Orientador : Yoshitaka Gushikem / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-18T07:36:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kubota_LauroTatsuo_D.pdf: 4703650 bytes, checksum: 36ab9a26773e612c5c631982bbc28a40 (MD5) Previous issue date: 1993 / Doutorado

Orientador: Daniel Pereira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-19T14:20:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Telles_EdjarMartins_D.pdf: 8977682 bytes, checksum: 2ca040a79224acf86d60100dd0fa1f69 (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: Esta tese relata os experimentos realizados no campo da espectroscopia de alta resolução na região do infravermelho longínquo (IVL ~ 1 - 10 THz). Radiação laser nesta região foi gerada por moléculas do tipo metanol (CH3OH) através da excitação óptica. Para isso, construímos lasers de CO2 em guia de onda como fonte de excitação e cavidades do tipo Fabry-Perot como ressonadores lasers IVL. Identificamos novas emissões laser IVL na faixa de 63 mm a 2615 mm todas caracterizadas segundo o comprimento de onda, offset da transição de absorção, polarização e intensidade relativas e pressão ótima de trabalho. Estudamos também, o comportamento destas emissões na presença de campo elétrico uniforme usando cavidade IVL híbrida e celas fotoacústicas com eletrodos. Observamos aumento da intensidade de particulares emissões (até 6 vezes) para campos de até 100 V/cm seguido de queda para campos maiores. Este aumento é explicado pelo efeito Hanle Não-Linear e permite avaliar a largura de linha homogênea, inomogênea e o parâmetro de saturação da transição envolvida. Em campos maiores, observamos o desdobramento da emissão em dois pacotes próximos formados pelas componentes Stark. Estas informações adicionais permitiram checar propostas de indentificação de níveis. Realizamos ainda, pela primeira vez no Brasil, medidas diretas de frequências de linhas laser IVL através da técnica heterodina com reprodutibilidade de 2 partes em 107. Esta técnica consiste em misturar linhas lasers IVL através de um elemento não linear que gera um sinal de batimento possível de ser observado e medido em um analisador de espectro. As linhas possuem frequências próximas sendo uma previamente conhecida e a outra a determinar. Neste experimento, utilizamos o diodo de contato de ponta do tipo Metal-Isolante-Metal ( MIM) como elemento misturador e gerador de harmônicos. Após checar o sistema experimental realizamos medidas de novas frequências na faixa de 600 GHz a 1850 GHz. Os experimentos realizados possibilitaram informações complementares para o melhor entendimento espectroscópico de moléculas laser ativas além de capacitar o laboratório a realizar novas medidas de frequência de linhas IVL de interesse metrológico / Abstract: This thesis reports the experiments carried through in the high resolution spectroscopy in Far infrared region (FIR ~ 1 -10 THz). Laser radiation in this region was generated by molecules of methanol (CH30H) and its isotopic varieties through the optical pumping. For that, we have built CO2 lasers in waveguide as optical pumping source and cavities of Fabry-Perot type as lasers FIR. We have identified new laser FIR emissions in the range of 63 mm to 2615 mm, ali characterized according to the wavelength, absorption transition offset, relative polarization and intensity and the optimum working pressure. We have also studied these emissions behaviors in the presence of uniform electric field using hybrid FIR cavity (metal-dielectric) and photoacoustic cell with electrodes. We have observed intensity increase in particular emissions (up to 6 times) for fields up to 100 V/cm followed by a drop for higher fields. This increase is explained by the Non-Linear Hanle Effect and allows to evaluate the width of homogeneous, inhomogeneous line broadening and transition saturation parameter involved. In higher fields, we have observed the emission splitting in two adjacent packages compound by Stark components. This additional information allowed to check proposed assignments. We have also obtained, for the first time in Brasil, frequency measurements of FIR laser lines through the heterodyne technique with reproducibility of 2 parts in 107. This technique consists in mixing two FIR laser lines through a non-linear element that generates a beat signal possible of being observed and measured in a spectrum analyzer. The lines have close frequencies being one previously known and the other to be determined. In this experiment, we have used the Metal-Insulator-Metal point contact diode (MIM) as harmonics generator and mixer element. After checking the experimental system we have realized new frequencies measurements in the range of 600 GHz to 1850 GHz. The experiments realized provided complementary information for a better spectroscopic understanding of active laser molecules, besides enabling the laboratory to realize new frequencies measurements of metrologic interest / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

