Orientador: José Roberto Ribeiro Bortoleto / Banca: José Humberto da Silva / Banca: Adriana de Oliveira Delgado / O Programa de Pós Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi / Resumo: Filme finos de AZO foram sintetizados sobre substratos de vidro utilizando um alvo de Zn-Al (5% at Al) com 99,999% de pureza através da técnica RF magnetron sputtering reativo a temperatura ambiente. As propriedades estruturais, elétricas, ópticas e morfológicas foram investigadas em função da variação da pressão de argônio no intervalo de 10 a 50 mTorr. As análises de DXR revelaram que os filmes obtidos são policristalinos come estrutura hexagonal wurtzita e orientação preferencial no plano (002). Além disso, mostrou que o aumento da pressão, reduziu os valores tensão e ocasionou o aumento da presença de vazios entre os grãos. Para todos os filmes finos obtidos as medidas de transmitância óptica apresentaram valores acima de 80% na região visível do espectro entre 500-700 nm. Já os valores de gap óptico decresceram de 3,68 para 3,55 eV com o aumento da pressão. O filme sintetizado a 10 mTorr apresentou os melhores resultados em termos de densidade de portadores e mobilidade elétrica, sendo os valores 2,68 x 10 cm-3/Vs, respectivamente / Abstract: Aluminum zinc oxide (AZO) thin films were synthesized on glass substrates by radiofrequency (RF) magnetron sputtering of a Zn-Al (5at% Al) target of 99.999% purity at ambient temperature. The structural, electrical, optical and morphological properties of the films were investigated as a function of the argon pressure, which was varied from 10 to 50 mTorr. X-ray diffraction (XRD) analyses revealed that the films obtained are polycrystalline with a hexagonal wurtzite structure with a preferential orientation in the (002) plane. In addition, it was show than an increase in pressure reduced the tension and produced an increase in the inter-grain spaces. For all of the films produced optical transmission was above 80% in the visible region (wavelength between 500 nm and 700 nm). As the system pressure was increased the optical gap fell from 3.68 to 3.55 eV. The film synthesized at 10 mTorr presented the best results in terms of the carrier density and electrical mobility, which were 2.68 x 10 cm-3 and 3.0 cm2/Vs, respectively / Mestre

Este trabalho investigou a obtenção de óxido de zinco nanoestruturado por aspersão de solução em chama e a caracterização de propriedades e da atividade fotocatalítica. Para tanto, construiu-se um aparato composto basicamente por um sistema atomizador, um conjunto de chamas, piloto e principal, e um sistema de coleta de pós. A solução precursora foi constituída de nitrato de zinco e álcool etílico. Como combustíveis, foram empregados sacarose, glicina e ureia; esta última em diferentes quantidades. Também foram avaliadas neste trabalho as adições de cloreto de magnésio e de cloreto de alumínio na solução precursora, em diferentes quantidades, como possíveis dopantes para o óxido de zinco com o intuito de melhorar sua atividade fotocatalítica. Os produtos obtidos foram caracterizados quanto às fases cristalinas por difração de raios X (DRX), onde foi identificada a fase majoritária zincita em todos os materiais obtidos, independentemente da condição observada na solução precursora. Também foi possível identificar fases secundárias, quando utilizado o cloreto de alumínio e o cloreto de magnésio na solução precursora bem como quando se utilizou uma quantidade de ureia não-estequiométrica. A morfologia dos diversos pós de óxido de zinco foi observada com o auxílio da microscopia eletrônica de varredura (MEV) e da microscopia eletrônica de transmissão (MET). A alteração na quantidade de ureia na solução precursora levou a diferentes morfologias nos pós de óxido de zinco, desde partículas esféricas, partículas irregulares e partículas semelhantes a discos hexagonais. Os produtos obtidos com sacarose ou glicina foram formados por partículas esféricas, diferentemente da situação em que se usou ureia que resultou em partículas irregulares. A adição de cloreto de magnésio, ou cloreto de alumínio não alterou a morfologia das partículas. Utilizando-se as imagens obtidas por MET, reportaram-se através de histogramas os tamanhos médios dos cristalitos para os pós preparados com diferentes quantidades de ureia. O menor tamanho de partícula foi obtido para o material preparado com ureia em quantidade estequiométrica. A espectroscopia por dispersão de energia (EDS) foi empregada com o intuito de identificar qualitativamente os elementos químicos presentes, bem como realizar uma análise semiquantitativa da quantidade dos possíveis dopantes alumínio e magnésio. Por esta técnica também foi identificada a presença de cloro nos materiais preparados com a adição de cloreto de magnésio ou cloreto de alumínio, possivelmente devido a uma queima incompleta da solução precursora. A perda de massa em função da temperatura