Historically, coatings were processed from natural oils, fats, and resins; the first well-known and widely used being lacquer [Meir-Westhues, 2007]. In the 20th century, synthetic resins were developed to achieve coatings with improved properties. Of these coating compositions, polyurethanes (PURs) were one of the most prevalent. Polyurethanes became possible in 1937 when Otto Bayer developed the diisocyanate polyaddition process [Randall et al, 2002]. Since that time, literally thousands of PUR compositions have been used commercially. The primary application of interest in this study is that of coatings for wood substrates. It is well-known among materials researchers that there can be a number of differences between microwave and conventional materials treatment techniques [Clark et al, 1996], including enhanced reaction rates, lowered processing temperatures for some products, and selective interactions in composite systems. The primary goals of this research were to determine (1) whether microwave energy affected the cure rate in a water-based, aliphatic PUR, and (2) if there was an effect of microwave frequency on the cure rate. The primary tool for determining extent of cure in the PUR samples was Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). Using this characterization method, the changes in intensities of four bonds specific to the PUR composition were followed. It was determined that, in the particular PUR composition studied, microwave energy had an effect on the cure rate when compared with conventional heating, and that there was a frequency effect on the cure rate. Additionally, a deeper understanding of the use of FTIR spectroscopy techniques for studying cure kinetics was developed. / Master of Science

Polymeric methylenebis(phenylisocyanate) (pMDI) has increasingly been used in the wood particulate composite industry. Wood composites, especially oriented strand board (OSB) are made with many variations of wood species. Little research has been done to investigate how pMDI adhesion has been affected by species. The present is divided into two parts. First, mode I fracture mechanics and surface free energy analysis was performed to investigate differences in adhesion between southern yellow pine and yellow-poplar bonded with pMDI. Secondly, an improvement in the synthesis of 13C, 15N labeled pMDI is discussed. Mode I fracture results show that pMDI adhesion was affected differently by southern yellow pine compared yellow poplar. The shear energy release rate was significantly higher in pine/pMDI composites than in yellow poplar/pMDI composites. The total surface energy of southern yellow pine was shown to be significantly greater than yellow poplar. The free energy of adhesion (DG) of the pine/pMDI and the poplar/pMDI was investigated. The DG indicated that the pine/pMDI system would take more energy to separate compared to the poplar/pMDI system. Lastly, a double-labeled 13C, 15N pMDI adhesive was successfully synthesized to produce Solid-State NMR composites. / Master of Science

Com o crescimento populacional e aumento das atividades humanas, grandes quantidades de poluentes são despejadas diariamente no meio ambiente. Nos ecosssistemas aquáticos, organismos são expostos por longos períodos à baixas concentrações de contaminantes. Assim estudos que focam em novas metodologias que sejam rápidas e não invasivas, são necessários para a avaliação de efeitos subletais. Um exemplo é a espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). Esta técnica é capaz de detectar alterações macromoleculares em amostras biológicas de forma rápida e não destrutiva, sendo uma ferramenta atrativa para análises ecotoxicológicas. Assim, o objetivo deste estudo foi verificar a aplicabilidade do FTIR como metodologia alternativa, utilizando perfis de composição macromoleculares como indicadores de efeitos subletais, em organismos expostos a elementos-traço. Para tal, ostrácodes (Chlamydoteca sp.) foram expostos aos elementos Cu, Cd, Hg e Mn. As alterações em perfis biomoleculares foram avaliadas em ostrácodes expostos por 48h ao Mn. Os resultados revelaram uma correlação negativa entre concentração de exposição e proporção de ácidos graxos saturados e insaturados com relação à proteína em organismos expostos ao Mn e a mesma correlação foi observada para o conteúdo de ácidos nucléicos. Isto sugere que os organismos tiveram seu metabolismo lipídico e sua capacidade de produção de proteína celular alterados devido à exposição ao Mn. Ademais, foram realizados testes crônicos (9 dias) com ostrácodes expostos ao Cu, Cd, Hg e Mn. Foi observada a diminuição de lipídios saturados e insaturados em relação à proteína em organismos expostos ao Cd, sugerindo o uso de reservas lipídicas devido ao estresse fisiológico. Ostrácodes expostos ao Cu, tiveram o aumento dos ácidos nucléicos, no qual o DNA pode ter sido o componente dominante. Alterações