedilatildeo Carboteacutermica de Sieletrocircnico

por meio da Cinza de Palha de Arroz

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

SiO2+CrarrSi+CO2

Green Chem 2015 17 3931

Siacutelica Biogecircnica Esponjas

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

Suberites domuncula

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-NC-ND

SilicateiacutenaSiacutetio Ativo

Espiacuteculas de Esponjas

Espiacutecula basal gigante deMonoraphis Chuni (11000 anos)

Utilizando as Espiacuteculas

Journal of Archaeological Science 37 9 2010 2179-2187

Carga Liacutequida Superficial e Equiliacutebrio Aacutecido-Base de Bronsted-Lowry na Superfiacutecie da SiO2

Si+4

O2-

silanol

Xiaoge Gregory Zhang Electrochemistry of Silicon and Its Oxides p 152-153

Superfiacutecie da Siacutelica

Equiliacutebrio Aacutecido-Base na SuperfiacutecieModelo da Tripla Dupla Camada

Eleacutetrica

C1 e C2 satildeo capacitacircncias119862119894 = ∆120590119894 ΔΨ119894

minus1

Respectivos potenciais interfaciais

Respectivas densidades de Carga

Potencial Superficial Potencial Zeta

Potencial Isoeleacutetrico = 0 densidade de carga liacutequida na superfiacutecie eacute zero

Importacircncia do Potencial Zeta (ζ)Estabilidade Coloidal ζ mV

Aglomeraccedilatildeo Maacutexima Precipitaccedilatildeo

0 ateacute 3

Forte Aglomeraccedilatildeo e Precipitaccedilatildeo

-5 ateacute 5

Valor Limite para iniciar Aglomeraccedilatildeo

-10 ateacute -15

Valor Limite para obter uma dispersatildeo

-16 ateacute -30

Moderada Estabilidade -31 ateacute -40

Estabilidade Razoavelmente Boa

-41 ateacute -60

Muito boa estabilidade -61 ateacute -80

Excepcional Estabilidade -81 ateacute -100

Thomas M Riddick Control of Colloid Stability through Zeta Potential ZetandashMeter Inc 1968

Potencial Zeta e Estabilidade Coloidal

Fracamente agregado

Potencial ζ BaixoAlto

Alta Dispersatildeo Fortemente Agregado

Viscosidade

Tempo

Tensatildeo de Ruptura

Grupos Superficiais na Superfiacutecie da Siacutelica Responsaacuteveis pelas Cargas Superficiais

Adsorccedilatildeo de Poliacutemeros para Estabilizaccedilatildeo de Suspensatildeo Coloidal de Siacutelica

Quitosana

Colloids and Surfaces A 554 (2018) 245ndash252

Este mecanismo de estabilizaccedilatildeo eacute chamado de estabilizaccedilatildeo esteacutericaLeitura recomendada httpswwwmaxwellvracpuc-riobr1160811608_5PDF

Solubilidade da Siacutelica Amorfa em Aacutegua

bull SiO2(s amorfa) + 2H2O(l)rarrH4SiO4

bull ∆119867119903= ∆119867119901119903119900119889119906119905119900119904 minus ∆119867119903119890119886119892119890119899119905119890119904= minus3491 minus

minus21594 + 2 minus68315 =+ 347119896119888119886119897119898119900119897minus1 119886 298119870 rarr endoteacutermica

bull ∆119866119903= +4044 119896119888119886119897mol-1 a 298 K

bull ∆119866 = minus119877119879119897119899119870 there4 119870 = 10minus296

Faure G Inorganic Geochemistry p246

K em funccedilatildeo da Temperatura

bull 1198790119879

119889119897119899 119870 =∆119867119903

0

1198771198790119879 119889119879

1198792

bull 119897119900119892119870119879 = 1198971199001198921198701198790 minus∆119867119903

0

2305119877

1

119879minus

1

29815

Corrosatildeo (Etching) SiO2

Xiaoge Gregory Zhang Elecrochemistry of Silicon and Its Oxides p 142-165

Corrosatildeo em funccedilatildeo da Estrutura no Estado Soacutelido

densid

ade

Mecanismo Proposto

Corrosatildeo em Meio Baacutesico

Soluccedilatildeo de Fluoreto

Journal of Fluorine Chemistry 24 (1984) 175-190

Diagrama de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para Iacuteons fluoreto

Soluccedilatildeo de Fluoreto

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Diagrama Completo de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para o Fluoreto

Corrosatildeo na Presenccedila de Fluoreto

Mecanismo Proposto de Corrosatildeo por Fluoreto

Corrosatildeo do Quartzo na Presenccedila de Fluoreto

[F] = 3m

[F] = 1m

[F] = 01m

[F-1]

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Aplicando a Corrosatildeo Controlada (Etching)Construccedilatildeo via Fotolitografia de um Transistor de Efeito de Campo

Metal-Oacutexido-Semicondutor (TECMOS ou MOSFET)

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

httpbwrcseecsberkeleyeduClassesicdesignee141_s02LecturesLecture5-Manufacturingpdf

Litografia = processo de transferecircncia de um padratildeo de uma maacutescara do circuito projetado(Foto)Resiste (photoresist) = poliacutemero fotossensiacutevel (ao UV de vaacutecuo λlt190nm) usado para proteger de ataque corrosivo Etching = corrosatildeo controlada de um material usando agentes quiacutemicos ou plasma reativo

Construiacutedo Microdispositivos Baseado emCorrosatildeo Controlada com Plasma de XeF2 vs F2

F2 vs XeF2

Menor rugosidade e melhor perfil das bordas

Page 23: Sílica Cristalina vs Não-Cristalina Estrutura: Projeção 2D

Produccedilatildeo Carboteacutermica de Sieletrocircnico

por meio da Cinza de Palha de Arroz

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SiO2+CrarrSi+CO2

Green Chem 2015 17 3931

Siacutelica Biogecircnica Esponjas

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

Suberites domuncula

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-NC-ND

SilicateiacutenaSiacutetio Ativo

Espiacuteculas de Esponjas

Espiacutecula basal gigante deMonoraphis Chuni (11000 anos)

Utilizando as Espiacuteculas

Journal of Archaeological Science 37 9 2010 2179-2187

Carga Liacutequida Superficial e Equiliacutebrio Aacutecido-Base de Bronsted-Lowry na Superfiacutecie da SiO2

Si+4

O2-

silanol

Xiaoge Gregory Zhang Electrochemistry of Silicon and Its Oxides p 152-153

Superfiacutecie da Siacutelica

Equiliacutebrio Aacutecido-Base na SuperfiacutecieModelo da Tripla Dupla Camada

Eleacutetrica

C1 e C2 satildeo capacitacircncias119862119894 = ∆120590119894 ΔΨ119894

minus1

Respectivos potenciais interfaciais

Respectivas densidades de Carga

Potencial Superficial Potencial Zeta

Potencial Isoeleacutetrico = 0 densidade de carga liacutequida na superfiacutecie eacute zero

Importacircncia do Potencial Zeta (ζ)Estabilidade Coloidal ζ mV

Aglomeraccedilatildeo Maacutexima Precipitaccedilatildeo

0 ateacute 3

Forte Aglomeraccedilatildeo e Precipitaccedilatildeo

-5 ateacute 5

Valor Limite para iniciar Aglomeraccedilatildeo

-10 ateacute -15

Valor Limite para obter uma dispersatildeo

-16 ateacute -30

Moderada Estabilidade -31 ateacute -40

Estabilidade Razoavelmente Boa

-41 ateacute -60

Muito boa estabilidade -61 ateacute -80

Excepcional Estabilidade -81 ateacute -100

Thomas M Riddick Control of Colloid Stability through Zeta Potential ZetandashMeter Inc 1968

Potencial Zeta e Estabilidade Coloidal

Fracamente agregado

Potencial ζ BaixoAlto

Alta Dispersatildeo Fortemente Agregado

Viscosidade

Tempo

Tensatildeo de Ruptura

Grupos Superficiais na Superfiacutecie da Siacutelica Responsaacuteveis pelas Cargas Superficiais

Adsorccedilatildeo de Poliacutemeros para Estabilizaccedilatildeo de Suspensatildeo Coloidal de Siacutelica

Quitosana

Colloids and Surfaces A 554 (2018) 245ndash252

Este mecanismo de estabilizaccedilatildeo eacute chamado de estabilizaccedilatildeo esteacutericaLeitura recomendada httpswwwmaxwellvracpuc-riobr1160811608_5PDF

Solubilidade da Siacutelica Amorfa em Aacutegua

bull SiO2(s amorfa) + 2H2O(l)rarrH4SiO4

bull ∆119867119903= ∆119867119901119903119900119889119906119905119900119904 minus ∆119867119903119890119886119892119890119899119905119890119904= minus3491 minus

minus21594 + 2 minus68315 =+ 347119896119888119886119897119898119900119897minus1 119886 298119870 rarr endoteacutermica

bull ∆119866119903= +4044 119896119888119886119897mol-1 a 298 K

bull ∆119866 = minus119877119879119897119899119870 there4 119870 = 10minus296

Faure G Inorganic Geochemistry p246

K em funccedilatildeo da Temperatura

bull 1198790119879

119889119897119899 119870 =∆119867119903

0

1198771198790119879 119889119879

1198792

bull 119897119900119892119870119879 = 1198971199001198921198701198790 minus∆119867119903

0

2305119877

1

119879minus

1

29815

Corrosatildeo (Etching) SiO2

Xiaoge Gregory Zhang Elecrochemistry of Silicon and Its Oxides p 142-165

Corrosatildeo em funccedilatildeo da Estrutura no Estado Soacutelido

densid

ade

Mecanismo Proposto

Corrosatildeo em Meio Baacutesico

Soluccedilatildeo de Fluoreto

Journal of Fluorine Chemistry 24 (1984) 175-190

Diagrama de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para Iacuteons fluoreto

Soluccedilatildeo de Fluoreto

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Diagrama Completo de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para o Fluoreto

Corrosatildeo na Presenccedila de Fluoreto

Mecanismo Proposto de Corrosatildeo por Fluoreto

Corrosatildeo do Quartzo na Presenccedila de Fluoreto

[F] = 3m

[F] = 1m

[F] = 01m

[F-1]

