Orientador: Newton Luiz Dias Filho / Coorientador: Rosangela da Silva de Laurentiz / Banca: Maria Ângela de Moraes Cordeiro / Banca: Claudia Andrea Lima Cardoso / Resumo: Neste trabalho o 3(2-amino-1,3,4-tiadiazol) propil sílica gel, ATDSG, foi caracterizado por análise elementar de C, H, e N; área superficial; espectroscopia de absorção na região do infravermelho e RMN de 13 C e de 29 Si. O ATDSG foi utilizado na adsorção de espécies MX2 (M= Cu2+, Co2+ e Ni2+e X = Cl-, Br- e ClO4 -), possibilitando a construção de isotermas de adsorção. O ATDSG apresentou maior adsorção dos sais cloreto de cobre, cloreto de cobalto e cloreto de níquel em meio cetônico do que em etanol e água. Este efeito pode ser atribuído ao fato de que o cátion e o ânion estão mais associados neste solvente. Também é devido a menor polaridade da acetona em relação aos outros dois solventes, reduzindo assim a competição entre o cátion e o solvente pelos sítios de adsorção da superfície, e, portanto facilitando o processo de adsorção. Foram aplicados os modelos de Langmuir, Freundlich, Temkin e Dubinin-Radushkevich (D-R) para o ajuste, via o método de mínimos quadrados, dos dados experimentais de adsorção em equilíbrio. O modelo que obteve maior concordância com os resultados experimentais foi o de Langmuir. Foram testados modelos de cinética de adsorção para as espécies CuCl2 e CoCl2, em meio etanólico, especificamente, os modelos de pseudo-primeira ordem; pseudo-segunda ordem e Elovich. O modelo que melhor se ajustou aos dados experimentais para as espécies CuCl2 e CoCl2 foi o de Elovich e o pseudo-primeira ordem, respectivamente. Analisou-se também o transporte das espécies iônicas CuCl2 e CoCl2 através da superfície do ATDSG, em meio etanólico, pelo mecanismo de difusão, o qual pode ser do tipo difusão pelicular ou difusão intrapartícula. O resultado obtido sugere que a difusão destas espécies iônicas se adequou melhor para o modelo de difusão pelicular / Abstract: In this study 3-(2-amino-1,3,4-thiadiazol)-propyl silica gel ATDSG characterized through elemental analysis of C, H and N; surface area; absorption spectroscopy in the infrared region and NMR of 13 C and the 29 Si ATDSG was used in the adsorption of species MX2 (M = Cu 2+ , Ni2+ and Co2+ and X = Cl-, Br-, and ClO4-), allowing the construction of adsorption isotherms. The ATDSG showed higher adsorption of salts copper chloride, cobalt chloride and nickel chloride in acetone medium than ethanol and water. This effect can be attributed to the fact that the metal ion and counter ion are more associated in this solvent. It is also due to lower polarity of acetone in regarding the other two solvents, thus reducing competition between the metal ion and the solvent by adsorption sites of the surface and therefore facilitating the adsorption process. We applied the models of Langmuir, Freundlich, Temkin and Dubinin Radushkevich(DR) to fit, via the method of least squares, experimental data of adsorption at equilibrium. The model we obtained better agreement with experimental results was the Langmuir. We tested models of adsorption kinetics for the species CuCl2 and CoCl2 in ethanolic medium, specifically, the pseudo first-order model, pseudo second order and Elovich. The model that best fitted the experimental data for the species CuCl2 and CoCl2 was the Elovich and the pseudo first-order, respectively. Was also examined the transport of CuCl2 and CoCl2 ionic species across the surface of ATDSG in ethanolic medium by diffusion mechanism, which may be the type pellicular diffusion or intraparticle diffusion. The result obtained suggests that diffusion of these ionic species adapt themselves better to pellicular the diffusion model / Mestre

Orientador: Iêda Aparecida Pastre / Banca: José Pachoal Batistuti / Banca: Vera Aparecida de Oliveira Tiera. / Resumo: No presente trabalho, estudou-se a interação de cátions metálicos (Cu 2+ , Ni 2+ , Pb 2+ , Cd 2+ ) com sistemas constituídos por argila, bem como sua interação com PVA para verificar as influências destes cátions na formação de hidrogel. Nos experimentos foi utilizada uma variedade de argila denominada bentonita, composta predominantemente pelo argilomineral montmorilonita, previamente fracionada e purificada, e então saturada com cátion sódio. A argila foi caracterizada por métodos de Kjeldahl, análise térmica e infravermelho. Verificou-se