dos materiais obtidos foi determinada através de análises termogravimétricas. A utilização de glicina e sacarose como combustíveis na solução precursora levou as maiores perdas de massa, provavelmente devido à presença de impurezas nos produtos finais. A utilização de ureia em condição estequiométrica em relação ao nitrato de zinco ou então ausência de ureia causou as menores perdas de massa. A área superficial específica dos pós de ZnO foi medida através do método de Brunauer-Emmett-Teller (BET), indicou valores em uma faixa entre 5,88 a 49,89 m2/g típicos de materiais produzidos pela técnica de aspersão de solução em chama. A atividade fotocatalítica dos materiais de ZnO foi determinada através de degradação do corante alaranjado de metila, e identificada através de uma curva de transmitância em função do tempo de exposição à luz ultravioleta (UV). A maior degradação do composto orgânico foi observada para o material preparado em uma condição estequiométrica de ureia e nitrato de zinco na solução precursora, onde aproximadamente 95 % do composto foi degradado. Os valores de energia de band-gap dos pós de ZnO sintetizados foram determinados através de medidas de refletância difusa, obtendo-se valores entre 3,27 a 3,34 eV, o que apresenta boa relação com o comprimento de luz ultravioleta empregado nas análises de fotocatálise. / This work investigated the production of nanostructured zinc oxide by solution flame spray and the characterization of the properties and photocatalytic activity. For this purpose, an apparatus composed basically by an atomization device, a flame set, and a powder collection system was built. The precursor solution consisted of zinc nitrate and ethyl alcohol. Sucrose, glycine and urea, this one in different amounts, were used as combustibles. The addition of magnesium and aluminum as possible dopants for zinc oxide in the precursor solution, in different amounts, were also evaluated aiming to improve the photocatalytic activity. The obtained products were characterized according to crystalline phases by X-ray diffraction (XRD), where the major phase zincite was identified in all materials, regardless of the condition observed in the precursor solution. It was also possible to identify secondary phases, when using aluminum chloride and magnesium chloride in the precursor solution as well when using a non-stoichiometric amount of urea. The morphology of the different zinc oxide powders was observed with the aid of the scanning electronic microscopy (SEM) and transmission electronic microscopy (TEM). The change in the amount of urea in the precursor solution led to different morphologies in zinc oxide powders, from spherical particles, irregular particles and hexagonal disc-like particles. Products obtained with sucrose or glycine were formed by spherical particles, unlike the situation where urea was used which resulted in irregular particles. The addition of magnesium chloride or aluminum chloride did not change the particle morphology. Using the images obtained by TEM, the mean crystallite sizes for the powders prepared with different amounts of urea, by means of histogram. The smaller particle size was obtained for material prepared with urea in stoichiometric amount. The Energy dispersive X-Ray spectroscopy (EDS) was employed in order to qualitatively identify the chemical elements, as well as a semi quantitative analysis of the amount of possible dopants aluminum and magnesium. By this technique was also identified the presence of chlorine in materials prepared with the addition of magnesium chloride or aluminum chloride, possibly due to incomplete burning of a precursor solution. The mass loss in function of the temperature of the obtained materials was determined by thermogravimetric analysis. The use of glycine and sucrose as a fuel in the precursor solution led to the greatest loss of mass, probably due to the presence of impurities in the final products. The use of urea in the stoichiometric condition in relation to the zinc nitrate or the absence of urea caused the lower mass loss. The specific surface area of ZnO powders was measured by the Brunauer-Emmett-Teller (BET) method, and indicated values in the range between 5.88 to 49.89 m2/g, typical of flame-made materials. The photocatalytic activity of ZnO materials was determined by degradation of methyl orange dye, and identified by a transmittance curve as a function of exposure time to ultraviolet (UV) light. The higher degradation of the organic compound was observed for the material prepared in a stoichiometric condition of zinc nitrate and urea in the precursor solution, where approximately 95% of the compound was degraded. The band-gap energy values of the ZnO powders were determined from Difuse reflectance measurements, obtaining values between 3.27 to 3.34 eV, which has good relationship with the length of ultraviolet light used in the analysis of photocatalysis.

