DISSERTAÇÃO DE MESTRADO #773 – JOÃO VITOR TEIXEIRA DO PRADO VITAL – 07/08/2025

Neste trabalho utilizamos dois métodos de esfoliação em fase líquida, assistida por ultrassom e por agitação/cisalhamento, para a produção de nanomateriais a partir de três minerais: espodumena rosa, turmalina negra e titanita verde. As esfoliações feitas no misturador de alto cisalhamento apresentaram coloração escura, e medidas de MEV e EDS confirmaram que esta tonalidade se deve à contaminação por partículas de aço devido à degradação do misturador. Medidas de MEV, EDS, microscopia óptica e espectroscopia Raman foram utilizadas para a caracterização das estruturas bulk resultantes dos processos de esfoliação. A influência das propriedades mecânicas foi verificada no formato dos cristais pós esfoliação. As nanoestruturas obtidas por LPE foram caracterizadas por AFM. A espodumena apresentou a maior densidade de deposição dos flocos no substrato, e a titanita a menor. Distribuições estatísticas foram obtidas, onde verificamos que os flocos de titanita apresentaram um aspecto mais tridimensional, enquanto a espodumena apresentou o aspecto mais bidimensional. Devido às propriedades de piroeletricidade e piezoeletricidade da turmalina negra, medidas de EFM em diferentes temperaturas foram realizadas para observar a influência da temperatura em suas propriedades elétricas. Medidas ao ar não apresentaram variações significativas no desvio de fase de EFM. Em medidas feitas em atmosfera inerte de gás N2, verificamos variações com maior intensidade, e observamos, após o resfriamento, que o desvio de fase do substrato de silício retorna ao valor inicial, mas o dos flocos do mineral aumenta, indicando uma maior polarização. Variações semelhantes foram observadas em substrato de HOPG. Medidas dos flocos de LPE de grafeno em substrato de silício foram feitas em atmosfera de N2. As variações de fase apresentaram intensidade muito menor que os flocos de turmalina. Ao retornarmos à temperatura inicial, os flocos de grafeno apresentaram um comportamento oposto ao observado na turmalina.