Submitted by Irene Nascimento (irene.kessia@ufpe.br) on 2016-07-12T19:51:09Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Elizane Efigenia de Moraes.pdf: 9079354 bytes, checksum: 7ee5a581c6d0b14cdc6b518cd6aa7276 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-12T19:51:09Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Elizane Efigenia de Moraes.pdf: 9079354 bytes, checksum: 7ee5a581c6d0b14cdc6b518cd6aa7276 (MD5) Previous issue date: 2015-07-30 / Nesta dissertação estudamos as propriedades de transporte do nitreto de boro cúbico (cBN, para a sigla em inglês) com as superfícies de uma amostra de quatro camadas passivadas com hidrogênio: em uma superfície o H se liga ao B e na outra ao N. As características do transporte são investigadas com a introdução de dois eletrodos de ouro (Au), em equilíbrio eletrostático com a amostra e submetidos a uma diferença de potencial V em intervalos de interesse: 0:2 V 0:2, 1 V 1 e 3 V 3. O teste de tunelamento com voltagem nula também foi realizado. As principais propriedades observadas são brevemente relatadas em seguida: (i) Os eletrodos são idênticos (no cálculo inicial do programa Siesta adicionamos uma camada "tampão"de átomos, a qual é desconsiderada no programa Transiesta-propriedades de transporte. A simetria dos eletrodos (esquerda e direita) se manifesta com PDOS idênticos para voltagem nula nos intervalos de energia investigados; (ii) A característica I-V (corrente versus voltagem) da amostra apresenta um pico acentuado para V 0:25. A origem deste pico é atribuída à ocorrência do nível quase localizado do H, situado abaixo do nível de Fermi e hibridizado com estados sp3 do B, como evidenciado no cálculo de DFT (Siesta) da estrutura eletrônica e densidade de estados do sistema de quatro camadas. De fato, uma análise dos PDOS dos eletrodos e da amostra sugere que esta interpretação é compatível com o cálculo numérico do Transiesta para o tunelamento através da amostra e o cálculo das características IV através da Fórmula de Landauer-Büttiker: na configuração de equilíbrio mencionada, as correntes máximas obtidas foram Imax(V = 0:25 Volts ) = 163 pico Ampéres (pA) e Imax(V = 2:5 ) = 380 pA. (iii) Enfatizamos que, no intervalo 0:2 V 0:2 a característica IV é muito semelhante àquela observada em diodos de junção p-n. Por outro lado, no intervalo 3 V 3 a retificação é bem menos efetiva para jV > 0:2j ; (iV) outra observação de destaque é o aumento da corrente, isto é, jImax(V = 0:8 )j = 9:85 nano Ampéres (nA) quando a distância dos eletrodos e a amostra é diminuída. Os resultados sugerem o prosseguimento e o aprofundamento das investigações, tendo em vista o uso potencial do cBN passivado com hidrogênio em dispositivos eletrônicos. / In this thesis we study the transport properties of cubic boron nitride (cBN) with the surfaces of a sample of four layers hydrogen terminated hydrogen: on a surface, H binds to B and on the other, to N. The characteristics of the transport are investigated after the introduction of two gold electrodes in an electrostatic equilibrium with the sample and subjected to a potential difference V in intervals of interest:0:2 V 0:2, 1 V 1 e 3 V 3. Tunneling test with zero voltage was also made. The main observed properties are reported briefly: (i) the electrodes are identical (within a layer buffer atoms only considered in the initial calculation Siesta program, to simulate a bulk behavior, therefore it is not considered in Transiesta program, that is, for the calculation of transport properties). The symmetry of electrodes (left and right) manifests with identical PDOS to zero voltage in between the energy intervals investigated; (ii) The IV characteristic (current versus voltage) of the sample shows a sharp peak for V 0:25. The origin of this peak is attributed to the occurrence of nearly located H level, situated below the Fermi level and hybridized with sp3 states of B, and evidenced in the DFT calculation (Siesta) of the electronic structure and density of states of the four layer system. The PDOS electrode and the sample analyses suggest that this interpretation is compatible with Transiesta numerical calculation of the tunneling through the sample and to calculate the current versus voltage I (V) by the Landauer-Büttiker formula: the aforementioned balance setting, the maximum currents obtained were Imax(V = 0:25 Volts ) = 163 peak amps (pA) and Imax(V = 2:5 ) = 380 pA; (iii) - Another important observation was the increase in current, i.e. jImax(V = 0:8 )j = 9:85 nano amps (nA) when the distance of the electrodes and the sample is reduced. The results suggest the continuation and deepening of the study, considering the potential use of CBN passivated with hydrogen in electronic devices.