Os elastômeros termoplásticos (TPE) são amplamente utilizados na sociedade atual. Alguns dos usos comuns são em utensílios domésticos e na medicina. Estas aplicações trazem à tona uma propriedade importante para estes materiais, a propriedade biocida. Esta característica pode prevenir a disseminação de doenças causadas por fungos e bactérias. Nesse sentido o objetivo deste trabalho é avaliar a influência do uso de óxidos de zinco como aditivo antimicrobiano no comportamento físico-mecânico e ação biocida em compostos TPE à base do copolímero estireno-etileno/butileno-estireno (SEBS) com polipropileno (PP), óleo e calcita visando materiais livres de ataque microbiano. Foram preparados compostos de SEBS/PP/óleo/calcita aditivados com óxido de zinco (ZnO) comercial de dois fornecedores diferentes (ZnO-Pe e ZnO-WR) nas proporções 0%, 1%, 3% e 5% em massa. Os compostos foram preparados em uma extrusora dupla rosca co-rotante com perfil de temperatura de 100°C a 190°C seguidos de moldagem por injeção. As amostras foram submetidas a dois métodos de envelhecimento térmico em estufa, com circulação de ar à 105 °C e submersos em solução de limpeza à 70 °C, ambos por 168 h. Todas as amostras, com e sem envelhecimento, foram caracterizadas por meio das suas propriedades reológicas, físicas, mecânicas, térmicas, químicas, atividade bacteriana e crescimento fúngico. Os resultados mostraram que o teor, tamanho e forma de ZnO interferem nas propriedades reológicas, físicas e biocidas dos compostos TPE. A presença de óxido de zinco também afetou as propriedades mecânicas dos compostos, com pequeno aumento da resistência à tração na ruptura e redução no módulo elástico. A adição de óxido de zinco conferiu aos compostos a propriedade bactericida, porém tornaram-se mais propícios ao desenvolvimento do fungo Aspergillus niger. Em ensaio de envelhecimento térmico em estufa por 7 dias não foi evidenciado degradação dos compostos envelhecidos, no entanto a propriedade biocida foi afetada. Em geral, os compostos com o aditivo ZnO-WR apresentaram melhores resultados que o ZnO-Pe tanto nas propriedades físico-mecânicas avaliadas quanto nas propriedades de biocida. / Thermoplastic elastomers (TPE) are widely used in society actualy. Some of the common uses are in household articles, home appliances and in medicine. These applications bring to the forefront an important property for materials, the biocidal property. This feature can prevent the spread of diseases caused by fungi and bacteria. In this sense, the objective of this work is evaluate the use of zinc oxides as an antimicrobial additive on the physical-mechanical behavior and biocidal action in TPE compounds based on copolymer styrene-etylene/butylenes-styrene (SEBS) with polypropylene (PP), oil and calcite aiming free compounds of microbial attack. In this work, SEBS/PP/oil/calcite compounds were prepared with additive commercial zinc oxide (ZnO) from different sources in proportions 0%, 1%, 3% and 5% wt. Compounds were prepared in a co-rotating twin screw extruder with a temperature range of 100°C to 190°C followed by injection molding The samples were also submitted to thermal aging in oven, with air circulation at 105 °C and in cleaning solution at 70 °C, both for 168 h. All samples, with and without aging, were characterized by their rheological, physical, mechanical, thermal, chemical, bacterial activity and fungal growth. Results showed that the content, size and shape of ZnO act in the rheological, physical and biocidal properties of TPE compounds. The presence of zinc oxide affected the mechanical properties of the compounds, with small increase in tensile strength at rupture and reduction in elastic modulus. The addition of zinc oxide conferred to compounds bactericidal property, but they became more propitious to the development of the fungus Aspergillus niger. There were not evidential of degradation on aged compounds, although biocidal properties were affected. In general, the ZnO-WR additive showed better results than ZnO-Pe in both the physicochemical properties evaluated and the biocidal properties.

Neste trabalho foi proposto uma nova rota para a síntese de materiais híbridos à base zinco a partir de líquidos iônicos. Os materiais obtidos foram nanoestruturas de ZnO e o mineral simonkolleita (Zn5(OH)8Cl2.H2O) microestruturado, os quais podem ser preparados pela hidrólise de adutos iônicos do tipo RMI.ZnCl3 (RMI = alquilimidazólio) a partir da adição de uma solução de NaOH. Foi constatado que a obtenção de ZnO ou de simonkolleita dependeu unicamente da concentração de NaOH utilizada. Obtiveram-se diferentes morfologias de ZnO (desde nanoestruturas irregulares até nanobastões) e tamanhos de partícula (45-120 nm) apenas mudando a relação entre líquido iônico e material precursor de zinco. Conforme esta relação era maior, obtiveram-se nanobastões mais definidos e de maior comprimento. O mineral simonkolleita microestruturado foi obtido em morfologia hexagonal. Os materiais foram caracterizados por UV-Vis, IV, DRX, MEV, MET, TGA e BET, onde foi possível saber que todos os materiais obtidos pela rota sintética proposta eram cristalinos, de morfologia definida, que havia líquido iônico remanescente após isolamento, que eram semicondutores (3,25 eV para ZnO e 5,94 eV para simonkolleita) e possuem baixa área superficial (3-12 m²/g) Utilizou-se estes semicondutores como fotocatalisadores para as reações de water splitting e acoplamento oxidativo de metano. As reações de acoplamento de metano foram estudadas na presença de diferentes proporções de metano e oxigênio, e ficou evidenciado que nas reações efetuadas com traços de oxigênio, o produto majoritário foi