Resumo: Em função da crescente importância do material carbono vítreo em áreas estratégicas, devido às suas características intrínsecas, tais como menor massa específica e bons valores de condutividades térmica e elétrica, tem se observado vários estudos na busca de novos precursores poliméricos, assim como no ajuste mais sistemático de seu processamento. Nesse sentido, este trabalho tem como objetivo o estabelecimento de rotas de síntese de resinas furfurílica e fenol-furfurílica e suas dopagens com partículas de cobre, visando o processamento de eletrodos de carbono vítreo reticulado (CVR). Neste contexto foram sintetizadas diferentes formulações de resinas furfurílica e fenol-furfurílica a partir da variação dos monômeros - álcool furfurílico, fenol e formaldeído, respectivamente. A confirmação do sucesso das sínteses foi realizada por análises de espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier, cromatografia gasosa, análises térmicas por calorimetria exploratória diferencial e medidas dos teores de carbono fixo, que mostram resultados entre 27 e 45% em carbono. Em seguida, estas amostras foram dopadas com um colóide contendo as partículas de cobre. As resinas, com e sem dopagem, foram catalisadas, impregnadas em espumas de poliuretano (PU) e carbonizadas, obtendo-se assim, o CVR. Análises por microscopias óptica e eletrônica de varredura mostram a homogeneidade na impregnação das espumas de PU e a textura uniforme das amostras de CVR. Os resultados de resistência à compressão apresentam os melhores valores para o CVR resultante da carbonização com a resina furfurílica ácida (0,55 MPa). / Abstract: Due to the growing importance of glassy carbon material in strategic areas, due to its intrinsic characteristics, such as lower density and good thermal and electrical conductivities values, has been observed several studies looking for new polymeric precursors and tighter processing parameters. In this way, this study aims on the establishment of synthesis routes of furfuryl and phenol-furfuryl alcohol resins and their doping with cupper particles, in order to produce reticulated glassy carbon (RGC) electrodes. Inside of this context were synthesized different formulations of furfuryl and phenol-furfuryl alcohol resins by the monomers variation - furfuryl alcohol, phenol and formaldehyde, respectively. The success confirmation of the synthesis has been done by using FT-IR spectroscopy, gas chromatography, thermal analyses by differential scanning calorimetry (DSC) and carbon yield content measurements that present results between 27 and 45% of carbon. After this, the specimens were doped with a colloid contend the copper particles. The doped and non doped resins were catalyzed, impregnated in polyuretane (PU) foams and carbonized, in order to obtain the reticulated glassy carbon. Optical and Scanning Electron Microscopy analysis show the homogeneity of PU foams impregnation and uniform texture of RGC specimens. Compression results present the best values for RGC resulting from the carbonization with furfuryl alcohol acid resin (0,55 MPa). / Orientador: Edson Cochieri Botelho / Coorientadora: Mirabel Cerqueira Rezende / Banca: Choyu Otani / Banca: Pedro Carlos de Oliveira / Mestre

Inscrito no campo dos Estudos Culturais problematizo os saberes, estratégias, tecnologias e aparatos utilizados pela Agência Mundial Antidoping (WADA-AMA) para regular os usos das biotecnologias contemporâneas em atletas de alto rendimento, assim como, os efeitos destas práticas no que tange ao doping esportivo e à construção de subjetividades esportivas. Para esta tarefa tenho a seguinte questão central de pesquisa: quais os saberes e estratégias utilizados pela Agência Mundial Antidoping (WADA-AMA) para regular os usos das biotecnologias contemporâneas em atletas de alto rendimento e que efeitos decorrem destas práticas no que tange à construção de subjetividades esportivas? Nesse empreendimento analisei as publicações oficiais da WADA-AMA, em especial, a revista Play True, de publicação trimestral e tida como a publicação referência da WADA-AMA, como material principal de análise, entendendo-a como um artefato cultural. A partir da noção de sujeito desenvolvida nos trabalhos de Michel Foucault, e de Biopolítica