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Aplicando a Corrosatildeo Controlada (Etching)Construccedilatildeo via Fotolitografia de um Transistor de Efeito de Campo

Metal-Oacutexido-Semicondutor (TECMOS ou MOSFET)

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

httpbwrcseecsberkeleyeduClassesicdesignee141_s02LecturesLecture5-Manufacturingpdf

Litografia = processo de transferecircncia de um padratildeo de uma maacutescara do circuito projetado(Foto)Resiste (photoresist) = poliacutemero fotossensiacutevel (ao UV de vaacutecuo λlt190nm) usado para proteger de ataque corrosivo Etching = corrosatildeo controlada de um material usando agentes quiacutemicos ou plasma reativo

Construiacutedo Microdispositivos Baseado emCorrosatildeo Controlada com Plasma de XeF2 vs F2

F2 vs XeF2

Menor rugosidade e melhor perfil das bordas

Page 24: Sílica Cristalina vs Não-Cristalina Estrutura: Projeção 2D

Siacutelica Biogecircnica Esponjas

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Suberites domuncula

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SilicateiacutenaSiacutetio Ativo

Espiacuteculas de Esponjas

Espiacutecula basal gigante deMonoraphis Chuni (11000 anos)

Utilizando as Espiacuteculas

Journal of Archaeological Science 37 9 2010 2179-2187

Carga Liacutequida Superficial e Equiliacutebrio Aacutecido-Base de Bronsted-Lowry na Superfiacutecie da SiO2

Si+4

O2-

silanol

Xiaoge Gregory Zhang Electrochemistry of Silicon and Its Oxides p 152-153

Superfiacutecie da Siacutelica

Equiliacutebrio Aacutecido-Base na SuperfiacutecieModelo da Tripla Dupla Camada

Eleacutetrica

C1 e C2 satildeo capacitacircncias119862119894 = ∆120590119894 ΔΨ119894

minus1

Respectivos potenciais interfaciais

Respectivas densidades de Carga

Potencial Superficial Potencial Zeta

Potencial Isoeleacutetrico = 0 densidade de carga liacutequida na superfiacutecie eacute zero

Importacircncia do Potencial Zeta (ζ)Estabilidade Coloidal ζ mV

Aglomeraccedilatildeo Maacutexima Precipitaccedilatildeo

0 ateacute 3

Forte Aglomeraccedilatildeo e Precipitaccedilatildeo

-5 ateacute 5

Valor Limite para iniciar Aglomeraccedilatildeo

-10 ateacute -15

Valor Limite para obter uma dispersatildeo

-16 ateacute -30

Moderada Estabilidade -31 ateacute -40

Estabilidade Razoavelmente Boa

-41 ateacute -60

Muito boa estabilidade -61 ateacute -80

Excepcional Estabilidade -81 ateacute -100

Thomas M Riddick Control of Colloid Stability through Zeta Potential ZetandashMeter Inc 1968

Potencial Zeta e Estabilidade Coloidal

Fracamente agregado

Potencial ζ BaixoAlto

Alta Dispersatildeo Fortemente Agregado

Viscosidade

Tempo

Tensatildeo de Ruptura

Grupos Superficiais na Superfiacutecie da Siacutelica Responsaacuteveis pelas Cargas Superficiais

Adsorccedilatildeo de Poliacutemeros para Estabilizaccedilatildeo de Suspensatildeo Coloidal de Siacutelica

Quitosana

Colloids and Surfaces A 554 (2018) 245ndash252

Este mecanismo de estabilizaccedilatildeo eacute chamado de estabilizaccedilatildeo esteacutericaLeitura recomendada httpswwwmaxwellvracpuc-riobr1160811608_5PDF

Solubilidade da Siacutelica Amorfa em Aacutegua

bull SiO2(s amorfa) + 2H2O(l)rarrH4SiO4

bull ∆119867119903= ∆119867119901119903119900119889119906119905119900119904 minus ∆119867119903119890119886119892119890119899119905119890119904= minus3491 minus

minus21594 + 2 minus68315 =+ 347119896119888119886119897119898119900119897minus1 119886 298119870 rarr endoteacutermica

bull ∆119866119903= +4044 119896119888119886119897mol-1 a 298 K

bull ∆119866 = minus119877119879119897119899119870 there4 119870 = 10minus296

Faure G Inorganic Geochemistry p246

K em funccedilatildeo da Temperatura

bull 1198790119879

119889119897119899 119870 =∆119867119903

0

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1

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Corrosatildeo (Etching) SiO2

Xiaoge Gregory Zhang Elecrochemistry of Silicon and Its Oxides p 142-165

Corrosatildeo em funccedilatildeo da Estrutura no Estado Soacutelido

densid

ade

Mecanismo Proposto

Corrosatildeo em Meio Baacutesico

Soluccedilatildeo de Fluoreto

Journal of Fluorine Chemistry 24 (1984) 175-190

Diagrama de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para Iacuteons fluoreto

Soluccedilatildeo de Fluoreto

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Diagrama Completo de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para o Fluoreto

Corrosatildeo na Presenccedila de Fluoreto

Mecanismo Proposto de Corrosatildeo por Fluoreto

Corrosatildeo do Quartzo na Presenccedila de Fluoreto

[F] = 3m

[F] = 1m

[F] = 01m

[F-1]

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Aplicando a Corrosatildeo Controlada (Etching)Construccedilatildeo via Fotolitografia de um Transistor de Efeito de Campo

Metal-Oacutexido-Semicondutor (TECMOS ou MOSFET)

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httpbwrcseecsberkeleyeduClassesicdesignee141_s02LecturesLecture5-Manufacturingpdf

Litografia = processo de transferecircncia de um padratildeo de uma maacutescara do circuito projetado(Foto)Resiste (photoresist) = poliacutemero fotossensiacutevel (ao UV de vaacutecuo λlt190nm) usado para proteger de ataque corrosivo Etching = corrosatildeo controlada de um material usando agentes quiacutemicos ou plasma reativo

Construiacutedo Microdispositivos Baseado emCorrosatildeo Controlada com Plasma de XeF2 vs F2

F2 vs XeF2

Menor rugosidade e melhor perfil das bordas

Page 25: Sílica Cristalina vs Não-Cristalina Estrutura: Projeção 2D

SilicateiacutenaSiacutetio Ativo

Espiacuteculas de Esponjas

Espiacutecula basal gigante deMonoraphis Chuni (11000 anos)

Utilizando as Espiacuteculas

Journal of Archaeological Science 37 9 2010 2179-2187

Carga Liacutequida Superficial e Equiliacutebrio Aacutecido-Base de Bronsted-Lowry na Superfiacutecie da SiO2

Si+4

O2-

silanol

Xiaoge Gregory Zhang Electrochemistry of Silicon and Its Oxides p 152-153

Superfiacutecie da Siacutelica

Equiliacutebrio Aacutecido-Base na SuperfiacutecieModelo da Tripla Dupla Camada

Eleacutetrica

C1 e C2 satildeo capacitacircncias119862119894 = ∆120590119894 ΔΨ119894

minus1

Respectivos potenciais interfaciais

Respectivas densidades de Carga

Potencial Superficial Potencial Zeta

Potencial Isoeleacutetrico = 0 densidade de carga liacutequida na superfiacutecie eacute zero

Importacircncia do Potencial Zeta (ζ)Estabilidade Coloidal ζ mV

Aglomeraccedilatildeo Maacutexima Precipitaccedilatildeo

0 ateacute 3

Forte Aglomeraccedilatildeo e Precipitaccedilatildeo

-5 ateacute 5

Valor Limite para iniciar Aglomeraccedilatildeo

-10 ateacute -15

Valor Limite para obter uma dispersatildeo

-16 ateacute -30

Moderada Estabilidade -31 ateacute -40

Estabilidade Razoavelmente Boa

-41 ateacute -60

Muito boa estabilidade -61 ateacute -80

Excepcional Estabilidade -81 ateacute -100

Thomas M Riddick Control of Colloid Stability through Zeta Potential ZetandashMeter Inc 1968

Potencial Zeta e Estabilidade Coloidal

Fracamente agregado

Potencial ζ BaixoAlto

Alta Dispersatildeo Fortemente Agregado

Viscosidade

Tempo

Tensatildeo de Ruptura

Grupos Superficiais na Superfiacutecie da Siacutelica Responsaacuteveis pelas Cargas Superficiais

Adsorccedilatildeo de Poliacutemeros para Estabilizaccedilatildeo de Suspensatildeo Coloidal de Siacutelica

Quitosana

Colloids and Surfaces A 554 (2018) 245ndash252

Este mecanismo de estabilizaccedilatildeo eacute chamado de estabilizaccedilatildeo esteacutericaLeitura recomendada httpswwwmaxwellvracpuc-riobr1160811608_5PDF

Solubilidade da Siacutelica Amorfa em Aacutegua

bull SiO2(s amorfa) + 2H2O(l)rarrH4SiO4

bull ∆119867119903= ∆119867119901119903119900119889119906119905119900119904 minus ∆119867119903119890119886119892119890119899119905119890119904= minus3491 minus

minus21594 + 2 minus68315 =+ 347119896119888119886119897119898119900119897minus1 119886 298119870 rarr endoteacutermica

bull ∆119866119903= +4044 119896119888119886119897mol-1 a 298 K

bull ∆119866 = minus119877119879119897119899119870 there4 119870 = 10minus296

Faure G Inorganic Geochemistry p246

K em funccedilatildeo da Temperatura

bull 1198790119879

119889119897119899 119870 =∆119867119903

0

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0

2305119877

1

119879minus

1

29815

Corrosatildeo (Etching) SiO2

Xiaoge Gregory Zhang Elecrochemistry of Silicon and Its Oxides p 142-165

Corrosatildeo em funccedilatildeo da Estrutura no Estado Soacutelido

densid

ade

Mecanismo Proposto

Corrosatildeo em Meio Baacutesico

Soluccedilatildeo de Fluoreto

Journal of Fluorine Chemistry 24 (1984) 175-190

Diagrama de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para Iacuteons fluoreto

Soluccedilatildeo de Fluoreto

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Diagrama Completo de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para o Fluoreto

Corrosatildeo na Presenccedila de Fluoreto

Mecanismo Proposto de Corrosatildeo por Fluoreto

Corrosatildeo do Quartzo na Presenccedila de Fluoreto

[F] = 3m

[F] = 1m

[F] = 01m

[F-1]