significativas relacionadas ao conteúdo de carbonato de cálcio foram reveladas nos organismos expostos ao Cd e ao Cu, o que sugere mudanças na composição da carapaça e possível alteração na capacidade de muda e crescimento dos organismos. Portanto, este estudo permite concluir que a espectroscopia de FTIR é capaz de detectar indícios de efeitos subletais em organismos expostos a contaminantes e que as alterações de composição macromolecular são uma ferramenta complementar promissora para futuras avaliações ecotoxicológicas. / With population growth and increases in human activities, large amounts of pollutants are released daily into the environment. In aquatic ecosystems organisms are exposed for long periods at low concentrations of contaminants. Therefore, studies that focus on fast and non-invasive new methodologies are necessary for the assessment of sublethal effects in organisms. An example is the Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). This technique can detect macromolecular changes of biological samples in a fast, inexpensive and non-destructive way, all of which lend to the attractiveness of this methodology for ecotoxicological analyzes. Thus, the aim of this study was to verify the applicability of FTIR as an alternative methodology, using the composition of macromolecular profiles as an indicator of sublethal effects in organisms exposed to trace elements. For this, ostracods (Chlamydoteca sp.) were exposed to the elements Cu, Cd, Hg and Mn. Changes in biomolecular profiles were evaluated in ostracods exposed for 48h to Mn. The results showed a negative correlation between the concentration of exposure and the proportion of saturated and unsaturated fatty acids for protein in organisms exposed to Mn and the same correlation was observed for the content of nucleic acids. This suggests that the organisms had their lipid metabolism and their cellular protein production capacity altered due to Mn exposure. In addition, four chronic tests (9 days) were performed on ostracods exposed to the trace elements Cu, Cd, Hg and Mn. A decrease in saturated and unsaturated lipids in relation to the protein was observed in organisms exposed to Cd, suggesting that the use of lipid reserves was due to the physiological stress. Ostracods exposed to Cu had an increase in nucleic acids, in which DNA may have been the dominant component. Significant changes related to the calcium carbonate content were revealed in the organisms exposed to Cd and Cu, which suggests changes in carapace composition and the possible alteration in the organism capacity of molting and growth. Therefore, this study concludes that FTIR spectroscopy can detect indications of sublethal effects in organisms exposed to contaminants and that changes in macromolecular composition are a promising complementary tool for future ecotoxicological assessments.

A reparação óssea é um fator crítico para o sucesso de procedimentos odontológicos e ortopédicos que necessitem do corte ósseo, sendo desejado que esta ocorra de forma rápida e eficaz. Uma maior compreensão da reparação óssea em um nível estrutural e molecular é o primeiro passo para o desenvolvimento de técnicas de corte e terapias regenerativas. Neste contexto, a técnica de FTIR possibilita obter informações sobre a estrutura e composição de tecido mineralizado. O principal objetivo deste projeto foi verificar a eficácia da espectroscopia FTIR na caracterização de diferentes estágios da reparação óssea após a realização de remoção óssea utilizando duas ferramentas de corte: o laser de Er,Cr:YSGG ou uma broca carbide multilaminada, em alta rotação. Foi realizada a remoção de dois fragmentos ósseos da mandíbula de 30 coelhos, e o processo de reparação óssea foi estudado imediatamente, 3, 7, 15, 21, e 28 dias após o procedimento cirúrgico. Utilizou-se a técnica de espectroscopia FTIR para a aquisição das imagens espectrais dos diferentes estágios de reparação, e foi analisada a proporção entre os compostos do tecido utilizando as bandas de amidas, colágeno, carbonato e fosfato dos espectros de absorção. Também foi realizada a análise histológica dos mesmos estágios de reparação estudados. A técnica de espectroscopia FTIR se mostrou eficaz na caracterização do processo de reparação óssea. Observou-se uma tendência de aumento na proporção de compostos orgânicos até o Grupo 15D, após o qual houve aumento na proporção de compostos inorgânicos indicando maior mineralização após este período. Os resultados da análise histológica mostraram diferenças nos primeiros estágios de reparação entre o corte ósseo com o laser de Er,Cr:YSGG e a broca em alta rotação. Essas diferenças não foram detectadas na espectroscopia FTIR com as técnicas de análise utilizadas. Ainda assim, os resultados obtidos mostraram que a técnica de espectroscopia FTIR foi sensível às alterações de conteúdo orgânico no processo de reparação do tecido ósseo, podendo