CO2 e quando as proporções CH4:O2 eram conhecidas o produto majoritário foi C2H6. Os resultados mostram que na presença de ZnO obteve-se a produção de até 1417 μmolH2.g-1.h-1 para a reação de water splitting e de até 67 μmolCO2.g-1.h-1, 43 μmolCO.g-1.h-1 e 787 μmolC2H6.g-1.h-1 para as reações de acoplamento de metano, enquanto que para o mineral simonkolleita obteve-se até 972 μmolH2.g-1.h-1 para a reação de water splitting e de até 13 μmolCO2.g-1.h-1 para a reação de acoplamento de metano. Estes resultados mostram a grande eficiência destes materiais para as reações que foram investigadas, o que evidencia a eficácia da rota proposta para a produção de semicondutores eficientes para reações fotocatalíticas. / In this work, a new route was proposed of hybrid Zn-based materials from ionic liquids. The obtained materials were nanostructured ZnO and the microstructured mineral simonkolleite (Zn5(OH)8Cl2.H2O), which can be prepared from the hydrolysis of ionic aducts of the type RMI.ZnCl3 (RMI = alkylimidazolium) from the addition of a solution of NaOH. It was found that obtained ZnO or simonkolleite depended solely on the NaOH concentration used. Different ZnO morphologies (from irregular nanosctructures to nanorods) and particles sizes (45-120 nm) were obtained by only changing the ratio of ionic liquid to zinc precursor material. As this ratio was higher, more defined and longer nanorods were obtained. The microstructured simonkolleite mineral in hexagonal morphology. The materials were characterized by UV-Vis, IR, XRD, SEM, TEM, TGA and BET, where it was possible to know that all materials obtained by the proposed synthetic route were crystalline, of defined morphology, that had ionic liquid remaining after isolation, were semiconductors (3. 25 eV for ZnO and 5.94 eV for simonkolleite) and had a low surface area (3-12 m²/g) These semiconductors were used as photocatalysts for the water splitting and methane coupling reactions. The methane coupling reactions were studied in the presence of different proportions of methane and oxygen, and it was evidenced that in reactions carried out with traces of oxygen, the major product was CO2 and when the CH4:O2 ratio were know the major product was C2H6. The results show that in the presence of ZnO, the production of up to 1417 μmolH2.g-1.h-1 for water splitting reaction and up to 67 μmolCO2.g-1.h-1, 43 μmolCO.g-1.h-1 and 787 μmolC2H6.g-1.h-1 for methane coupling reactions, while for mineral simonkolleite the production of up to 972 μmolH2.g-1.h-1 for water splitting reaction and 13 μmolCO2.g-1.h-1 for methane coupling reactions. These results show the high efficiency of these materials for the reactions that were investigated, which evidences the effectiveness of the proposed route for the production of efficient semiconductors for photocatalytic reactions.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-02-02Bitstream added on 2014-06-13T18:29:04Z : No. of bitstreams: 1 silva_mn_me_araiq.pdf: 1718356 bytes, checksum: 68ef757714e2d3267c41b888c991aff5 (MD5) Bitstreams deleted on 2015-06-22T12:53:57Z: silva_mn_me_araiq.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2015-06-22T12:54:49Z : No. of bitstreams: 1 000685646_20170416.pdf: 377151 bytes, checksum: bbde13afe6fe498b3991d7acb24856a7 (MD5) Bitstreams deleted on 2015-06-25T13:01:26Z: 000685646_20170416.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2015-06-25T13:03:36Z : No. of bitstreams: 1 000685646.pdf: 2238142 bytes, checksum: 86d497fb5b45f6263a11344cb6a6564e (MD5) Bitstreams deleted on 2017-04-17T13:37:16Z: 000685646.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2017-04-17T13:38:04Z : No. of bitstreams: 1 000685646.pdf: 5725930 bytes, checksum: 90d3a6094ca399227d560ca3d587f037 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O óxido de zinco é material de baixo custo, estável e de baixa toxidade. Suas propriedades potencializam a aplicação como dispositivos ópticoelêtronicos, sensores químicos e biosensores e em catálise entre outras. Neste trabalho foram preparadas suspensões coloidais, filmes finos e pós nanoparticulados a base de ZnO pelo processo sol-gel, a partir de acetato de zinco. Os filmes foram preparados pela imersão de substrato de vidro na suspensão coloidal de ZnO, utilizando-se a técnica de dip-coating, com posterior tratamento térmico a 500 ºC. A suspensão coloidal foi transformada em pó, que também passou por tratamento térmico a 500 ºC, visando a caracterização complementar das propriedades estruturais dos filmes. Caracterizou-se a suspensão coloidal, os pós e os filmes por medidas de absorbância no UV-Vis, DRX, TG, Isotermas de Adsorção, medidas de espessura, espectroscopia RAMAN, MEV-EDS, AFM e testes de molhabilidade da superfícies dos filmes. Por fim a atividade fotocatalítica dos filmes foi avaliada. Os resultados revelaram que tanto os pós como os filmes são constituídos por nanopartículas de ZnO, sendo que os filmes apresentam uma superfície rugosa e bastante irregular, o que lhe confere elevada molhabilidade, e propriedades hidrofílicas. Além disto, os filmes se mostraram eficientes como fotocatalisadores, sendo que esta eficiência aumenta com o aumento da espessura dos filmes / The zinc oxide is a low cost and stable material that presents low toxicicity. These properties allow its application as optoelectronic devices, chemical and biosensors, and in catalysis among others. In this study colloidal suspensions, thin films and nanoparticulated powders based on ZnO we prepared by the sol-gel from zinc acetate. The films were prepared by immersion of a glass substrate in the ZnO colloidal suspension, using the dip-coating technique and subsequent heat treatment at 500 ºC. The colloidal suspension was powdered and submitted to thermal treatment at 500 ºC, in order to obtain additional characterization the films. The colloidal suspension, powders and films were characterized by UVVis absorbance, XRD, TG, adsorption isotherms and thickness measurements, Raman spectroscopy, SEM-EDS, AFM and wetability of the films surface. Finally, the films photocatalytic activity was tested. Results have shown that both the powders and the films are constituted by ZnO nanoparticles; films present a rough and irregular surface, favoring its wetability and consequently hydrophilic properties. Moreover, the films area bel to act as photocatalysts, chich efficiency increases as the films thickness increases