Orientador: Luiz Carlos Dias / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-12T23:49:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marchi_AndersonAparecidode_M.pdf: 3517303 bytes, checksum: 4fbe84bf0a557b032571d7cac8591000 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Reações aldólicas entre enolatos de boro de metil-cetonas e aldeídos mostram-se como uma ferramenta bastante útil na formação de ligações carbono-carbono e tem sido empregada na síntese de fragmentos complexos de produtos naturais com potencial atividade biológica. O emprego de enolatos oriundos de b-alcoxi metil-cetonas leva a adutos com altas diastereosseletividades 1,5-anti dependendo da natureza estéreo-eletrônica do grupo b-alcóxi. Visando avaliar a influência de grupos fortemente retiradores de elétrons em reações aldólicas, esse trabalho vem ilustrar os resultados obtidos quando enolatos de boro de b-trialometil b-alcóxi metil-cetonas são colocados para reagir com aldeídos aquirais. Os adutos trialogenados são obtidos em diferentes graus de seletividade, no entanto, 1,5-syn sempre foi a estereoquímica relativa dos produtos principais, a qual foi determinada através de preparação de derivados bicíclicos. A reação aldólica de substratos trialogenados pode ser um recurso adicional na obtenção diastereosseletiva de moléculas com potenciais atividades biológicas ou mesmo como intermediários sintéticos visto que grupos trialometil são precursores de uma série de funções orgânicas / Abstract: The aldol reaction between boron enolates generated from methyl-ketones and aldehydes provides a very attractive method for carbon-carbon bond formation and has been applied for the syntheses of a wide variety of natural products with biological and pharmacological significance. The presence of a b-heteroatom substituent in the boron enolates of methylketones influences the stereochemical outcome of the corresponding aldol reactions and controls the overall diastereoselectivity of the process leading to moderate to high levels of 1,5-anti stereoinduction. In order to investigate the stereochemical impact groups we have prepared the b-trihalomethyl b-alkoxy methyl-ketones, which corresponding kinetic enol borinate were used in the aldol reactions with achiral aldehydes. Moderate to good levels of substrate-controlled, 1,5-syn-stereoinduction were obtained in these aldol reactions independent of the nature of the b-alkoxy protecting group. The relative stereochemistries of the major aldol trihalogenated adducts were determined by H-NMR and NOESY analysis of bicyclic derivatives / Mestrado / Quimica Organica / Mestre em Química

Neste trabalho foi avaliada a seletividade (quimio ou enantiosseletividade) de quatro enzimas Baeyer-Villiger mono-oxigenases (BVMOs: PAMO, PAMO M446G, HAPMO e CHMO) frente a substratos contendo boro ou selênio. Inicialmente uma série de boro-acetofenonas foram submetidas à bio-oxidação catalisada por estas BVMOs. A enzima CHMO mostrou quimiosseletividade para transformação da ligação C-B em detrimento da reação de Baeyer-Villiger. Enquanto PAMO e PAMO M446G catalisaram a oxidação de ambas as funções em substratos 4-substituídos e a seletiva transformação de C-B no caso de substratos 3-substituídos. A enzima HAPMO levou a reação de Baeyer-Villiger e a transformação da ligação C-B em todos os casos. Quando alquenos contendo boro foram utilizados como substratos, somente aqueles que continham uma porção fenila em sua estrutura foram oxidados por BVMOs. Em nenhum dos casos foi observada reação de epoxidação e todas as enzimas levaram a transformação da ligação C-B em C-O. Compostos quirais contendo boro foram submetidos a reações com as BVMOs na tentativa de transformação enantiosseletiva. PAMO e PAMO M446G foram as melhores enzimas levando, na maioria dos casos, a satisfatória oxidação dos substratos. Entretanto, somente um composto pôde ser oxidado com boa enantiosseletividade (e.e 82-91%). Compostos quirais contendo o átomo de selênio também foram alvos de estudo com BVMOs. Novamente a enzima PAMO se mostrou a melhor opção dentre as enzimas testadas e somente quando R2 e R1 = Ph houve boa enantiosseletividade na oxidação (e.e 97 %). / In this work we evaluated the selectivity (chemo or enantioselectivity) of four Baeyer-Villiger mono-oxigenases (BVMOS: PAMO, M446G PAMO, HAPMO and CHMO) in the presence of boron-containing or selenium-containing compounds. Initially, a series of boron-acetophenones were submitted to oxidation reactions mediated by BVMOs. The enzyme CHMO was chemoselective leading only to C-B bond transformation instead Baeyer-Villiger reaction. However, PAMO and PAMO M446G mediated both oxidations in 4-substituted substrates, and only the C-B transformation in 3-substituted substrates. The enzyme HAPMO leading to Baeyer- Villiger reaction and C-B transformation in all cases. When boron-containing alkenes were the substrates, only compounds with phenyl moiety in the structure were oxidized by BVMOs. It was observed only the C-B transformation and none of the epoxidation reaction. Chiral boron compounds were submitted to BVMOS mediated reactions in an attempt of enantioselective transformation. PAMO and M446G PAMO showed the best results leading, in most cases, to a satisfactory oxidation. However, only one compound was oxidized with great enantioselectivity (82-91% ee). Selenium-containing chiral compounds were also tested in reactions mediated by BVMOs. Again, PAMO showed the best results among BVMOs tested, but only when R2 e R1 = Ph the reaction occurred with great enantiosselectivity (97 % ee).

