Percepciones de los profesores de física sobre las tecnologías digitales

Este artigo é norteado pelos resultados de uma pesquisa que buscou refletir e relacionar perspectivas e práticas docentes às tecnologias digitais. A metodologia utilizada desdobrou-se por meio de pesquisa qualitativa, em uma perspectiva de estudo de caso, cujo instrumento utilizado foi entrevista semiestruturada onde todos os sujeitos são professores de física e candidatos ao ingresso a um curso de mestrado profissional em ensino de física. Hoje em sala de aula, parte dos professores que lecionam física não possuem formação adequada na área, desta forma, a parcialidade do conhecimento na área corrobora para o distanciamento do uso das tecnologias digitais. O objetivo geral da pesquisa que originou esse artigo foi mapear se as concepções desses sujeitos sobre o conceito de tecnologia digital, suas reflexões, as possíveis utilizações que incidem em suas salas de aula. Buscamos investigar se suas formações iniciais promoveram tais discussões ou se sua práxis cotidiana foi determinante nesse processo, devido ao fato de vislumbrarmos a utilização e apropriação das tecnologias digitais, enquanto potenciais vetores cognitivos. Não obstante, apesar de sabermos sobre ofertas de cursos de formação que propõem a utilização das tecnologias digitais, constata-se que o uso dessas como meta final não é capaz de fazer refletir e mudar práticas tradicionais. Nesta direção, pensamos ser fundamental que professores em processos de formação aprendam e reflitam acerca do conceito de tecnologia e a respeito de seus impactos na sociedade. Torna-se ainda imperioso pensar acerca do ensino onlife pelo qual se consolide um (re)pensar via tecnologia digital, coletivo e planejado alinhado com as demandas sociais na contemporaneidade promovendo contributos a futuros cidadãos adentrarem a um mercado de trabalho cada vez mais competitivo e tecnológico, pensando a utilização das tecnologias digitais em suas vidas cotidianas e amparando-os nesse processo que os empodere quanto aos exercícios de sua cidadania em viés crítico, emancipatório e coletivo.This paper discusses the results of an investigation that sought to reflect and relate teaching perspectives and practices to digital technologies. The methodology comprehends qualitative research, in a case study perspective, whose instrument used was a semi-structured interview where all subjects are physics teachers and candidates for admission to a professional master's course in physics education. Nowadays, part of the professionals who teach physics do not have specific academic education, thus, the partial knowledge in the area corroborates the distance from the use of digital technologies. Thus, this paper aims at mapping the conceptions of these subjects about the concept of digital technology, their reflections, and the possible uses that affect their classroom activity. The questions investigate whether their academic education promoted such discussions or whether their daily practice was decisive in this process, due to the fact that the authors glimpse the use and appropriation of digital technologies as potential cognitive vectors. Nevertheless, despite the existence of training courses that propose the use of digital technologies, it appears that their use as final goal is not capable of causing reflection and changing traditional practices. In this sense, the authors think it is essential that teachers in training processes learn and reflect on the concept of technology and its impacts on society. It is imperative to think about an onlife education through which a (re)thinking via digital technologies, collective and planned, in line with contemporary social demands, is consolidated, promoting contributions for future citizens to enter an increasingly competitive and technological labor market, thinking about the use of digital technologies in their daily lives and supporting and empowering them to exercise their citizenship in a critical, emancipatory and collective perspective.Este artículo se guía por los resultados de una investigación que ha buscado reflexionar y relacionar perspectivas y prácticas docentes con las tecnologías digitales. La metodología empleada se ha desarrollado a través de una investigación cualitativa, en una perspectiva de estudio de caso, cuyo instrumento utilizado ha sido una entrevista semiestructurada en la que todos los sujetos son profesores de Física y candidatos a la admisión en una maestría profesional en enseñanza de la Física. Hoy día, en el aula, parte de los profesores que imparten la Física no posee una formación adecuada en el área, por lo que la parcialidad del conocimiento en el área contribuye para el alejamiento del uso de las tecnologías digitales. El objetivo general de la investigación que ha dado origen a este artículo ha sido mapear las concepciones de esos sujetos sobre el concepto de tecnología digital, sus reflexiones y los posibles usos que caben en sus aulas. Aquí en este estudio se buscó investigar si sus carreras iniciales han promovido tales discusiones o si sus prácticas diarias han sido determinantes en ese proceso, debido al hecho de que perciben el uso y apropiación de las tecnologías digitales como potenciales vectores cognitivos. Sin embargo, aunque se tenga acceso a carreras que proponen el uso de tecnologías digitales, se constata que su utilización como objetivo final no logra la capacidad de generar la reflexión y el cambio de las prácticas tradicionales. En ese sentido, se cree que es fundamental que los profesores durante sus carreras aprendan y reflexionen sobre el concepto de tecnología y sus impactos en la sociedad. Para ello es imperativo pensar en una educación en línea por la cual se pueda consolidar un (re)pensamiento colectivo y planificado, a través de la tecnología digital, en conformidad con las demandas sociales contemporáneas y que proporcione contribuciones a los futuros ciudadanos para que estos puedan ingresar a un mercado laboral cada vez más competitivo y tecnológico y pensar sobre la utilización de las tecnologías digitales en su día a día, apoyándoles en un proceso que los empodere para ejercer su ciudadanía en una perspectiva crítica, emancipadora y colectiva