O presente trabalho descreve a preparação dos diversos padrões que permitem efetuar a análise quantitativa de muitos materiais geológicos discutindo-se suas aplicações. Foram preparados 6 tipos de misturas de base matriz para obtenção de 13 a 16 diluições para 47 elementos, variando as concentrações para cada elemento de 10% ou até 0,0001% e 0,0000464%. É descrito detalhadamente o método de preparação incluindo origem de materiais, que fornecem os padrões. A análise quantitativa dos elementos traços, presentes como impureza na base matriz foi determinada como o "método de adição", obtendo-se 0,0002% de titânio e 0,00002% de vanádio. Discute-se o critério de escolha do método. É descrita detalhadamente a "curva de trabalho" usada e os métodos de análise que podem ser empregados, além da comparação e discussão da vantagem dos métodos semi-quantitativos e quantitativos para a análise de materiais geológicos. É previsto o uso do "método de adição" para análise de poucos elementos e o método quantitativo sem padrão interno para análise de número maior de elementos. / Not available

Espectroscometria na região do infravermelho acoplada a reflectância total atenuada (ATR-FTIR) foi utilizada para avaliar a potencialidade de discriminar e quantificar concentrações de sacarose adicionada à erva-mate (Ilex paraguariensis). Para este objetivo, foram analisadas 15 amostras de erva-mate de diferentes produtores por técnicas quimiométricas. A primeira análise preliminar consistiu na distinção entre diferentes formas da erva-mate em seu processo de produção: pura folha, erva-mate cancheada, palitos, folhas diretamente da árvore, erva-mate beneficiada sem adição de açúcar e erva mate beneficiada com adição de açúcar. Após a aplicação de pré-tratamentos nos dados espectroscópicos, foi realizada a análise por agrupamentos hierárquicos (HCA) e análise por componentes principais (PCA). Os seis grupos de amostras foram discriminados, apontando para o potencial uso do ATR-FTIR para avaliar produtos de erva-mate, inclusive para distinguir amostras com e sem adição de açúcar. A segunda análise preliminar teve por objetivo distinguir diferentes possíveis formas de adulteração de erva-mate com açúcar. Neste estudo, então, avaliou-se a adição de sacarose e glicose/frutose 1:1 em forma de cristal e em solução à erva-mate, após secagem em estufa. Da análise exploratória (HCA e PCA), foi possível distinguir as amostras com adição de glicose/frutose 1:1 das com sacarose. O terceiro e quarto estudo tiveram os objetivos de distinguir as amostras com adição de 0 a 30% de sacarose e também desenvolver modelos de calibração para a previsão de concentração de açúcar adicionado à erva. Em ambos estudos, através das análises exploratórias, foi possível distinguir as amostras conforme a sua concentração de sacarose adicionada. No terceiro estudo, foram contruídos modelos de calibração de regressão por mínimos quadrados parciais (PLS) com seleção de variáveis iPLS. Em comparação ao modelo global, o modelo com 10 intervalos apresentou melhores resultados para previsão de concentração de sacarose em erva-mate. No último estudo, foram comparados as metodologias de seleção de variáveis iPLS e biPLS através dos erros de calibração cruzada (RMSECV), de calibração (RMSEC) e de previsão (RMSEP), coeficientes de determinação (Rcal², Rc², Rp²) e número de variáveis latentes (VLs). Entre os três modelos avaliados, global, iPLS e biPLS, o que apresentou melhores resultados foi o modelo selecionando as variáveis por iPLS. Este apresentou figuras de mérito satisfatórias, indicando a potencialidade de uso de ATR-FTIR para a quantificação de sacarose adicionada como adulterante às amostras de erva-mate. / Attenuated total reflectance Fourier transform infrared spectroscopy (ATR-FTIR) was used to evaluate the potential to differentiate and to quantify sucrose concentrations added as adulterants in yerba mate (Ilex paraguariensis). For this purpose, it was analysed 15 yerba mate samples from different producers by chemometric techniques. The first preliminary analysis consisted in the discrimination between different yerba mate forms in its processing stages: leaves, yerba ‘cancheada’, stem, leaves directly from the tree, processed yerba mate with and without sugar addition. After the pre-treatments application in the spectroscopic data, it was performed hierarchical cluster analysis (HCA) and principal component analysis (PCA). The six sample groups were distinguished, leading for the potential use of ATR-FTIR to evaluate yerba mate products, especially to differentiate samples with to without sugar addition. The second preliminary analysis aimed to distinguish the possible adulteration ways of sucrose in yerba mate. Then, it was evaluated the addition of sucrose and glucose/fructose 1:1 in the crystal shape and in solution, after drying in oven. From the exploratory analysis (HCA and PCA), it was possible to differentiate the samples with glucose/fructose 1:1 addition to the sucrose. The third and fourth study aimed to differentiate sucrose concentrations added to the yerba (0-30%) and also to develop calibrations models to predict the sucrose concentration. In both studies, it was possible to discriminate the samples with different sucrose concentrations through exploratory analysis. In the third study, it was constructed calibration models by iPLS. Comparing to the global model, the iPLS model with 10 intervals presented the best results to predict sucrose concentration in yerba mate. In the last study, it was compared the methodologies of variable selection, iPLS and biPLS, through cross validation error (RMSECV), calibration error (RMSEC), prediction error (RMSEP), coefficient of determination (Rcal², Rc², Rp²) and latent variable (VLs). Between the three evaluated models, global, iPLS and biPLS, the one that presented the best results was iPLS. It presented satisfactory figures of merit, leading to the potential use of ATR-FTIR to quantify sucrose concentrations added as adulterant to yerba mate.