Neste trabalho foi estudada a degradação de efluentes de curtume utilizando os processos eletroquímico, fotocatalítico e fotoeletroquímico. Nesses estudos foram utilizados efluentes coletados em uma indústria e soluções preparadas em laboratório que simularam os efluentes reais. No processo eletroquímico, os efeitos do material anódico, da densidade de corrente, da presença de íons sulfato e cloreto, da concentração de cloreto e do pH foram avaliados. Eletrodos do tipo DSA® de diferentes composições, SnO2-Sb2O5 e BDD foram utilizados como ânodo. A oxidação eletroquímica do corante preto ácido 210 utilizando o eletrodo de BDD em soluções tampões de fosfato também foi estudada. A degradação eletroquímica dos efluentes de curtume foi capaz de promover a diminuição da concentração de fenóis totais, do TOC, da COD, da absorbância nas regiões UV-Vis e da toxicidade para Daphnia similis. Maiores concentrações de cloreto resultaram em remoções mais rápidas de fenóis totais, TOC e COD. Apesar disso, a redução da toxicidade do efluente foi menor para maiores concentrações de cloreto, devido à formação de maiores concentrações de AOX. A presença de Na2SO4 dificultou a oxidação das substâncias orgânicas presentes no efluente. Na ausência de cloreto, os melhores resultados foram obtidos quando BDD foi utilizado como ânodo e esses resultados não foram afetados pelo pH. Entretanto, os melhores resultados para a degradação eletroquímica do corante preto ácido 210 foram obtidos em solução alcalina contendo íons fosfato, provavelmente devido à formação de espécies oxidantes a partir desses íons. O tratamento fotocatalítico do efluente de curtume foi realizado utilizando TiO2 P25 da Degussa suportado sobre as paredes do foto-reator. Duas lâmpadas de 15 W, uma de luz negra e a outra germicida, foram utilizadas para avaliar o efeito da fonte de radiação. A lâmpada de luz negra não modificou as características do efluente e os resultados obtidos com a lâmpada germicida na presença e ausência de TiO2 foram equiparáveis. O tratamento fotoeletroquímico foi realizado utilizando uma lâmpada de vapor de mercúrio de alta pressão de 125 W como fonte de radiação e um eletrodo de composição nominal Ti/Ru0,30Ti0,70O2 como ânodo. O efeito dos íons sulfato e cloreto sob a eficiência do processo fotoeletroquímico foi avaliado. Os resultados obtidos com o processo eletroquímico na presença de cloreto foram melhores do que aqueles obtidos com o processo fotoeletroquímico na presença de sulfato. Além disso, os resultados alcançados com o processo fotoeletroquímico na presença de NaCl foram melhores do que os alcançados com os processos eletroquímico e fotoquímico aplicados separadamente. / In this work the degradation of tannery wastewaters using electrochemical, photocatalytic and photoelectrochemical processes was studied. Wastewaters collected in an industry and solutions prepared in the laboratory, which simulated real wastewaters, were used in these studies. Effects of the anodic material, current density, presence of sulfate and chloride ions, chloride concentration, and pH on the electrochemical process were evaluated. Different compositions of DSA®-type electrodes, SnO2-Sb2O5 and BDD were employed as anode. The electrochemical oxidation of acid black 210 dye in phosphate buffer solutions was also studied using the BDD electrode. The electrochemical degradation of tannery wastewaters was able to promote the decrease in the concentration of total phenols, TOC, COD, absorbance in the UV-Vis region, and toxicity for Daphnia similis. However, the higher the chloride concentration in the wastewater, the lower the toxicity reduction because of the higher AOX concentration. The presence of Na2SO4 made the oxidation of organic compounds in the wastewater more difficult. In the absence of chloride, the best results were obtained when BDD was used as anode, and these results were not affected by the pH. However, the best results for the electrochemical degradation of acid black 210 dye were reached in alkaline solution containing phosphate ions, which is probably due to the formation of oxidizing species from these ions. The photocatalytic treatment of the tannery wastewater was performed with TiO2 P25 Degussa supported on the photoreactor walls. Two 15 W-lamps, a black light lamp and a germicide lamp, were used to evaluate the effect of the radiation source. The black light lamp did not change the wastewater characteristics, while the results obtained with the germicide lamp in the presence and absence of TiO2 were similar. The photoelectrochemical process was performed using a 125 W high-pressure mercury vapor lamp as radiation source and an electrode of nominal composition Ti/Ru0.30Ti0.70O2 as anode. Effects of sulfate and chloride ions on the efficiency of the photoelectrochemical process were evaluated. The results obtained with the electrochemical process in the presence of chloride were better than those obtained with the photoelectrochemical process in the presence of sulfate. Moreover, the results obtained with the photoelectrochemical process in the presence of chloride were better than those obtained with the electrochemical and photochemical processes applied separately.

