O acúmulo de gás carbônico (CO2) na atmosfera tem intensificado os problemas ambientais. Processos fotocatalíticos podem ser empregados para converter o CO2 em outros compostos com valores agregados. Para tanto, utilizam-se semicondutores como fotocatalisadores e um dos mais empregados é o óxido de zinco (ZnO). Geralmente a dopagem melhora a atividade fotocatalítica do semicondutor, logo, o presente estudo analisa metodologias de síntese de ZnO dopado com N (ZnO:N), utilizando a ureia como fonte de N. Foram analisadas quatro metodologias de dopagem pela adição de ureia em partículas de: (1) ZnO amorfo e (2) ZnO cristalino; e na solução de Zn (3) posteriormente ao agente polimerizante (AP) e (4) anteriormente ao AP. Os materiais obtidos foram submetidos a tratamento térmico (TT) em nove condições distintas (400 ºC, 450 ºC e 500 ºC por 2 h, 12 h e 24 h) e caracterizados por TGA/DTG, DRX, Raman, FTIR, XPS, DRS, BET e MEV-FEG. Por TGA/DTG, constatou-se que a temperatura de 400 ºC não foi adequada para a obtenção das partículas. Por DRX, observou-se que as amostras possuem a fase wurtzita do ZnO, os cristalitos se encontram em escala nanométrica e aumentam de tamanho conforme se aumenta a temperatura e o tempo do TT. Por Raman e por FTIR, verificou-se que maiores tempos de TT e/ou a metodologia 4 (M4) fornecem amostras com maior simetria e menos contaminantes adsorvidos na superfície. Por XPS, averiguou-se a dopagem de N na rede cristalina de algumas amostras previamente selecionadas. Por DRS, observou-se que o ZnO puro possui band gap inferior ao relatado na literatura, sendo esse fato relacionado ao método de síntese utilizado. Percebeu-se, pois, que as partículas sintetizadas em maiores tempos de TT e/ou pela M4 possuem maior definição de cristalinidade e menor quantidade de resíduos de síntese. Outras caracterizações foram feitas para ZnO puro (ZP) e para as amostras de ZnO:N obtidas pela M4, observando-se por BET e MEV-FEG uma tendência na diminuição de área superficial com o aumento da temperatura de TT, fato esse decorrente da formação de aglomerados em maiores temperaturas de TT. Por fim, empregaram-se ZP e as amostras sintetizadas pela M4 como fotocatalisadores na reação de fotorredução do CO2. Monitorou-se o avanço da reação pela produção de CH4, identificando-se que menores tempos de TT fornecem materiais com melhores atividades fotocatalíticas, já que maiores quantidades de CH4 foram identificadas para as amostras obtidas pela M4 e submetidas a tratamento térmico de 450 ºC por 2 h e 500 ºC por 2 h. / The environmental problems have been intensified by accumulation of carbon dioxide (CO2) in the atmosphere. Photocatalytic processes can be used to convert CO2 into other value-added compounds. For this purpose, semiconductors are used as photocatalysts and one of the most utilized is ZnO. The photocatalytic activity is usually improved by doping, thus, in this work, methods of synthesis of ZnO doped with N (ZnO:N) using urea as N source are analyzed. Four doping methods were evaluated by adding urea in the particles of: (1) amorphous ZnO and (2) crystalline ZnO; and in the solution of Zn (3) after polymerizing agent (PA) and (4) before PA. The materials were heat-treated (HT) in nine different conditions (400 °C, 450 °C and 500 °C for 2 h, 12 h and 24 h) and characterized by TGA/DTG, XRD, Raman, FTIR, XPS, DRS, BET and SEM-FEG. By TGA/DTG it was noticed that the temperature of 400 oC was not appropriate for synthesis of the particles. By XRD, it was observed that the samples are in the wurtzite phase of ZnO, the crystallites are in nanometer scale and they increase their size with the increment in the temperature and time of HT. By Raman and FTIR, it was verified that higher times of HT and/or the methodology 4 (M4) provide samples with higher symmetry and less contaminants adsorbed in the surface. By XPS, it was identified the doping of N in the crystalline structure of some previously select samples. By DRS, it was found that pure ZnO has lower band gap than the reported in the literature, fact that is related to the synthesis method. Then, it was identified that particles synthesized in higher times of HT and/or by the M4 have greater definition of crystallinity and lower quantity of residues of synthesis. Other characterizations were done for pure ZnO (ZP) and the samples of ZnO:N synthesized by M4. By BET and SEM-FEG, it was observed a tendency in the decrease of surface area with the increase in the temperature of HT due to the formation of clusters in higher temperatures of HT. Therefore, it was used ZP and the samples synthesized by M4 as photocatalysts in the reaction of photoreduction of CO2. The progress in the reaction was monitored by CH4 production. It was noticed that lower times of HT provide materials with better photocatalytic activity since the higher quantities of CH4 were identified for the samples synthesized by M4 e submitted to heat treatment at 450 ºC for 2 h and 500 ºC for 2 h. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