auxiliar com o desenvolvimento de novas técnicas e ferramentas para melhorar a eficiência deste processo. / Bone repair is a critical factor for the success of surgical procedures that require bone cut, and it is desired that it takes place quickly and effectively. The first step for the development of cutting techniques and regenerative therapies is a better understanding of bone repair in structural and molecular level. In this context, the FTIR technique allows one to obtain different information about the structure and composition of mineralized tissue. The main purpose of this project was to verify the effectiveness of FTIR spectroscopy in the characterization of different stages of bone healing process after the removal of a bone piece using two cutting tools: the Er,Cr:YSGG laser or a multilayered carbide bur at high rpm. Two jaw bone fragments were removed from 30 rabbits, and the process of bone repair was studied immediately, 3, 7, 15, 21, and 28 days after the surgery. The FTIR spectroscopy technique was used to acquire the spectral images of different stages of bone healing process, and the ratio of the bone compounds was analyzed using the bands of amide, collagen, carbonate and phosphate of the absorption spectra. Histological analysis was also performed to study the stages of bone repair. The FTIR technique was effective in characterizing the healing process. There was a trend between the proportions of organic and inorganic compounds that were comparable to the one observed in the histological analysis, showing that the FTIR technique is sensitive to changes that occur during the formation of new bone tissue. The results of the histological analysis showed differences in the early stages of bone repair between the cut with the Er,Cr:YSGG laser and the drill. These differences were not detected in FTIR spectroscopy with the used technique. Still, the results show that the FTIR technique is sensitive to changes in the organic content of bone tissue repair process, and it could corroborate to the development of new techniques and tools that improves the efficiency of this process.

Preocupações com o acúmulo de lixo plástico e seu consequente impacto ambiental levaram os cientistas e a indústria química, nas últimas décadas, a uma busca por plásticos biodegradáveis e plásticos produzidos com matérias-primas de fontes renováveis. Entre eles, encontram-se o poli(ácido lático), o poli(?-caprolactona), os poli(hidroxialcanoatos), os polímeros de amido e os polímeros sintéticos que recebem aditivos que facilitam a degradação, conhecidos como oxi-biodegradáveis. Em decorrência dos processos de produção e uso de aditivos e corantes, os plásticos podem conter constituintes que não fazem parte das moléculas do polímero. Por esta razão, o objetivo do trabalho foi determinar os elementos químicos presentes em amostras de polímeros biodegradáveis, sacolas oxi-biodegradáveis e sacolas de amido distribuídas em supermercados, empregando-se análise por ativação neutrônica instrumental (INAA) e espectroscopia de fluorescência de raios X (XRF). A identificação dos polímeros das sacolas de supermercado foi realizada por espectroscopia de absorção no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). Os resultados das análises químicas dos polímeros não processados evidenciaram baixas concentrações dos elementos químicos. Já os plásticos das sacolas apresentaram altas concentrações de cálcio, sódio, zinco e titânio, provenientes do uso de cargas minerais, corantes e outros aditivos. Em algumas amostras, as concentrações de zinco, cobalto, cromo, molibdênio e chumbo excederam os limites estabelecidos pela norma ABNT NBR 15448-2:2008 para polímeros biodegradáveis. As análises também indicaram que os aditivos pró-oxidantes utilizados nas sacolas oxi-biodegradáveis são baseados em compostos químicos que contêm ferro. Os resultados obtidos comprovam que os plásticos biodegradáveis podem ser utilizados de forma segura em embalagens e outras aplicações, desde que se evitem os aditivos contendo elementos químicos tóxicos e outras substâncias perigosas / Concerns about the accumulation of plastic waste and its consequent environmental impact have led scientists and chemical industry, in recent decades, to search for biodegradable plastics and plastics made with renewable raw materials. Among them are included poly (lactic acid), polycaprolactone, polyhydroxyalkanoates, starch polymers and synthetic polymers having additives which facilitate degradation, known as oxo-biodegradable. Due to production processes and use of additives and dyes, plastics may contain small amounts of chemical elements that are not part of the polymer molecules. For this reason, the objective of this study was to determine chemical elements in samples of biodegradable polymers, oxy-biodegradable and starch bags distributed in supermarkets by instrumental neutron activation analysis (INAA) and X-ray fluorescence spectroscopy (XRF). The polymers of plastic bags were identified by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). Results of chemical analysis of unprocessed polymers have shown low concentrations of chemical elements. On the other hand, plastic bags have high concentrations of calcium, sodium, zinc and titanium, from the use of mineral fillers, dyes and other additives. In some bag samples, the concentration of zinc, cobalt, chromium, molybdenum and lead exceeded the limits established by the ABNT NBR 15448-2:2008 for biodegradable polymers. The analysis also indicated that the pro-oxidant additives used in the oxy-biodegradable bags are based on chemical compounds that contain iron. These results demonstrate that biodegradable plastics can be safely used in packaging and other applications, provided additives containing toxic chemical elements and other hazardous substances are avoided

Esta dissertação de mestrado aborda dois estudos que foram desenvolvidos utilizando a técnica de microscopia FTIR (micro-FTIR): a reatividade do grafeno funcionalizado e a eletroquímica in-situ com micro-FTIR para avaliação de reações redox. A reatividade e a distribuição de cargas em materiais 2D, mais especificamente em folhas individuais de grafeno, têm sido alvo de muita investigação na última década. No entanto, ainda não é conhecido como elas se apresentam em grafeno com grandes áreas, uma vez que a maioria dos estudos utilizam áreas muito pequenas (~μm2). Neste estudo, investigou-se experimentalmente como um eletrodo formado por uma única folha de grafeno se comporta quando sua estrutura é alterada por funcionalização covalente. Utilizando microespectroscopia na região do infravermelho, avaliou-se a funcionalização de grafeno com unidades de ácido benzoico no grafeno ancorados eletroquimicamente. O mapeamento químico mostrou que a distribuição espacial dessas unidades não ocorre uniformemente, ao invés disso, existem pontos específicos de ancoramento. Por fim, observou-se que a funcionalização ocorre mais intensamente na borda da folha de grafeno, alterando as propriedades óticas e eletroquímicas deste material, reduzindo o ganho ótico proporcionado pelos plásmons e aumentando a resistência de transferência heterogênea de elétrons. Para o segundo capítulo dessa dissertação, aplicou-se a microespectroscopia FTIR multiplex ao estudo da mudança química de um eletrodo de ouro modificado com azul da prússia (AP). Para isso, observou-se que uma etapa limitante era a confecção de um porta-amostra que reduzisse a camada de eletrólito ao mínimo de forma que a água não mais absorvesse a radiação de forma majoritária. Logo, foi possível o estudo vibracional de vários pontos da superfície do eletrodo, observando-se a influência do potencial aplicado, onde tem-se uma grande dependência dos sinais referentes ao estiramento C≡N do AP com a condição de potencial imprimida no eletrodo. / This Masters dissertation approaches two studies developed using the FTIR microspectroscopy technique (micro-FTIR): the activity of graphene functionalized and the in-situ electrochemistry with micro-FTIR for the evaluation of redox reactions. Reactivity and charge distribution in 2D materials, especially in single graphene sheets, have been the focus of extensive investigation during the last decade. However, there is still no knowledge on how large-area graphene behaves, since most of the studies utilize too small areas (~μm2). In this study, we aim to investigate experimentally how an electrode composed of only one single sheet of graphene behaves when its structure is changed by covalent functionalization. Using infrared microspectroscopy, the electrochemically induced covalent functionalization of graphene with benzoic acid unities was evaluated. The chemical mapping showed that the spatial distribution of these unities does not occur uniformly, instead, there are specific anchoring points. Lastly, it was observed that the functionalization occurs more intensely on the edges of the graphene sheet and that the covalent, affecting its optical and electrochemical properties, reducing the optical gain provided by the plasmons and increasing the resistance of heterogeneous electron transfer. In the second chapter of this dissertation, multiplex FTIR microspectroscopy was applied to the study of the chemical changes of a gold electrode modified with Prussian blue (PB). It was observed that the limiting step for this type of analysis was the building of a sample holder that reduces the electrolyte layer to the minimum in a way that water did not absorb the radiation in majority. Therefore, a vibrational study of several points of the electrode surface was possible evaluating the influence of the applied potential, where there is a dependence of the signals related to the C≡N stretching mode from PB on the potential condition applied to the electrode.