Este trabalho investigou a oxidação eletroquímica do ácido tânico em eletrodos do tipo Ânodo Dimensionalmente Estáveis (ADE) a base de SnO2 e IrO2 e eletrodos de Diamante Dopado com Boro (BDD). As eletrólises foram feitas em modo galvanostático em função de parâmetros como densidade de corrente e concentração de cloreto. A oxidação eletroquímica do ácido tânico foi capaz de promover a diminuição da concentração de fenóis totais, Carbono Orgânico Total (COT) e Demanda Química de oxigênio (DQO). Para os ADE os melhores resultados de remoção de Carbono Orgânico Total (COT) foram nas condições em que se utilizou 300 mg L-1 de cloreto e densidade de corrente de 25 mA cm-2. No entanto houve a formação de compostos organoclorados que não foram degradados com maiores tempo de reação. Para os eletrodos de BDD, obteve-se a remoção de aproximadamente 98% de COT após 10 horas de reação à 75 mA cm-2, na ausência de cloreto. Maiores remoções de COT são obtidas com o aumento da densidade de corrente. Eletrólises na presença de cloreto removeram quase 100% do COT em tempos menores de reação. Análises de compostos organohalogenados (AOX) mostraram que não houve a formação de compostos organoclorados. Menores densidades de corrente apresentaram maiores Eficiência de Corrente (EC) e menor Consumo de Energia (CE). As eletrólises na presença de cloro apresentaram melhores resultados de EC que na ausência do mesmo. A oxidação fotoeletroquímia do ácido tânico em eletrodos do tipo ADE de composição nominal Ti/ Sn0,7 Ir0,3 O2 também foi investigada nesse trabalho. O tratamento fotoeletroquímico foi realizado utilizando uma lâmpada de vapor de mercúrio de alta pressão de 125 W como fonte de irradiação. A variação da corrente não mostrou diferença significativa na oxidação do ácido tânico. A variação da concentração de cloreto no eletrólito suporte influenciou de forma acentuada a oxidação do ácido tânico. O tratamento fotoeletroquímico se mostrou mais eficiente na remoção de COT que os tratamentos eletroquímico e fotoquímico. No tratamento fotoeletroquímico ocorreu a formação de AOX no início da reação, no entanto com o passar do tempo esses compostos foram degradados. / This study investigated the electrochemical oxidation of tannic acid on electrodes of the Dimensionally Stable Anode (DSA) type based on SnO2 and IrO2 as well as on boron doped diamond (BDD) electrodes. The electrolyses were performed in the galvanostatic mode, as a function of such parameters as current density and chloride concentration. The electrochemical oxidation of tannic acid was able to promote the reduction of the concentration of total phenolics, total organic carbon (TOC), and chemical oxygen demand (COD). For the DSA the best results of Total Organic Carbon (TOC) removal were achieved at 300 ppm chloride and current density of 25 mA cm-2. However, organochlorine compounds were formed and were not degraded with increased reaction times. For the BDD electrodes, the removal of approximately 98% TOC was obtained after 10 hours of reaction at 75 mA cm-2, in the absence of chloride. Major TOC removals were obtained with increasing current density. Electrolyses in the presence of chloride removed almost 100% TOC in shorter reaction times. Analysis of organohalogen compounds (AOX) showed no formation of organochlorine compounds. Lower current densities led to higher current efficiency (CE) and lower Energy Consumption (EC). The electrolyses in the presence of chlorine produced better CE results than those performed in the absence of chlorine. The photoelectrochemical oxidation of tannic acid in ADE-type electrodes of nominal composition Ti / Sn0.9 Ir0.3 O2 was also investigated in this work. The photoelectrochemical treatment was performed using a high pressure mercury vapor lamp 125 W as the source of irradiation. The variation in current revealed no significant difference in the oxidation of tannic acid. The variation in chloride concentration in the electrolyte markedly influenced the oxidation of tannic acid. The photoelectrochemical treatment was more efficient for TOC removal than the electrochemical and photochemical treatments. Formation of AOX occurred at the beginning of the photoelectrochemical treatment, but over time these compounds were degraded.