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Aplicando a Corrosatildeo Controlada (Etching)Construccedilatildeo via Fotolitografia de um Transistor de Efeito de Campo

Metal-Oacutexido-Semicondutor (TECMOS ou MOSFET)

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httpbwrcseecsberkeleyeduClassesicdesignee141_s02LecturesLecture5-Manufacturingpdf

Litografia = processo de transferecircncia de um padratildeo de uma maacutescara do circuito projetado(Foto)Resiste (photoresist) = poliacutemero fotossensiacutevel (ao UV de vaacutecuo λlt190nm) usado para proteger de ataque corrosivo Etching = corrosatildeo controlada de um material usando agentes quiacutemicos ou plasma reativo

Construiacutedo Microdispositivos Baseado emCorrosatildeo Controlada com Plasma de XeF2 vs F2

F2 vs XeF2

Menor rugosidade e melhor perfil das bordas

Page 26: Sílica Cristalina vs Não-Cristalina Estrutura: Projeção 2D

Espiacuteculas de Esponjas

Espiacutecula basal gigante deMonoraphis Chuni (11000 anos)

Utilizando as Espiacuteculas

Journal of Archaeological Science 37 9 2010 2179-2187

Carga Liacutequida Superficial e Equiliacutebrio Aacutecido-Base de Bronsted-Lowry na Superfiacutecie da SiO2

Si+4

O2-

silanol

Xiaoge Gregory Zhang Electrochemistry of Silicon and Its Oxides p 152-153

Superfiacutecie da Siacutelica

Equiliacutebrio Aacutecido-Base na SuperfiacutecieModelo da Tripla Dupla Camada

Eleacutetrica

C1 e C2 satildeo capacitacircncias119862119894 = ∆120590119894 ΔΨ119894

minus1

Respectivos potenciais interfaciais

Respectivas densidades de Carga

Potencial Superficial Potencial Zeta

Potencial Isoeleacutetrico = 0 densidade de carga liacutequida na superfiacutecie eacute zero

Importacircncia do Potencial Zeta (ζ)Estabilidade Coloidal ζ mV

Aglomeraccedilatildeo Maacutexima Precipitaccedilatildeo

0 ateacute 3

Forte Aglomeraccedilatildeo e Precipitaccedilatildeo

-5 ateacute 5

Valor Limite para iniciar Aglomeraccedilatildeo

-10 ateacute -15

Valor Limite para obter uma dispersatildeo

-16 ateacute -30

Moderada Estabilidade -31 ateacute -40

Estabilidade Razoavelmente Boa

-41 ateacute -60

Muito boa estabilidade -61 ateacute -80

Excepcional Estabilidade -81 ateacute -100

Thomas M Riddick Control of Colloid Stability through Zeta Potential ZetandashMeter Inc 1968

Potencial Zeta e Estabilidade Coloidal

Fracamente agregado

Potencial ζ BaixoAlto

Alta Dispersatildeo Fortemente Agregado

Viscosidade

Tempo

Tensatildeo de Ruptura

Grupos Superficiais na Superfiacutecie da Siacutelica Responsaacuteveis pelas Cargas Superficiais

Adsorccedilatildeo de Poliacutemeros para Estabilizaccedilatildeo de Suspensatildeo Coloidal de Siacutelica

Quitosana

Colloids and Surfaces A 554 (2018) 245ndash252

Este mecanismo de estabilizaccedilatildeo eacute chamado de estabilizaccedilatildeo esteacutericaLeitura recomendada httpswwwmaxwellvracpuc-riobr1160811608_5PDF

Solubilidade da Siacutelica Amorfa em Aacutegua

bull SiO2(s amorfa) + 2H2O(l)rarrH4SiO4

bull ∆119867119903= ∆119867119901119903119900119889119906119905119900119904 minus ∆119867119903119890119886119892119890119899119905119890119904= minus3491 minus

minus21594 + 2 minus68315 =+ 347119896119888119886119897119898119900119897minus1 119886 298119870 rarr endoteacutermica

bull ∆119866119903= +4044 119896119888119886119897mol-1 a 298 K

bull ∆119866 = minus119877119879119897119899119870 there4 119870 = 10minus296

Faure G Inorganic Geochemistry p246

K em funccedilatildeo da Temperatura

bull 1198790119879

119889119897119899 119870 =∆119867119903

0

1198771198790119879 119889119879

1198792

bull 119897119900119892119870119879 = 1198971199001198921198701198790 minus∆119867119903

0

2305119877

1

119879minus

1

29815

Corrosatildeo (Etching) SiO2

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Corrosatildeo em funccedilatildeo da Estrutura no Estado Soacutelido

densid

ade

Mecanismo Proposto

Corrosatildeo em Meio Baacutesico

Soluccedilatildeo de Fluoreto

Journal of Fluorine Chemistry 24 (1984) 175-190

Diagrama de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para Iacuteons fluoreto

Soluccedilatildeo de Fluoreto

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Diagrama Completo de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para o Fluoreto

Corrosatildeo na Presenccedila de Fluoreto

Mecanismo Proposto de Corrosatildeo por Fluoreto

Corrosatildeo do Quartzo na Presenccedila de Fluoreto

[F] = 3m

[F] = 1m

[F] = 01m

[F-1]

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Aplicando a Corrosatildeo Controlada (Etching)Construccedilatildeo via Fotolitografia de um Transistor de Efeito de Campo

Metal-Oacutexido-Semicondutor (TECMOS ou MOSFET)

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Litografia = processo de transferecircncia de um padratildeo de uma maacutescara do circuito projetado(Foto)Resiste (photoresist) = poliacutemero fotossensiacutevel (ao UV de vaacutecuo λlt190nm) usado para proteger de ataque corrosivo Etching = corrosatildeo controlada de um material usando agentes quiacutemicos ou plasma reativo

Construiacutedo Microdispositivos Baseado emCorrosatildeo Controlada com Plasma de XeF2 vs F2

F2 vs XeF2

Menor rugosidade e melhor perfil das bordas

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Utilizando as Espiacuteculas

Journal of Archaeological Science 37 9 2010 2179-2187

Carga Liacutequida Superficial e Equiliacutebrio Aacutecido-Base de Bronsted-Lowry na Superfiacutecie da SiO2

Si+4

O2-

silanol

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Superfiacutecie da Siacutelica

Equiliacutebrio Aacutecido-Base na SuperfiacutecieModelo da Tripla Dupla Camada

Eleacutetrica

C1 e C2 satildeo capacitacircncias119862119894 = ∆120590119894 ΔΨ119894

minus1

Respectivos potenciais interfaciais

Respectivas densidades de Carga

Potencial Superficial Potencial Zeta

Potencial Isoeleacutetrico = 0 densidade de carga liacutequida na superfiacutecie eacute zero

Importacircncia do Potencial Zeta (ζ)Estabilidade Coloidal ζ mV

Aglomeraccedilatildeo Maacutexima Precipitaccedilatildeo

0 ateacute 3

Forte Aglomeraccedilatildeo e Precipitaccedilatildeo

-5 ateacute 5

Valor Limite para iniciar Aglomeraccedilatildeo

-10 ateacute -15

Valor Limite para obter uma dispersatildeo

-16 ateacute -30

Moderada Estabilidade -31 ateacute -40

Estabilidade Razoavelmente Boa

-41 ateacute -60

Muito boa estabilidade -61 ateacute -80

Excepcional Estabilidade -81 ateacute -100

Thomas M Riddick Control of Colloid Stability through Zeta Potential ZetandashMeter Inc 1968

Potencial Zeta e Estabilidade Coloidal

Fracamente agregado

Potencial ζ BaixoAlto

Alta Dispersatildeo Fortemente Agregado

Viscosidade

Tempo

Tensatildeo de Ruptura

Grupos Superficiais na Superfiacutecie da Siacutelica Responsaacuteveis pelas Cargas Superficiais

Adsorccedilatildeo de Poliacutemeros para Estabilizaccedilatildeo de Suspensatildeo Coloidal de Siacutelica

Quitosana

Colloids and Surfaces A 554 (2018) 245ndash252

Este mecanismo de estabilizaccedilatildeo eacute chamado de estabilizaccedilatildeo esteacutericaLeitura recomendada httpswwwmaxwellvracpuc-riobr1160811608_5PDF

Solubilidade da Siacutelica Amorfa em Aacutegua

bull SiO2(s amorfa) + 2H2O(l)rarrH4SiO4

bull ∆119867119903= ∆119867119901119903119900119889119906119905119900119904 minus ∆119867119903119890119886119892119890119899119905119890119904= minus3491 minus

minus21594 + 2 minus68315 =+ 347119896119888119886119897119898119900119897minus1 119886 298119870 rarr endoteacutermica

bull ∆119866119903= +4044 119896119888119886119897mol-1 a 298 K

bull ∆119866 = minus119877119879119897119899119870 there4 119870 = 10minus296

Faure G Inorganic Geochemistry p246

K em funccedilatildeo da Temperatura

bull 1198790119879

119889119897119899 119870 =∆119867119903

0

1198771198790119879 119889119879

1198792

bull 119897119900119892119870119879 = 1198971199001198921198701198790 minus∆119867119903

0

2305119877

1

119879minus

1

29815

Corrosatildeo (Etching) SiO2

Xiaoge Gregory Zhang Elecrochemistry of Silicon and Its Oxides p 142-165

Corrosatildeo em funccedilatildeo da Estrutura no Estado Soacutelido

densid

ade

Mecanismo Proposto

Corrosatildeo em Meio Baacutesico

Soluccedilatildeo de Fluoreto

Journal of Fluorine Chemistry 24 (1984) 175-190

Diagrama de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para Iacuteons fluoreto

Soluccedilatildeo de Fluoreto

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Diagrama Completo de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para o Fluoreto

Corrosatildeo na Presenccedila de Fluoreto

Mecanismo Proposto de Corrosatildeo por Fluoreto

Corrosatildeo do Quartzo na Presenccedila de Fluoreto

[F] = 3m

[F] = 1m

[F] = 01m

[F-1]

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Aplicando a Corrosatildeo Controlada (Etching)Construccedilatildeo via Fotolitografia de um Transistor de Efeito de Campo