O objetivo deste estudo foi avaliar, in vitro, o efeito das soluções irrigadoras quitosana a 0,2%; hipoclorito de sódio a 1% e EDTA a 17% na superfície dentinária e na interface de união da dentina/material obturador resinoso. Sessenta fragmentos de dentina, obtidos de 10 caninos superiores humanos, com 4 mm2 de área foram distribuídos em quatro grupos (n=15) de acordo com o tratamento: G1 NaOCl + EDTA + NaOCl, G2 NaOCl + Quitosana + NaOCl, G3 Quitosana + Quitosana + Quitosana, G4 Quitosana + EDTA + Quitosana. As amostras foram imersas por 6 minutos na primeira solução irrigadora (Tempo 1), 3 minutos na segunda (Tempo 2) e 1 minuto na terceira (Tempo 3), simulando o tratamento endodôntico. Foi analisada a composição orgânica e inorgânica das amostras por meio da Espectroscopia Infravermelha por Transformada de Fourier (FTIR) após cada etapa de irrigação. Para segunda fase, 24 caninos superiores humanos, divididos em 4 grupos (n=6), tiveram suas coroas cortadas e as raízes instrumentadas mecanicamente com instrumentos K3 até o instrumento 60.04, irrigadaos com NaOCl a 1% e Quitosana a 0,2% durante o preparo e EDTA a 17% e Quitosana a 0,2% como irrigação final. As amostras foram cortados longitudinalmente para análise do número e do perímetro dos túbulos expostos nos diferentes tempos e a rugosidade da superfície antes (baseline) e após cada fase do tratamento, além da penetração do cimento endodôntico, e avaliação da interface material obturador/dentina, após a obturação (Tempo 3), por meio de microscopia confocal a laser. Os dados foram analisados pela ANOVA e pós-teste de Tukey (p<0,05). Por meio do FTIR, constatou-se que o G4 apresentou maiores valores de matéria orgânica quando comparado aos outros grupos (p<0,05), e foram observados maiores valores para o T3 quando comparado ao T0. Quanto aos valores de matéria inorgânica, o G1 apresentou valores superiores (p<0,05) aos G2 e G3. Não houve diferença quando comparado os tempos para o conteúdo inorgânico (p>0,05). O terço apical apresentou maior valores de conteúdo inorgânico quando comparado aos demais (p<0,05). Por meio do confocal, observou-se que apenas o G3 apresentou maiores valores de perímetro dos túbulos com diferença em relação ao G1,(p<0,05), que o T2 apresentou valores semelhantes ao T1 (p>0,05), e não houve diferença entre os terços radiculares. Na análise da contagem dos túbulos dentinários, observa-se que o G4 apresentou maiores valores, semelhantes ao G3 (p>0,05). O T2 apresentou os maiores valores e o T0 os menores (p<0,05), e o terço cervical apresentou maiores valores em relação aos demais (p<0,05). Na análise da rugosidade, não houve diferença entre os grupos, e nem entre os terços radiculares (p>0,05), sendo que o T0 apresentou maiores valores, com diferença em relação ao T1 e T2 (p<0,05). Na análise da interface material obturador/dentina, não houve diferença entre os grupos, e o terço apical apresentou menor extensão de tags formados (p<0,05). A Quitosana como solução irrigadora produziu efeitos favoráveis na dentina radicular sem afetar a interação do substrato com o cimento endodôntico. / The aim of this study was to evaluate, in vitro, the influence of irrigation solutions, used during instrumentation of root canals - chitosan at 0.2%; 1% sodium hypochlorite and 17% EDTA - on dentin, by means of Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and laser confocal microscopy. Sixty dentin fragments, obtained from 10 human canines, with 4 mm2 area were distributed in four groups (n = 15) according to the treatment: G1 NaOCl + EDTA + NaOCl, G2 NaOCl + Chitosan + NaOCl, G3 Chitosan + Chitosan + Chitosan, G4 Chitosan + EDTA + Chitosan. The samples were immersed for 6 minutes in the first irrigation solution (Time 1), 3 minutes in the second (Time 2) and 1 minute in the third (Time 3), simulating the endodontic treatment. The organic and inorganic composition of the samples were analyzed by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) after each irrigation step. In a second phase, 24 teeth were divided into 4 groups (n = 6), cut longitudinally to analyze the number and perimeter of the exposed tubules at different times, the surface roughness before and after each treatment phase. The penetration of the endodontic sealer, and evaluation of the dentin interface, after the obturation (Time 3), by laser confocal microscopy. Data were analyzed by ANOVA and Tukey post hoc test (p<0.05). Using FTIR, G4 presented higher values of organic content when compared to the others groups (p <0.05), and higher values were observed for T3 when compared to T0. There was no difference when comparing the times for the inorganic content (p> 0.05). The apical third had higher values of inorganic content when compared to the others (p <0.05). With the aid of the confocal analysis, it was observed that only G3 presented higher values of tubule perimeter with difference in relation to the G1, (p <0.05), that T2 presented values similar to T1 (p> 0.05), And there was no difference between the root thirds. In the analysis of the dentinal tubule count, it was observed that G4 presented higher values, similar to G3 (p> 0.05). The T2 presented the highest values and T0 the lowest (p <0.05), and the cervical third had higher values compared with the others (p <0.05). Regarding the analysis of roughness, there was no difference between the groups, nor between the root thirds (p> 0.05), and the T0 presenting higher values compared with T1 and T2 (p <0.05). In the analysis of the dentin interface, there was no difference between the groups, and the apical third had a smaller extension of the formed tags (p <0.05). Chitosan produced less chemical changes in root dentin when compared to the other solutions.