Neste trabalho descreve-se o desenvolvimento de procedimentos eletroanalíticos para a determinação de paracetamol, ácido ascórbico (AA) e cafeína em formulações farmacêuticas utilizando um eletrodo de diamante dopado com boro (BDD) e voltametria de pulso diferencial (DPV). Inicialmente, foram obtidos os voltamogramas cíclicos para o paracetamol, AA e cafeína separadamente sendo os potenciais de pico anódicos de oxidação de cada um destes analitos iguais a 0,80 V, 0,92 V e 1,47 V, respectivamente. O efeito do pré-tratamento eletroquímico do eletrodo de BDD nas medidas voltamétricas foi também objeto de estudo. Os parâmetros da voltametria de onda quadrada e voltametria de pulso diferencial também foram estudados e otimizados para cada analito. No primeiro procedimento desenvolvido, determinou-se simultaneamente paracetamol e cafeína em formulações farmacêuticas utilizando o eletrodo de BDD e voltametria de pulso diferencial após a otimização das condições experimentais. A curva analítica foi linear no intervalo de concentração de paracetamol e cafeína de 5,0 × 10-7 mol L-1 a 8,3 × 10-5 mol L-1 com limite de detecção iguail a 4,9 × 10-7 mol L-1 para paracetamol e 3,5 × 10-8 mol L-1 para cafeína. O desvio padrão relativo do paracetamol e da cafeína para a repetibilidade intra-dias foi de 0,7 % e 0,2% respectivamente e para a repetibilidade inter-dias foi de 5,1% e 1,4% respectivamente. A quantificação de paracetamol e cafeína em formulações farmacêuticas utilizando um eletrodo de BDD apresentaram resultados concordantes com os resultados obtidos empregando-se um método cromatográfico em um nível de confiança de 95%. Na seqüência, um segundo procedimento foi desenvolvido para a determinação simultânea de AA e cafeína em formulações farmacêuticas utilizando o eletrodo de BDD e voltametria de pulso diferencial, após a otimização das condições experimentais. A curva analítica foi linear num intervalo de concentração de 5,0 × 10-6 mol L-1 a 1,9× 10-4 mol L-1 para AA e de 2,0 × 10-6 mol L-1 a 1,1 × 10-4 mol L-1 para cafeína com limites de detecção de 2,6 × 10-7 mol L-1 para AA e 2,4 × 10-8 mol L-1 para cafeína. O desvio padrão relativo do AA e da cafeína para a repetibilidade intra-dias foi de 0,5% e 0,2% respectivamente e para a repetibilidade inter-dias foi de 5,9% e 8,7% respectivamente. A quantificação de AA e cafeína em formulações farmacêuticas utilizando um eletrodo de BDD apresentaram resultados concordantes com os resultados obtidos empregando-se um método cromatográfico em um nível de confiança de 95%. / In this study the development of eletroanalytical procedures for paracetamol, ascorbic acid (AA) and caffeine in pharmaceutical formulations using a boron doped diamond (BDD) and differential pulse voltammetry (DPV) is described. Initially, the cyclic voltammograms of paracetamol, AA and caffeine were separately obtained with the potentials of anodic peaks of oxidation of each one of these analytes equals to 0.80 V, 0.92 V and 1.47 V, respectively. The effect of electrochemical pre-treatment of the BDD electrode in voltammetric measurements was the purpose of this study, as well. The parameters of square wave voltammetry and differential pulse voltammetry were also studied and optimized for each analyte. In the first developed procedure, it was determined both paracetamol and caffeine in pharmaceutical formulations using the BDD electrode and differential pulse voltammetry after optimization of experimental conditions. The analytical curves were linear in the paracetamol and caffeine concentration intervals, ranging from 5.0 x 10-7 mol L-1 to 8.3 x 10-5 mol L-1 with detection limit equal to 4.9 x 10-7 mol L-1 for paracetamol and 3.5 x 10-8 mol L-1 for caffeine. The relative standard deviation of paracetamol and caffeine for the intra-day repeatability was 0.7% and 0.2% respectively, and the inter-day repeatability was 5.1% and 1.4% respectively. The quantification of paracetamol and caffeine in pharmaceutical formulations using a BDD electrode showed results in agreement with those results obtained using a chromatographic method at a 95% confidence level. Subsequently, a second procedure was developed for the simultaneous determination of AA and caffeine in pharmaceutical formulations using the BDD electrode and differential pulse voltammetry, after optimization of experimental conditions. The analytical curves were linear in the concentrations ranging from 5.0 x 10-6 mol L-1 to 1.9 x 10-4 mol L-1 for AA and 2.0 x 10-6 mol L-1 to 1.0 x 10-4 mol L-1 for caffeine with detection limits of 2.6 x 10-7 mol L-1 for AA and 2.4 x 10-8 mol L-1 for caffeine. The relative standard deviation of AA and caffeine for the intra-day repeatability was 0.5% and 0.2% respectively, and the inter-day repeatability was 5.9% and 8.7% respectively. Quantification of AA and caffeine in pharmaceutical formulations using a BDD electrode showed results in accordance with the results obtained using a chromatographic method at a 95% confidence level.