Structural and photocatalytic characterization of BaFe2O4 obtained at low temperatures

Barium monoferrite BaFe2O4 classified as permanent magnet stands out among other ceramic magnets due to its high chemical stability, corrosion resistance and low production cost. In addition, experiments conducted on photocatalytic degradation of methyl orange and UV transmittance by spectrophotometry have shown that this material has photocatalytic properties. The spinel ferrite is of importance in many technological areas such as computing, communications and security. Several techniques for synthesis have been studied to optimize the properties of this material. The synthesis of BaFe2O4 by conventional processes often occurs at temperatures above 1000 ºC. In this work, we obtained the phase BaFe2O4 at low temperatures (600 ºC) from the combustion reaction using nitrates and maleic anhydride as metal complexing agent. Techniques of X-ray diffraction, specific surface area, thermogravimetry analysis and photocatalytic analysis were employed to characterize the products obtained

Síntese por combustão em solução de MgFe2O4 nanoestruturado utilizando anidrido maleico como combustível e sua caracterização estrutural e magnética

Esta dissertação investigou a técnica de síntese por combustão em solução para obtenção de pó do espinélio de magnesioferrita (MgFe2O4) nanoestruturada. Foram utilizados como precursores inorgânicos, os nitratos de ferro nonahidratado e o de magnésio hexahidratado. Anidrido maleico foi empregado como combustível. A reação foi levada a efeito em forno elétrico tipo mufla. Foram variadas a proporção molar do combustível e a temperatura do forno, porém em etapas distintas. Pelas características do pó como-sintetizado, foi selecionada para a avaliação da temperatura de síntese a formulação 30% deficiente em combustível (2 moles de nitrato de ferro para 1 de nitrato de magnésio com 7/3 de anidrido maleico). Essa formulação foi sintetizada a temperaturas de 310°C, 400°C, 650°C, 770°C, 910°C e 1030°C (temperatura do forno durante a reação de combustão). A caracterização dos pós foi realizada pelas técnicas de análise termodiferencial (ATD) e termogravimétrica (ATG), análise de área superficial específica (BET), análise cristalográfica por difração de raios X (DRX), microestrutura por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e de transmissão (MET), espectroscopia Mössbauer e medidas magnéticas com um magnetômetro vibracional (VSM). As amostras caracterizadas de MgFe2O4 apresentaram tamanho de cristalito médio de 42,8 nm, área superficial específica entre 4,16 m2/g e 51,54 m2/g, magnetização de saturação média de 25,34 emu/g, campo coercitivo e magnetização remanente não superior a 98 Oe e 11 emu/g, respectivamente.This study has investigated a solution combustion synthesis technique to obtain the nanostructured magnesioferrite (MgFe2O4) spinel powder. The inorganic precursors used were iron nitrate nanohydrate, magnesium nitrate hexahydrate. Maleic anhydride was used as fuel. The reaction was performed in an electric muffle furnace. The molar proportion of the fuel and the oven temperature were variated in distinct stages tough. Considering the characteristics of the as-synthesized powders, the 30% fuel-deficient formulation (2 moles iron nitrate to 1 mole magnesium nitrate, with 7/3 mole maleic anhydride) was selected for synthesis temperature evaluation. This formulation was sinthesized at 310°C, 400°C, 650°C, 770°C, 910°C and 1030°C (temperature in the furnace during the combustion reaction). Powders characterization was carried out by differentialthermal analysis (DTA), thermogravimetric analysis (TGA), specific superficial area (BET), crystallographic analysis by X-ray diffraction, microstructure by scanning electronic microscope (SEM) and transmission electronic microscope (TEM), Mössbauer spectroscopy and magnetic measurements with a vibrational sample magnetometer (VSM). The characterized samples of MgFe2O4 had an average crystallite size of 42.8 nm, superficial area between 4.16 and 51.54 m2/g, average saturation magnetization of 25.34 emu/g, coercive field and remanent magnetization not greater than 98 Oe and 11 emu/g, respectively

Obtenção de nanocompósitos nanotubos de carbono de parede múltipla e TiO2 e sua caracterização estrutural, óptica e de atividade fotocatalítica