e Políticas da Própria Vida, nos trabalhos de Michel Foucault e Nikolas Rose, respectivamente, estabeleci as estratégias e categorias de análise da tese. O primeiro grande eixo de análise se refere à constituição contemporânea de atletas biotecnológicos. Tomando as condições biotecnológicas atuais como pontos de partida das transformações dos seres humanos, e, em especial, fazendo este recorte no campo esportivo, apresento como, na atualidade, novas subjetividades esportivas estão sendo forjadas. Num segundo eixo analítico apresento e discuto, a partir das atualizações da noção de biopoder foucaultiana, elaboras especialmente por Paul Rabinow e Nikolas Rose, três vetores em que a biopolítica contemporânea, ou a politica da própria vida, se engendram no governamento dos atletas por parte da WADA-AMA. O primeiro destes vetores é a presença do experts ou especialistas somáticos na enunciação e interpelação discursiva das estratégias antidoping. O segundo vetor diz respeito à construção de coletividades biossociais, nas quais a potencialização da vitalidade é o elo comum entre os atletas que compõem esta comunidade. Por fim, o terceiro vetor diz respeito às tecnologias de si, nas quais os imperativos do controle a si mesmo, conheça a si mesmo e cuide de si mesmo são postos em funcionamento pela WADA-AMA através de inúmeras estratégias. Ao final da tese retomo estas discussões e problematizo um panorama mais amplo em que o esporte moderno mediado pelas biotecnologias precisa ser constantemente questionado na direção de aberturas do futuro pelo presente. / Inscrito en los Estudios Culturales busco problematizar los conocimientos, estrategias, tecnologías y dispositivos utilizados por la Agencia Mundial Antidopaje (AMA) para regular los usos de la biotecnología en los atletas de alto rendimiento, así como los efectos de estas prácticas en relación con el dopaje y construcción de subjetividades deportivas. Para esta tarea tengo la siguiente pregunta central de la investigación: ¿cuáles son los conocimientos y las estrategias utilizadas por la Agencia Mundial Antidopaje (AMA) para regular los usos de la biotecnología en los atletas de alto rendimiento y que efectos se derivan de las prácticas relativas a la construcción de subjetividades deportivas? Para esto analizo las publicaciones oficiales de la AMA, en particular, la revista Juega Limpio, con publicación trimestral, y que se toma como la publicación de referencia de la AMA, como el material principal para el análisis, entendiéndola como un artefacto cultural. A partir de la noción de sujeto desarrollado en la obra de Michel Foucault, y la Biopolítica y Políticas de la vida misma, en la obra de Michel Foucault y Nikolas Rose, respectivamente, establecí las estrategias y las categorías de análisis de la tesis. El primer punto importante de análisis se refiere a la creación de los atletas biotecnológicas contemporáneos. Tomando las condiciones biotecnológicas actuales como puntos de partida para la transformación de los seres humanos, y en particular, en lo campo de deportes, a presiento como las nuevas subjetividades de los deportes se están forjando. En un segundo eje analítico presento y discuto, a partir de los cambios de la noción de Biopoder del Foucault, especialmente elaboras por Paul Rabinow y Nikolas Rose, tres vectores de la biopolítica contemporánea, o la política de la vida misma, los cuales se engendran en governamento de los atletas por la AMA. El primero de estos vectores es la presencia de expertos somáticos o especialistas en la enunciación y la interpelación discursiva de estrategias de dopaje. El segundo vector es respecto a la construcción de las colectividades biosociales, en el que la potenciación de la vitalidad es el vínculo común entre los atletas que integran esta comunidad. Por último, el tercer vector es las practicas con respecto a sí misma, en el que los imperativos de tecnologías de control de ti mismo, conoce a sí mismo y cuidarse son iniciados por la AMA a través de numerosas estrategias. Al final de la tesis y devolviendo estas discusiones problematizo una mayor comprensión de la biotecnología moderna en el deporte que necesita ser constantemente cuestionado frente a la aberturas hacia el futuro para el presente.