Compostos condutores protônicos de zirconato de bário dopado com ítrio, BaZr0,8Y0,2O3-δ, preparados por síntese de estado sólido, foram compactados e sinter izados com ZnO e B2O3 como aditivos. Os corpos cerâmicos sinter izados foram analisados por difração de raios X e espectroscopia de impedância. Superfícies polidas e atacadas termicamente foram observadas em microscópio de varredura por sonda. As medidas de densidade mostraram que a maior densificação foi obtida com óxido de zinco nas proporções de 2 e 5 peso%, atingindo aproximadamente 95% da densidade teórica. As medidas de resistividade elétrica evidenciaram a menor resistividade elétrica do composto cerâmico BaZr0,8Y0,2O3-δ, com 5 peso% de ZnO. Os aditivos de sinter ização, óxido de boro e óxido de zinco, foram eficientes para se obter compostos com menores valores de resistividade elétrica que os obtidos em compostos sinter izados sem aditivos. / BaZr0.8Y0.2O3-δ, protonic conductors, prepared by the ceramic route, were pressed and sintered with ZnO and B2O3 sinter ing aids. The sintered pellets were analyzed by X-ra y diffraction and impedance spectroscopy. Polished and thermally etched surfaces of the pellets were observed in a scanning probe microscope. The highest values of apparent densit y, 95%T.D., were obtained with 2 and 5 wt.% ZnO. The lowest value of electr ical resistivit y was obtained in BaZr0.8Y0.2O3-δ, compounds with 5 wt.% ZnO. Boron oxide and zinc oxide sinter ing aids were efficient to improve the apparent densit y as well as the electr ical conductivit y of BaZr0.8Y0.2O3-δ, protonic conductors.

O boro ocorre normalmente em baixas concentrações nas águas naturais destinadas ao abastecimento humano e agrícola, variando amplamente nas águas superficiais e subterrâneas. Embora apresente importância à saúde e ao ambiente, estudos detalhados sobre suas concentrações e seu comportamento em aquíferos ainda são restritos no Brasil. Este trabalho tem como objetivos, estudar e avaliar o impacto causado por uma lagoa receptora de efluentes industriais tratados no Aquífero Taubaté, em uma planta automotiva localizada no Município de Taubaté (SP). O estudo abrange um aquífero raso do tipo livre, heterogêneo, com valores de condutividade hidráulica variando de 1,08x10-5m/s a 1,7x10-7m/s. A recarga ocorre em toda a área fabril não impermeabilizada, bem como pela lagoa, sendo as zonas de descarga locais compostas por dois córregos. Os mapas potenciométricos referentes às campanhas de amostragem de julho de 2004 e março e outubro de 2005 apresentam fluxo radial da água subterrânea do lago para o aquífero e deste para as zonas de descarga locais. Os métodos utilizados consistiram na caracterização química e físico-química das águas de 26 poços de monitoramento instalados no entorno do lago, bem como da água superficial do lago, do solo do aquífero, do sedimento de fundo da lagoa e do solo subjacente aos sedimentos, todos amostrados em março e outubro de 2005. As análises dos parâmetros químicos e físico-químicos das águas subterrâneas e superficiais indicaram contaminação da água subterrânea ocasionada pela lagoa receptora de efluentes, com concentrações de boro superiores àquelas permitidas por lei (0,5mg/L). A pluma caracterizada tem maior comprimento de 120m e profundidade de até 10m. O monitoramento ao longo de um ano hidrológico permitiu identificar três ambientes hidroquímicos distintos no aquífero: bicarbonatadas sódicas, cloretadas sódicas e mistas sódicas, com teores variáveis de sulfato. A presença de altas concentrações de sódio, cloreto e sulfato são decorrentes dos lançamentos de efluente na lagoa e à influência desta em relação ao aquífero. Verificou-se que os sedimentos de fundo do lago formam uma barreira hidroquímica retendo as maiores concentrações de boro (211,6 - 