a adsorção dos cátions metálicos (Pb 2+ , Cu 2+ ,Cd 2+ ,Ni 2+ ) em sistema de fração leve de bentonita a pH 7,0 utilizando-se de modelos matemáticos de isotermas de adsorção (Langmuir, Freundlich e DRK), obtendo correlação satisfatória para os modelos de Freundlich e DRK . Foi realizado estudo cinético do sistema pela variação do tempo de sonicação, obtendo correlação apenas com a equação de pseudo-segunda ordem. Submetendo-se a dispersão da bentonita leve e purificada previamente substituída com os cátions metálicos (2% (m/v)), a interação com a solução de poli (vinil álcool) (2% (m/v)) foi determinada a proporção e influência dos cátions metálicos na formação do hidrogel. Os cátions metálicos Pb 2+ e Cd 2+ dificultam a intercalação/esfoliação do PVA nas lamelas da argila, enquanto Ni 2+ e Cu 2+ promovem a interação e intercalação do polímero PVA na estrutura da argila contribuindo assim para formação do hidrogel / Abstract: The present work was studied interaction of metal ions (Cu 2+ , Ni 2+ , Pb 2+ , Cd 2+ ) on clay, as well its interaction with PVA to understand the influence of these cátions in the formation of hydrogel. In this study was used bentonite clay, that have a predominantly montmorillonite clay mineral. This clay was previously fractioned and purified, and then saturated with sodium cation. The clay was characterized using Kjeldahl method, thermal analysis and infrared analysis. In aqueous solution was submitted adsorption of metal ions (Cu 2+ , Ni 2+ , Pb 2+ , Cd 2+ ) on light fraction of bentonite at pH 7.0, using mathematical models of adsorption isotherms (Langmuir, Freundlich and DRK), good correlation was observed for the models of Freundlich and DRK. Kinetic study was conducted by varying the system sonication time, obtaining a correlation significant only to pseudo-second order equation. Was subjected dispersion of metal ions previously adsorbed on light bentonite (2% (w / w)) to interact with the polyvinyl alcohol solution (2% (w / w)) and determined which influences metal cátions on formation of the hydrogel. The adsorption sites in clay mineral what are adsorved the metallic cation and particle size have great influence in hydrogel formation / Mestre

Orientador: Dimas Roberto Vollet / Banca: José Ramon Beltran Abrego / Banca: Dario Antonio Donatti / Resumo: O objetivo deste trabalho foi estudar as características estruturais em géis de sílica preparados a partir da hidrólise ácida do tetraetilortosilicato (TEOS) com adições do surfactante aniônico dodecil sulfato de sódio (SDS) e de n-heptano como fase oleosa. Os géis são estudados em estágios que vão do estado saturado (gel úmido) até o estado seco do gel (aerogel) resultante da secagem à pressão ambiente. As caracterizações estruturais das amostras são realizadas através das técnicas de Termogravimetria (TG), densidade aparente, análise de distribuição de tamanho de poros e área superficial por Adsorção de Nitrogênio, e espalhamento de raios-X a baixo ângulo (SAXS). A razão molar água/TEOS e o volume da mistura dos reagentes foram mantidos constantes no processo de hidrólise para todas as adições de n-heptano. Foram obtidos dois grupos de géis úmidos, num primeiro grupo a fase líquida dos géis úmidos foi trocada por água para remoção da microemulsão (amostras Ta) e no outro além da troca por água foi feito troca por uma solução de trimetilclorosilano (TMCS) em álcool isopropílico, para modificação da superfície da sílica (sililação), e finalmente por álcool isopropílico puro (amostras Tm). A estrutura dos géis úmidos pode ser descrita como a de uma estrutura fractal de massa com tamanho característico de cerca de 10 nm e dimensão fractal D em torno de 2.2, composto de partículas primárias de sílica de tamanho característico a1, estimadas como sendo da ordem de 0.7 nm para os géis úmidos Ta e menor do que 0.4 nm para os géis úmidos Tm. Aerogéis foram obtidos por secagem à pressão ambiente a partir dos géis úmidos Tm (aerogéis IPA) e a partir dos géis úmidos Tm com mais uma troca de fase líquida, desta vez por acetona (aerogéis ACE). O processo de secagem estreita o intervalo de comprimentos... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This work aims to study the structural characteristics of silica gels prepared from hydrolysis of tetraethylortosilicate (TEOS) with additions of the anionic surfactant sodium dodecyl sulfate (SDS) and n-heptane as an oily phase. The gels are studied in stages from the saturated state (wet gels) to dried gels (aerogels), resulting from the ambient pressure drying. The samples are characterized by Termogravimetry (TG), apparent density, surface area and porous size distribution by nitrogen adsorption, and small-angle X-ray scattering (SAXS). The water/TEOS molar ratio and the reactant mixture volume were kept constant during the hydrolysis process for all additions of n-heptane. The liquid phase of the wet gels was changed by water (Ta samples), in order to washing for removing the micro-emulsions, followed by changing water by a trimethylchrorosilane (TMCS) solution, in order to modify the silica surface (sililation), and finally changing the TMCS solution by pure isopropyl alcohol (Tm samples). The structure of the wet gels can be described by a mass fractal structure with characteristic size of about 10 nm and fractal dimension of about 2.2, built up by primary silica particles of characteristic size a1, which was found to be about 0.7 nm for the wet gels Ta and smaller than 0.4 nm for the wet gels Tm. Aerogels were obtained by ambient pressure drying from the wet gels Tm (IPA aerogels) and from the wet gels Tm but with once more change of liquid phase, now by acetone (ACE aerogels). The drying process shortens the length scale range of the mass fractal structure of the original wet gels (diminishes and increases a1), without, however, modify substantially the mass fractal dimension D. The mass fractal structure of the original wet gels seems to evolve in the aerogels to a mass and surface fractal structure, when it is observed at high resolution. The values of the specific surface... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientadora: Rose Meire Vidotti / Banca: Lúcia Helena Sipaúba Tavares / Banca: Aldi Feiden / Resumo: Os objetivos deste trabalho foram caracterizar o efluente de curtume de peles de tilápia, avaliar a eficiência do biofiltro de escamas e o poder adsortivo desta no tratamento de efluente nas diferentes etapas do processo de curtimento. As etapas mais poluentes do processamento foram o caleiro e desencalagem. A utilização do biofiltro de escamas foi mais eficiente na etapa de caleiro, demonstrando a eficiência do processo. Durante a filtração ocorreu neutralização do pH e adsorção minerais e metais pesados do efluente. O biofiltro de escamas é um sistema eficiente no tratamento de efluentes de curtume, podendo ser associado a outro tratamento para que o efluente esteja totalmente de acordo com os padrões de lançamento / Abstract: The aim of this work was to characterize the tilapia skin tanning effluent, evaluate the efficiency of scale biofilter and the adsorptive power of this one in the effluent treatment in the different stages of the tanning process. The most polluting stages were ethe caleiro and desencalagem. The use of scale biolfilter was more efficient in the limming stage, showing the process efficiency. During the filtering ph neutralization and mineral and heavy metal adsorption occurred in the effluent. The scale biofilter is an efficient system in the treatment of tanning effluent, being able to be associated to other treatment so that the effluent is totally compatible with the standards of launching / Mestre

Orientador: Ademércio Antonio Paccola / Banca: Wolmar Apparecida Carvalho / Banca: Sandra Maria Barbalho / Banca: Silas Macedo Silva / Banca: Rosana Cavalcante dos Santos / Resumo: O processo de solubilização, dissolução de minerais do solo e suas interações com os processos de adsorção e dessorção de fosfato são de alta importância devido às possibilidades de otimização no processo de adubação do solo para o plantio. Alguns autores sugerem que a dissolução de ferro nos solos ocorre por redução microbiana e complexação, interferindo diretamente no processo de adsorção e dessorção do fosfato. O objetivo deste trabalho foi investigar a relação existente entre liberação de ferro, a neoformação de óxidos de ferro e adsorção e dessorção de fosfato em um Latossolo Vermelho distrófico de região Tropical Úmida. A relação foi estudada em solos sob diferentes tipos de ocupação: cana de açúcar, café, milho, reflorestamento de eucalipto e floresta natural. Amostras de solo foram coletadas nos horizontes A e B, tratadas com solução de sacarose a 3% e mantidas em