Este trabalho teve como objetivo obter nanocompósitos de nanotubos de carbono de paredes múltiplas (NTCPMs) com TiO2, e caracterizá-los quanto a sua estrutura, características ópticas e atividade fotocatalítica. Os nanocompósitos foram obtidos a partir de NTCPMs comerciais (Baytubes®), e dois diferentes TiO2: um comercial (P25) e um obtido na síntese de TiO2 tendo tetra propóxido de titânio (TTP) como precursor. Foram utilizados dois diferentes sistemas líquidos para a obtenção dos nanocompósitos NTCPM-TiO2: um, em pH ácido e outro, em pH alcalino. Os nanocompósitos obtidos a partir do TTP foram posteriormente tratados termicamente a 400 °C, 500 °C, 600 °C e 700 °C para formação de fases cristalinas de TiO2. Os nanocompósitos foram investigados quanto a sua atividade fotocatalítica, empregando-os como catalisadores na degradação do corante orgânico alaranjado de metila, em solução aquosa, sob radiação ultravioleta. Os resultados foram associados a características da estrutura dos nanocompósitos, utilizando técnicas como difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura, microscopia eletrônica de transmissão, espectroscopia Raman e espectroscopia por infravermelho e área superficial específica. A caracterização óptica foi obtida por espectroscopia fotoluminescente e espectroscopia por refletância difusa. A análise térmica foi empregada para quantificar a presença de NTCPMs no nanocompósito empregado como catalisador. O desempenho fotocatalítico dos nanocompósitos foi correlacionado com o efeito do pH dos sistemas líquidos empregados na sua obtenção, natureza da interação (química e/ou física) entre nanotubo de carbono e TiO2, fases presentes no TiO2, energia do gap óptico e presença de defeitos estruturais no TiO2. A maior eficiência na fotocatálise foi observada nos nanocompósitos NTCPMs-TiO2 obtidos a partir do TiO2 comercial, e nos obtidos a partir do precursor TTP tratado termicamente a 500 °C, ambos em meio ácido. Estes resultados puderam ser associados às menores energias de transição e nível de defeitos no TiO2 nesses nanocompósitos, quando comparados aos demais.This study aimed to obtain nanocomposites from multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) with TiO2, and characterize them according to their structure, optical properties and photocatalytic activity. The nanocomposites were obtained from commercial MWCNTs (Baytubes®) and two different types of TiO2: a commercial one (P25) and one obtained by synthesizing TiO2 with titanium tetra propoxide (TTP) as a precursor. Two different fluid systems were used for obtaining the MWCNT-TiO2 nanocomposites: one with acid pH and the other with alkaline pH. The nanocomposites obtained from TTP were subsequently heat treated at 400 °C, 500 °C, 600 °C and 700 °C to form crystalline phases of TiO2. The nanocomposites were investigated for their photocatalytic activity, employing them as catalysts in the degradation of organic methyl orange dye in an aqueous solution under ultraviolet radiation. The results were associated with the characteristics of the nanocomposites’ structure, using techniques such as X-ray diffraction, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, Raman spectroscopy, infrared spectroscopy, and specific surface area. Optical characterization was obtained by photoluminescence spectroscopy and diffuse reflectance spectroscopy. Thermal analysis was used to quantify the presence of MWCNTs in the nanocomposite employed as catalyst. The photocatalytic performance of the nanocomposites were correlated with the effect of the pH of the liquid systems employed for obtaining them, the nature of the interaction (chemical and/or physical) between the carbon nanotube and TiO2, the phases present in the TiO2, the optical energy gap and the presence of structural defects in TiO2. The highest photocatalytic efficiency was observed in the MWCNT-TiO2 nanocomposites obtained from commercial TiO2, and in those obtained from the TTP precursor heat treated at 500 °C, both in an acid medium. These results could be associated with the lower transition energy and level of defects in the TiO2 of these nanocomposites when compared to the other samples

Síntese por combustão em solução de MgFe2O4 nanoestruturado utilizando anidrido maleico como combustível e sua caracterização estrutural e magnética