Alguns polímeros propriedades ópticas não lineares, as quais fazem com que o material responda de forma não linear à luz ou campo aplicado. Estas propriedades são relevantes no estudo da resposta de materiais à luz e tem sido alvo de muitos estudos recentes. Materiais poliméricos que exibem estas propriedades oferecem um grande potencial em aplicações que requerem a transmissão e manipulação de informações, principalmente na área de telecomunicações, processamento de sinais ópticos, computação e armazenamento de dados. Os polímeros com propriedades não lineares têm geralmente um alto custo, não só devido ao alto custo dos cromóforos utilizados, mas também ao baixo rendimento do processo de polimerização (<50%). Assim a utilização de quantidades relativamente baixas do polímero em misturas com polímeros comerciais poderia aumentar a aplicabilidade destes sistemas. Além disso, muitos destes polímeros apresentam pouca flexibilidade formando filmes quebradiços. Uma maneira de melhorar a flexibilidade seria utilizar blendas dos polímeros com propriedades ópticas não lineares com polímeros comerciais. Neste trabalho preparou-se um polímero com propriedades ópticas não lineares, o poliuretano MDI-DR19CI e caracterizou-se por medidas de espectroscopia nas regiões do visível e infravermelho e ressonância magnética nuclear. Preparou-se blendas deste polímero com quatro outros polímeros transparentes na região do visível, estudando-se o efeito da presença dos polímeros comerciais no espectro de absorção na região do infravermelho e nas propriedades de armazenamento óptico do MDI-DR19CI. Os resultados obtidos mostraram a viabilidade da utilização do azopolímero MDI-DR19CI em aplicações que requeiram a diluição do cromóforo para três tipos diferentes de polímeros de natureza química bastante distintas. Preparou-se, em uma segunda etapa do trabalho, misturas de poli(amida-imida) com o poliuretano preparado e com outros três polímeros contendo grupos com propriedades ópticas não lineares (ONL) visando a obtenção de filmes auto-sustentáveis e flexíveis com propriedades ópticas não lineares. Foram obtidos filmes com 5% do polímero contendo grupos ONL, os quais apresentaram boa flexibilidade, alto grau de coloração. Três deles, que pertencem a classe dos azopolímeros tiveram suas propriedades de armazenamento óptico demonstradas, apresentando valores de taxa residual em alguns casos menores que os polímeros puros, mas ainda com valores bastante razoáveis para viabilizar seu uso em aplicações de armazenamento de informação que requeiram filmes flexíveis / property is extremely relevant and has been extensively studied recently. Polymeric materials showing this properties offers a great potential for applications requiring transmission and manipulation of information, mainly in telecommunications, optical signal processing, computation, and optical storage. Polymers with non-linear properties are generally expensive, not only due to the high cost of the chromophores used but alto due to the low yield of the polymerization processes (less than 50%). Therefore, the utilization of rather low quantities of the NLO polymer in mixtures with commercial polymers can open the field of application of these polymers. Besides, several of these polymers present low flexibility and form brittle films. A way to increase the flexibility of the films would be the use o blends of NLO polymers s with commercial ones. In this work, a polymer with non-inear optical properties, the MDI-DR19CI polyurethane was prepared and characterized by ultraviolet-visible and infrared spectroscopies, and nuclear magnetic resonance. Blends of this polymer and four commercial polymers, transparent in the visible region, were prepared. The effect of the commercial polymers in the infrared absorption spectra, and in the optical storage properties of MDI-DR19CI, was studied. The results obtained showed the viability of the use of MDI-DR19CI blends in applications that require the \"dilution\" of the chromophores, for three different types of polymers. In a second stage, mixtures of poly(amideimide) and the polyurethane MDI-DR19CI and with other three polymers with NLO properties were prepared in order to obtain self-standing and flexible films with NLO properties. Films with 5% of NLO polymer were obtained, showing good flexibility and high coloration degree. Three of them were azopolymers and were used in optical storage experiments, showing remaining optical storage values, in some cases; lower than the pure NLO polymer, but with values rather sufficient to show the viability of the use of these mixtures in optical storage application that requires flexible films