Neste trabalho, realizamos um estudo da dependência da condutividade elétrica dc ( ), com a dopagem (tempo de exposição ao ácido clorídrico de (0 a 6 horas), temperatura (80 T 300K) e campo elétrico (E) em filmes auto-sustentáveis de polianilina. As amostras foram metalizadas com ouro em ambas as faces e as medidas realizadas utilizando-se o método de duas pontas. O pó utilizado nos filmes foi sintetizado quimicamente através da mistura da anilina com ácido clorídrico, a qual foi adicionada uma segunda solução de peroxidissulfato de amônio e que após desdopagem com hidróxido de amônio, obteve-se a base esmeraldina, esse produto foi dissolvido em N-Metil Pirrolidona possibilitando a obtenção dos filmes pelo método casting e posteriormente dopados por imersão em solução de ácido clorídrico em níveis desejados. Para um curto tempo de exposição ao ácido clorídico (menos de 30 minutos) observamos um rápido crescimento da condutividade com o aumento da dopagem. Para tempos mais longos a condutividade tende a saturação. Da análise da condutividade em função da temperatura obtivemos que ~ exp(T(-1/4)) consistente com o modelo de \"Saltos de Alcance Variável\" proposto por Mott. Nesse modelo a condução ocorre através do tunelamento assistido por fônons entre estados eletrônicos localizados. Se os estados são muito localizados um elétron só poderá saltar para o estado mais próximo, e assim a condutividade será proporcional ao fator de Boltzmann. Se a localização é menos intensa , um elétron pode saltar para sítios onde a energia de ativação é menor mas que estão situados mais distantes do que os primeiros vizinhos, ou seja, a condução ocorrerá por saltos com alcance variável. / In this work, we accomplished a study of the dependence of the dc electrical conductivity ( ), with the doping level (time of immersion of the film into the hydrochloric acid - 0 t 6 hours), temperature (80 T 300K) and electric field (E) in polyaniline thin films. The electric contacts to the samples were obtained using gold deposited in both faces and the measurements have been done using the method of two points. The powder used in the films was synthesized chemically through the mixture of the aniline with hydrochloric acid. A second solution of ammonium peroxidissulfate has been added to the mixture and after that the same has been treated with ammonium hydroxide. The emeraldine base so obtained has been dissolved in N-Methyl-2-pyrrolidinone to be used to produce the films by the method of casting. Later on the films have been doped by imersion with hydrochloric acid in wanted levels. For a short time of immersion into hydrochloric acid (less than 30 minutes) we observed a fast growth of the conductivity with the increase of the doping level. For longer times the conductivity tends to the saturation. Analyzing the conductivity as a function of temperature we obtained that ~ exp (T(-1/4)) consistent with the model of Variable Range Hopping proposed by Mott. In that model the conduction happens through the tunneling of carriers assisted by phonons between localized electronic states. If the localization is very strong, the carrier can only jump to the nearest state, and the conductivity will be proportional to the Boltzmann factor. If the location is less strong, a carrier can jump to sites for which the activation energy is smaller but which can reside further way. As a result we have conductivity with variable range hopping.

Neste trabalho estudamos as propriedades eletrônicas de um sistema com dopagem planar ou delta. Resolvemos as equações de Schrodinger e Poisson autoconsistentemente na aproximação de Hatree para diferentes situações de interesse com ou sem campos magnéticos ou elétricos externos. O método empregado para resolvermos a equação de Schrodinger e baseado na técnica do split operator. Obtemos o potencial efetivo, os níveis de energia e a densidade eletrônica em função da temperatura, densidade e largura de difusão dos doadores. Para um campo magnético uniforme aplicado perpendicularmente ao plano de doadores mostramos que não ocorre nenhuma alteração na estrutura das sub-bandas eletrônicas no intervalo entre 0 e 20T. Para um campo magnético uniforme aplicado paralelamente ao plano de doadores os níveis eletrônicos são deslocados para energias mais elevadas provocando uma diminuição na população dos níveis mais excitados e um aumento significativo na massa efetiva do elétron. Para sistemas na presença de um campo elétrico externo calculamos a energia das sub-bandas eletrônicas, a ocupação, a polarização e a capacitância em função da voltagem externa, da densidade e da posição das impurezas doadoras. Nossos resultados para capacitância estão qualitativamente em acordo com recentes resultados experimentais. / In this work we have studied the electronic proprieties of a system with planar doping or &#948-doping. We have solved the Schrodinger and Poisson equations self-consistently in the Hatree approximation for several conditions with or without external magnetic or electric fields. In order to solve Schrodinger equation we have employed the split operator technique. The effective potential, the energy levels and the electronic density was calculated as a function of temperature, donor density and donor diffusion width. With external magnetic field applied perpendicular to the donors plane it is shown that the sub-bands energies are not altered for fields in the range of 0 to 20T. With magnetic fields applied parallel to the donors plane we have observed that the energy levels are shifted to higher energies and a depopulation of the excited levels occur, also an enhancement of the electron effective mass is found. With an electric field applied to the system we have calculated the sub-bands energy levels, the electron concentration, the polarization, and the capacitance as a function of the gate voltage, donor density and the position of the donor plane. Our results for the capacitance agree qualitatively quite well with recent experimental data.