Orientador: Marli Terezinha Cassamassimo Duarte / Resumo: As úlceras cutâneas crônicas de origem neuropática secundárias à hanseníase são de difícil resolução e onerosas ao sistema público de saúde e aos pacientes acometidos. Há coberturas de alta tecnologia para o tratamento das úlceras, entretanto, são de custo elevado. Desta forma, faz-se necessário identificar tratamento que possa ser usado nessa população, buscando minimizar ou regredir completamente a úlcera e que seja de baixo custo. Objetivo: Avaliar a viabilidade de um protocolo para uso da pomada de óxido de zinco nas concentrações a 20% e 25% comparada ao hidrogel, no tratamento de úlcera crônica de perna de pessoas com sequelas de hanseníase e propor instrumento de acompanhamento de pacientes em tratamento de úlceras crônicas. Método: Estudo clínico pragmático, do tipo piloto, randomizado com três braços paralelos, aberto em relação ao controle (hidrogel) e cego entre os dois grupos de intervenção, a saber: óxido de zinco a 20% e 25%. A população do estudo foi constituída por pacientes atendidos nos ambulatórios do Instituto Lauro de Souza Lima, portadores de úlceras de perna, que já concluíram o tratamento para a hanseníase e a amostra constituída por 12 pacientes com 36 úlceras. Como desfechos primários foram avaliadas as taxas de adesão, recrutamento e de eventos adversos. O desfecho secundário foi a avaliação da eficácia das intervenções por meio da avaliação inicial e evolução da úlcera, empregando-se a Pressure Ulcer Scale for Healing (PUSH) e a mediana da área em ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The chronic skin ulcers of neuropathic origin, secondary to leprosy, are difficult to heal and costly to the public health system and patients. There are high technology dressings for wound treatment, however, they are expensive. In this way, it is necessary to identify the treatment which can be applied to this population, seeking to minimize or completely reduce the ulcer at lower costs. Objective: To evaluate the viability of a protocol for the use of zinc oxide ointment at 20% and 25% concentrations compared to hydrogel, in the treatment of chronic leg ulcers of people with leprosy sequelae, and to suggest a follow-up instrument for patients under treatment of chronic ulcers. Method: This is a pragmatic, pilottype, randomized trial with three parallel segments, open to the control (hydrogel) and blind between the two intervention groups, namely: zinc oxide at 20 and 25%. The study population consisted of patients with leg ulcers, attended at the outpatient clinics of Lauro de Souza Lima Institute, who had already completed the treatment for leprosy, and the sample comprised 12 patients with 36 ulcers. Adherence, recruitment, and adverse event rates were assessed as primary outcomes. Evaluation of the efficacy of the interventions through the initial evaluation and evolution of the ulcer, using Pressure Ulcer Scale for Healing (PUSH), and median of the area in cm2, were assessed as secondary outcomes. Results: Four participants with 11 ulcers were included in the hydrogel ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Made available in DSpace on 2014-08-13T14:50:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-17Bitstream added on 2014-08-13T18:01:35Z : No. of bitstreams: 1 000744019.pdf: 2471053 bytes, checksum: d8143f4bf876872ec3917c9172aa9624 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Considerando a crescente demanda por energia elétrica e as mudanças ambientais causadas pela utilização de fontes energéticas não renováveis, a energia solar apresenta-se como uma boa alternativa aos combustíveis fósseis. Dentre os dispositivos fotovoltaicos, as células solares sensibilizadas (DSSC's) utilizam materiais abundantes na natureza e de baixo custo. No entando, é necessário um aperfeiçoamento das mesmas para aumentar sua eficiência e torná-las comercializáveis. Para se obter uma boa eficiência no dispositivo, é também essencial um controle das propriedades estruturais e ópticas dos semicondutores empregados. Nestes dispositivos, o dióxidode titânio é utlizado como semicondutor nas DSSC's por possuir um band gap larg que absorve luz em comprimentos de onda capazes de gerar pares elétron-buraco. Já o óxido de zinco é empregado como óxido semicondutor transparente por apresentar alto grau de transmitância optica. Filmes finos de TiO2 e ZnO foram sintetizados pela técnica sol-gel e depositadas por spin-coating em substratos de vidro com a finalidade de estudar as condições de deposição e investigar suas propriedades estruturais e ópticas. Os espécimes preparados foram caracterizados por difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura, microscopia óptica confocal, microscopia de força atômica e espectroscopia na região do UV-Vis. As análises estruturais mostraram que a concentração de surfactante, os parâmetros de deposição dos filmes e as temperaturas de tratamento térmico empregadas têm grande influência sobre algumas propriedades dos filmes, sedo estas a aderência dos filmes no substrato vítreo, a fase cristalina formada, o tamanho de partícula e a uniformidade superficial dos filmes. Os estudos ópticos dos filmes de ZnO apresentaram um valor de band gap em acordo com os da literatura (3,3 e V) transmitância acima de 80%. Já os filmes de TiO2 apresentaram absorção em... / Considering the rising demand for electricity and the environmental changes caused by the use of