O objetivo deste trabalho é estudar o nível de organização dos cristalitos de surfactantes aniônico, catiônico e zwiteriônico com o aumento na densidade destas moléculas sobre um cristal de germânio. As análises foram realizadas por espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier acoplada à técnica de reflexão total atenuada (FTIR-ATR). Este estudo apresenta importantes aspectos na organização do dodecilsulfato de sódio (SDS), do N-hexadecil-N,N-dimetil-3-amônio-1-propanosulfato (HPS), do brometo de hexadeciltrimetilamônio (CTAB) e do brometo de dodeciltrimetilamônio (DTAB). No SDS é observado um deslocamento de 1.7 cm-1 para valores de maior frequência na banda de estiramento assimétrico do CH2, vass (CH2), enquanto que é observado um deslocamento de 0.9 cm-1 na banda de estiramento simétrico, vsim (CH2). Este deslocamento para valores de maior frequência nas bandas de estiramento está associado com um aumento na desorganização da cadeia alifática com o aumento na densidade de moléculas sobre o elemento de ATR. A banda de deformação angular do CH2, &delta;(CH2), apresenta um valor em 1468 cm-1 que é também um indicativo de desorganização. No CTAB não é observado variações acentuadas nos valores das frequências vibracionais. Na banda vass (CH2) do DTAB é observado um deslocamento de 4.5 cm-1 para valores de menor frequência. Embora seja observado valores próximos de 2920 cm-1 para a banda vass (CH2), que é um indicativo do estado líquido de surfactantes, o que é observado nesse estudo são cristalitos de DTAB. O deslocamento da banda vsim (CH2) do DTAB é da ordem de 2 cm-1. Estas mudanças nas bandas vass (CH2) e vsim (CH2) são um indicativo da diminuição nas conformações gauche e um aumento nas conformações trans ao longo da cadeia alifática. O valor da freqüência em torno de 1472 cm-1 para a banda &delta;(CH2) é também um indicativo de uma maior organização na cadeia de CH2 do DTAB. Para o HPS é observado um deslocamento de 2.6 e 2.7 cm-1 para valores de maior frequência nas bandas vass (CH2) e vsim (CH2), respectivamente. A banda &delta;(CH2) do HPS apresenta um deslocamento de 4 cm-1 para valores de maior frequência. A variação nas bandas vass (CH2), vsim (CH2), e &delta;(CH2) ressalta o aumento na desorganização da cadeia alifática com o aumento na densidade de moléculas de HPS sobre o germânio. / The objective of this work is study the order level of anionic, cationic and zwitterionic surfactants with the increase of their density packing on the surface of a germanium element. The analyses were performed by a Fourier transform infrared-attenuated total reflection spectroscopy. This study shows important insights on the conformational order of sodium dodecyl sulfate (SDS), N-hexadecyl-N-N -dimethyl-3-ammonio-1-propane-sulfonate (HPS), hexadecyl-trimethylammonium bromide (CTAB) and dodecyl trimethylammonium bromide (DTAB). It is observed a shift of 1.7 and 0.9 cm-1 to higher frequency values of the CH2 asymmetric (vass (CH2)) and symmetric (vsim(CH2)) stretching bands for the SDS molecules, respectively. The latter shift to higher frequency values is associated with the disorder of the aliphatic chain due to the increase of density packing of SDS molecules on the germanium element. The CH2 scissoring band [&delta; (CH2)] shows a value in 1468 cm-1, which is also an indicative of conformational disorder. It is not observed any accentuated change on the vibrational frequency values of the CTAB molecules. The vass (CH2) band of the DTAB molecules is shifted 4.5 cm-1 to lower frequency values. Although it is observed values near 2920 cm-1 for the vass(CH2) band, indicating a surfactant liquid phase, it is shown in this study that there are indeed DTAB crystallites. The shift of DTAB vsim(CH2) band is around 2 cm-1. These changes in vass(CH2) and vsim(CH2) band are an indicative of a decrease in gauche conformations and an increase in all-trans conformations over the aliphatic chain. The frequency value around 1472 cm-1 for the &delta;(CH2) band is also an indicative of the order in CH2 chain of DTAB. It is observed a shift of 2.6 and 2.7 cm-1 to higher frequency values of vass (CH2) and vsim(CH2) bands of the HPS molecule, respectively. The &delta;(CH2) band of the HPS molecule presents a shift of 4 cm-1 to higher frequency values. These variations in vass (CH2), vsim(CH2), and &delta;(CH2) bands stand out the disorder of the aliphatic chain due to the increase of the density packing for the HPS molecules on the germanium surface.