Inscrito no campo dos Estudos Culturais problematizo os saberes, estratégias, tecnologias e aparatos utilizados pela Agência Mundial Antidoping (WADA-AMA) para regular os usos das biotecnologias contemporâneas em atletas de alto rendimento, assim como, os efeitos destas práticas no que tange ao doping esportivo e à construção de subjetividades esportivas. Para esta tarefa tenho a seguinte questão central de pesquisa: quais os saberes e estratégias utilizados pela Agência Mundial Antidoping (WADA-AMA) para regular os usos das biotecnologias contemporâneas em atletas de alto rendimento e que efeitos decorrem destas práticas no que tange à construção de subjetividades esportivas? Nesse empreendimento analisei as publicações oficiais da WADA-AMA, em especial, a revista Play True, de publicação trimestral e tida como a publicação referência da WADA-AMA, como material principal de análise, entendendo-a como um artefato cultural. A partir da noção de sujeito desenvolvida nos trabalhos de Michel Foucault, e de Biopolítica e Políticas da Própria Vida, nos trabalhos de Michel Foucault e Nikolas Rose, respectivamente, estabeleci as estratégias e categorias de análise da tese. O primeiro grande eixo de análise se refere à constituição contemporânea de atletas biotecnológicos. Tomando as condições biotecnológicas atuais como pontos de partida das transformações dos seres humanos, e, em especial, fazendo este recorte no campo esportivo, apresento como, na atualidade, novas subjetividades esportivas estão sendo forjadas. Num segundo eixo analítico apresento e discuto, a partir das atualizações da noção de biopoder foucaultiana, elaboras especialmente por Paul Rabinow e Nikolas Rose, três vetores em que a biopolítica contemporânea, ou a politica da própria vida, se engendram no governamento dos atletas por parte da WADA-AMA. O primeiro destes vetores é a presença do experts ou especialistas somáticos na enunciação e interpelação discursiva das estratégias antidoping. O segundo vetor diz respeito à construção de coletividades biossociais, nas quais a potencialização da vitalidade é o elo comum entre os atletas que compõem esta comunidade. Por fim, o terceiro vetor diz respeito às tecnologias de si, nas quais os imperativos do controle a si mesmo, conheça a si mesmo e cuide de si mesmo são postos em funcionamento pela WADA-AMA através de inúmeras estratégias. Ao final da tese retomo estas discussões e problematizo um panorama mais amplo em que o esporte moderno mediado pelas biotecnologias precisa ser constantemente questionado na direção de aberturas do futuro pelo presente. / Inscrito en los Estudios Culturales busco problematizar los conocimientos, estrategias, tecnologías y dispositivos utilizados por la Agencia Mundial Antidopaje (AMA) para regular los usos de la biotecnología en los atletas de alto rendimiento, así como los efectos de estas prácticas en relación con el dopaje y construcción de subjetividades deportivas. Para esta tarea tengo la siguiente pregunta central de la investigación: ¿cuáles son los conocimientos y las estrategias utilizadas por la Agencia Mundial Antidopaje (AMA) para regular los usos de la biotecnología en los atletas de alto rendimiento y que efectos se derivan de las prácticas relativas a la construcción de subjetividades deportivas? Para esto analizo las publicaciones oficiales de la AMA, en particular, la revista Juega Limpio, con publicación trimestral, y que se toma como la publicación de referencia de la AMA, como el material principal para el análisis, entendiéndola como un artefacto cultural. A partir de la noción de sujeto desarrollado en la obra de Michel Foucault, y la Biopolítica y Políticas de la vida misma, en la obra de Michel Foucault y Nikolas Rose, respectivamente, establecí las estrategias y las categorías de análisis de la tesis. El primer punto importante de análisis se refiere a la creación de los atletas biotecnológicas contemporáneos. Tomando las condiciones biotecnológicas actuales como puntos de partida para la transformación de los seres humanos, y en particular, en lo campo de deportes, a presiento como las nuevas subjetividades de los deportes se están forjando. En un segundo eje analítico presento y discuto, a partir de los cambios de la noción de Biopoder del Foucault, especialmente elaboras por Paul Rabinow y Nikolas Rose, tres vectores de la biopolítica contemporánea, o la política de la vida misma, los cuales se engendran en governamento