non-renewable energy sources, solar energy is presented as a good alternative to fossil fuels. Among the photovoltaic devides, dye sensitized solar cells (DSSC'S) use abundant in nature and low cost materials. Nevertheless, is necessary to improve the DSSC's by increasing their efficiency and making them marketable. To obtain a good efficiency in the device, it is also essential to control the structural and optical properties of the semiconductors employed. In these devices, the titanium dioxide is used as a semiconductor presenting a wide band-gap which absorbs light at wavelengths capable of genertaing electron-hole pairs. Zinc oxide is applied as a transparent conductor oxide which has high optical transmittance. Thin films of TiO2 and ZnO were synthesized by sol-gel route and deposited by spin-coating technique on glassy substrate in order to study the deposition conditions and investigate their structural and optical properties. The specimes were characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, confocal optical microscopy, atomic force microscopy and spectroscopyin the UV-Vis. Structural analysis showed that the surfactant concentration, the parameters of the film deposition and the heat treament temperatures employed had a major influence on the adhesion of the films at the glassy substrate, on the crystal phase formed, on the particle size and on the homegeneity of the film surface. The optical studies of ZnO showed a band gap value consistent with the literature (3.3 eV) and transmittance above 80%. TiO2 films exchibited absorption around 400 nm a high gap for the anatase crystalline phase of 4.1 eV, due to the presence of brookite phase. TiO2-ZnO films presented the same values for TiO2 films of 4.1 eV

Orientador: Lucas Fugikawa Santos / Banca: Giovani Fornereto Gozzi / Banca: Neri Alves / Resumo: Neste trabalho, foram desenvolvidos e caracterizados transistores de filme fino (TFTs) de óxidos metálicos processados por solução, tendo como camada ativa filmes de óxido de zinco (ZnO), de óxido de zinco dopado com alumínio (AZO) e de óxido de índio e zinco (IZO). Os dispositivos foram construídos sobre substratos de silício dopado tipo p revestido com uma camada isolante de óxido de silício (Si/SiO2), em estruturas do tipo bottom-gate/top-contact, utilizando dois métodos distintos para a deposição da camada ativa: spray-pirólise e spin coating. Os transistores apresentaram excelentes propriedades elétricas, em especial os dispositivos à base de ZnO depositados via spray-pirólise. Esses dispositivos apresentaram valores de mobilidade dos portadores de carga (elétrons), superiores a 5 cm2V-1s-1 e da razão entre a corrente na acumulação e na depleção (IOn/IOff) superiores a 106, o que representa um desempenho bastante competitivo quando comparados com a literatura atual. A influência da exposição dos dispositivos ao oxigênio atmosférico nas propriedades elétricas dos transistores foi estudada através do monitoramento (pelo período de vários dias) do desempenho dos transistores quando caracterizados em atmosfera inerte (N2) ou no ar. Adicionalmente, os dispositivos apresentaram um proeminente efeito de fotoresposta persistente após a exposição à radiação ultravioleta na região do UVA em níveis de intensidade relativamente baixos (abaixo de 10-3 W.m-2), o que sugere uma... / Abstract: In the present work, thin-film transistors (TFTs) based on solution-processed metal-oxides were developed and characterized, with the active layer comprising zinc oxide (ZnO), aluminum-doped zinc oxide (AZO) and indium zinc oxide (IZO). The devices were built on p-type doped silicon substrates with a thermally grown thin-layer of silicon dioxide (Si/SiO2), in a bottom-gate/top-contact structure, using two different active layer deposition methods: spray-pyrolysis and spin coating. The transistors presented excellent electrical properties, especially the ZnObased devices deposited by spray-pyrolysis, with charge carrier mobility superior to 5 cm2V-1s -1 and ratio between the accumulation current and the depletion current (Ion/Ioff) greater than 106, which represents a very competitive performance compared to values from the current literature. The influence of the exposure to atmospheric oxygen on the transistor electrical properties was studied by monitoring (for several days) the TFT performance when characterized in inert atmosphere (N2) or in air. Additionally, the devices presented a prominent persistent photoresponse effect after the exposure to ultraviolet radiation in the UVA range at relatively low intensities (below 10-3 Wm-2), suggesting a potential application as UV-radiation sensors or dosimeters / Mestre