Esta dissertação investigou a técnica de síntese por combustão em solução para obtenção de pó do espinélio de magnesioferrita (MgFe2O4) nanoestruturada. Foram utilizados como precursores inorgânicos, os nitratos de ferro nonahidratado e o de magnésio hexahidratado. Anidrido maleico foi empregado como combustível. A reação foi levada a efeito em forno elétrico tipo mufla. Foram variadas a proporção molar do combustível e a temperatura do forno, porém em etapas distintas. Pelas características do pó como-sintetizado, foi selecionada para a avaliação da temperatura de síntese a formulação 30% deficiente em combustível (2 moles de nitrato de ferro para 1 de nitrato de magnésio com 7/3 de anidrido maleico). Essa formulação foi sintetizada a temperaturas de 310°C, 400°C, 650°C, 770°C, 910°C e 1030°C (temperatura do forno durante a reação de combustão). A caracterização dos pós foi realizada pelas técnicas de análise termodiferencial (ATD) e termogravimétrica (ATG), análise de área superficial específica (BET), análise cristalográfica por difração de raios X (DRX), microestrutura por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e de transmissão (MET), espectroscopia Mössbauer e medidas magnéticas com um magnetômetro vibracional (VSM). As amostras caracterizadas de MgFe2O4 apresentaram tamanho de cristalito médio de 42,8 nm, área superficial específica entre 4,16 m2/g e 51,54 m2/g, magnetização de saturação média de 25,34 emu/g, campo coercitivo e magnetização remanente não superior a 98 Oe e 11 emu/g, respectivamente.This study has investigated a solution combustion synthesis technique to obtain the nanostructured magnesioferrite (MgFe2O4) spinel powder. The inorganic precursors used were iron nitrate nanohydrate, magnesium nitrate hexahydrate. Maleic anhydride was used as fuel. The reaction was performed in an electric muffle furnace. The molar proportion of the fuel and the oven temperature were variated in distinct stages tough. Considering the characteristics of the as-synthesized powders, the 30% fuel-deficient formulation (2 moles iron nitrate to 1 mole magnesium nitrate, with 7/3 mole maleic anhydride) was selected for synthesis temperature evaluation. This formulation was sinthesized at 310°C, 400°C, 650°C, 770°C, 910°C and 1030°C (temperature in the furnace during the combustion reaction). Powders characterization was carried out by differentialthermal analysis (DTA), thermogravimetric analysis (TGA), specific superficial area (BET), crystallographic analysis by X-ray diffraction, microstructure by scanning electronic microscope (SEM) and transmission electronic microscope (TEM), Mössbauer spectroscopy and magnetic measurements with a vibrational sample magnetometer (VSM). The characterized samples of MgFe2O4 had an average crystallite size of 42.8 nm, superficial area between 4.16 and 51.54 m2/g, average saturation magnetization of 25.34 emu/g, coercive field and remanent magnetization not greater than 98 Oe and 11 emu/g, respectively

Structural and photocatalytic characterization of BaFe2O4 obtained at low temperatures

Barium monoferrite BaFe2O4 classified as permanent magnet stands out among other ceramic magnets due to its high chemical stability, corrosion resistance and low production cost. In addition, experiments conducted on photocatalytic degradation of methyl orange and UV transmittance by spectrophotometry have shown that this material has photocatalytic properties. The spinel ferrite is of importance in many technological areas such as computing, communications and security. Several techniques for synthesis have been studied to optimize the properties of this material. The synthesis of BaFe2O4 by conventional processes often occurs at temperatures above 1000 °C. In this work, we obtained the phase BaFe2O4 at low temperatures (600 °C) from the combustion reaction using nitrates and maleic anhydride as metal complexing agent. Techniques of X-ray diffraction, specific surface area, thermogravimetry analysis and photocatalytic analysis were employed to characterize the products obtained

Preparation and performance of TiO2-ZnO/CNT hetero-nanostructures applied to photodegradation of organic dye

Water pollution by organic compounds is one of the major challenges faced by industries that use dyeing processes. Thus, some methods were developed for degrading dyes in wastewaters, including heterogeneous photocatalysis by semiconductor oxides. However, these oxides have limited photocatalytic activity due to the fast recombination of photogenerated electron–hole pairs. The aim of this study is the use of a carbon nanotube (CNT) and TiO2-ZnO oxide junction from modified sol-gel method to promote the degradation of organic dye through the photocatalytic activity of these nanocomposites. TiO2-ZnO/CNT nanocomposites were studied by X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscope (TEM), scanning electron microscope (SEM) and photocatalytic decomposition of organic dyes. The results of photocatalysis show up to 60% the efficiency of the samples in the removal of dye

Preparation and performance of TiO2-ZnO/CNT hetero-nanostructures applied to photodegradation of organic dye

Water pollution by organic compounds is one of the major challenges faced by industries that use dyeing processes. Thus, some methods were developed for degrading dyes in wastewaters, including heterogeneous photocatalysis by semiconductor oxides. However, these oxides have limited photocatalytic activity due to the fast recombination of photogenerated electron–hole pairs. The aim of this study is the use of a carbon nanotube (CNT) and TiO2-ZnO oxide junction from modified sol-gel method to promote the degradation of organic dye through the photocatalytic activity of these nanocomposites. TiO2-ZnO/CNT nanocomposites were studied by X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscope (TEM), scanning electron microscope (SEM) and photocatalytic decomposition of organic dyes. The results of photocatalysis show up to 60% the efficiency of the samples in the removal of dye