de los atletas por la AMA. El primero de estos vectores es la presencia de expertos somáticos o especialistas en la enunciación y la interpelación discursiva de estrategias de dopaje. El segundo vector es respecto a la construcción de las colectividades biosociales, en el que la potenciación de la vitalidad es el vínculo común entre los atletas que integran esta comunidad. Por último, el tercer vector es las practicas con respecto a sí misma, en el que los imperativos de tecnologías de control de ti mismo, conoce a sí mismo y cuidarse son iniciados por la AMA a través de numerosas estrategias. Al final de la tesis y devolviendo estas discusiones problematizo una mayor comprensión de la biotecnología moderna en el deporte que necesita ser constantemente cuestionado frente a la aberturas hacia el futuro para el presente.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de NÃvel Superior / Este trabalho apresenta o estudo da quantificaÃÃo de nitrofurantoina (NFT) utilizando os filmes de diamante dopados com boro como material eletrÃdico. Estudos preliminares utilizando voltametria cÃclica (VC) mostraram que o mecanismo de reduÃÃo da nitrofurantoina (NFT) envolve adsorÃÃo e à influenciado pelo pH, o nÃvel de dopagem de boro no eletrodo de diamante tambÃm influÃncia na reduÃÃo da NFT. Eletrodos de diamante com 5000, 10000 e 20000 ppm de dopagem de boro foram utilizados no estudo e os pHs: 2,0; 4,0; 6,0; 8,0 foram investigados para se obter a melhor condiÃÃo experimental. Os resultados experimentais obtidos em tampÃo Brinton-Robinson utilizando voltametria de onda quadrada mostraram apenas um processo totalmente irreversÃvel para a NFT em aproximadamente -0,35 V vs. Ag/AgCl/Cl- 3.0 mol L-1, o pico mostrou-se dependente do pH do meio e dos parÃmetros voltamÃtricos. As melhores respostas voltamÃtricas foram obtidas em tampÃo Brinton-Robinson pH 4 nas seguintes condiÃÃes experimentais: freqÃÃncia de 80 e 100 Hz, amplitude 40 e 60 mV; degrau de potencial de 4 mV, para os filmes com 10000 e 20000 ppm respectivamente. A partir dessas condiÃÃes, foram obtidas curvas analÃticas na faixa de concentraÃÃo de 4,97 x 10-7 mol L-1 a 56,6 x 10-7 mol L-1 e calculados os limites de detecÃÃo e quantificaÃÃo para a NFT que foi de 2,69 x 10-8 mol L-1 e 8,96 x 10-8 mol L-1 para o eletrodo com 20000 ppm de dopagem de boro. A aplicabilidade da metodologia foi avaliada em formulaÃÃo farmacÃutica e em urina humana. As porcentagens mÃdias de recuperaÃÃo de NFT foram iguais a: 95,52  2,78 e 96,78  1,88 para os filmes com 10000 e 20000 ppm, respectivamente. EDDB apresentaram bons resultados para quantificaÃÃo de NFT por reduÃÃo eletroquÃmica. / This work presents the electroanalytical study for the quantification of nitrofurantoin (NFT) using the boron doped diamond (BDD) films as electrodic material. Preliminary studies using cyclic voltammetry (CV) showed that the electrochemical reduction mechanism of the nitrofurantoin (NFT) involves adsorption and was influenced by pH and by the level of boron doping in the diamond film. BDD electrodes with 5000, 10000 and 20000 ppm of boron doping were used and the pH: 2.0, 4.0, 6.0, 8.0 were investigated to obtain the best experimental conditions. The experimental results obtained in Brinton-Robinson buffer using square wave voltammetry showed only a totally irreversible process for the NFT in approximately -0.35 V vs. Ag/AgCl/Cl- 3.0 mol L-1. The peak presents dependence with the pH and voltammetric parameters. The best voltammetric responses were obtained in Brinton-Robinson buffer at pH 4 with the following experimental conditions; frequency of 80 and 100 Hz, increment of 40 and 60 mV; potential step of 4 mV. In these conditions, the curves were obtained in the range of analytical concentration between 4.97 x 10-7 mol L-1 to 56.6 x 10-7 mol L-1 and calculated detection and quantification limits for the NFT which were of 8.96 x 10-8 mol L-1 and 2.69 x 10-8 mol L-1, respectively, for the electrodes with 20000 ppm of boron doping. The applicability of the methodology was evaluated in pharmaceutical formulation and human urine. The average percentages of recovery of NFT were: 95,52  2,75 and 96,78  1,88 for films with 10000 and 20000 ppm, respectively. EDDB showed good results for quantification of NFT by electrochemical reduction. The electrode with 20000 ppm of boron doping presents the best electroanalytical answer, showing the minor detection and quantification limited.