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-10-19Bitstream added on 2014-06-13T19:45:01Z : No. of bitstreams: 1 caetano_bl_dr_araiq.pdf: 3088303 bytes, checksum: 05b19c5867770ee9065aba697b167ea7 (MD5) / Nos últimos anos a síntese de nanopartículas (diâmetro entre 1 e 20 nm) despertou grande interesse dos pesquisadores porque elas possuem propriedades eletrônicas, luminescentes, catalíticas, de conversão de energia e optoeletrônicas diferenciadas da sua estrutura macrocristalina correspondente, bulk. Nanopartículas semicondutoras também apresentam uma mudança nas propriedades eletrônicas em relação ao “bulk”. A observação de aumento do “band-gap” com a diminuição do tamanho da partícula constitui um dos aspectos mais estudados em nanopartículas semicondutoras, pois permite alterar as propriedades químicas e eletrônicas de um material simplesmente controlando o tamanho das partículas. Esta idéia surgiu no início dos anos 1980 quando Brus et colaboradores observaram soluções de cores distintas formadas pela mesma substância. Entre os semicondutores que apresentam esta propriedade destaca-se o óxido de zinco. Além disso, a diversidade morfológica deste óxido é superior a de qualquer outro nanomaterial inorgânico sintético atraindo muitos interesses, tanto do ponto de vista científico quanto tecnológico. Materiais com diferentes morfologias foram obtidos e relatados na literatura nos últimos anos; esta diversidade vem expandindo-se rapidamente e tornando-se uma grande frente de investigação em nanotecnologia. Como as propriedades do ZnO são fortemente dependentes de sua estrutura e morfologia, elas são classificadas segundo o tamanho, orientação e densidade de cristal. Estas características estruturais que determinam o desenvolvimento de metodologias de síntese controlada de ZnO, são indispensáveis para explorar seu potencial como material nanoestruturado. Entretanto, os fatores que condicionam a formação dessas nanoestruturas não estão bem estabelecidos na literatura, pois na maioria... / In recent years, the synthesis of nanoparticles (diameter between 1 and 20 nm) has strongly attracted the attention of researchers due to their electronic, luminescent, optoelectronic and catalytic properties varying significantly with particle size. The study of increasing band gap with decreasing particle size is one of the most studied in the field of semiconductor nanoparticles. In fact it can change the chemical and electronic properties of a material by simply controlling the particle size. The idea emerged in the 1980’s when Brus and his colleagues have found solutions of nanoparticles of different colors formed by the same substance. Among the semiconductors that exhibit this property, there are the chalcogenides of cadmium and zinc oxide in particular. The morphological diversity of zinc oxide (ZnO) is superior to any other synthetic or inorganic nanomaterials. ZnO nanoparticles of different morphologies have been obtained and reported in the literature in recent years; this diversity is growing and becoming a major issue of research in nanotechnology. Since the properties of ZnO are strongly dependent on the structure and morphology, they are classified by size, orientation and density of the crystal. These structural characteristics affect the development of new synthetic methods for controlling the growth of ZnO. However, the factors that influence the formation of these nanostructures are not well established in the literature, because in most publications on growth, aggregation processes are neglected and only the final material is characterised. Based on these arguments, this thesis focuses on the processes involved in the different steps of formation of ZnO nanoparticles by sol-gel synthesis. The precursors used in the reactions of formation and growth of ZnO nanoparticles are similar to those... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2015-09-17T15:24:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-11-24. Added 1 bitstream(s) on 2015-09-17T15:47:37Z : No. of bitstreams: 1 000845947_20161124.pdf: 243802 bytes, checksum: c65031705e4d67ea41d48510908772f7 (MD5) Bitstreams deleted on 2016-11-28T18:47:38Z: 000845947_20161124.