El interés por desarrollar complejos de Cu(II) y otros metales esenciales como el cinc(II) con fines terapéuticos, se fundamenta en la menor toxicidad de estos metales hacia las células normales, con la consiguiente reducción de los efectos secundarios comunes en las drogas quimioterapéuticas para el tratamiento del cáncer. De esta manera, en el siguiente trabajo se sintetizan y caracterizan dos nuevos complejos de coordinación de cobre(II) con los ligandos tridentados tipo base de Schiff N-(7-hidroxi-8- cumarinilmetilen)glicina (LIG-Gly) y N-(7-hidroxi-8-cumarinil-metilen)alanina (LIG-Ala) como una alternativa de interés a los del grupo del platino en el desarrollo de agentes antitumorales. Adicionalmente, dadas ciertas limitaciones en la caracterización de los complejos de cobre(II) derivadas del carácter paramagnético de este ion metálico y la posibilidad de que la semejanza en comportamiento químico entre el Cu2+ y Zn2+ conduzca a que ambos metales formen complejos estructuralmente similares, se sintetizan dos nuevos complejos de cinc(II) de formulación análoga a los de cobre con el fin de facilitar la dilucidación estructural de estos últimos. Sin embargo, el empleo de los ligandos LIG-Gly y LIG-Ala podría dar lugar a la formación de complejos de cobre(II) con distintas geometrías y modos de coordinación; por lo tanto, en el siguiente trabajo se cuestiona qué estructura particular adoptaría el complejo de Cu(II) con los dos ligandos seleccionados. Tomando en cuenta diversas consideraciones teóricas se postula que los complejos de Cu(II) presenten una estructura tetraccordinada con una relación ligando/metal 1:1 y una molécula del solvente H2O u otro solvente neutro en la cuarta posición de coordinación. Los complejos de cobre(II) y cinc(II) se sintetizan por métodos basados en una aplicación del efecto template y son caracterizados por diversas técnicas analíticas y espectroscópicas. Los resultados muestran que los compuestos sintetizados presentan una fórmula general M(LIG)(H2O) y concuerdan razonablemente con las composiciones Zn(LIG-Gly)(H2O).0,5H2O; Cu(LIG-Gly)(H2O).0,5H2O; Zn(LIG-Ala)(H2O).1,5H2O y Cu(LIG-Ala)(H2O).0,5H2O. De esta manera, se concluye que efectivamente los complejos presentan una estructura tetracoordinada con agua de coordinación en la cuarta posición. / Tesis