Metal-Oacutexido-Semicondutor (TECMOS ou MOSFET)

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

httpbwrcseecsberkeleyeduClassesicdesignee141_s02LecturesLecture5-Manufacturingpdf

Litografia = processo de transferecircncia de um padratildeo de uma maacutescara do circuito projetado(Foto)Resiste (photoresist) = poliacutemero fotossensiacutevel (ao UV de vaacutecuo λlt190nm) usado para proteger de ataque corrosivo Etching = corrosatildeo controlada de um material usando agentes quiacutemicos ou plasma reativo

Construiacutedo Microdispositivos Baseado emCorrosatildeo Controlada com Plasma de XeF2 vs F2

F2 vs XeF2

Menor rugosidade e melhor perfil das bordas

Page 28: Sílica Cristalina vs Não-Cristalina Estrutura: Projeção 2D

Carga Liacutequida Superficial e Equiliacutebrio Aacutecido-Base de Bronsted-Lowry na Superfiacutecie da SiO2

Si+4

O2-

silanol

Xiaoge Gregory Zhang Electrochemistry of Silicon and Its Oxides p 152-153

Superfiacutecie da Siacutelica

Equiliacutebrio Aacutecido-Base na SuperfiacutecieModelo da Tripla Dupla Camada

Eleacutetrica

C1 e C2 satildeo capacitacircncias119862119894 = ∆120590119894 ΔΨ119894

minus1

Respectivos potenciais interfaciais

Respectivas densidades de Carga

Potencial Superficial Potencial Zeta

Potencial Isoeleacutetrico = 0 densidade de carga liacutequida na superfiacutecie eacute zero

Importacircncia do Potencial Zeta (ζ)Estabilidade Coloidal ζ mV

Aglomeraccedilatildeo Maacutexima Precipitaccedilatildeo

0 ateacute 3

Forte Aglomeraccedilatildeo e Precipitaccedilatildeo

-5 ateacute 5

Valor Limite para iniciar Aglomeraccedilatildeo

-10 ateacute -15

Valor Limite para obter uma dispersatildeo

-16 ateacute -30

Moderada Estabilidade -31 ateacute -40

Estabilidade Razoavelmente Boa

-41 ateacute -60

Muito boa estabilidade -61 ateacute -80

Excepcional Estabilidade -81 ateacute -100

Thomas M Riddick Control of Colloid Stability through Zeta Potential ZetandashMeter Inc 1968

Potencial Zeta e Estabilidade Coloidal

Fracamente agregado

Potencial ζ BaixoAlto

Alta Dispersatildeo Fortemente Agregado

Viscosidade

Tempo

Tensatildeo de Ruptura

Grupos Superficiais na Superfiacutecie da Siacutelica Responsaacuteveis pelas Cargas Superficiais

Adsorccedilatildeo de Poliacutemeros para Estabilizaccedilatildeo de Suspensatildeo Coloidal de Siacutelica

Quitosana

Colloids and Surfaces A 554 (2018) 245ndash252

Este mecanismo de estabilizaccedilatildeo eacute chamado de estabilizaccedilatildeo esteacutericaLeitura recomendada httpswwwmaxwellvracpuc-riobr1160811608_5PDF

Solubilidade da Siacutelica Amorfa em Aacutegua

bull SiO2(s amorfa) + 2H2O(l)rarrH4SiO4

bull ∆119867119903= ∆119867119901119903119900119889119906119905119900119904 minus ∆119867119903119890119886119892119890119899119905119890119904= minus3491 minus

minus21594 + 2 minus68315 =+ 347119896119888119886119897119898119900119897minus1 119886 298119870 rarr endoteacutermica

bull ∆119866119903= +4044 119896119888119886119897mol-1 a 298 K

bull ∆119866 = minus119877119879119897119899119870 there4 119870 = 10minus296

Faure G Inorganic Geochemistry p246

K em funccedilatildeo da Temperatura

bull 1198790119879

119889119897119899 119870 =∆119867119903

0

1198771198790119879 119889119879

1198792

bull 119897119900119892119870119879 = 1198971199001198921198701198790 minus∆119867119903

0

2305119877

1

119879minus

1

29815

Corrosatildeo (Etching) SiO2

Xiaoge Gregory Zhang Elecrochemistry of Silicon and Its Oxides p 142-165

Corrosatildeo em funccedilatildeo da Estrutura no Estado Soacutelido

densid

ade

Mecanismo Proposto

Corrosatildeo em Meio Baacutesico

Soluccedilatildeo de Fluoreto

Journal of Fluorine Chemistry 24 (1984) 175-190

Diagrama de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para Iacuteons fluoreto

Soluccedilatildeo de Fluoreto

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Diagrama Completo de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para o Fluoreto

Corrosatildeo na Presenccedila de Fluoreto

Mecanismo Proposto de Corrosatildeo por Fluoreto

Corrosatildeo do Quartzo na Presenccedila de Fluoreto

[F] = 3m

[F] = 1m

[F] = 01m

[F-1]

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Aplicando a Corrosatildeo Controlada (Etching)Construccedilatildeo via Fotolitografia de um Transistor de Efeito de Campo

Metal-Oacutexido-Semicondutor (TECMOS ou MOSFET)

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

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Litografia = processo de transferecircncia de um padratildeo de uma maacutescara do circuito projetado(Foto)Resiste (photoresist) = poliacutemero fotossensiacutevel (ao UV de vaacutecuo λlt190nm) usado para proteger de ataque corrosivo Etching = corrosatildeo controlada de um material usando agentes quiacutemicos ou plasma reativo

Construiacutedo Microdispositivos Baseado emCorrosatildeo Controlada com Plasma de XeF2 vs F2

F2 vs XeF2

Menor rugosidade e melhor perfil das bordas

Page 29: Sílica Cristalina vs Não-Cristalina Estrutura: Projeção 2D

Superfiacutecie da Siacutelica

Equiliacutebrio Aacutecido-Base na SuperfiacutecieModelo da Tripla Dupla Camada

Eleacutetrica

C1 e C2 satildeo capacitacircncias119862119894 = ∆120590119894 ΔΨ119894

minus1

Respectivos potenciais interfaciais

Respectivas densidades de Carga

Potencial Superficial Potencial Zeta

Potencial Isoeleacutetrico = 0 densidade de carga liacutequida na superfiacutecie eacute zero

Importacircncia do Potencial Zeta (ζ)Estabilidade Coloidal ζ mV

Aglomeraccedilatildeo Maacutexima Precipitaccedilatildeo

0 ateacute 3

Forte Aglomeraccedilatildeo e Precipitaccedilatildeo

-5 ateacute 5

Valor Limite para iniciar Aglomeraccedilatildeo

-10 ateacute -15

Valor Limite para obter uma dispersatildeo

-16 ateacute -30

Moderada Estabilidade -31 ateacute -40

Estabilidade Razoavelmente Boa

-41 ateacute -60

Muito boa estabilidade -61 ateacute -80

Excepcional Estabilidade -81 ateacute -100

Thomas M Riddick Control of Colloid Stability through Zeta Potential ZetandashMeter Inc 1968

Potencial Zeta e Estabilidade Coloidal

Fracamente agregado

Potencial ζ BaixoAlto

Alta Dispersatildeo Fortemente Agregado

Viscosidade

Tempo

Tensatildeo de Ruptura

Grupos Superficiais na Superfiacutecie da Siacutelica Responsaacuteveis pelas Cargas Superficiais

Adsorccedilatildeo de Poliacutemeros para Estabilizaccedilatildeo de Suspensatildeo Coloidal de Siacutelica

Quitosana

Colloids and Surfaces A 554 (2018) 245ndash252

Este mecanismo de estabilizaccedilatildeo eacute chamado de estabilizaccedilatildeo esteacutericaLeitura recomendada httpswwwmaxwellvracpuc-riobr1160811608_5PDF

Solubilidade da Siacutelica Amorfa em Aacutegua

bull SiO2(s amorfa) + 2H2O(l)rarrH4SiO4

bull ∆119867119903= ∆119867119901119903119900119889119906119905119900119904 minus ∆119867119903119890119886119892119890119899119905119890119904= minus3491 minus

minus21594 + 2 minus68315 =+ 347119896119888119886119897119898119900119897minus1 119886 298119870 rarr endoteacutermica

bull ∆119866119903= +4044 119896119888119886119897mol-1 a 298 K

bull ∆119866 = minus119877119879119897119899119870 there4 119870 = 10minus296

Faure G Inorganic Geochemistry p246

K em funccedilatildeo da Temperatura

bull 1198790119879

119889119897119899 119870 =∆119867119903

0

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1198792

bull 119897119900119892119870119879 = 1198971199001198921198701198790 minus∆119867119903

0

2305119877

1

119879minus

1

29815

Corrosatildeo (Etching) SiO2

Xiaoge Gregory Zhang Elecrochemistry of Silicon and Its Oxides p 142-165

Corrosatildeo em funccedilatildeo da Estrutura no Estado Soacutelido

densid

ade

Mecanismo Proposto

Corrosatildeo em Meio Baacutesico

Soluccedilatildeo de Fluoreto

Journal of Fluorine Chemistry 24 (1984) 175-190

Diagrama de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para Iacuteons fluoreto

Soluccedilatildeo de Fluoreto

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Diagrama Completo de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para o Fluoreto

Corrosatildeo na Presenccedila de Fluoreto

Mecanismo Proposto de Corrosatildeo por Fluoreto

Corrosatildeo do Quartzo na Presenccedila de Fluoreto

[F] = 3m

[F] = 1m

[F] = 01m

[F-1]

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Aplicando a Corrosatildeo Controlada (Etching)Construccedilatildeo via Fotolitografia de um Transistor de Efeito de Campo

Metal-Oacutexido-Semicondutor (TECMOS ou MOSFET)

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

httpbwrcseecsberkeleyeduClassesicdesignee141_s02LecturesLecture5-Manufacturingpdf

Litografia = processo de transferecircncia de um padratildeo de uma maacutescara do circuito projetado(Foto)Resiste (photoresist) = poliacutemero fotossensiacutevel (ao UV de vaacutecuo λlt190nm) usado para proteger de ataque corrosivo Etching = corrosatildeo controlada de um material usando agentes quiacutemicos ou plasma reativo