A reciclagem agrícola do lodo de esgoto devidamente tratado é uma boa opção, pois transforma o resíduo orgânico em um importante insumo agrícola. Entretanto, a aplicação do lodo de esgoto pode alterar a quantidade e a estabilidade da matéria orgânica do solo. Com a presente pesquisa, objetivou-se avaliar os efeitos de doses de lodo de esgoto na matéria orgânica de dois solos (um Latossolo Vermelho distrófico sob floresta de eucalipto e um Latossolo Vermelho distroférrico sob cultivo de milho) por meio de técnicas quantitativas e espectroscópicas. O experimento I, sob cultivo de milho, foi instalado em Jaguariúna-SP, constituiu-se de 5 doses acumuladas de lodo de esgoto da ETE de Barueri, aplicadas de 1999 a 2005: 0; 30; 60; 120 e 240 t ha-1 (em base seca). O experimento II, sob floresta de eucalipto, foi instalado em dezembro de 2004, em área comercial da empresa da Suzano Papel e Celulose, em Angatuba - SP. Aplicou-se, uma única vez, 4 doses de lodo de esgoto da ETE de Jundiaí (0; 7,7; 15,4 e 23,1 t ha-1 em base seca). Nas amostras de solo foram determinados os conteúdos de carbono, por meio de análise elementar (CHN), e então, calculou-se o grau de humificação da matéria orgânica utilizando a Fluorescência Induzida por Laser (FIL). Com base nesses resultados, foram selecionadas algumas amostras para o fracionamento químico da matéria orgânica do solo e, por meio de técnicas espectroscópicas (FTIR, UV-vis, RMN e Fluorescência de UV-vis), foi realizado um estudo aprofundado da influência do lodo de esgoto nas substâncias húmicas do solo, bem como, em seu estágio de humificação. Pode-se verificar um aumento na concentração de carbono no solo com a aplicação do lodo de esgoto em ambos experimentos, bem como um aumento da alifaticidade e, conseqüentemente, diminuição da aromaticidade das substâncias húmicas, resultado da incorporação de matéria orgânica fresca, não compostada / Agricultural recycling of sewage sludge treated properly is a good option, since it transforms organic waste into a major agricultural input. However, the application of sewage sludge can alter the amount and stability of soil organic matter. The present work aimed to evaluate the effects of sewage sludge levels on organic matter from two different soils (an Oxisol under eucalyptus forest and an Oxisol under corn) through quantitative and spectroscopy techniques. The experiment, under corn, was installed in Jaguariuna-SP, consisted of 5 accumulated levels of sewage sludge from ETE Barueri, implemented from 1999 to 2005: 0, 30, 60, 120 and 240 t ha-1. Experiment II, in eucalyptus forest, was installed in December 2004, the commercial company Suzano Papel e Celulose, in Angatuba - SP. Applied only once, 4 doses of sewage sludge from Seawater Sewage Treatment from Jundiai (0, 7.7, 15.4 and 23.1 t ha-1 on a dry basis). Soil samples were determined carbon content by means of elemental analysis (CHN), and then calculated the degree of humification of organic matter using Laser Induced Fluorescence (LIF). Based on these results, we selected some samples for chemical fractionation of soil organic matter, and by means of spectroscopic techniques (FTIR, UV-vis, NMR and Fluorescence UV-vis), was conducted a detailed study of the influence of sludge sewage humic substances on the ground as well as on their stage of humification. One can observe an increase in the amount of carbon in the soil application of sewage sludge in both experiments, as well as an increase in aliphaticity and consequently decreased aromaticity of humic substances, resulting from the incorporation of fresh organic matter, noncomposted