repouso. O processo redox ocorreu em todas as amostras tratadas o que foi comprovado pela análise de pH onde se obteve uma acidificação do meio e posterior aumento do pH, indicando o estabelecimento de um equilíbrio químico do processo, mantendo assim o pH estável. Análises quantitativas de ferro, zinco, cobre, manganês e fósforo foram realizadas no solo natural, no solo sob tratamento e na fase líquida das amostras. A estes solos foram adicionadas duas concentrações de fosfato: 200 mg.dm3 e 400 mg.dm3 e calculadas as adsorções. A comparação dos resultados destas análises mostrou que a fixação de fósforo foi maior nos solos submetidos ao tratamento. Isto pode ser explicado pela decomposição microbiana dos compostos orgânicos, na interface com a atmosfera oxidante, que provocou a precipitação dos óxidos e hidróxidos dos metais onde os íons fosfato foram fixados pelos óxidos e hidróxidos reprecipitados. / Abstract: The solubilization process, minerals dissolution and its interactions with the phosphate adsorption/desorption processes are of high importance due to the possibilities of improvement in the process of the soil manuring in the plant crops.Some authors suggest that the iron dissolution in the soils occurs by microbial reduction and complexation, interfering directly in the phosphate adsorption /desorption process.The purpose of this work was to investigate the existent connection between the iron liberation, the neoformation of iron oxides and the phosphate adsorption/ desorption in a "Latossolo Vermelho Distrófico"of humid tropical region.This connection was studied in soils by different crops: sugar cane, coffee, corn, reforestation with eucalyptus and natural forest. Soil's samples were collected in A and B horizon, treated with sucrose 3% solution and maintained in repose.Redox process occurred in all the treated samples, what was proved by the pH analysis, in where were obtained some acidification of the environment and subsequent pH increase, indicating the establishment of a chemical balance of the process, maintaining like this the pH stable. Quantitative analyses of iron, zinc, copper, manganese and match were accomplished in the natural soil, in the soil under treatment and in the liquid phase of the samples.Two phosphate concentrations: 200 mg.dm3 and 400 mg.dm3 were added to these soils and the adsorptions were calculated. The comparison of these analyses results shows that the phosphorous fixation was higher in the soils submitted to the treatment. This can be explained by the microbial decomposition of the organic compounds, in the interface with the oxidant atmosphere, which nettled the precipitation of the oxides and hydroxides of the metals in where the phosphate ions were fixated by oxides and hydroxides reprecipitated. / Doutor

Orientador: Fernando Luis Fertonani / Banca: Cecília Cristina Marques dos Santos / Banca: Márcia Cristina Bisinoti / Resumo: O presente trabalho está relacionado ao estudo da interação entre as argilas modificadas e compostos orgânicos aromáticos, visando à remoção destes por meio das propriedades de adsorção das argilas. As argilas foram submetidas aos processos de purificação, troca catiônica e também à técnica de pilarização. As propriedades obtidas, após os processos de modificações das argilas (microporosidade e adsorção de compostos orgânicos) foram analisadas no estudo da eficiência da adsorção dos compostos orgânicos, fazendo análises comparativas entre elas. Para análises, comparativas e caracterização das argilas, foram utilizadas as técnicas espectrofotométricas UV-Visível, Infravermelho, Difração de Raios X e Análise Térmica (TG-DTA simultâneos). As modificações constatadas foram: 1- a ocorrência da purificação com ácido clorídrico, troca catiônica (cátions Na+ natural das argilas) por cátions de Cu2+,Ca2+ e pilarização com íon Keggin (Al13); 2- aumento significativo da eficiência na adsorção dos compostos orgânicos antraceno e ácido 9-antróico em meio aquoso; 3- melhora da eficiência na adsorção dos compostos orgânicos aromáticos pelas argilas (KSF e STx-1) pilarizadas com o íon Keggin de alumínio (Al13), e 4 - melhora da adsorção, pelas argilas, do antraceno quando comparado ao ácido 9-antróico. As justificativas para as ocorrências descritas nos itens 3 e 4 foram: maior espaçamento basal das lamelas das argilas pilarizadas, maior caráter hidrofóbico