257,6mg/L), tornando-se consequentemente uma fonte secundária desse elemento, cujo comportamento está diretamente relacionado com o pH da água do lago. O sistema lago/aquífero quanto ao boro encontra-se em equilíbrio após dois anos e meio do cessar da fonte primária, constituída por óleos solúveis contendo boro, porém, a pluma de boro ainda encontra-se em movimento no sentido do fluxo. / The boron (B) occurs naturally at low concentrations in surface and ground waters used to human supply and irrigation. Although concentration >1mg/L can cause health and environmental problems, detailed studies on transport and fate of B in aquifers are restricted in Brazil. This study investigated the impacts on groundwater quality caused by an industrial (automobile plant) effluent lagoon into a shallow, unconfined sandy clay aquifer (Taubaté Aquifer) in Taubaté (São Paulo, Brazil). This aquifer is heterogeneous with a hydraulic conductivity varying from 1,08x10-5m/s to 1,7x10-7m/s. The recharge occurs in the whole area (except where the surface is impermeable), and associated to the lagoon. The potentiometric maps indicate radial direction flow from the lagoon to the aquifer and then toward the two streams located in the east and west sides of industrial plant. The present study is based on chemical analyses of groundwater (26 shallow monitoring wells - 3 to 15m deep), surface water (effluent lagoon), and soil and sediments from the bottom of the lagoon, aquifer and surface surround the lagoon in different period of the year. Analyses performed for major elements, B, pH, Eh, and electric conductivity showed the existence of a B plume surrounding the lagoon with maximum length of 120m and deep of 10m. The three different hydrochemical environments were identified: sodium bicarbonate, sodium chloride and sodium mixed waters, with variable concentrations of sulfate. The sediment of the bottom of the lagoon acts as a hydrochemical barrier adsorbing the B. This sediment is a secondary source of this contaminant. The adsorption mechanism is controlled by the pH of lagoon water. The lagoon/aquifer system is in relative equilibrium after 2 ½ years since the interruption of the release of B into the lagoon, however, the plume in low concentration is still moving through the aquifer.

Made available in DSpace on 2016-08-18T18:19:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Karl Marx Silva.pdf: 2976285 bytes, checksum: 02b42e292682101cc350470d85dea0d7 (MD5) Previous issue date: 2007-08-21 / The Nanotechnology quickly advances to the development of new nanodevices. One of most important in the electronics is clocks that they synchronize the functioning of diverse devices in a determined circuit. In this work we study the development of nanooscillators based upon Carbon nanotubes and Boron-Nitride nanotubes. The atom that oscillates in the interior of each tube is the Neon atom under various temperature conditions and for different nanotubes lengths. The results indicate oscillation stability in a large range of temperatures, what it could mean its potential construction and application as a new device for nanoelectronics. / A Nanotecnologia avança rapidamente para o desenvolvimento de novos nanodispositivos. Uns dos mais importantes na eletrônica são os clocks que sincronizam o funcionamento de diversos dispositivos num determinado circuito. Neste trabalho estudamos o desenvolvimento de nanoosciladores a base de nanotubos de Carbono e nitreto de Boro. O átomo que oscila no interior de cada tubo é o átomo de Neônio sob diversas condições de temperatura e para diferentes comprimentos de nanotubos. Os resultados indicam estabilidade de oscilação numa ampla faixa de temperatura, o que pode significar o seu potencial construção e aplicação como um novo dispositivo para nanoeletrônica.