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-11-03T03:07:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 335758.pdf: 3974478 bytes, checksum: 8a773095fbca544d3e2f65fe6eec0afc (MD5) Previous issue date: 2015 / As inovações proporcionadas pela redução de tamanho de partículas tornam o estudo de materiais nanométricos de enorme importância. Entre essas propriedades, a ação antimicrobiana de nanopartículas de óxido de zinco (NPs-ZnO) vem se destacando. O objetivo deste trabalho foi incorporar NPs-ZnO em filmes de polietileno de baixa densidade (PEBD) e polietileno de baixa densidade linear modificado com anidrido maleico (PEBDL-AM) e avaliar a atividade antimicrobiana frente às bactérias Bacillus cereus, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa e Salmonella Typhimurium. Os filmes foram incorporados com 10,0; 5,0; 1,0 e 0,5 % de NPs-ZnO por extrusão e por aspersão das NPs-ZnO sobre o filme. As NPs-ZnO foram identificadas como nanobastões com comprimento entre 90,1 e 100,0 nm (10,5 %) e espessura entre 80,1 e 90,0 nm (21 %). As dispersões das nanopartículas em água Milli-Q e os filmes foram avaliados em relação à ação antimicrobiana pelo método de difusão em ágar e diluição em caldo e pelo comportamento do crescimento microbiano. A concentração inibitória mínima e a concentração bactericida mínima das dispersões das NPs-ZnO foram estabelecidas como 0,05 mg/mL e 0,5 mg/mL, respectivamente, para Staphylococcus aureus e Salmonella Thiphymurium. A bactéria Pseudomonas aeruginosa mostrou-se pouco sensível as NPs-ZnO em dispersão ou incorporadas aos filmes. Frente ao Bacillus cereus, as NPS-ZnO não apresentaram efeito antimicrobiano. Os filmes incorporados com NPs-ZnO por extrusão apresentaram superfície lisa e não apresentaram ação antimicrobiana, sugerindo que as NPs-ZnO ficaram aprisionadas no interior da matriz polimérica, não permitindo o contato com os micro-organismos. Efeito bacteriostático foi observado nos filmes incorporados com NPs-ZnO por aspersão frente à Staphylococcus aureus. Frente a Salmonella Typhimurium, o filme de PEBDL-AM incorporado com 10 % de NPs-ZnO apresentou efeito bactericida e o filme de PEBD para mesma concentração reprimiu o crescimento microbiano, porém para as demais concentrações a bactéria mostrou-se pouco sensível. A análise de FTIR dos filmes de PEBDL-AM indica a reação entre as NPs-ZnO e o anidrido maleico presente no polímero. Não foi observada diferença na molhabilidade dos filmes. Este estudo amplia o interesse da aplicação de NPs-ZnO para a garantia da segurança dos alimentos.<br> / Abstract : The innovation provided by the reduction in particle size turned into the study of nanometric materials of great importance. Among these properties, the antimicrobial action of zinc oxide nanoparticles (ZnO-NPs) has been outstanding. The aim of this work was to incorporate ZnO-NPs on films low density polyethylene (LDPE) and linear low density polyethylene modified with maleic anhydride (LLDPE-MA) and evaluate the antimicrobial activity against the bacterias Bacillus cereus, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa and Salmonella Typhimurium. Films were incorporated with 10,0; 5,0; 1,0 e 0,5 % de ZnO-NPs by extrusion and spraying the ZnO-NPs onto the films. ZnO-NPs were identified as nanorods with a length of 90.1 to 100,0 nm (10.5%) and a thickness of 80.1 to 90,0 nm (21%). Dispersions of nanoparticles in Milli-Q and films were evaluated for antimicrobial activity by the disk diffusion and broth dilution and by behavior of microbial growth. The minimum inhibitory concentration and minimum bactericidal concentration of dispersions ZnO-NPs were determined to be 0.05 mg/mL and 0.5 mg/mL, respectively against Staphylococcus aureus and Salmonella Thiphymurium. Bacteria Pseudomonas aeruginosa showed little sensitivity ZnO-NPs in dispersion or incorporated into the films. Against Bacillus cereus, ZnO-NPS showed no antimicrobial effect. The films incorporated ZnO-NPs by extrusion showed smooth surface and showed no antimicrobial action, suggesting that the ZnO-NPs were entrapped within the polymeric matrix, preventing contact with the micro-organisms. Bacteriostatic effect was observed in ZnO-NPs films by spraying against Staphylococcus aureus. Against Salmonella Typhimurium, LLDPE-MA film incorporated with 10,0 % ZnO-NP showed bactericidal effect and LDPE film for same concentration suppressed microbial growth, however for the other concentrations of bacteria showed little sensitive. FTIR analysis of the LLDPE-MA films indicated a reaction between ZnO-NPs and maleic anhydride present in the polymer. No significant difference was observed in the wettability of the films. These results further the interest of the application of ZnO-NPs to food safety.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Bioquímica, Florianópolis, 2014 / Made available in DSpace on 2015-02-05T21:12:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 329261.pdf: 6273443 bytes, checksum: e423f3e4292a0df88f31fba0469354e2 (MD5) Previous issue date: 2014 / Com o aumento nos níveis de contaminação ambiental em nível global, organismos aquáticos estão sujeitos à ação tóxica de diversos xenobióticos, necessitando de eficientes sistemas de defesas para garantir sua sobrevivência. Neste trabalho, os bivalves Crassostreagigas (ostra do Pacífico) e Perna perna (mexilhão marrom) foram utilizados como organismos modelo para o estudo dos sistemas de defesas antioxidantes e de biotransfomação. Em um primeiro trabalho,as vias de biotransformação de fase II e do ácido mercaptúrico foram estudadas em ostras C. gigas expostas ao agente eletrofílico 1-cloro-2,4-dinitrobenzeno (CDNB). Os dados apontam que a brânquia possui um robusto sistema de biotransformação, atuando como importante ponto de entrada para o