Neste trabalho foram desenvolvidas tecnologias e novos processos de fabricação de microdispositivos analíticos visando o acoplamento desta plataforma microfluídica com a detecção condutométrica sem contato (C4D). Uma segunda etapa do trabalho concentrou esforços em melhorar os níveis de detectabilidade da C4D. Para tanto foi proposto um processo rápido e robusto para selagem de canais de vidro para produção de microdispositivos analíticos para eletroforese. Os canais de vidro foram fabricados por processo fotolitográfico e corrosão química em via úmida. Os microcanais obtidos foram selados contra outra lâmina de vidro previamente recoberta por uma membrana polimérica (PDMS) de 50 µm de espessura. Esta mesma membrana, além de promover a junção das placas de vidro, promoveu também o isolamento elétrico entre a solução no interior do canal microfluídico (de uma lâmina de vidro) e os eletrodos metálicos presentes no substrato de vidro oposto. Assim, foi possível acoplar a detecção condutométrica sem contato (C4D) com a plataforma eletroforética proposta. O desempenho analítico desta foi avaliado usando detecção por fluorescência induzida a laser (LIF) e C4D. Eficiência de aproximadamente 47000 pratos/m foi alcançada com boa repetibilidade chip-a-chip. Fluxo eletrosmótico (EOF) estável foi observado apesar da presença do material polimérico compondo parte da parede interna do canal. Com a metodologia proposta, um chip pode ser fabricado em menos de 120 min, já incluindo as etapas de gravação por fotolitografia, corrosão e selagem. Quando comparada à selagem térmica, além do ganho de tempo e facilidade no manuseio dos substratos, o método proposto não necessita de altas temperaturas e os dispositivos obtidos apresentam repetibilidade satisfatória para análises em diferentes dias e em diferentes microchips. A plataforma analítica desenvolvida foi utilizada em um estudo cinético no qual foi possível determinar os parâmetros cinéticos (Vmax = 12,64 mmol L-1 min-1 e KM = 23,8 mmol L-1) da reação de decomposição de ureia catalisada pela enzima urease. Na segunda etapa do trabalho, foi proposta a alteração de um parâmetro físico, a constante dielétrica, da membrana de PDMS usada como isolante de modo a obter um acoplamento capacitivo mais eficiente e como conseqüência uma melhor resposta no detector. Uma discussão teórica fez-se necessária a respeito do princípio de funcionamento da C4D. Os resultados obtidos com experimentos, nos quais a membrana de PDMS foi dopada com dióxido de titânio (TiO2), mostraram que a discussão sobre o funcionamento deste detector está de acordo com as considerações teóricas apresentadas neste trabalho, onde o sinal analítico é proporcional à capacitância e esta é proporcional à constante dielétrica na cela de detecção. Com esta alternativa foi possível reduzir os limites de detecção em experimentos de análise em fluxo de 385,5 para 14,7 µmol L-1 após adição de 50% em massa de TiO2 na membrana de PDMS. / In this thesis were presented technologies developed aiming new manufacturing processes for analytical microdevices by coupling of this microfluidic platform with capacitively coupled contactless conductivity detection (C4D). In a second stage of the work, we focused on improving the levels of detectability of C4D. We proposed a fast and robust process for sealing glass channels to produce analytical microdevices for electrophoresis. The glass channels were fabricated by photolithographic process and chemical wet etching. The obtained microchannels were sealed against another glass plate, which was previously coated with a 50-µm-thick membrane of poly(dimethylsiloxane) (PDMS). The purpose of this membrane, besides promoting the bonding of the two glass plates, was to act as an electrical insulator between the solution within the microfluidic channel on the top glass plate and the metal electrode present on the bottom glass chip. Thus it was possible to couple the contactless conductivity detection (C4D) with the electrophoretic platform proposed. The analytical performance was evaluated using both laser induced fluorescence (LIF) detection and C4D. Efficiency of about 47,000 plates/m was achieved with good chip-to-chip repeatability. Electroosmotic flow (EOF) was observed and stable despite the presence of polymer composing part of the inner wall of the channel. With the proposed methodology, a chip can be manufactured at less than 120 min, including the patterning step by photolithography, chemical etching, and sealing (bonding) step. When compared to the heat sealing procedure, in addition to time savings, and ease of handling of the substrates, the method does not require high temperatures, and the devices obtained show satisfactory repeatability analysis on different days and different microchips. The proposed analytical platform was used in a kinetic study in which it was possible to determine the kinetic parameters (Vmax = 12.64 mmol L-1 min-1 and KM = 23.8 mmol L-1) for the decomposition of urea catalyzed by the enzyme urease. In the second part of this thesis, it was proposed to change a physical parameter, the dielectric constant of the PDMS membrane used as an insulator, to achieve a more efficient capacitive coupling and consequently a better response in the detector. A theoretical discussion was required regarding the operating principle of C4D. The results obtained from experiments in which the PDMS membrane was doped with titanium dioxide (TiO2) showed that the discussion on the functioning of this detector is in agreement with the theoretical considerations presented in this work. The analytical signal was proportional to the capacitance and this was proportional to the dielectric constant in the detection cell. With this alternative we could reduce the detection limits in flow analysis system experiments from 385.5 to 14.7 µmol L-1 after addition of 50% wt of TiO2 in the PDMS membrane.