El desarrollo de la nanotecnología ha permitido la elaboración de nanomateriales para su uso en diversas áreas como óptica, catálisis, electrónica y medicina. En la actualidad, el control del tamaño, forma, composición y estabilidad de las nanopartículas sigue siendo un desafío para ciertas aplicaciones por lo que continúan las investigaciones sobre la síntesis y caracterización de nanomateriales. Entre las nanopartículas metálicas, las de oro (nAu) son consideradas las más estables aunque los métodos de síntesis tradicionales involucran el uso de reactivos tóxicos para el medio ambiente o para su uso en medicina. En el presente trabajo se obtuvieron nAu por medio de un método de síntesis verde que utilizó el biopolímero quitosana como agente reductor y estabilizador. Estas nanopartículas de oro con quitosana fueron caracterizadas por técnicas microscópicas y espectroscópicas. En primer lugar, se sintetizaron nAu en solución acuosa por medio de la reducción de iones Au3+ con quitosana bajo calentamiento y agitación constante. Mediante la caracterización por espectroscopia UV-Vis, se evaluaron distintos parámetros como relación molar quitosana/Au3+, tiempo de reacción, temperatura, pH y concentración de ambos reactivos en la formación y estabilidad de las nAu. Las nAu iniciaron su formación dentro de los 20 minutos de reacción, siendo estables aquellas con relación molar quitosana/Au3+ desde 95/1 hasta 367/1 que fueron sintetizadas a pH 4,46, a 75°C y con concentraciones de quitosana y HAuCl4 de 0,27% (w/v) y 1,58 x 10-4 mol/L, respectivamente. Asimismo, para las nAu estables se observó una banda de plasmones de superficie a 522 nm. A partir de las técnicas de TEM, ELS y AFM, se concluyó que las nAu son esféricas, monodispersas, poseen tamaño entre 10 y 15 nm y su superficie tiene carga positiva. En segundo lugar, y a modo de comparación, se sintetizaron nAu con otros agentes reductores como los monómeros de quitosana (D-glucosamina y N-acetil-D-glucosamina), glucosa y citrato de sodio con las condiciones de reacción reportadas en la literatura para la obtención de nAu estables. Para las síntesis con los monómeros de quitosana y glucosa se observó la reducción de los iones Au3+ más no la estabilización de las nAu formadas pero para la síntesis con citrato de sodio se obtuvieron nAu estables a pH 6. Luego se logró obtener a pH 4,46 nAu con quitosana y citrato al mismo tiempo para compararlas con las nAu con quitosana. Por último, se llevó a cabo la reducción en fase heterogénea, para lo que se utilizaron perlas y películas de quitosana para la síntesis de nAu. Se observó una ligera diferencia en la velocidad de reacción a los distintos pH (4 y 8). Para las perlas de quitosana y las de quitosana entrecruzadas con epiclorhidrina la velocidad de reducción fue comparable con la de la reducción homogénea. En general, una mayor porosidad de la estructura favoreció la formación de nAu de manera más homogénea, siendo las películas las que tardaron más tiempo en formar nAu. / Tesis

En este proyecto se ha desarrollado un equipo de espectroscopía Raman, implementado completamente en el Laboratorio de Óptica de la Pontificia Universidad Católica del Perú. Aunque sus características de operación aún no son comparables con los equipos comerciales de alta precisión, considero que se han obtenido resultados importantes. Se ha detectado la señal Raman de muestras de referencia en los estados sólido (polvo) y líquido; este es el resultado de un minucioso trabajo en la etapa de optimización del equipo, para la cual se ha establecido un protocolo de acciones que facilitará la réplica de equipos de espectroscopia Raman cuyo rango espectral de trabajo depende de la densidad de la rejilla de difracción y la frecuencia del láser empleado. El equipo de espectroscopía Raman implementado en este proyecto opera en el visible y emplea como fuente de excitación un láser doblado de estado sólido de Nd: YVO4 que emite en 532 nm con una potencia de 25 mw. Como sistema de detección y procesamiento de la señal Raman se empleó el espectrómetro Ocean Optics USB 4000-UV-VIS-ES y su software Spectra Suite. El equipo Raman tiene una resolución óptica (FWHM) de 1.41 nm (38 cm-1) y un rango espectral de 220 a 4000 cm-1. La validación del equipo Raman se desarrolló por contrastación de resultados, comparando los espectros Raman de muestras de laboratorio con la información disponible en la literatura existente. Se evaluaron las muestras líquidas: alcohol etílico, alcohol metílico, alcohol butanol, alcohol propanol, alcohol 2-propanol y las muestras sólidas: óxido de titanio, oxido de zinc y azufre. / Tesis

Vidros dopados com íons de elementos terras−raras são amplamente estudados com o objetivo de obtenção de meios ativos para lasers, amplificadores e sensores ópticos. Dentro desta classe de materiais, o vidro ZBLAN dopado com íons de Er+3, tem recebido grande atenção nos últimos anos. No entanto, nenhum estudo em espectroscopia óptica foi realizado para este sistema vítreo (ZBLAN:Er3+) em temperaturas inferiores a 10 K. Nesta dissertação foi promovida com sucesso, através de medidas de absorção, e luminescência entre os multipletos 4S3⁄2 e 4I15⁄2, uma completa identificação experimental das posições dos níveis de energia dos multipletos excitado (4S3⁄2) e fundamental (4I15⁄2), do íon Er3+,na matriz ZBLAN na temperatura de 2 K. Os resultados obtidos e aqui apresentados são inéditos e indicam a ocupação de sítios muito semelhantes pelos íons Er3+ dentro da matriz vítrea. Também a partir da comparação entre o espectro de luminescência e conversão ascendente de energia foi possível observar um forte acoplamento entre os íons Er3+ e a matriz ZBLAN / Glasses doped with earth−rare elements ions are widely study with the objective of obtains of the active environment for lasers, optics amplifier and optics feeler. Inside this material c1ass, the ZBLAN glass doped with Er3+ ions has received great attention on last years. Meantime, either study in optic spectroscopy ware realized for this system (ZBLAN:Er3+) in temperature below 10 K. In this paper was realized with success, through measures of absorption and luminescence between 4S3⁄2 e 4I15⁄2 multiplets, a complete experimental identification of the stark positions for 4S3⁄2 and 4I15⁄2 multiplets, for Er3+ ions, in ZBLAN glass matrix at 2 K. The resultants obtained here are originals and showed the occupation of environment very similar by Er3+ ions. To finish we show from the comparison between the luminescence and ascendant conversion of energy spectrum was possible observe the existence of an interaction strong between the ZBLAN glass matrix with Er3+ ions.