Construiacutedo Microdispositivos Baseado emCorrosatildeo Controlada com Plasma de XeF2 vs F2

F2 vs XeF2

Menor rugosidade e melhor perfil das bordas

Page 30: Sílica Cristalina vs Não-Cristalina Estrutura: Projeção 2D

Equiliacutebrio Aacutecido-Base na SuperfiacutecieModelo da Tripla Dupla Camada

Eleacutetrica

C1 e C2 satildeo capacitacircncias119862119894 = ∆120590119894 ΔΨ119894

minus1

Respectivos potenciais interfaciais

Respectivas densidades de Carga

Potencial Superficial Potencial Zeta

Potencial Isoeleacutetrico = 0 densidade de carga liacutequida na superfiacutecie eacute zero

Importacircncia do Potencial Zeta (ζ)Estabilidade Coloidal ζ mV

Aglomeraccedilatildeo Maacutexima Precipitaccedilatildeo

0 ateacute 3

Forte Aglomeraccedilatildeo e Precipitaccedilatildeo

-5 ateacute 5

Valor Limite para iniciar Aglomeraccedilatildeo

-10 ateacute -15

Valor Limite para obter uma dispersatildeo

-16 ateacute -30

Moderada Estabilidade -31 ateacute -40

Estabilidade Razoavelmente Boa

-41 ateacute -60

Muito boa estabilidade -61 ateacute -80

Excepcional Estabilidade -81 ateacute -100

Thomas M Riddick Control of Colloid Stability through Zeta Potential ZetandashMeter Inc 1968

Potencial Zeta e Estabilidade Coloidal

Fracamente agregado

Potencial ζ BaixoAlto

Alta Dispersatildeo Fortemente Agregado

Viscosidade

Tempo

Tensatildeo de Ruptura

Grupos Superficiais na Superfiacutecie da Siacutelica Responsaacuteveis pelas Cargas Superficiais

Adsorccedilatildeo de Poliacutemeros para Estabilizaccedilatildeo de Suspensatildeo Coloidal de Siacutelica

Quitosana

Colloids and Surfaces A 554 (2018) 245ndash252

Este mecanismo de estabilizaccedilatildeo eacute chamado de estabilizaccedilatildeo esteacutericaLeitura recomendada httpswwwmaxwellvracpuc-riobr1160811608_5PDF

Solubilidade da Siacutelica Amorfa em Aacutegua

bull SiO2(s amorfa) + 2H2O(l)rarrH4SiO4

bull ∆119867119903= ∆119867119901119903119900119889119906119905119900119904 minus ∆119867119903119890119886119892119890119899119905119890119904= minus3491 minus

minus21594 + 2 minus68315 =+ 347119896119888119886119897119898119900119897minus1 119886 298119870 rarr endoteacutermica

bull ∆119866119903= +4044 119896119888119886119897mol-1 a 298 K

bull ∆119866 = minus119877119879119897119899119870 there4 119870 = 10minus296

Faure G Inorganic Geochemistry p246

K em funccedilatildeo da Temperatura

bull 1198790119879

119889119897119899 119870 =∆119867119903

0

1198771198790119879 119889119879

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bull 119897119900119892119870119879 = 1198971199001198921198701198790 minus∆119867119903

0

2305119877

1

119879minus

1

29815

Corrosatildeo (Etching) SiO2

Xiaoge Gregory Zhang Elecrochemistry of Silicon and Its Oxides p 142-165

Corrosatildeo em funccedilatildeo da Estrutura no Estado Soacutelido

densid

ade

Mecanismo Proposto

Corrosatildeo em Meio Baacutesico

Soluccedilatildeo de Fluoreto

Journal of Fluorine Chemistry 24 (1984) 175-190

Diagrama de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para Iacuteons fluoreto

Soluccedilatildeo de Fluoreto

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Diagrama Completo de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para o Fluoreto

Corrosatildeo na Presenccedila de Fluoreto

Mecanismo Proposto de Corrosatildeo por Fluoreto

Corrosatildeo do Quartzo na Presenccedila de Fluoreto

[F] = 3m

[F] = 1m

[F] = 01m

[F-1]

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Aplicando a Corrosatildeo Controlada (Etching)Construccedilatildeo via Fotolitografia de um Transistor de Efeito de Campo

Metal-Oacutexido-Semicondutor (TECMOS ou MOSFET)

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Litografia = processo de transferecircncia de um padratildeo de uma maacutescara do circuito projetado(Foto)Resiste (photoresist) = poliacutemero fotossensiacutevel (ao UV de vaacutecuo λlt190nm) usado para proteger de ataque corrosivo Etching = corrosatildeo controlada de um material usando agentes quiacutemicos ou plasma reativo

Construiacutedo Microdispositivos Baseado emCorrosatildeo Controlada com Plasma de XeF2 vs F2

F2 vs XeF2

Menor rugosidade e melhor perfil das bordas

Page 31: Sílica Cristalina vs Não-Cristalina Estrutura: Projeção 2D

C1 e C2 satildeo capacitacircncias119862119894 = ∆120590119894 ΔΨ119894

minus1

Respectivos potenciais interfaciais

Respectivas densidades de Carga

Potencial Superficial Potencial Zeta

Potencial Isoeleacutetrico = 0 densidade de carga liacutequida na superfiacutecie eacute zero

Importacircncia do Potencial Zeta (ζ)Estabilidade Coloidal ζ mV

Aglomeraccedilatildeo Maacutexima Precipitaccedilatildeo

0 ateacute 3

Forte Aglomeraccedilatildeo e Precipitaccedilatildeo

-5 ateacute 5

Valor Limite para iniciar Aglomeraccedilatildeo

-10 ateacute -15

Valor Limite para obter uma dispersatildeo

-16 ateacute -30

Moderada Estabilidade -31 ateacute -40

Estabilidade Razoavelmente Boa

-41 ateacute -60

Muito boa estabilidade -61 ateacute -80

Excepcional Estabilidade -81 ateacute -100

Thomas M Riddick Control of Colloid Stability through Zeta Potential ZetandashMeter Inc 1968

Potencial Zeta e Estabilidade Coloidal

Fracamente agregado

Potencial ζ BaixoAlto

Alta Dispersatildeo Fortemente Agregado

Viscosidade

Tempo

Tensatildeo de Ruptura

Grupos Superficiais na Superfiacutecie da Siacutelica Responsaacuteveis pelas Cargas Superficiais

Adsorccedilatildeo de Poliacutemeros para Estabilizaccedilatildeo de Suspensatildeo Coloidal de Siacutelica

Quitosana

Colloids and Surfaces A 554 (2018) 245ndash252

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Solubilidade da Siacutelica Amorfa em Aacutegua

bull SiO2(s amorfa) + 2H2O(l)rarrH4SiO4

bull ∆119867119903= ∆119867119901119903119900119889119906119905119900119904 minus ∆119867119903119890119886119892119890119899119905119890119904= minus3491 minus

minus21594 + 2 minus68315 =+ 347119896119888119886119897119898119900119897minus1 119886 298119870 rarr endoteacutermica

bull ∆119866119903= +4044 119896119888119886119897mol-1 a 298 K

bull ∆119866 = minus119877119879119897119899119870 there4 119870 = 10minus296

Faure G Inorganic Geochemistry p246

K em funccedilatildeo da Temperatura

bull 1198790119879

119889119897119899 119870 =∆119867119903

0

1198771198790119879 119889119879

1198792

bull 119897119900119892119870119879 = 1198971199001198921198701198790 minus∆119867119903

0

2305119877

1

119879minus

1

29815

Corrosatildeo (Etching) SiO2

Xiaoge Gregory Zhang Elecrochemistry of Silicon and Its Oxides p 142-165

Corrosatildeo em funccedilatildeo da Estrutura no Estado Soacutelido

densid

ade

Mecanismo Proposto

Corrosatildeo em Meio Baacutesico

Soluccedilatildeo de Fluoreto

Journal of Fluorine Chemistry 24 (1984) 175-190

Diagrama de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para Iacuteons fluoreto

Soluccedilatildeo de Fluoreto

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Diagrama Completo de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para o Fluoreto

Corrosatildeo na Presenccedila de Fluoreto

Mecanismo Proposto de Corrosatildeo por Fluoreto

Corrosatildeo do Quartzo na Presenccedila de Fluoreto

[F] = 3m

[F] = 1m

[F] = 01m

[F-1]

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Aplicando a Corrosatildeo Controlada (Etching)Construccedilatildeo via Fotolitografia de um Transistor de Efeito de Campo

Metal-Oacutexido-Semicondutor (TECMOS ou MOSFET)

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

httpbwrcseecsberkeleyeduClassesicdesignee141_s02LecturesLecture5-Manufacturingpdf

Litografia = processo de transferecircncia de um padratildeo de uma maacutescara do circuito projetado(Foto)Resiste (photoresist) = poliacutemero fotossensiacutevel (ao UV de vaacutecuo λlt190nm) usado para proteger de ataque corrosivo Etching = corrosatildeo controlada de um material usando agentes quiacutemicos ou plasma reativo

Construiacutedo Microdispositivos Baseado emCorrosatildeo Controlada com Plasma de XeF2 vs F2

F2 vs XeF2

Menor rugosidade e melhor perfil das bordas

Page 32: Sílica Cristalina vs Não-Cristalina Estrutura: Projeção 2D

Potencial Superficial Potencial Zeta

Potencial Isoeleacutetrico = 0 densidade de carga liacutequida na superfiacutecie eacute zero

Importacircncia do Potencial Zeta (ζ)Estabilidade Coloidal ζ mV

Aglomeraccedilatildeo Maacutexima Precipitaccedilatildeo

0 ateacute 3

Forte Aglomeraccedilatildeo e Precipitaccedilatildeo

-5 ateacute 5

Valor Limite para iniciar Aglomeraccedilatildeo

-10 ateacute -15

Valor Limite para obter uma dispersatildeo

-16 ateacute -30

Moderada Estabilidade -31 ateacute -40

Estabilidade Razoavelmente Boa

-41 ateacute -60

Muito boa estabilidade -61 ateacute -80

Excepcional Estabilidade -81 ateacute -100

Thomas M Riddick Control of Colloid Stability through Zeta Potential ZetandashMeter Inc 1968