e ausência do grupo carboxila, respectivamente. Os resultados mostraram ótima eficiência das argilas modificadas para a remoção dos compostos orgânicos (antraceno e ácido 9-antróico) presentes em água / Abstract: This study is related to the study of interaction clays modified and organic aromatic compounds, aimed at removing these through the adsorption properties of clays. The clays were subjected to purification processes, and also the cation exchange technique pillarization. The properties obtained after the process of modification of clays (microporosity and adsorption of organic compounds) were analyzed to study the efficiency of adsorption of organic compounds, making comparative analysis between them. To comparative analyze and characterization of clays, spectrophotometric techniques were used UV-visible, infrared, X ray diffraction and thermal analysis (simultaneous TG-DTA). The changes observed were: 1 -the occurrence of purification with hydrochloric acid cation exchange (Na+ cations of natural clays) by cations Cu2 + and Ca2 + and pillarization with Keggin ion (Al13); 2 - significant increase in efficiency in the adsorption of organic compounds anthracite and 9-antróico acid in aqueous medium; 3 - improving the efficiency of adsorption of aromatic organic compounds by clays (KSF and STx-1) pillared with aluminum Keggin ion; 4 - improvement of adsorption by clays, anthracite compared to 9-antroico acid. The reasons for the occurrences described in items 3 and 4 were higher basal spacing of the lamellae of the pillared clays, the greater hydrophobic character and absence of the carboxyl group, respectively. The results showed great efficiency of modified clays for the removal of organic compounds (anthracite and 9-antroico acid) present in water / Mestre

Orientador: Newton Luiz Dias Filho / Banca: Devaney Ribeiro do Carmo / Banca: Eudes Borges de Araujo / Banca: André Henrique Rosa / Banca: Leonardo Fernandes Fraceto / 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 da Unesp / Resumo: Neste trabalho nós reportamos a síntese, caracterização, adsorção e propriedades dos materiais nomeados de octa[3-(2-amino-1,3,4-tiadiazol)propil]silsesquioxano (ATD-SSQ), octa[3-(3-amino-1,2,4-triazol)propil]silsesquioxano (ATZ-SSQ), octa[3-94-amino-2-mercaptopirimidina)propil]silsesquioxano (4-MCP-SSQ), octa[3-(2-mercaptopirimidina)propil]silsesquioxano (MCP-SSQ) e octa[3-(tioureia)propil]silsesquioxano (TIOU-SSQ). As isotermas de adsorção do M'X IND. 2'(M = Cu(II),Ni(II); X ='Cl POT.-', 'Br POT.-') para ATD-SSQ, ATZ-SSQ, 4MCP-SSQ e TIOU-SSQ. Foram estudadas em solução aquosa e etanólica a 25ºC. As adsorções em solução de etanol foram mais altas que em solução aquosa devido a alta polaridade da água, com maior força de solvatação do soluto e sítios básicos na superfície. As isotermas de adsorção de Cu'Cl IND. 2', Cu'Br IND. 2' e Ni'Cl IND. 2', em soluções etanólica e aquosa foram executadas usando o método da batelada. As condições de equilíbrio foram observadas em um tempo abaixo de 20min para todos os nanomateriais. Os resultados obtidos em experimentos de fluxo usando o método de coluna, demonstraram uma recuperação de 100% dos íons metálicos adsorvidos em uma coluna empacotada com 2g de nanomaterial, usando mL de HCl 1 mol 'L POT. -1' como solução eluente. A sorção-desorção dos íons metálicos possibilitou o desenvolvimento de um método para pré-concentração e determinação de íons metálicos a nível traço em etanol comercial, usado como combustível para automóveis. Os valores determinados pelo método recomendado para as usinas 1, 2 e 3 indicaram uma quantidade de cobre de 51,60 e 78 mg 'L POT. -1', e de ferro de 2, 15, e 3 mg 'L POT. -1', respectivamente. O ATZ-SSQ também foi testado para a determinação (em fluxo usando a técnica de coluna) dos íons metálicos presentes em águas naturais. Estes valores obtidos foram... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In this work we report on the synthesis, characterization, adsorption and properties of the nanomaterials named octa[3-(2-amino-1,3,4-tiadiazole)propyl]silsesquioxane (ATD-SSQ), octakis[3-(3-amino-1,2,4-triazole)propyl]silsesquioxane (ATZ-SSQ), octakis[3-94-amino-2-mercaptopirimidine)propyl]silsesquioxane (4-MCP-SSQ), octakis[3-(2-mercaptopirimidina)propyl]silsesquioxano (MCP-SSQ) e octakis[3-(thioureia)propyl]silsesquioxane (TIOU-SSQ). The isotherms of M'X IND. 2'(M = Cu(II),Ni(II); X ='Cl POT.