CDNB e conjugando-o rapidamente com glutationa. A hemolinfa atuou como um transportador de metabólitos pelo organismo, permitindo que outros tecidos auxiliassem no processo de biotransformação e excreção, enquanto que a glândula digestiva atuou como um tecido auxiliar na metabolização. O derivado final da via do ácido mercaptúrico foi detectado como principal metabólito na água domar, comprovando sua excreção. Um segundo trabalho investigou o papel das enzimas antioxidantes glutationa redutase e tiorredoxina redutase em C. gigas e P. perna expostos a agentes oxidantes(hidroperóxido de cumeno e menadiona). Através de uma exposição aguda destes organismos a ZnCl2 ou CDNB, foi possível diminuir significativamente a atividade dessas enzimas, e consequentemente, afetando os sistemas de degradação de peróxidos dependentes das enzimas glutationa peroxidase e peroxirredoxina. Foi observada uma menor capacidade de degradação de peróxidos in vivo e maior mortalidade induzida por exposição ao peróxido de cumeno ou amenadiona. Estes resultados reforçam a ideia de uma maior susceptibilidade de organismos com um sistema antioxidante menos eficiente. O último estudo investigou a toxicidade de um contaminante emergente, nanopartículas de óxido de zinco (ZnONP), sobre ostras C.gigas. Neste trabalho foi observado que as ZnONP se agregam quando em água do mar, passando da escala nanométrica para micrométrica. Além disso, foi detectada uma alta taxa de liberação de zinco iônico na água do mar. A exposição de ostras a ZnONP por até 48 h causou acúmulo de zinco inicialmente na brânquia (24 e 48 h), seguido da glândula digestiva (48 h). Análises de microscopia eletrônica sugerem a presença de vesículas endocíticas contendo ZnONP em ambos os tecidos. Análises de marcadores antioxidantes e de estresse oxidativo apontam para um moderado efeito oxidativo das ZnONP no citosol, principalmente na brânquia após 48 h, causando peroxidação lipídica, oxidação de proteínas e inibição da glutationa redutase. Porém, tanto as análises ultraestruturais quanto as bioquímicas apontam para fortes distúrbios mitocondriais, com alterações estruturais e oxidação de proteínas na brânquia e glândula digestiva. De modo geral, os estudos apontam que em bivalves: (i) ataques eletrofílicos podem ocorrer de maneira indiscriminada pelo organismo na ausência de um sistema de biotransformação íntegro na brânquia, (ii) danos oxidativos podem ser acumulados na ausência de um eficiente sistema antioxidante, afetando a sobrevivência do organismo e (iii) a mitocôndria de bivalves é susceptível a eventos oxidativos induzidos por ZnONP.<br> / Abstract: With the increasing level of global environmental contamination, aquatic species are subjected to the effects of different xenobiotics, relying on efficient cellular defenses systems to provide their survival. In this study, bivalves Crassostrea gigas (Pacific oyster) and Pernaperna (brown mussel) were used as model organisms to study the antioxidant and biotransformation systems. In a first study, the phase II biotransformation and mercapturic acid pathways were investigated inoysters C. gigas exposed to the electrophilic agent 1-chloro-2,4-dinitrobenzene (CDNB). Data suggest that gill hold a robust biotransformation system, acting as an important site for CDNB uptake and quickly conjugating it with glutathione. The hemolymph allowed the transport of metabolites across the organism, allowing other tissues to aid on biotransformation and excretion processes. The digestive gland participated as a metabolizing ancillary tissue. The final product, mercapturic acid, was found as main metabolite in water, confirming its excretion by the organism. A second study investigated the role of the antioxidant enzymes glutathione reductase and thioredoxin reductase inC. gigas and P. perna exposed to oxidative agents (cumene hydroperoxide and menadione). Using an acute exposure to ZnCl2 orCDNB, enzymatic activity was considerably decreased, thus affecting the peroxide detoxification system of glutathione peroxidase and peroxiredoxin. These inhibitions jeopardized in vivo peroxide detoxification ability, inducing higher mortality on a further exposure to cumene hydroperoxide or menadione. These data reinforce the idea of a higher susceptibility in organisms with a less effective antioxidant system. The last study partially characterized the toxicity of an emerging contaminant, zinc oxide nanoparticles (ZnONP), to C. gigas. It was observed that ZnONP aggregate in seawater, changing from a nanometric to micrometric scale. Besides, it was detected a strong release of ionic zinc to seawater. Oysters exposure to ZnONP for up to 48 h caused zinc accumulation initially in gill (24 and 48 h), followed by digestive gland (48 h). Electron microscopy analysis suggests the presence of endocytic vesicles containing ZnONP in both tissues. Analysis of antioxidant and oxidative stress markers points to a moderate oxidant effect of ZnONP in the cytosol, especially in gills after 48 h, causing lipid peroxidation, protein oxidation and glutathione reductase inhibition. Nevertheless, both ultrastructural and biochemical analyses highlight a mitochondrial disturbance pattern, with structural alterations and protein oxidation in gill and digestive gland. In general, these studies allowed the conclusion that in bivalves, (i) electrophilic attacks can occur indiscriminately in the absence of a robust phase IIbiotransformation pathway in the gill, (ii) that oxidative damage can be accumulated in the absence of an effective antioxidant system, affecting animal survival, and (iii) bivalve mitochondria can be very susceptible to ZnONP.