Potencial Zeta e Estabilidade Coloidal

Fracamente agregado

Potencial ζ BaixoAlto

Alta Dispersatildeo Fortemente Agregado

Viscosidade

Tempo

Tensatildeo de Ruptura

Grupos Superficiais na Superfiacutecie da Siacutelica Responsaacuteveis pelas Cargas Superficiais

Adsorccedilatildeo de Poliacutemeros para Estabilizaccedilatildeo de Suspensatildeo Coloidal de Siacutelica

Quitosana

Colloids and Surfaces A 554 (2018) 245ndash252

Este mecanismo de estabilizaccedilatildeo eacute chamado de estabilizaccedilatildeo esteacutericaLeitura recomendada httpswwwmaxwellvracpuc-riobr1160811608_5PDF

Solubilidade da Siacutelica Amorfa em Aacutegua

bull SiO2(s amorfa) + 2H2O(l)rarrH4SiO4

bull ∆119867119903= ∆119867119901119903119900119889119906119905119900119904 minus ∆119867119903119890119886119892119890119899119905119890119904= minus3491 minus

minus21594 + 2 minus68315 =+ 347119896119888119886119897119898119900119897minus1 119886 298119870 rarr endoteacutermica

bull ∆119866119903= +4044 119896119888119886119897mol-1 a 298 K

bull ∆119866 = minus119877119879119897119899119870 there4 119870 = 10minus296

Faure G Inorganic Geochemistry p246

K em funccedilatildeo da Temperatura

bull 1198790119879

119889119897119899 119870 =∆119867119903

0

1198771198790119879 119889119879

1198792

bull 119897119900119892119870119879 = 1198971199001198921198701198790 minus∆119867119903

0

2305119877

1

119879minus

1

29815

Corrosatildeo (Etching) SiO2

Xiaoge Gregory Zhang Elecrochemistry of Silicon and Its Oxides p 142-165

Corrosatildeo em funccedilatildeo da Estrutura no Estado Soacutelido

densid

ade

Mecanismo Proposto

Corrosatildeo em Meio Baacutesico

Soluccedilatildeo de Fluoreto

Journal of Fluorine Chemistry 24 (1984) 175-190

Diagrama de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para Iacuteons fluoreto

Soluccedilatildeo de Fluoreto

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Diagrama Completo de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para o Fluoreto

Corrosatildeo na Presenccedila de Fluoreto

Mecanismo Proposto de Corrosatildeo por Fluoreto

Corrosatildeo do Quartzo na Presenccedila de Fluoreto

[F] = 3m

[F] = 1m

[F] = 01m

[F-1]

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Aplicando a Corrosatildeo Controlada (Etching)Construccedilatildeo via Fotolitografia de um Transistor de Efeito de Campo

Metal-Oacutexido-Semicondutor (TECMOS ou MOSFET)

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

httpbwrcseecsberkeleyeduClassesicdesignee141_s02LecturesLecture5-Manufacturingpdf

Litografia = processo de transferecircncia de um padratildeo de uma maacutescara do circuito projetado(Foto)Resiste (photoresist) = poliacutemero fotossensiacutevel (ao UV de vaacutecuo λlt190nm) usado para proteger de ataque corrosivo Etching = corrosatildeo controlada de um material usando agentes quiacutemicos ou plasma reativo

Construiacutedo Microdispositivos Baseado emCorrosatildeo Controlada com Plasma de XeF2 vs F2

F2 vs XeF2

Menor rugosidade e melhor perfil das bordas

Page 33: Sílica Cristalina vs Não-Cristalina Estrutura: Projeção 2D

Potencial Isoeleacutetrico = 0 densidade de carga liacutequida na superfiacutecie eacute zero

Importacircncia do Potencial Zeta (ζ)Estabilidade Coloidal ζ mV

Aglomeraccedilatildeo Maacutexima Precipitaccedilatildeo

0 ateacute 3

Forte Aglomeraccedilatildeo e Precipitaccedilatildeo

-5 ateacute 5

Valor Limite para iniciar Aglomeraccedilatildeo

-10 ateacute -15

Valor Limite para obter uma dispersatildeo

-16 ateacute -30

Moderada Estabilidade -31 ateacute -40

Estabilidade Razoavelmente Boa

-41 ateacute -60

Muito boa estabilidade -61 ateacute -80

Excepcional Estabilidade -81 ateacute -100

Thomas M Riddick Control of Colloid Stability through Zeta Potential ZetandashMeter Inc 1968

Potencial Zeta e Estabilidade Coloidal

Fracamente agregado

Potencial ζ BaixoAlto

Alta Dispersatildeo Fortemente Agregado

Viscosidade

Tempo

Tensatildeo de Ruptura

Grupos Superficiais na Superfiacutecie da Siacutelica Responsaacuteveis pelas Cargas Superficiais

Adsorccedilatildeo de Poliacutemeros para Estabilizaccedilatildeo de Suspensatildeo Coloidal de Siacutelica

Quitosana

Colloids and Surfaces A 554 (2018) 245ndash252

Este mecanismo de estabilizaccedilatildeo eacute chamado de estabilizaccedilatildeo esteacutericaLeitura recomendada httpswwwmaxwellvracpuc-riobr1160811608_5PDF

Solubilidade da Siacutelica Amorfa em Aacutegua

bull SiO2(s amorfa) + 2H2O(l)rarrH4SiO4

bull ∆119867119903= ∆119867119901119903119900119889119906119905119900119904 minus ∆119867119903119890119886119892119890119899119905119890119904= minus3491 minus

minus21594 + 2 minus68315 =+ 347119896119888119886119897119898119900119897minus1 119886 298119870 rarr endoteacutermica

bull ∆119866119903= +4044 119896119888119886119897mol-1 a 298 K

bull ∆119866 = minus119877119879119897119899119870 there4 119870 = 10minus296

Faure G Inorganic Geochemistry p246

K em funccedilatildeo da Temperatura

bull 1198790119879

119889119897119899 119870 =∆119867119903

0

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0

2305119877

1

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1

29815

Corrosatildeo (Etching) SiO2

Xiaoge Gregory Zhang Elecrochemistry of Silicon and Its Oxides p 142-165

Corrosatildeo em funccedilatildeo da Estrutura no Estado Soacutelido

densid

ade

Mecanismo Proposto

Corrosatildeo em Meio Baacutesico

Soluccedilatildeo de Fluoreto

Journal of Fluorine Chemistry 24 (1984) 175-190

Diagrama de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para Iacuteons fluoreto

Soluccedilatildeo de Fluoreto

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Diagrama Completo de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para o Fluoreto

Corrosatildeo na Presenccedila de Fluoreto

Mecanismo Proposto de Corrosatildeo por Fluoreto

Corrosatildeo do Quartzo na Presenccedila de Fluoreto

[F] = 3m

[F] = 1m

[F] = 01m

[F-1]

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Aplicando a Corrosatildeo Controlada (Etching)Construccedilatildeo via Fotolitografia de um Transistor de Efeito de Campo

Metal-Oacutexido-Semicondutor (TECMOS ou MOSFET)

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

httpbwrcseecsberkeleyeduClassesicdesignee141_s02LecturesLecture5-Manufacturingpdf

Litografia = processo de transferecircncia de um padratildeo de uma maacutescara do circuito projetado(Foto)Resiste (photoresist) = poliacutemero fotossensiacutevel (ao UV de vaacutecuo λlt190nm) usado para proteger de ataque corrosivo Etching = corrosatildeo controlada de um material usando agentes quiacutemicos ou plasma reativo

Construiacutedo Microdispositivos Baseado emCorrosatildeo Controlada com Plasma de XeF2 vs F2

F2 vs XeF2

Menor rugosidade e melhor perfil das bordas

Page 34: Sílica Cristalina vs Não-Cristalina Estrutura: Projeção 2D

Importacircncia do Potencial Zeta (ζ)Estabilidade Coloidal ζ mV

Aglomeraccedilatildeo Maacutexima Precipitaccedilatildeo

0 ateacute 3

Forte Aglomeraccedilatildeo e Precipitaccedilatildeo

-5 ateacute 5

Valor Limite para iniciar Aglomeraccedilatildeo

-10 ateacute -15

Valor Limite para obter uma dispersatildeo

-16 ateacute -30

Moderada Estabilidade -31 ateacute -40

Estabilidade Razoavelmente Boa

-41 ateacute -60

Muito boa estabilidade -61 ateacute -80

Excepcional Estabilidade -81 ateacute -100

Thomas M Riddick Control of Colloid Stability through Zeta Potential ZetandashMeter Inc 1968

Potencial Zeta e Estabilidade Coloidal

Fracamente agregado

Potencial ζ BaixoAlto

Alta Dispersatildeo Fortemente Agregado

Viscosidade

Tempo

Tensatildeo de Ruptura

Grupos Superficiais na Superfiacutecie da Siacutelica Responsaacuteveis pelas Cargas Superficiais

Adsorccedilatildeo de Poliacutemeros para Estabilizaccedilatildeo de Suspensatildeo Coloidal de Siacutelica

Quitosana

Colloids and Surfaces A 554 (2018) 245ndash252

Este mecanismo de estabilizaccedilatildeo eacute chamado de estabilizaccedilatildeo esteacutericaLeitura recomendada httpswwwmaxwellvracpuc-riobr1160811608_5PDF

Solubilidade da Siacutelica Amorfa em Aacutegua

bull SiO2(s amorfa) + 2H2O(l)rarrH4SiO4

bull ∆119867119903= ∆119867119901119903119900119889119906119905119900119904 minus ∆119867119903119890119886119892119890119899119905119890119904= minus3491 minus

minus21594 + 2 minus68315 =+ 347119896119888119886119897119898119900119897minus1 119886 298119870 rarr endoteacutermica

bull ∆119866119903= +4044 119896119888119886119897mol-1 a 298 K

bull ∆119866 = minus119877119879119897119899119870 there4 119870 = 10minus296

Faure G Inorganic Geochemistry p246

K em funccedilatildeo da Temperatura

bull 1198790119879

119889119897119899 119870 =∆119867119903

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2305119877

1

119879minus

1

29815

Corrosatildeo (Etching) SiO2

Xiaoge Gregory Zhang Elecrochemistry of Silicon and Its Oxides p 142-165

Corrosatildeo em funccedilatildeo da Estrutura no Estado Soacutelido

densid

ade

Mecanismo Proposto

Corrosatildeo em Meio Baacutesico

Soluccedilatildeo de Fluoreto

Journal of Fluorine Chemistry 24 (1984) 175-190

Diagrama de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para Iacuteons fluoreto