Neste trabalho o carbono comercial Vulcan XC72 foi modificado com heteroátomos de N, S e P por meio do tratamento térmico a 800 °C com ureia, ácido sulfúrico e ácido fosfórico, respectivamente. Os carbonos modificados foram utilizados na preparação de eletrocatalisadores Pt/C e PtRu/C e aplicados na oxidação eletroquímica do metanol. Os materiais obtidos foram caracterizados por espectroscopia dispersiva de raios X, difração de raios X, espectroscopia Raman, microscopia eletrônica de transmissão e voltametria cíclica. A oxidação eletroquímica do metanol foi estudada por voltametria cíclica e cronoamperometria. Os espectros Raman mostraram que as razões de intensidades das bandas D e G dos suportes de carbono modificados com heteroátomos foram maiores que a observada para o carbono Vulcan XC72 sugerindo a incorporação na estrutura do carbono. As análises por difração de raios X mostraram para todos os eletrocatalisadores Pt/C a estrutura cúbica de face centrada (cfc) e as micrografias eletrônicas de transmissão que todos materiais apresentaram tamanhos de partícula na faixa 4-5 nm. Para os eletrocatalisadores PtRu/C preparados com os suportes de carbono modificados com N e S, os difratogramas de raios-X apresentaram apenas a fase Pt (cfc) não havendo deslocamento dos picos desta fase. Nestes materiais os picos referentes a fases de Ru não foram identificados sugerindo que o Ru apresenta-se como uma fase amorfa. Por outro lado, para o material modificado com P, observou-se um deslocamento dos picos da fase Pt(cfc) para ângulos maiores, sugerindo a formação de liga Pt-Ru e também foi observado a presença da fase Ru hexagonal compacta. Os eletrocatalisadores Pt/C e PtRu/C preparados com os suportes contendo heteroátomos apresentaram uma melhora significativa na atividade eletrocatalítica quando comparados aos materiais preparados com o suporte não modificado. A melhora na atividade pode estar relacionada a modificações na interação metal-suporte, bem como, as diferentes espécies Pt e Ru presentes no caso do eletrocatalisador PtRu/C preparado utilizando o suporte modificado com P. / In this work, commercial Vulcan XC72 carbon was modified with heteroatoms like N, S and P by thermal treatment at 800 ° C in the presence of urea, sulfuric acid and phosphoric acid, respectively. The modified carbons were used in the preparation of Pt/C and PtRu/C electrocatalysts and tested for methanol electro-oxidation. The materials were characterized by dispersive X-ray spectroscopy, X-ray diffraction, Raman spectroscopy, transmission electron microscopy and cyclic voltammetry. The methanol electro-oxidation was studied by cyclic voltammetry and chronoamperometry. The Raman spectra showed that the intensity ratios of D- and G- bands of the carbon supports modified with heteroatoms were higher than that observed for Vulcan XC72 carbon suggesting the incorporation in the structure. X-ray diffraction analysis showed that Pt/C electrocatalysts have face-centered cubic structure (fcc) and transmission electron micrographs presented particle sizes in the range 4-5 nm. For PtRu/C electrocatalysts made with carbon supports modified with N and S, the X-ray diffraction patterns showed only the presence of Pt(fcc) phase with no shift of the Pt peaks. Peaks of Ru crystalline phases were not identified suggesting that in these materials Ru appears as an amorphous phase. On the other hand, for PtRu/C electrocatalyst prepared with carbon support modified with P, there was a shift of Pt(fcc) peaks to higher angles suggesting Pt-Ru alloy formation and the presence of Ru hexagonal close-packed phase was also observed. Pt/C and PtRu/C electrocatalysts prepared with carbon support modified with heteroatoms showed a significant improvement of electrocatalytic activity when compared to the unmodified material. The improvement in electrocatalytic activity can be related to changes in the metal-support interaction, as well as to the different Pt and Ru species for PtRu/C electrocatalyst prepared with carbon support modified with P.