-', 'Br POT.-') para ATD-SSQ, ATZ-SSQ, 4MCP-SSQ e TIOU-SSQ. Were studied in ethanol and aqueous solutions at 298K. Adsorptions from ethanol solutions were higher than those from aqueous solutions due to the higher polarity of water, which can more strongly solvate the solute and the basic sites on the surface. The adsorption isotherms for Cu'Cl IND. 2', Cu'Br IND. 2' and Ni'Cl IND. 2' from ethanol and aqueous solutions were performed by using the batchwise method. The equilibrium condition is reached at time lower than 20 min for all nanomaterials, ATD-SSQ, ATZ-SSQ, 4MCP-SSQ, MCP-SSQ and TIOU-SSQ. The results obtained in the flow using a column experiments, showed a recovery of the 100% of the metal ions adsorbed in a column packed with 2g of the nanomaterial, using 5 mL of 1.0 mol 'L POT. -1' HCl solution as eluent. The sorption-desorption of the metal ions made possible the development of a method for preconcentration and determination of metal ions at trace level in commercial ethanol, used as fuel for car engines. The values determined by recommended method for plants 1, 2 and 3 indicated an amount of copper of 51, 60, and 78 'L POT. -1', and of iron of 2, 15, and 3mg 'L POT. -1', resoectuvely. The ATZ-SSQ was also tested for the determination (in flow using a column technique) of the metal ions present in natural waters. These values are very close... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Resumo: Materiais mesoporosos têm sido largamente estudados devido ás suas características e potenciais aplicações. A sílica mesoporosa apresenta elevada área de superfície específica (~1000 m2.g-1) e tamanho de poros usualmente em torno de 2-30 nm, atraindo atenção para aplicações em catálise, adsorção e troca iônica. O peptídeo de crescimento osteogênico (OGP) é um tetradecapeptídeo endógeno, cuja forma ativa gera ligações covalentes com as proteinases, mostrando ser um bom agente anabólico e estimulador hematopoiético. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi à preparação de materiais inorgânicos mesoporosos, a partir de sílica e de um surfactante não-iônico como agente direcionador de estrutura, incorporados com OGP, para atuarem como biomateriais na regeneração óssea. O peptídeo foi sintetizado pelo método em fase sólida (SPFS; estratégia Fmoc); foi purificado e caracterizado por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (HPLC), Espectrometria de Massas e Análise de Aminoácidos. Os materiais sólidos foram caracterizados por Espectroscopia na região do Infravermelho (FT-IR), Difração de Raios X (XRD), Espalhamento de Raios X à Baixo Ângulo (SAXS), Adsorção-dessorção de Nitrogênio a 77K (BET), Microscopia Eletrônica de Transmissão (TEM) e Microscopia Eletrônica de Varredura (SEM). A bioatividade in vitro desses materiais em Simulated Body Fluid (SBF) foi verificada por FTIR, SEM e XRD, e a adsorção e liberação do peptídeo marcado com 5,6-carboxifluoresceína da matriz mesoporosa foi monitorada por Espectroscopia de Fluorescência. Ficou evidente que a composição do material refletiu em diferentes características físicas, onde a área de superfície específica foi de 880, 484, 220 m2.g-1, para a LMSiO, LMSiCaP I e II, respectivamente, que por sua vez influenciou na porcentagem de... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Mesoporous materials have been widely studied due to their characteristics and potencial applications. The mesoporous silica has a high specific surface area (1000 m2.g-1) and pore size is usually around 2-30nm, and it has attracted much attention for applications in catalysis, adsorption and ion exchange. The Osteogenic Growth Peptide (OGP) is an endogenous tetradecapeptídeo, which generates the active form covalent bonds with proteases, showing to be a good anabolic agent and hematopoietic stimulator. In this sense, this work presents the preparation of inorganic mesoporous materials from silica and a nonionic surfactant as a structure director agent incorporated with OGP to act as biomaterials in bone regeneration. The peptide was synthesized by solid-phase method (SPFS; Fmoc strategy), purified and characterized by High Performance Liquid Chromatography (HPLC), Mass Spectrometry and Aminoacid Analysis. The solids were characterized by Infrared Spectroscopy (FT-IR), X-ray Diffraction (XRD), Small Angle X-ray