Orientadores: Abner de Siervo, Richard Landers / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-25T18:41:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DeLima_LuisHenrique_D.pdf: 24142455 bytes, checksum: b13ea70fe8434614a9b9ec40d25b3770 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Monocamadas sp2 de grafeno e nitreto de boro hexagonal (h-BN) têm atraído muita atenção devido ao descobrimento de importantes propriedades, por exemplo, alta resistência mecânica, boa condutividade térmica e excelente estabilidade química e térmica. Porém, enquanto o grafeno é um semicondutor de gap nulo com alta mobilidade dos portadores de carga; o h-BN é um isolante com um largo band gap. Além disso, quando estas monocamadas sp2 são obtidas na superfície de uma variedade de substratos, elas podem exibir superestruturas corrugadas com parâmetro de rede no plano da ordem de nanômetros. Estas superestruturas são importantes para o autoordenamento de moléculas, átomos ou aglomerados de átomos e também para a intercalação de partículas e átomos em posições específicas na interface entre a monocamada sp2 e o substrato. Nesta tese, realizou-se um estudo, básico e aplicado, de monocamadas sp2 de grafeno e h-BN obtidas sobre a superfície do SiC(0001) e do Rh(111), respectivamente. Do ponto de vista básico, foi aplicada a técnica de Difração de Fotoelétrons (XPD) para um estudo da estrutura atômica do grafeno obtido por aquecimento na superfície do SiC(0001) e para a camada de interface entre o grafeno e o SiC, denominada buffer layer (BL). Os resultados de XPD mostraram particularidades distintas na estrutura atômica dessas monocamadas, o que explicaria a diferen_ca na estrutura eletrônica entre a BL e o grafeno. Do ponto de vista aplicado, foi mostrada a viabilidade do nanotemplate de grafeno/BL/SiC(0001) para a obtenção de aglomerados de Co e subsequente estudo das suas propriedades magnéticas por Dicroísmo Circular Magnético de Raios X (XMCD). Os aglomerados de Co foram obtidos sobre a camada de grafeno e os resultados evidenciam uma possível interação cluster-cluster de longo alcance, com influência nas propriedades magnéticas das partículas. Foi investigada também a intercalação dos átomos de Co entre o grafeno e a BL, formando uma rede quase periódica de clusters 2D. O grafeno forma uma barreira de proteção contra oxidação, preservando o caráter metálico das partículas. A monocamada de h-BN sobre a superfície do Rh(111) foi utilizada para a implantação de átomos de Rb. Para a implantação, foi construída uma evaporadora de íons de Rb que permite acelera-los numa faixa de energia possível para penetrar a monocamada de h-BN. Imagens de STM mostraram que os átomos de Rb termalizam entre a monocamada de h-BN e a superfície do Rh(111) em posições especificas da superestrutura, formando o que se denominou de nanotent. A formação dos nanotents e dos defeitos de vacância gerados pelo choque dos íons é uma forma de funcionalização do h-BN, sendo estas estruturas possíveis pontos de ancoragem de moléculas, átomos ou clusters de átomos / Abstract: Graphene and hexagonal boron nitride (h-BN) sp2 monolayers have attracted much attention due the discoveries of their important properties, such as high mechanical strength, good thermal conductivity and excellent chemical and thermal stability. However, while graphene is a zero band gap semiconductor with high carrier mobility; h-BN is a wide band gap insulator. Furthermore, when these sp2 monolayers are obtained on the surface of a variety of substrates, they can exhibit corrugated superstructures with a few nanometers in-plane lattice constants. Such superstructures are important for the self-assembly of molecules, atoms or clusters of atoms and also for the intercalation of these structures at specific positions between the sp2 monolayer and the substrate. In this thesis, we performed a study, fundamental and applied, of sp2 monolayers of graphene and h-BN obtained on the surface of SiC(0001) and Rh(111), respectively. From a fundamental point of view, the Photoelectron Di_raction (XPD) technique was applied for the study of the atomic structure of graphene obtained by heating the surface of the SiC(0001) and for the interface layer between the SiC and graphene, named buffer layer (BL). The XPD results showed distinct peculiarities in the atomic structure of these monolayers, which would explain the difference in electronic structure between BL and graphene. From the applied point of view, it has shown the feasibility of graphene/BL/SiC(0001) nanotemplate to obtain Co clusters and subsequent study of their magnetic properties by X-ray Magnetic Circular Dichroism (XMCD). The Co clusters were obtained on the graphene layer and the results suggest a possible clustercluster long-range interaction, that has influence on the magnetic properties of the particles. It was also investigated the intercalation of Co atoms between graphene, forming a quasi-periodic lattice of 2D-clusters. Moreover, graphene acts as a barrier to oxidation, preserving the metallic character of the clusters. The h-BN monolayer on the surface of Rh(111) was used for the implantation of Rb atoms. For the implantation, it was constructed an evaporator that allows the acceleration of Rb ions to an energy that enables the penetration through the h-BN monolayer. STM images show that the Rb atoms thermalize between the h-BN monolayer and the surface of the Rh(111) at specific positions of the superstructure, forming what is called a \\nanotent\". The formation of the nanotents and the vacancy defects generated by the collision of the ions is a form to functionalize the h-BN, with these structures being possible points for the anchoring of molecules, atoms or clusters of atoms / Doutorado / Física / Doutor em Ciências