Anatase TiO2 has attracted a lot of attention due to its applications as a photocatalyst in water and air treatment technologies. However, its large band gap energy (⁓3.2 eV) limits its application only to UV light. Also, anatase TiO2 suffers from high electron/hole recombination, which diminishes its photocatalytic activity. Therefore, different methods have been employed to decrease its band gap energy and reduce the recombination of the charge carriers. One of the methods is to incorporate impurities as dopants in its crystal lattice. Different metal and non-metal dopants have been studied for this aim. Among the different choices, Fe3+ has showed a great potential to improve the photocatalytic activity of TiO2 under visible light irradiation. Firstly, the d orbitals of Fe3+ interact with the 3d orbitals of Ti4+ generating intermediate band gap energy levels to facilitate excitation of electrons under visible light by a red shift in the absorption of light. Secondly, Fe3+ can interact with both electrons and holes to produce Fe2+ and Fe4+ trapping the charge carriers and reducing their recombination rate. Fe2+ and Fe4+ can release the electron and hole and revert back to the Fe3+. The released charge carriers migrate to the surface of the nanoparticles to initiate the photocatalytic reactions. However, it was found that the photocatalytic activity of Fe-TiO2 is not as high as expected. Therefore, in this research study I investigated the cause for its low photocatalytic activity and found methods to improve it. The Fe-TiO2 was synthesized using a facile sol-gel method and its structure and properties were characterized by different instrumental techniques. Using TEM and HRTEM an amorphous layer was seen on the surface of the nanoparticles. This layer characterized using XPS and EDX was composed of iron oxide layers. This layer was contaminating the surface of the nanoparticles where the photocatalytic reactions take place. Moreover, the contamination layer was acting as a recombination center for the electrons and holes. To the best of our knowledge, no previous study was conducted to investigate the effect of an iron oxide contamination layer on the photocatalytic activity of Fe-TiO2 nanoparticles. This layer was removed using a concentrated HCl solution confirmed using HRTEM and XPS. Also, using DRS it was shown that its removal does not effect the optical properties of the Fe-TiO2 confirming that the acid treatment process did not influence the doped Fe3+ in the TiO2 crystal lattice. The degradation of methelyne orange (MO), a representative pollutant, was increased from 25% to 98% under visible light irradiation. Also, in order to achieve the highest performance of the photocatalyst, it was necessary to study the parameters of the photocatalytic activity and the degradation efficiency. Therefore, experiments using a phenol solution, another representative pollutant, were conducted to investigate and optimize the effects of the catalyst load, reaction time, initial concentrating of the pollutant and pH. The degradation efficiency of the phenol solution was found to increase from 31% to 57% by the removal of the contamination layer and by controlling the pH of the solution. / Graduate

Syftet med denna studie var att undersöka hur idrottsgymnasium arbetar för att förmedla kunskap kring doping till eleverna, genom att undersöka idrottsgymnasier i Växjö kommun. Trots att det finns forskning som påvisar riskerna med användandet av doping så visar statistik på att doping ökar i Sverige. Användningen av dopingklassade preparat börjar oftast i skolåren och det är på grund av bristande kunskap som gör att ungdomar väljer att bruka dopingpreparat. För att besvara syftet så valde vi att använda oss av kvalitativa intervjuer som val av metod, vilket genomfördes med fem lärare som arbetade på olika idrottsgymnasium i Växjö kommun. Den teoretiska utgångspunkten i denna studien utgår ifrån läroplansteorin, som används för att analysera resultatet. Studien resulterade i att samtliga lärare undervisade angående doping, men att detta genomfördes på olika sätt. Vidare menar samtliga lärare att den individuella bakgrunden, samt idrott är av betydelse för hur undervisningen sker i praktiken.