Soluccedilatildeo de Fluoreto

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Diagrama Completo de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para o Fluoreto

Corrosatildeo na Presenccedila de Fluoreto

Mecanismo Proposto de Corrosatildeo por Fluoreto

Corrosatildeo do Quartzo na Presenccedila de Fluoreto

[F] = 3m

[F] = 1m

[F] = 01m

[F-1]

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Aplicando a Corrosatildeo Controlada (Etching)Construccedilatildeo via Fotolitografia de um Transistor de Efeito de Campo

Metal-Oacutexido-Semicondutor (TECMOS ou MOSFET)

Esta Foto de Autor Desconhecido estaacute licenciado em CC BY-SA

httpbwrcseecsberkeleyeduClassesicdesignee141_s02LecturesLecture5-Manufacturingpdf

Litografia = processo de transferecircncia de um padratildeo de uma maacutescara do circuito projetado(Foto)Resiste (photoresist) = poliacutemero fotossensiacutevel (ao UV de vaacutecuo λlt190nm) usado para proteger de ataque corrosivo Etching = corrosatildeo controlada de um material usando agentes quiacutemicos ou plasma reativo

Construiacutedo Microdispositivos Baseado emCorrosatildeo Controlada com Plasma de XeF2 vs F2

F2 vs XeF2

Menor rugosidade e melhor perfil das bordas

Page 35: Sílica Cristalina vs Não-Cristalina Estrutura: Projeção 2D

Potencial Zeta e Estabilidade Coloidal

Fracamente agregado

Potencial ζ BaixoAlto

Alta Dispersatildeo Fortemente Agregado

Viscosidade

Tempo

Tensatildeo de Ruptura

Grupos Superficiais na Superfiacutecie da Siacutelica Responsaacuteveis pelas Cargas Superficiais

Adsorccedilatildeo de Poliacutemeros para Estabilizaccedilatildeo de Suspensatildeo Coloidal de Siacutelica

Quitosana

Colloids and Surfaces A 554 (2018) 245ndash252

Este mecanismo de estabilizaccedilatildeo eacute chamado de estabilizaccedilatildeo esteacutericaLeitura recomendada httpswwwmaxwellvracpuc-riobr1160811608_5PDF

Solubilidade da Siacutelica Amorfa em Aacutegua

bull SiO2(s amorfa) + 2H2O(l)rarrH4SiO4

bull ∆119867119903= ∆119867119901119903119900119889119906119905119900119904 minus ∆119867119903119890119886119892119890119899119905119890119904= minus3491 minus

minus21594 + 2 minus68315 =+ 347119896119888119886119897119898119900119897minus1 119886 298119870 rarr endoteacutermica

bull ∆119866119903= +4044 119896119888119886119897mol-1 a 298 K

bull ∆119866 = minus119877119879119897119899119870 there4 119870 = 10minus296

Faure G Inorganic Geochemistry p246

K em funccedilatildeo da Temperatura

bull 1198790119879

119889119897119899 119870 =∆119867119903

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1

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29815

Corrosatildeo (Etching) SiO2

Xiaoge Gregory Zhang Elecrochemistry of Silicon and Its Oxides p 142-165

Corrosatildeo em funccedilatildeo da Estrutura no Estado Soacutelido

densid

ade

Mecanismo Proposto

Corrosatildeo em Meio Baacutesico

Soluccedilatildeo de Fluoreto

Journal of Fluorine Chemistry 24 (1984) 175-190

Diagrama de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para Iacuteons fluoreto

Soluccedilatildeo de Fluoreto

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Diagrama Completo de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para o Fluoreto

Corrosatildeo na Presenccedila de Fluoreto

Mecanismo Proposto de Corrosatildeo por Fluoreto

Corrosatildeo do Quartzo na Presenccedila de Fluoreto

[F] = 3m

[F] = 1m

[F] = 01m

[F-1]

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Aplicando a Corrosatildeo Controlada (Etching)Construccedilatildeo via Fotolitografia de um Transistor de Efeito de Campo

Metal-Oacutexido-Semicondutor (TECMOS ou MOSFET)

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httpbwrcseecsberkeleyeduClassesicdesignee141_s02LecturesLecture5-Manufacturingpdf

Litografia = processo de transferecircncia de um padratildeo de uma maacutescara do circuito projetado(Foto)Resiste (photoresist) = poliacutemero fotossensiacutevel (ao UV de vaacutecuo λlt190nm) usado para proteger de ataque corrosivo Etching = corrosatildeo controlada de um material usando agentes quiacutemicos ou plasma reativo

Construiacutedo Microdispositivos Baseado emCorrosatildeo Controlada com Plasma de XeF2 vs F2

F2 vs XeF2

Menor rugosidade e melhor perfil das bordas

Page 36: Sílica Cristalina vs Não-Cristalina Estrutura: Projeção 2D

Grupos Superficiais na Superfiacutecie da Siacutelica Responsaacuteveis pelas Cargas Superficiais

Adsorccedilatildeo de Poliacutemeros para Estabilizaccedilatildeo de Suspensatildeo Coloidal de Siacutelica

Quitosana

Colloids and Surfaces A 554 (2018) 245ndash252

Este mecanismo de estabilizaccedilatildeo eacute chamado de estabilizaccedilatildeo esteacutericaLeitura recomendada httpswwwmaxwellvracpuc-riobr1160811608_5PDF

Solubilidade da Siacutelica Amorfa em Aacutegua

bull SiO2(s amorfa) + 2H2O(l)rarrH4SiO4

bull ∆119867119903= ∆119867119901119903119900119889119906119905119900119904 minus ∆119867119903119890119886119892119890119899119905119890119904= minus3491 minus

minus21594 + 2 minus68315 =+ 347119896119888119886119897119898119900119897minus1 119886 298119870 rarr endoteacutermica

bull ∆119866119903= +4044 119896119888119886119897mol-1 a 298 K

bull ∆119866 = minus119877119879119897119899119870 there4 119870 = 10minus296

Faure G Inorganic Geochemistry p246

K em funccedilatildeo da Temperatura

bull 1198790119879

119889119897119899 119870 =∆119867119903

0

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bull 119897119900119892119870119879 = 1198971199001198921198701198790 minus∆119867119903

0

2305119877

1

119879minus

1

29815

Corrosatildeo (Etching) SiO2

Xiaoge Gregory Zhang Elecrochemistry of Silicon and Its Oxides p 142-165

Corrosatildeo em funccedilatildeo da Estrutura no Estado Soacutelido

densid

ade

Mecanismo Proposto

Corrosatildeo em Meio Baacutesico

Soluccedilatildeo de Fluoreto

Journal of Fluorine Chemistry 24 (1984) 175-190

Diagrama de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para Iacuteons fluoreto

Soluccedilatildeo de Fluoreto

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Diagrama Completo de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para o Fluoreto

Corrosatildeo na Presenccedila de Fluoreto

Mecanismo Proposto de Corrosatildeo por Fluoreto

Corrosatildeo do Quartzo na Presenccedila de Fluoreto

[F] = 3m

[F] = 1m

[F] = 01m

[F-1]

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Aplicando a Corrosatildeo Controlada (Etching)Construccedilatildeo via Fotolitografia de um Transistor de Efeito de Campo

Metal-Oacutexido-Semicondutor (TECMOS ou MOSFET)

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Litografia = processo de transferecircncia de um padratildeo de uma maacutescara do circuito projetado(Foto)Resiste (photoresist) = poliacutemero fotossensiacutevel (ao UV de vaacutecuo λlt190nm) usado para proteger de ataque corrosivo Etching = corrosatildeo controlada de um material usando agentes quiacutemicos ou plasma reativo

Construiacutedo Microdispositivos Baseado emCorrosatildeo Controlada com Plasma de XeF2 vs F2

F2 vs XeF2

Menor rugosidade e melhor perfil das bordas

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Adsorccedilatildeo de Poliacutemeros para Estabilizaccedilatildeo de Suspensatildeo Coloidal de Siacutelica

Quitosana

Colloids and Surfaces A 554 (2018) 245ndash252

Este mecanismo de estabilizaccedilatildeo eacute chamado de estabilizaccedilatildeo esteacutericaLeitura recomendada httpswwwmaxwellvracpuc-riobr1160811608_5PDF

Solubilidade da Siacutelica Amorfa em Aacutegua

bull SiO2(s amorfa) + 2H2O(l)rarrH4SiO4

bull ∆119867119903= ∆119867119901119903119900119889119906119905119900119904 minus ∆119867119903119890119886119892119890119899119905119890119904= minus3491 minus

minus21594 + 2 minus68315 =+ 347119896119888119886119897119898119900119897minus1 119886 298119870 rarr endoteacutermica

bull ∆119866119903= +4044 119896119888119886119897mol-1 a 298 K

bull ∆119866 = minus119877119879119897119899119870 there4 119870 = 10minus296

Faure G Inorganic Geochemistry p246

K em funccedilatildeo da Temperatura

bull 1198790119879

119889119897119899 119870 =∆119867119903

0

1198771198790119879 119889119879

1198792

bull 119897119900119892119870119879 = 1198971199001198921198701198790 minus∆119867119903

0

2305119877

1

119879minus

1

29815

Corrosatildeo (Etching) SiO2

Xiaoge Gregory Zhang Elecrochemistry of Silicon and Its Oxides p 142-165

Corrosatildeo em funccedilatildeo da Estrutura no Estado Soacutelido

densid

ade

Mecanismo Proposto

Corrosatildeo em Meio Baacutesico

Soluccedilatildeo de Fluoreto

Journal of Fluorine Chemistry 24 (1984) 175-190

Diagrama de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para Iacuteons fluoreto

Soluccedilatildeo de Fluoreto

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Diagrama Completo de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para o Fluoreto

Corrosatildeo na Presenccedila de Fluoreto

Mecanismo Proposto de Corrosatildeo por Fluoreto

Corrosatildeo do Quartzo na Presenccedila de Fluoreto

[F] = 3m

[F] = 1m

[F] = 01m

[F-1]