Scattering (SAXS), Adsorption-desorption of Nitrogen at 77K (BET), Transmission Electron Microscopy (TEM) and Scanning Electron Microscopy (SEM). The in vitro bioactivity of these materials in Simulated Body Fluid (SBF) was studied by Infrared Spectroscopy (FT-IR), Scanning Electron Microscopy (SEM) and X-ray Diffraction (XRD), and loading and release of the peptide labeled with 5,6-carboxyfluorescein of mesoporous matrix was monitored by Fluorescence Spectroscopy. It was evident that the composition of the material reflects different physical characteristics, where the specific are was 880, 484, 220 m2.g-1 for LMSiO, LMSiCaP I e II, respectively, which in turn influenced the percentage of incorporation of the peptide (99% in LMSiO, 55% in LMSiCaO I e no adsorption in LMSiCaP II). The results... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Reinaldo Marchetto / Coorientador: Marco Antônio Utrera Martines / Banca: Marlus Chorilli / Banca: Andrea Simone Stucchi de Camargo Alvarez Bernardez / Mestre

Orientador: Gustavo Rocha de Castro / Banca: Cláudio Luiz Carvalho / Banca: Ademir dos Santos / Resumo: Nas ultimas décadas, muitos dos trabalhos científicos estão relacionados à qualidade das águas naturais, como por exemplo, na identificação e quantificação de contaminantes orgânicos e inorgânicos. Dentre as espécies inorgânicas os metais potencialmente tóxicos são os mais estudados e, devido à baixa concentração em que algumas espécies são encontradas no ambiente, torna-se necessário a utilização de equipamentos sofisticados para sua quantificação segura. O uso de materiais como sílicas organofuncionalizadas para aplicação em extração em fase sólida (SPE) possibilita a pré-concentração desses íons e garante uma quantificação com maior segurança mesmo em equipamentos mais simples como espectrômetros de absorção atômica com atomização por chama. Neste contexto, o presente trabalho consistiu na síntese da sílica pelo método sol-gel, sua organofuncionalização com o ligante 4-amino-2-mercaptopirimidina (AMP), caracterização e aplicação do material na extração de íons Cu(II), Cd(II) e Pb(II) em meio aquoso. Os espectros de FTIR evidenciaram o ancoramento do ligante na sílica com a identificação de bandas em 1582 e 1541 cm-1 referente aos grupos NH e 3347 cm-1 referente aos grupos NH2 presentes na molécula do ligante. O ancoramento do ligante resultou no decréscimo das medidas de área superficial de 737 m2 g-1 para 399 m2.g-1, o qual esta relacionado a obstrução dos poros pelo ancoramento das moléculas orgânicas. Os espectros de RMN de 13C e 29Si confirmaram a presença ligações covalentemente entre a superfície da sílica e o grupo orgânico. Com os dados da análise elementar estimou-se uma quantidade de 3,619 10-4 mols do ligante por grama de SG-AMP. O sistema de pré-concentração foi otimizado utilizando o método univariado e os valores para a vazão da amostra e do eluente... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In the last decades, many scientific works are related to the quality of natural waters, such as the identification and quantification of organic and inorganic contaminants. Among the inorganic species potentially toxic metals are the most studied and, because of the low concentration of some species are found in the environment, it becomes necessary to use sophisticated equipment to secure its quantification. The use of materials such as silica organofuncionalized for application in solid phase extraction (SPE) allows preconcentration of these ions and provides quantification more safely even in the simplest equipment as atomic absorption spectrometers in flame module. In this context, this work was the synthesis of silica by sol-gel method, its organofuncionalization with the ligand 4-amine-2- mercaptopyrimidine (AMP), characterization and application of the material in the extraction of Cu (II), Cd (II ) and Pb (II) in aqueous means. The material was analyzed by FTIR showed the anchoring of the ligand on the silica by the identification of bands in 1582 and 1541 cm-1 on the NH groups and 3347 cm-1 on the NH2 groups present in the ligand molecule. The anchoring of the ligand resulted in the decrease of the measures of surface area of 737 m2 g-1 for 399 m2.g-1, which is related to clogged pores by anchoring of organic molecules. The NMR spectra of 13C and 29Si confirmed the presence of covalent bonds between the surface of silica and organic group. The data from elemental analysis to estimate an amount of 3.619 x 10-4 moles of ligand per gram of SG-AMP. The system of pre-concentration was optimized using the univariate method and the values for the flow of sample and eluent were set at 1.0 mL min-1, pH 5 to sample and nitric acid 2 mol L-1 as the eluent. The silica produced had a maximum adsorption of 0.0027, 0.0028 and 0.0018 mmol g-1 Cu (II), Cd (II) and Pb (II), respectively. / Mestre