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-06-27T04:11:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 345867.pdf: 2684730 bytes, checksum: 03cdd0c0eb5e5be8737434236b48f26d (MD5) Previous issue date: 2016 / Atualmente, com o uso da nanotecnologia, vem se buscando o desenvolvimento de aditivos que apresentem propriedades antimicrobianas e com baixo grau de toxicidade, possibilitando a aplicação em diversos setores industriais, em específico na indústria de tintas. As tintas com propriedades antimicrobianas possibilitam uma maior segurança ao usuário, eliminando agentes patogênicos que poderão causar doenças quando em contato com o ser humano. Desta forma, as nanopartículas de óxido de zinco vêm despertando um grande interesse científico e tecnológico como agente antimicrobiano inorgânico devido ao seu efeito oligodinâmico. Nesta direção, este trabalho tem como objetivo estudar o efeito oligodinâmico de nanopartículas de óxido de zinco nas propriedades antimicrobianas de tintas acrílicas. Para tanto, foram desenvolvidas tintas acrílicas com diferentes concentrações de nanopartículas de óxido de zinco e, posteriormente, foram realizadas as caracterizações microbiológicas e físico-químicas dessas tintas. Ainda, as tintas aditivadas foram submetidas a exposição à radiação ultravioleta com a finalidade de aproximar uma situação real de aplicação e, posteriormente, foram caracterizadas as propriedades microbiológicas e físico-químicas, verificando se houveram alterações consideráveis. Os resultados microbiológicos de curva de morte comprovaram que a adição de nanopartículas de óxido de zinco (NanoZnO) conferem a tinta acrílica a propriedade bactericida sendo esta proporcional à concentração de incorporação. Os ensaios de DSC, FTIR, DRX demostraram que a incorporação de NanoZnO não alteraram significativamente a estrutura química e nem sua organização microestrutural dos filmes formados de tinta no substrato. Os resultados de reologia demostraram que a adição de NanoZnO nas tintas acrílicas ocasiona aumento na viscosidade. Os ensaios de migração demostraram que ocorre uma pequena liberação de espécies de zinco, porém abaixo do limite máximo especificado pelos órgãos reguladores responsáveis. Ainda, posterior a exposição aos raios ultravioleta dos filmes de tinta contendo NanoZnO, os testes de curva de morte comprovaram que não há alteração significativa na eficiência antimicrobiana. Os resultados de FTIR demostraram que a adição de NanoZnO estão agindo como agentes absorvedores de radiação UV, protegendo o filme polimérico contra a degradação. Ensaio de DSC e TGA demostraram que ocorre mudança microestrutural na tinta sem adição de NanoZnO. Os resultados de MEV e EDS demostram que não há alterações superficiais e pequenos aglomerados de NanoZnO ao longo do filme seco de tinta formado. Desta forma, pode-se dizer que a adição de nanoZnO nas tintas acrílicas proporcionaram propriedade bactericida sem ocasionar mudanças significativas microestruturais. Ainda, as NanoZnO atuam como agente absorvedor de UV para a tinta acrílica quando exposto à radiação solar.<br. / Abstract : Currently the use of nanotechnology, has been seeking to develop additives that have antimicrobial and low degree of toxicity properties, allowing application in many industrial sectors in particular the paint industry. The inks with antimicrobial properties enable greater security to the user, eliminating pathogens that can cause disease when in contact with humans. Thus, the zinc oxide nanoparticles have attracted a great scientific and technological interest as inorganic antimicrobial agent due to its oligodynamic effect. This work aims to study the oligodynamic effect of zinc oxide nanoparticles in antimicrobial properties of acrylic paints. Acrylic paints were developed with different concentrations of zinc oxide nanoparticles, and were later carried out the microbiological and physical-chemical characterization of these inks. Further, the doped coatings were subjected to exposure to ultraviolet radiation in order to approximate an actual situation of application and subsequently, microbiological properties and physic-chemical were characterized by checking if there were significant changes. The microbiological death curve results have shown that an addition of zinc oxide nanoparticles (NanoZnO) improve an acrylic paint the bactericidal property that is proportional to the concentration of incorporation. The DSC, FTIR, and XRD test show that the incorporation of NanoZnO does not significantly alter the chemical structure and its microstructural organization. The rheology results show that an addition of NanoZnO in the acrylic paints causes an increase in viscosity. The migration test show that a small release of zinc species occurs, but below the specified limit for responsible