En el presente trabajo de tesis se degrada ácido palmítico mediante peroxicoagulación. Como primera etapa del trabajo de investigación se preparan los electrodos mediante la electrodeposición de hierro en fieltro de grafito. Para ello se utiliza la sal de Mohr como electrólito precursor en medio ácido. En la segunda etapa se electrogenera peróxido de hidrógeno a diferentes densidades de corriente mediante una celda electrolítica compuesta por un electrodo de fieltro recubierto con hierro como cátodo, y un electrodo del fieltro sin modificar como ánodo. Se introduce oxígeno medicinal en el cátodo para ayudar a la electro-generación del peróxido de hidrógeno. Se mide las concentraciones de peróxido de hidrógeno por permanganometría y se determina que son afectadas por la densidad de corriente aplicada. En la tercera etapa del trabajo se realiza la degradación del ácido graso en forma de emulsión a diferentes densidades de corriente. La degradación se cuantifica mediante la medición de turbidez y DQO. En la degradación del ácido graso se logra reducir la DQO en algunos casos desde 654,83 mg O2/L hasta 28,87 mg O2/L, y en el caso de la turbidez se reduce desde 88 NTU hasta 1,93 NTU. Se caracteriza microscópicamente por SEM-EDS el fieltro de grafito recubierto con hierro. Mediante espectroscopía de absorción atómica, se logra cuantificar tanto la cantidad de hierro depositada sobre el fieltro grafítico, así como la que se desprende de este fieltro. Por voltametría cíclica se muestra la capacidad de este electrodo de generar irreversiblemente peróxido de hidrógeno. Por difracción de rayos X se determina la estructura interna del recubrimiento depositado en el fieltro de grafito. / Tesis

El AlN:H es un material prometedor para la pasivación de superficie en celdas solares de silicio con el fin de mejorar su eficiencia de conversión de potencia. La pasivación superficial es la reducción de la tasa de recombinación de superficie de los portadores de carga foto-generados (electrones y agujeros). Con el fin de obtener una mejor comprensión de AlN:H como una capa de pasivación, es importante investigar previamente las propiedades estructurales y morfológicas de diferentes películas delgadas AlN:H. Esta tesis investiga la influencia del hidrógeno en las propiedades estructurales y morfológicas de las películas delgadas de nitruro de aluminio hidrogenado (AlN:H) de ~ 100 nm de espesor. Para lograr este objetivo, las muestras se produjeron por pulverización reactiva en c-Si de tipo p (CZ, 100, dopado con boro, 10 – 20 Ωcm) bajo tres condiciones diferentes de flujo de hidrógeno y dos temperaturas del sustrato diferentes durante el proceso de deposición. La caracterización y análisis de las películas delgadas depositadas se realizó mediante espectroscopia de rayos X de energía dispersiva (EDX), espectroscopia de infrarrojos por transformada de Fourier (FTIR), espectroscopia de emisión óptica de descarga luminiscente (GDOES) para análisis de composición y por medio de mediciones de difracción de rayos X (XRD) y reflectometría de rayos X (XRR) para análisis estructurales y morfológicos. Este trabajo indica que el contenido de hidrógeno en la película delgada depositada produce algunos cambios morfológicos y estructurales en las películas delgadas AlN. Todas las películas delgadas depositadas tienen la estructura cristalina de wurtzita hexagonal. Sin embargo, las mediciones de XRD muestran una disminución en la orientación (002) y un aumento de la orientación de la mezcla entre (100) y (110), con el aumento del flujo de H2. Esta variación implica que el eje c de la película cambia de perpendicular (002) a paralelo (100, 110) con respecto a la superficie del sustrato. El análisis XRR revela que un aumento del flujo de H2 reduce la rugosidad de la película. Adicionalmente, a través de GDOES se confirma la presencia de hidrógeno en todo el volumen de la película delgada con una tendencia a difundirse hacia las superficies. / Tesis