Orientador: Devaney Ribeiro do Carmo / Banca: Newton Luiz Dias Filho / Banca: Marcelo Firmino de Oliveira / Resumo: O presente trabalho apresenta a preparação e caracterização de uma sílica micelar template modificada com Ti(IV), e posterior reação em H3PO4. O produto formado, chamado de SMT-2, foi caracterizado por espectroscopia na região do infravermelho (FTIR), difração de Raios X (DRX), análise de área superficial e porosidade. Este material não adsorveu metais e sim compostos fenotiazínicos. Uma caracterização dos compostos fenotiazínicos nas cavidades da SMT-2 foi realizada empregando técnicas de FTIR, termogravimetria e voltametrica cíclica. O voltamograma cíclico do eletrodo de pasta de grafite modificado apresentou dois pares redox com potencial padrão (E0'), onde E0' = (Epa+Epc)/2, 0,09 V para o pico I e 0,42 V para o pico II (v=50 mV s-1; solução tampão Britton-robinson; pH 2) versus Ag/AgCl que foi atribuído ao monômero e dímero do azul de orto toluidina nas cavidades da SMT-2, estes resultados foram análogos ao azul de metileno e azure A. Em uma segunda etapa, preparou-se óxido de titânio seguindo uma nova metodologia de síntese. Por analogia a SMT-2, o material preparado foi modificado com H3PO4, que foi descrito como TiP, e contrariamente ao SMT-2, o material apresentou capacidade de adsorver íons metálicos (Co2+, Cu2+, Ni2+). Após a caracterização do TiP pelas técnicas supracitadas, efetuaram-se os estudos de adsorção de íons de Co2+, Cu2+ e Ni2+ em meio aquoso, etanol/água (42%) e etanol (99%) onde se determinou para estes metais os respectivos tempos de equilíbrio de sorção. Após a determinação do tempo de equilíbrio para a adsorção dos íons metálicos em cada sistema, determinou-se a capacidade específica de sorção (NfMax) através de isotermas de sorção. Para o Co2+, os valores de Nf foram: em meio aquoso (4,95 x 10-4 mol g-1), etanol/água 42% (6,09 x 10-4 mol g-1) e... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This work presents the preparation of a micellar template silica modified with Ti (IV), and subsequent reaction with H3PO4. The product formed, called SMT-2, was characterized by spectroscopy in infrared region (FTIR), X-ray diffraction (XRD), surface area analysis and porosity. This material did not adsorbed metals but adsorbed phenothiazine compounds. A characterization of phenothiazine compounds in the wells of SMT-2 was performed using techniques of FTIR, thermogravimetric analysis and cyclic voltammetry. The cyclic voltammogram of modified graphite paste electrode showed two redox couples with standard potential (E0'), where E0' = (Epa + Epc) / 2, 0.09 to peak I and 0.42 to peak II ( v = 50 mV s-1 BR solution, pH 2) vs. Ag / AgCl which was assigned to the monomer and dimer of ortho toluidine blue into the wells of SMT-2, these results were similar to methylene blue and azure A. In a second step, prepared titanium oxide following a new methodology for synthesis. By analogy of SMT-2, the prepared material was modified with H3PO4, which was abbreviated as TiP, contrary to the SMT-2, the material shows the ability to adsorb metal ions (Co2+, Cu2+, Ni2+). After characterizing the TiP by the techniques described above, were conducted studies of ion adsorption of Co2+, Cu2+ and Ni2+ in water, ethanol/water (42%) and ethanol (99%) which was determined for these metals their equilibrium times sorption. After determining the equilibrium time for adsorption of metal ions in each system, we determined the specific sorption capacity (NfMax) through sorption isotherms. For the Co2+, the values of Nf were in water (4.95 x 10-4 mol g-1), ethanol/water 42% (6.09 x 10-4 mol g-1) and ethanol 99% (3.00 x 10-4 mol g-1), with concentrations of Co2 + ions ranging from 9.03 to 18.63 x 10-4 mol L-1. As for the Cu2 + these values were: in water... (Summary complete electronic access click below) / Mestre