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2016-11-28T18:48:22Z : No. of bitstreams: 1 000845947.pdf: 708213 bytes, checksum: 85bf074394b9bb9ab265d1541f3da804 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Enterococcus faecalis apresenta elevada resistência às medicações intracanal. O emprego de substâncias nanoparticuladas e a associação à clorexidina podem interferir na efetividade da medicação. O objetivo deste estudo foi avaliar pH e atividade antibacteriana de pastas à base de hidróxido de cálcio (HC) e óxido de zinco (ZnO) microparticulados (micro) ou nanoparticulados (nano) associados ou não à clorexidina 0,4% frente ao Enterococcus faecalis. Foram analisadas as pastas: HC/ZnO micro; HC/ZnO nano; HC/ZnO micro + Clorexidina a 0,4%; HC/ZnO nano + Clorexidina a 0,4%. O polietilenoglicol 400 foi usado como veículo. A atividade antibacteriana frente ao Enterococcus faecalis foi avaliada por três estudos in vitro: Estudo de Difusão em Ágar, Teste de Contato Direto em Células Planctônicas e por meio de Biofilme Induzido em Canais Radiculares de Dentes Humanos. A análise do pH foi determinada por meio da Difusão em Dentes Bovinos e por Dissociação em Tubos de Polietileno. Os resultados dos estudos obtidos foram submetidos aos testes estatísticos ANOVA e Tukey ou Kruskall-Wallis e Dunn, com nível de significância de 5%. Os resultados dos testes Difusão em Ágar mostraram que a medicação HC/ZnO nano e pastas com clorexidina 0,4% foram mais efetivas. No Contato Direto as pastas com clorexidina mostraram maior atuação após 30 segundos e todas eliminaram Enterococcus faecalis após 1 minuto. O teste de Difusão em Dentina Bovina mostrou maior aumento de pH para as medicações nanoparticuladas nos períodos de 1 e 7 dias (p<0,05). Todas as pastas promoveram aumento do pH de forma similar (p>0,05) no Teste com Tubos de Polietileno. A avaliação em canais radiculares demonstrou que as pastas foram efetivas na coleta após a sua remoção, mas na coleta final as medicações com clorexidina apresentaram maior redução bacteriana (p<0,05). Conclui-se que ...(Resumo completo clicar acesso eletrônico abaixo) / Enterococcus faecalis presents high resistance to intracanal medications. The use of nanoparticulate substances and the association with chlorhexidine may interfere with the effectiveness of the medication. The aim of this study was to evaluate pH and antibacterial activity of medications based microparticulate (micro) or nanoparticles (nano) calcium hydroxide (CH) and zinc oxide (ZnO) associated or without chlorhexidine 0.4% against Enterococcus faecalis. Medications were analyzed: HC / ZnO micro; HC / ZnO nano; HC / ZnO micro + Chlorhexidine 0.4%; HC / ZnO nano + Chlorhexidine 0.4%. Polyethylene glycol 400 was used as vehicle. The antibacterial activity against E. faecalis was evaluated by three in vitro studies: Study of Diffusion in Agar, Testing of Direct Contact in planktonic cells and through induced biofilm in root canals of human teeth. The analysis of pH was determined using bovine teeth of diffusion and dissociation of polyethylene tubes. The results of studies obtained were submitted to ANOVA and Tukey or Kruskal-Wallis and Dunn, with a significance level of 5%. The results of the agar diffusion test showed that the HC / ZnO nano and with 0.4% chlorhexidine medication were more effective. In Direct Contact medication with chlorhexidine showed increased activity after 30 seconds are all eliminated Enterococcus faecalis after 1 minute. The diffusion test for bovine dentin showed higher pH increase for nanoparticulate medication in periods 1 and 7 days (p <0.05). All medications pH increase promoted similarly (p> 0.05) in test tubes of polyethylene. The evaluation showed that in root canals medication so effective in collecting after their removal, but the final collection medications with chlorhexidine showed higher bacterial reduction (p <0.05). It is concluded that the nanoparticles of calcium hydroxide and zinc oxide promote greater dentinal diffusion and high pH in the...(Complete abstract electronic acess below)

Made available in DSpace on 2015-03-03T11:52:23Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-07-16Bitstream added on 2015-03-03T12:07:24Z : No. of bitstreams: 1 000806683.pdf: 1193891 bytes, checksum: 1226deee936f356b44515bf10a7e5739 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Filme finos de AZO foram sintetizados sobre substratos de vidro utilizando um alvo de Zn-Al (5% at Al) com 99,999% de pureza através da técnica RF magnetron sputtering reativo a temperatura ambiente. As propriedades estruturais, elétricas, ópticas e morfológicas foram investigadas em função da variação da pressão de argônio no intervalo de 10 a 50 mTorr. As análises de DXR revelaram que os filmes obtidos são policristalinos come estrutura hexagonal wurtzita e orientação preferencial no plano (002). Além disso, mostrou que o aumento da pressão, reduziu os valores tensão e ocasionou o aumento da presença de vazios entre os grãos. Para todos os filmes finos obtidos as medidas de transmitância óptica apresentaram valores acima de 80% na região visível do espectro entre 500-700 nm. Já os valores de gap óptico decresceram de 3,68 para 3,55 eV com o aumento da pressão. O filme sintetizado a 10 mTorr apresentou os melhores resultados em termos de densidade de portadores e mobilidade elétrica, sendo os valores 2,68 x 10 cm-3/Vs, respectivamente / Aluminum zinc oxide (AZO) thin films were synthesized on glass substrates by radiofrequency (RF) magnetron sputtering of a Zn-Al (5at% Al) target of 99.999% purity at ambient temperature. The structural, electrical, optical and morphological properties of the films were investigated as a function of the argon pressure, which was varied from 10 to 50 mTorr. X-ray diffraction (XRD) analyses revealed that the films obtained are polycrystalline with a hexagonal wurtzite structure with a preferential orientation in the (002) plane. In addition, it was show than an increase in pressure reduced the tension and produced an increase in the inter-grain spaces. For all of the films produced optical transmission was above 80% in the visible region (wavelength between 500 nm and 700 nm). As the system pressure was increased the optical gap fell from 3.68 to 3.55 eV. The film synthesized at 10 mTorr presented the best results in terms of the carrier density and electrical mobility, which were 2.68 x 10 cm-3 and 3.0 cm2/Vs, respectively