A Mitra JD Rimstidt Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 7045ndash7059

Aplicando a Corrosatildeo Controlada (Etching)Construccedilatildeo via Fotolitografia de um Transistor de Efeito de Campo

Metal-Oacutexido-Semicondutor (TECMOS ou MOSFET)

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Litografia = processo de transferecircncia de um padratildeo de uma maacutescara do circuito projetado(Foto)Resiste (photoresist) = poliacutemero fotossensiacutevel (ao UV de vaacutecuo λlt190nm) usado para proteger de ataque corrosivo Etching = corrosatildeo controlada de um material usando agentes quiacutemicos ou plasma reativo

Construiacutedo Microdispositivos Baseado emCorrosatildeo Controlada com Plasma de XeF2 vs F2

F2 vs XeF2

Menor rugosidade e melhor perfil das bordas

Page 38: Sílica Cristalina vs Não-Cristalina Estrutura: Projeção 2D

Solubilidade da Siacutelica Amorfa em Aacutegua

bull SiO2(s amorfa) + 2H2O(l)rarrH4SiO4

bull ∆119867119903= ∆119867119901119903119900119889119906119905119900119904 minus ∆119867119903119890119886119892119890119899119905119890119904= minus3491 minus

minus21594 + 2 minus68315 =+ 347119896119888119886119897119898119900119897minus1 119886 298119870 rarr endoteacutermica

bull ∆119866119903= +4044 119896119888119886119897mol-1 a 298 K

bull ∆119866 = minus119877119879119897119899119870 there4 119870 = 10minus296

Faure G Inorganic Geochemistry p246

K em funccedilatildeo da Temperatura

bull 1198790119879

119889119897119899 119870 =∆119867119903

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bull 119897119900119892119870119879 = 1198971199001198921198701198790 minus∆119867119903

0

2305119877

1

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1

29815

Corrosatildeo (Etching) SiO2

Xiaoge Gregory Zhang Elecrochemistry of Silicon and Its Oxides p 142-165

Corrosatildeo em funccedilatildeo da Estrutura no Estado Soacutelido

densid

ade

Mecanismo Proposto

Corrosatildeo em Meio Baacutesico

Soluccedilatildeo de Fluoreto

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Diagrama de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para Iacuteons fluoreto

Soluccedilatildeo de Fluoreto

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Diagrama Completo de Distribuiccedilatildeo de Espeacutecies para o Fluoreto

Corrosatildeo na Presenccedila de Fluoreto

Mecanismo Proposto de Corrosatildeo por Fluoreto

Corrosatildeo do Quartzo na Presenccedila de Fluoreto

[F] = 3m

[F] = 1m

[F] = 01m

[F-1]

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Aplicando a Corrosatildeo Controlada (Etching)Construccedilatildeo via Fotolitografia de um Transistor de Efeito de Campo

Metal-Oacutexido-Semicondutor (TECMOS ou MOSFET)

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Litografia = processo de transferecircncia de um padratildeo de uma maacutescara do circuito projetado(Foto)Resiste (photoresist) = poliacutemero fotossensiacutevel (ao UV de vaacutecuo λlt190nm) usado para proteger de ataque corrosivo Etching = corrosatildeo controlada de um material usando agentes quiacutemicos ou plasma reativo

Construiacutedo Microdispositivos Baseado emCorrosatildeo Controlada com Plasma de XeF2 vs F2

F2 vs XeF2

Menor rugosidade e melhor perfil das bordas

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K em funccedilatildeo da Temperatura

bull 1198790119879

119889119897119899 119870 =∆119867119903

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bull 119897119900119892119870119879 = 1198971199001198921198701198790 minus∆119867119903

0

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1

29815

Corrosatildeo (Etching) SiO2

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Corrosatildeo em funccedilatildeo da Estrutura no Estado Soacutelido

densid

ade

Mecanismo Proposto

Corrosatildeo em Meio Baacutesico

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Corrosatildeo na Presenccedila de Fluoreto

Mecanismo Proposto de Corrosatildeo por Fluoreto

Corrosatildeo do Quartzo na Presenccedila de Fluoreto

[F] = 3m

[F] = 1m

[F] = 01m

[F-1]

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Aplicando a Corrosatildeo Controlada (Etching)Construccedilatildeo via Fotolitografia de um Transistor de Efeito de Campo

Metal-Oacutexido-Semicondutor (TECMOS ou MOSFET)

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Construiacutedo Microdispositivos Baseado emCorrosatildeo Controlada com Plasma de XeF2 vs F2

F2 vs XeF2

Menor rugosidade e melhor perfil das bordas

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Corrosatildeo (Etching) SiO2

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Corrosatildeo em funccedilatildeo da Estrutura no Estado Soacutelido

densid

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Mecanismo Proposto

Corrosatildeo em Meio Baacutesico

Soluccedilatildeo de Fluoreto

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Corrosatildeo na Presenccedila de Fluoreto

Mecanismo Proposto de Corrosatildeo por Fluoreto

Corrosatildeo do Quartzo na Presenccedila de Fluoreto

[F] = 3m

[F] = 1m

[F] = 01m

[F-1]

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F2 vs XeF2

Menor rugosidade e melhor perfil das bordas

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Corrosatildeo em funccedilatildeo da Estrutura no Estado Soacutelido

densid

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Mecanismo Proposto

Corrosatildeo em Meio Baacutesico

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Mecanismo Proposto de Corrosatildeo por Fluoreto

Corrosatildeo do Quartzo na Presenccedila de Fluoreto

[F] = 3m

[F] = 1m

[F] = 01m

[F-1]

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Construiacutedo Microdispositivos Baseado emCorrosatildeo Controlada com Plasma de XeF2 vs F2

F2 vs XeF2

Menor rugosidade e melhor perfil das bordas

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Mecanismo Proposto

Corrosatildeo em Meio Baacutesico

Soluccedilatildeo de Fluoreto

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Corrosatildeo na Presenccedila de Fluoreto

Mecanismo Proposto de Corrosatildeo por Fluoreto

Corrosatildeo do Quartzo na Presenccedila de Fluoreto

[F] = 3m

[F] = 1m

[F] = 01m

[F-1]

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Metal-Oacutexido-Semicondutor (TECMOS ou MOSFET)

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Litografia = processo de transferecircncia de um padratildeo de uma maacutescara do circuito projetado(Foto)Resiste (photoresist) = poliacutemero fotossensiacutevel (ao UV de vaacutecuo λlt190nm) usado para proteger de ataque corrosivo Etching = corrosatildeo controlada de um material usando agentes quiacutemicos ou plasma reativo

Construiacutedo Microdispositivos Baseado emCorrosatildeo Controlada com Plasma de XeF2 vs F2

F2 vs XeF2

Menor rugosidade e melhor perfil das bordas

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Corrosatildeo em Meio Baacutesico

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Corrosatildeo na Presenccedila de Fluoreto

Mecanismo Proposto de Corrosatildeo por Fluoreto

Corrosatildeo do Quartzo na Presenccedila de Fluoreto

[F] = 3m

[F] = 1m

[F] = 01m

[F-1]

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Metal-Oacutexido-Semicondutor (TECMOS ou MOSFET)

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Litografia = processo de transferecircncia de um padratildeo de uma maacutescara do circuito projetado(Foto)Resiste (photoresist) = poliacutemero fotossensiacutevel (ao UV de vaacutecuo λlt190nm) usado para proteger de ataque corrosivo Etching = corrosatildeo controlada de um material usando agentes quiacutemicos ou plasma reativo

Construiacutedo Microdispositivos Baseado emCorrosatildeo Controlada com Plasma de XeF2 vs F2

F2 vs XeF2

Menor rugosidade e melhor perfil das bordas

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Soluccedilatildeo de Fluoreto

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Corrosatildeo na Presenccedila de Fluoreto

Mecanismo Proposto de Corrosatildeo por Fluoreto

Corrosatildeo do Quartzo na Presenccedila de Fluoreto

[F] = 3m

[F] = 1m

[F] = 01m

[F-1]

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Construiacutedo Microdispositivos Baseado emCorrosatildeo Controlada com Plasma de XeF2 vs F2

F2 vs XeF2

Menor rugosidade e melhor perfil das bordas

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Corrosatildeo na Presenccedila de Fluoreto

Mecanismo Proposto de Corrosatildeo por Fluoreto

Corrosatildeo do Quartzo na Presenccedila de Fluoreto

[F] = 3m

[F] = 1m

[F] = 01m

[F-1]

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F2 vs XeF2

Menor rugosidade e melhor perfil das bordas

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Corrosatildeo na Presenccedila de Fluoreto

Mecanismo Proposto de Corrosatildeo por Fluoreto

Corrosatildeo do Quartzo na Presenccedila de Fluoreto

[F] = 3m

[F] = 1m

[F] = 01m

[F-1]

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Menor rugosidade e melhor perfil das bordas

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Mecanismo Proposto de Corrosatildeo por Fluoreto

Corrosatildeo do Quartzo na Presenccedila de Fluoreto

[F] = 3m

[F] = 1m

[F] = 01m

[F-1]

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F2 vs XeF2

Menor rugosidade e melhor perfil das bordas

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Corrosatildeo do Quartzo na Presenccedila de Fluoreto

[F] = 3m

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[F] = 01m

[F-1]

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Metal-Oacutexido-Semicondutor (TECMOS ou MOSFET)

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Litografia = processo de transferecircncia de um padratildeo de uma maacutescara do circuito projetado(Foto)Resiste (photoresist) = poliacutemero fotossensiacutevel (ao UV de vaacutecuo λlt190nm) usado para proteger de ataque corrosivo Etching = corrosatildeo controlada de um material usando agentes quiacutemicos ou plasma reativo

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Menor rugosidade e melhor perfil das bordas

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Litografia = processo de transferecircncia de um padratildeo de uma maacutescara do circuito projetado(Foto)Resiste (photoresist) = poliacutemero fotossensiacutevel (ao UV de vaacutecuo λlt190nm) usado para proteger de ataque corrosivo Etching = corrosatildeo controlada de um material usando agentes quiacutemicos ou plasma reativo

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F2 vs XeF2

Menor rugosidade e melhor perfil das bordas

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F2 vs XeF2

Menor rugosidade e melhor perfil das bordas