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dc.creatorFarias, Marcus Vinicius da Silva-
dc.date.accessioned2026-07-14T14:36:57Z-
dc.date.available2026-07-14T14:36:57Z-
dc.date.issued2026-03-17-
dc.identifier.citationFARIAS, Marcus Vinicius da Silva. Estudo do uso de nanopartículas metálicas (NPM) e filmes finos metálicos em amostras de grãos para o aprimoramento da performance analítica da técnica de Espectroscopia de Emissão Óptica Induzida por Laser (LIBS). 2026. 66 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2026. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2026.5546.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/48828-
dc.description.abstractThe agricultural sector is responsible for nearly ¼ of Brazil’s GDP, and consolidates the country as one of the largest producers of food globally. Given this scenario, the need for analysis techniques regarding the composition, which envisions the quality control of grains, is proving to be more and more necessary. Between all of the analytic techniques, the LIBS (Laser Induced Breakdown Spectroscopy) technique has proven to be relevant because of its versatility, ease of application, robustness, multi-element analysis capability, among other benefits. Despite all of the advantages of this technique, there are still many efforts in improving the sensibility of the technique. Improvements, such as double-pulsed LIBS (DP-LIBS), femtosecond LIBS (fs-LIBS), or the use of metallic nanoparticles (NELIBS), have been studied for optimizing, among other parameters, the limit of detection (LOD). The use of metallic nanoparticles, in particular, associated to LIBS (NELIBS) has shown relevant results for the enhancement of the technique. While most of the work in the literature has been focused on metallic, vitreous or ceramics, samples, this work is focused on the use (or incorporation) of metallic nanoparticles, as well as thin metallic films, in grain samples (coffee, corn, sorghum, soy) for the analytic enhancement of LIBS. The best results were achieved using thin gold (Au) films deposited on the surface of the grain samples. Expressive gains in intensity of the atomic lines were observed, in the order of 200% for coffee, 600% for corn, 1500% for sorghum, 600% for soy in selected atomic lines of iron (Fe). This work aims to measure the gain in intensity of the most relevant atomic lines present in the spectrum, and to analyze the possible mechanism that led to this phenomenon, through the investigation of the plasma’s temperature and electron density. The results show an indicative increase in both temperature and plasma density for the samples with deposited nanoparticles, as well as, the ones coated with thin films.pt_BR
dc.description.sponsorshipFAPEMIG - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Geraispt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândiapt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectLIBSpt_BR
dc.subjectnanopartículas metálicaspt_BR
dc.subjectgrãospt_BR
dc.subjectfilmes finospt_BR
dc.subjectgrainspt_BR
dc.subjectNELIBSpt_BR
dc.subjectmetallic nanoparticlespt_BR
dc.subjectplasma’s temperaturept_BR
dc.subjectplasma’s electron densitypt_BR
dc.titleEstudo do uso de nanopartículas metálicas (NPM) e filmes finos metálicos em amostras de grãos para o aprimoramento da performance analítica da técnica de Espectroscopia de Emissão Óptica Induzida por Laser (LIBS)pt_BR
dc.title.alternativeThe use of metallic nanoparticles and metallic thin films in grain samples for the signal enhancement of LIBSpt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dc.contributor.advisor1Cabral, Jader de Souza-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2066106105024740pt_BR
dc.contributor.referee1Menegatti, Carlos Renato-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2061085084962487pt_BR
dc.contributor.referee2Foschini, Mauricio-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/0246993314233618pt_BR
dc.creator.Latteshttps://lattes.cnpq.br/1259724481589984pt_BR
dc.description.degreenameDissertação (Mestrado)pt_BR
dc.description.resumoO setor agropecuário é responsável por cerca de ¼ do PIB brasileiro e consolida o país como um dos maiores produtores de alimento do mundo. A partir desse cenário, surge a necessidade de técnicas de análise composicional que visam garantir o controle de qualidade da produção alimentícia. Dentre as diversas técnicas existentes, a técnica LIBS (Laser Induced Breakdown Spectroscopy) tem se mostrado relevante por conta de sua versatilidade, facilidade de aplicação, robustez, capacidade de análise multielementar (de diversos elementos químicos), dentre outros. Apesar dos diversos benefícios apresentados, existem diversos esforços de melhoramento da sensibilidade da técnica. Aprimoramentos como o uso de duplo-pulso (DP-LIBS), ou disparos laser da ordem de femtosegundos (fs LIBS), ou o uso de nanopartículas metálicas (NELIBS), vêm sendo estudados para otimizar, dentre outros parâmetros, o limite de detecção (LOD). Em particular, o uso de nanopartículas metálicas associadas à LIBS (NELIBS) tem se mostrado como uma medida promissora para o aperfeiçoamento da técnica. Enquanto a maior parte dos trabalhos publicados na literatura da área até o momento estiveram restritos a substratos metálicos, vítreos e cerâmicos, esse trabalho se concentra em estudar o uso (ou incorporação) de nanopartículas e filmes finos metálicos em amostras de grãos (café, milho, sorgo, soja), para o aprimoramento da técnica LIBS. Os melhores resultados encontrados foram para as amostras depositadas com filme fino de ouro (Au) e apresentaram ganhos significativos na intensidade das linhas espectrais, da ordem de 200% para o café, 600% para o milho, 1500% para o sorgo e 600% para a soja, em algumas linhas de emissão atômica de ferro (Fe). Este trabalho visa contabilizar o ganho obtido, em intensidade, nas principais linhas espectrais e analisar os possíveis mecanismos que levaram a esse fenômeno, a partir dos parâmetros de temperatura e densidade eletrônica do plasma. Os resultados obtidos apresentam um aumento indicativo tanto para a temperatura do plasma, como da densidade eletrônica, para as amostras com nanopartículas e filmes metálicos.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Físicapt_BR
dc.sizeorduration66pt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADA::EMISSAO ELETRONICA E IONICA POR LIQUIDOS E SOLIDOS FENOMENOS DE IMPACTOpt_BR
dc.identifier.doihttp://doi.org/10.14393/ufu.di.2026.5546pt_BR
dc.orcid.putcode220739067-
dc.subject.autorizadoFísicapt_BR
dc.subject.odsODS::ODS 2. Fome zero e agricultura sustentável - Acabar com a fome, alcançar a segurança alimentar e melhoria da nutrição e promover a agricultura sustentável.pt_BR
Appears in Collections:TCC - Física de Materiais

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