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, Programa de Pós-Graduação em Física, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-07-19T13:27:54Z No. of bitstreams: 1 2017_TiagodeJesuseCastro.pdf: 5324603 bytes, checksum: 82aee5a023babe56ab79f58ef3dd21ef (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-09-15T11:58:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_TiagodeJesuseCastro.pdf: 5324603 bytes, checksum: 82aee5a023babe56ab79f58ef3dd21ef (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-15T11:58:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_TiagodeJesuseCastro.pdf: 5324603 bytes, checksum: 82aee5a023babe56ab79f58ef3dd21ef (MD5) Previous issue date: 2017-09-15 / Este trabalho dedica-se ao estudo das propriedades ópticas, estruturais e magnéticas de nanopartículas de MxZn1-xO (M = Co, Eu e Ho) com 0,000 ≤ x ≤ 0,100. As amostras foram sintetizadas pelo método da solução de combustão (SCM) e caracterizadas por difração de raiosX (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de raios-X por dispersão de energia (EDS), ressonância paramagnética eletrônica (EPR), magnetometria e espectroscopias Raman e fotoacústicas. Os padrões de DRX e os espectros Raman indicaram a formação da estrutura ZnO wurtzita hexagonal (grupo espacial C4 6V) em todos os conjuntos de amostras. A espectroscopia Raman, assim como os dados de EPR e de espectroscopia fotoacústica, confirmaram a presença de duas fases (wurtzita e Co3O4) nas amostras de CoxZn1- xO. Além do mais, dados de DRX evidenciaram a formação das fases Eu2O3, Eu2O2CN2 e Ho2O3 nas amostras EuxZn1-xO e HoxZn1-xO, respectivamente. Medidas de magnetização indicaram a presença de ordenamento magnético de longo alcance, a temperatura ambiente, nas amostras de CoxZn1-xO, inclusive para x = 0,000. No entanto, foi verificado que a componente ferromagnética das amostras com x = 0,000 é pelo menos vinte vezes menor que a magnetização de saturação da amostra Co0,100Zn0,900O. Análises das curvas de magnetização em diferentes temperaturas mostraram que o ferromagnetismo nas amostras com x  0,000 é resultante da formação de pequenas inclusões de Co-metálico, com raio estimado de aproximadamente 4,8 nm e temperatura de bloqueio de ~595 K. Em complemento, medidas de espectroscopia Raman evidenciaram a presença de modos vibracionais adicionais (AMs) com energias e intensidades similares aos encontrados em espectros Raman de amostras de ZnO dopadas com nitrogênio. Resultados referentes ao tratamento térmico das NPs de MxZn1-xO em diferentes condições (diferentes temperaturas e em atmosfera de ar, fluxo de N2 ou fluxo de He) mostraram-se consistentes com a formação de impurezas de N na estrutura do ZnO. Além do mais, o fato das intensidades dos AMs apresentarem uma relação de dependência com o teor de átomos de Eu ou Ho presentes na estrutura cristalina do ZnO sugere que estes elementos aumentam a solubilidade do nitrogênio no óxido de zinco. Por fim, os resultados pós-tratamento térmico demonstram que a origem do modo adicional em ~510 cm-1 não pode ser explicada levando-se em conta a existência de complexos de Zni-Oi, como é proposto atualmente na literatura. De fato, os dados aqui apresentados sugerem que os AMs são modos Raman ativados por desordem, promovidos pela presença de N. / This work is dedicated to the study of the optical, structural and magnetic properties of MxZn1-xO (M = Co, Eu e Ho) nanoparticles with 0,000 ≤ x ≤ 0,100. The samples were synthesized by the solution combustion method (SCM) and characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS), electron paramagnetic resonance (EPR), magnetometry, Raman spectroscopy and photoacoustic spectroscopy. The XRD patterns and the Raman spectra of all samples indicated the formation of the ZnO hexagonal wurtzite structure (space group C 4 6V). The Raman spectroscopy, as well as the EPR and photoacoustic data, confirmed the presence of two crystallographic phases (wurtzite and Co3O4) in the CoxZn1-xO NPs. In addition, XRD data showed the formation of Eu2O3, Eu2O2CN2 and Ho2O3 phases in the EuxZn1-xO and HoxZn1-xO samples, respectively. Magnetization measurements indicated the existence of long-range magnetic ordering at room temperature in the CoxZn1-xO NPs, including in the x = 0,000 sample. Nevertheless, it was verified that the ferromagnetic component of the x = 0,000 sample is at least twenty times smaller than the saturation magnetization of the Co0,100Zn0,900O. Analysis of the magnetization curves at different temperatures showed that the ferromagnetism in the samples with x  0,000 comes from small Co-metallic inclusions, with an estimated radius of about 4,8 nm and blocking temperature around 595 K. In addition, Raman spectroscopy measurements showed the presence of additional vibrational modes (AMs) with similar energies and intensities to what is found in the Raman spectra of N-doped ZnO. Results from thermal treatment of MxZn1-xO NPs at different conditions (different temperatures and in air atmosphere, N2- or He-flow) were consistent with the formation of N-impurities in the ZnO structure. In addition, the fact that the AMs correlate with the Eu- and Ho-content suggest that these elements increase the solubility of nitrogen in the zinc oxide. Finally, the results concerning the post-thermal treatment demonstrated that the origin of the additional mode at ~510 cm-1 cannot be explained considering the existence of complexes ZniOi, as currently proposed in literature. In fact, the data presented here suggest that Raman scattering favored by N-impurities is likely to be the origin of the Raman AMs in the studied nanomaterials.