regulatory organs. Furthermore, after exposure of the films paint containing NanoZnO, the death curve tests show that there is no significant change in antimicrobial efficiency. FTIR results demonstrated that an addition of NanoZnO is acting as UV radiation absorbing agents, protecting the polymer film against degradation. DSC and TGA tests show that microstructural change occurs in the paint without addition of NanoZnO. SEM results in conjunction with EDS demonstrate that they are not superficial and small agglomerates of NanoZnO throughout the polymer film. Thus, it is concluded that an addition of nanoZnO in the acrylic paints provides bactericidal property without causing significant microstructural changes. Still, as NanoZnO act as UV absorbing agent for an acrylic paint when exposed to solar radiation.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-10-19T13:15:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 338244.pdf: 2909163 bytes, checksum: 158fedf2547a6ab17bef6331035a3887 (MD5) Previous issue date: 2015 / Neste trabalho, nanoestruturas de óxido de zinco (ZnO) foram nucleadas e crescidas sobre substrato têxtil de algodão. O revestimento do tecido de algodão com as nanoestruturas de ZnO ocorreu de forma in situ, a partir da imersão do substrato têxtil em um meio reacional contendo nitrato de zinco hexahidratado e hidróxido de potássio. A síntese in situ de nanoestruturas de ZnO no tecido de algodão foi realizado através do método soloquímico. A rota soloquímica é uma técnica simples e rápida para produção de nanocristais de ZnO e consiste, basicamente, na reação química entre um precursor de zinco e uma solução alcalina em temperatura relativamente baixa. Neste estudo, os parâmetros experimentais avaliados para promover o revestimento do tecido de algodão com as nanoestruturas de ZnO foram a temperatura da solução alcalina (50 °C e 90 ºC), a concentração do precursor de zinco (0,5 M e 0,7 M) e o tempo em que as amostras de tecido de algodão foram imersas no meio reacional (0 h, 1 h e 2 h). Cada amostra de tecido foi imerso no meio reacional soloquímico uma única vez durante 1 minuto. Após o processo de imersão, as amostras de tecido de algodão passaram por uma secagem em estufa a vácuo na temperatura de 150 °C por 10 minutos. As amostras produzidas foram analisadas por microscopia eletrônica de varredura, microscopia eletrônica de transmissão, espectroscopia por energia dispersiva e difração de Raios-X. Os resultados indicaram a formação satisfatória de nanoestruturas de ZnO nos tecidos de algodão tratados durante o processamento soloquímico em todos os parâmetros reacionais estudados. As imagens provenientes da microscopia eletrônica de transmissão mostraram que as nanoestruturas de ZnO formadas no tecidos de algodão possuem diferentes morfologias, tais como nanobastões, nanoplacas e partículas arredondadas, os quais apresentam diâmetros médios abaixo de 50 nm. Além destas análises, a propriedade antimicrobiana das amostras de tecido de algodão revestidas com as nanoestruturas de ZnO foram testadas frente as bactérias Pseudomonas aeruginosa e Staphylococcus aureus. A atividade antimicrobiana foi avaliada pelo método de disco-difusão em ágar de Mueller-Hinton e pelo ensaio de eficácia antimicrobiana através de curvas de sobrevivência. Os ensaios antimicrobianos confirmaram que as amostras de tecido de algodão tratadas com nanoestruturas de ZnO pelo método de revestimento soloquímico possuem potencial aplicação antimicrobiana contra as bactérias Pseudomonas aeruginosa e Staphylococcus aureus.<br> / Abstract : In this study, we describe the in situ synthesis of ZnO nanostructures on cotton fabric via a facile solochemical process. Up to now, the solochemical technique has been standing out in the preparation of ZnO nanocrystals with high purity, especially at low temperatures. This method is based on chemical reactions involving an alkaline material and a zinc precursor under controlled temperature and slow reagent mixture. In the solochemical process, the ZnO nanocrystals are produced without pretreatment of the reactants or calcination. Besides, the reactions take place without additional reagents or additives. Thus, this technique is an efficient and very simple approach to the production of ZnO nanocrystals. In this work, the solochemical method was employed for the in situ growth of ZnO nanoparticles on textile material for developing an antibacterial cotton fabric. In this process, the ZnO nanoparticles were synthesized in a few hours using zinc nitrate hexahydrate and potassium hydroxide, as starting materials, at different reaction temperatures (50 °C and 90 °C), concentrations (0.5 M and 0.7 M) and reaction times (0 h, 1 h and 2 h). During the solochemical synthesis, different cotton samples were dipped into the reactional solution during a period of 1 min to impart antibacterial properties. As a result, antibacterial cotton fabrics were prepared by a rapid and economical solochemical method, without any further process. The antibacterial activity results proved that the ZnO nanostructures in situ formed on the cotton fabrics have potential to be used as an antimicrobial agent against Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa.

Made available in DSpace on 2016-03-07T19:20:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-08-21. Added 1 bitstream(s) on 2016-03-07T19:24:05Z : No. of bitstreams: 1 000858000.pdf: 3107291 bytes, checksum: 03cc09e21968c8a2c5f8ce48884a2617 (MD5) / Este trabalho apresenta um estudo das propriedades ópticas de filmes finos de ZnO puro e de ZnO dopado com Al; e um estudo da influência da variação de pressão do gás argônico durante a deposição dos filmes, nas propriedades ópticas e estruturais. Os filmes foram depositados em substrato de vidro e silício pela técnica RF magnetron sputtering com alvo de uma liga de Zn-Al, com uma concentração de 2% em peso de alumínio. As análises de DRX dos filmes apresentam um pico preferencial no plano (002) - eixo c, que mostra a formaão de uma estrutura de wurtzita correpondente ao ZnO, e que há um aumento do tamanho do cristalino com a dopagem de Al, em concordância com resultados de AFM. Medidas Raman mostram o modo de vibração característico do ZnO ao redor de 575 cm-1 e a melhora da cristalinidade do material com a dopagem de Al, sem a deterioração com a variação de pressão de argônio. Os filmes apresentam valores de transmitância óptica acima de 70% na faixa do visível do espectro (400 a 700 nm) e correlacionados com o espectro de refletância possibilitaram obter dados como o gap óptico na ordem de 3,5 - 3,6 eV, que estão acima dos valores esperados para o ZnO intrínseco (3,3 eV). Os resultados de gap óptico foram correlacionados com dados obtidos através de Modelagem Computacional (DFT). As medidas de fotoluminescência mostram uma larga faixa de emissão de luz na região visível e linhas de emissão em 3,32 e 3,37 eV que sugerem efeito de dopagem de Al. Os resultados de medidas ópticas correlacionadas com a modelagem computacional reforçam que o efeito Burstein-Moss é dominante para esse material / This thesis presents a study of the optical properties of thin films of pure ZnO and ZnO doped with Al; and a study of the influence of argon gas pressure of argon gas pressure variation during synthesis of films on the optical and structural properties. The films were deposited on glass and silicon substrate by RF magnetron suputtering technique with a target Zn-Al alloy with a concentration of 2% by weight of aluminum. The XRD analysis of the film showed a preferential peak in the (002) - c axis, showing the formation of a wurtzite structure corresponding to the ZnO, and that there is an increase in crystalline size with. Al doping, in agreement with results AFM. Measurements showed the characteristic. Raman vibration mode ZnO around 575 cm-1 and the improvement of crystallinity of the material with the doping of Al, without impairment to the variation of argon pressure. The films exhibited optical transmittance above 70% in the visible spectrum range (400 to 700 nm) and correlated with the reflectance spectrum enabled to obtain data such as the optical band gap in the range 3.5 to 3.6 eV which are above the values obtained for the intrinsic ZnO (3.3 eV). The optical gap results were correlated data obtained through Computational Modeling. The photoluminescence measurements showed a large light emission range in the visible region and emission lines at 3.32 and 3.37 eV suggest that Al doping effect. The optical resuts correlated with the computational modeling reinforce the Burstein-Moss effect is dominant for that material

Made available in DSpace on 2015-07-13T12:10:29Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-04-28. Added 1 bitstream(s) on 2015-07-13T12:24:12Z : No. of bitstreams: 1 000837239_20170416.pdf: 262560 bytes, checksum: 6476f5472ef2371c3bea94f4eaaa5262 (MD5) Bitstreams deleted on 2017-04-17T13:37:14Z: 000837239_20170416.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2017-04-17T13:38:03Z : No. of bitstreams: 1 000837239.pdf: 5726059 bytes, checksum: ebad9f215e1f252f7f81b01cde8dfac8 (MD5) / Zinc oxide (ZnO) nanoparticles were prepared by a sol-gel method, adapted from a synthesis route already well established. The kinetics of the ZnO synthesis was monitored by in situ UV-visible absorbance spectroscopy, pH measurements and small angle X-ray scattering (SAXS). Results allowed proposing a new mechanism of ZnO formation and growth. The second step of this work was to establish a new route of synthesis to obtain copper doped ZnO from two different sources: copper (II) acetate and copper (II) nitrate, at predetermined Zn/Cu ratio (0,1%; 0,25%, 0,5%; 0,75% e 1,0%). These syntheses were also monitored by UV-visible and SAXS spectroscopy. The powders prepared from colloidal suspensions precipitation were characterized by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM-EDS). Results show that the synthesis method is suitable for obtaining copper doped ZnO nanoparticles. The wurtzite crystalline structure, characteristic from bulk ZnO, was kept in doped samples. In fact, both the acetate and the nitrate anions inhibit the particles formation and growth, but induce to distinct growth mechanisms: reaction limited cluster-cluster aggregation (RLCA) and diffusion limited cluster-cluster aggregation (DLCA), respectively. Otherwise, the final size of doped particles was kept irrespective of the doping nature and quantity. Qualitative tests of samples response to visible irradiation show photochromic effects, which intensity and time of duration are influenced by the amount of dopant in the sample.