Orientador: Juliane Maria Guerreiro Tanomaru / Co-orientador: / Banca: Gisele Faria / Banca: Idomeo Bonetti Filho / Banca: Evandro Watanabe / Resumo: Enterococcus faecalis apresenta elevada resistência às medicações intracanal. O emprego de substâncias nanoparticuladas e a associação à clorexidina podem interferir na efetividade da medicação. O objetivo deste estudo foi avaliar pH e atividade antibacteriana de pastas à base de hidróxido de cálcio (HC) e óxido de zinco (ZnO) microparticulados (micro) ou nanoparticulados (nano) associados ou não à clorexidina 0,4% frente ao Enterococcus faecalis. Foram analisadas as pastas: HC/ZnO micro; HC/ZnO nano; HC/ZnO micro + Clorexidina a 0,4%; HC/ZnO nano + Clorexidina a 0,4%. O polietilenoglicol 400 foi usado como veículo. A atividade antibacteriana frente ao Enterococcus faecalis foi avaliada por três estudos in vitro: Estudo de Difusão em Ágar, Teste de Contato Direto em Células Planctônicas e por meio de Biofilme Induzido em Canais Radiculares de Dentes Humanos. A análise do pH foi determinada por meio da Difusão em Dentes Bovinos e por Dissociação em Tubos de Polietileno. Os resultados dos estudos obtidos foram submetidos aos testes estatísticos ANOVA e Tukey ou Kruskall-Wallis e Dunn, com nível de significância de 5%. Os resultados dos testes Difusão em Ágar mostraram que a medicação HC/ZnO nano e pastas com clorexidina 0,4% foram mais efetivas. No Contato Direto as pastas com clorexidina mostraram maior atuação após 30 segundos e todas eliminaram Enterococcus faecalis após 1 minuto. O teste de Difusão em Dentina Bovina mostrou maior aumento de pH para as medicações nanoparticuladas nos períodos de 1 e 7 dias (p<0,05). Todas as pastas promoveram aumento do pH de forma similar (p>0,05) no Teste com Tubos de Polietileno. A avaliação em canais radiculares demonstrou que as pastas foram efetivas na coleta após a sua remoção, mas na coleta final as medicações com clorexidina apresentaram maior redução bacteriana (p<0,05). Conclui-se que ...(Resumo completo clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Enterococcus faecalis presents high resistance to intracanal medications. The use of nanoparticulate substances and the association with chlorhexidine may interfere with the effectiveness of the medication. The aim of this study was to evaluate pH and antibacterial activity of medications based microparticulate (micro) or nanoparticles (nano) calcium hydroxide (CH) and zinc oxide (ZnO) associated or without chlorhexidine 0.4% against Enterococcus faecalis. Medications were analyzed: HC / ZnO micro; HC / ZnO nano; HC / ZnO micro + Chlorhexidine 0.4%; HC / ZnO nano + Chlorhexidine 0.4%. Polyethylene glycol 400 was used as vehicle. The antibacterial activity against E. faecalis was evaluated by three in vitro studies: Study of Diffusion in Agar, Testing of Direct Contact in planktonic cells and through induced biofilm in root canals of human teeth. The analysis of pH was determined using bovine teeth of diffusion and dissociation of polyethylene tubes. The results of studies obtained were submitted to ANOVA and Tukey or Kruskal-Wallis and Dunn, with a significance level of 5%. The results of the agar diffusion test showed that the HC / ZnO nano and with 0.4% chlorhexidine medication were more effective. In Direct Contact medication with chlorhexidine showed increased activity after 30 seconds are all eliminated Enterococcus faecalis after 1 minute. The diffusion test for bovine dentin showed higher pH increase for nanoparticulate medication in periods 1 and 7 days (p <0.05). All medications pH increase promoted similarly (p> 0.05) in test tubes of polyethylene. The evaluation showed that in root canals medication so effective in collecting after their removal, but the final collection medications with chlorhexidine showed higher bacterial reduction (p <0.05). It is concluded that the nanoparticles of calcium hydroxide and zinc oxide promote greater dentinal diffusion and high pH in the...(Complete abstract electronic acess below) / Doutor