Orientador : Prof. Dr. Luiz Humberto Marcolino Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Química. Defesa: Curitiba, 27/02/2015 / Inclui referências : f. 110-123 / Resumo: Neste trabalho é descrita a construção e aplicação de eletrodos de pasta de carbono modificados com biochar e antimônio (EPCMSb) para a determinação voltamétrica de paraquat através de um procedimento simples, rápido e sensível. As medidas foram realizadas por voltametria de redissolução adsortiva por onda quadrada, sendo o procedimento proposto composto por 5 etapas iniciadas pela incorporação do antimônio a superfície do biochar em circuito aberto, redução eletroquímica do antimônio para a estabilização do sinal de fundo, pré-concentração do paraquat, em circuito aberto, na superfície do EPCMSb obtido na etapa anterior, obtenção dos voltamogramas por redissolução catódica e renovação da superfície do eletrodo para a próxima medida. Parâmetros relacionados ao dispositivo, como quantidade de biochar utilizado na composição da pasta de carbono e tempo de incorporação de Sb ao eletrodo, em relação ao eletrólito suporte, parâmetros instrumentais e comparação entre voltametria foram examinados em detalhes. Sob condições otimizadas, foi obtida uma curva analítica para a determinação de paraquat empregando o EPCMSb, o qual apresentou uma faixa linear de resposta entre 2,0 x 10-7 e 2,9 x 10-6 mol L-1, com limite de detecção e quantificação calculados de 3,4 x 10-8 mol L-1 e 1,1 x 10-7 mol L-1, respectivamente, após a pré-concentração do analito durante dois minutos. O estudo de repetibilidade apresentou RSD = 2,0% para 10 medidas consecutivas com a mesma superfície e o estudo de reprodutibilidade apresentou RSD = 2,7% para medidas com 10 superfícies diferentes. Estudos de adição e recuperação em amostra de água e de frutas cítricas fortificadas com o analito foram realizados, obtendo-se recuperações na faixa de 95 a 102% para água de torneira, e de 85 a 120% para as amostras de suco, em geral, indicando assim que não há efeitos de matriz significativos. Efeitos de possíveis interferentes encontrados nas amostras de suco foram realizados, entre eles citrato de sódio, ácido ascórbico e sacarose, sendo que apenas a sacarose em uma concentração 10 vezes maior que a concentração do analito apresentou interferência do sinal obtido pelo dispositivo proposto. Palavras-chave: Eletrodo Modificado, Antimônio, Biochar, Paraquat, Sensor Eletroquímico / Abstract: This work describes the construction and application of carbon paste electrodes modified with biochar and antimony (EPCMSb) for the voltammetric determination of paraquat through a simple, rapid and sensitive procedure. The measurements were carried out by adsorptive stripping voltammetry by square wave, and the proposed procedure consists of 5 steps initiated by the incorporation of antimony surface of biochar at open circuit, electrochemical reduction of antimony to the stabilization of background signal, preconcentration paraquat open circuit on the surface of EPCMSb obtained in the previous step, obtaining a cathodic stripping voltammetry and the electrode surface renewal for the next measurement. Related parameters to device, such as amount of biochar used in the composition of the carbon paste and Sb incorporation time the electrode in relation to the supporting electrolyte, instrumental parameters and comparing voltammetry were examined in detail. Under optimized conditions, an analytical curve was obtained for the determination of paraquat employing EPCMSb, which showed a linear response range between 2.0 x 10-7 and 2.9 x 10-6 mol L-1, with limit of detection and quantification calculated between 3.4 x 10-8 mol L-1 and 1.1 x 10-7 mol L-1, respectively, after pre-concentration of the analyte for two minutes. The repeatability study presented RSD = 2.0% for 10 consecutive measurements of the same electrode surface and the reproducibility study showed RSD = 2.7% for measurements with 10 different surfaces. Studies of the addition and recovery in water and citrus fruits spiked samples with the analyte were performed, yielding recoveries ranging from 95 to 102% of tap water and 85 to 120% juice samples, generally, thereby indicating that there is no significant matrix effects. Possible interfering effects found in juice samples were conducted, including sodium citrate, ascorbic acid and saccharose, with only saccharose at a concentration 10 times higher than the concentration of the analyte signal obtained from the interference presented by the proposed device. Keywords: Modified Electrode, Antimony, Biochar, Paraquat, Electrochemical Sensor

Orientador : Prof. Dr. Luiz Humberto Marcolino Júnior / Co-orientador : Prof. Dr. Márcio Fernando Bergamini / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Química. Defesa: Curitiba, 13/05/2015 / Inclui referências : f. 96-107 / Resumo: O presente trabalho descreve a utilização como modificador de eletrodos um nanocompósito de óxido de grafeno e nanopartículas de bismuto (GO-NPsBi), e avaliar seu comportamento eletroanalítico para a determinação de íons chumbo e cádmio. Para a síntese das NPsBi foi empregado como sal precursor o Bi(NO3)3 (nitrato de bismuto) dissolvido em etilenoglicol e como agente redutor/passivante o ácido ascórbico, dissolvido em álcool etílico, sendo avaliado a razão entre o metal:redutor entre 1:3, 1:6, 1:9 e 1:12. A síntese foi efetivada em banho de ultrassom investigando o tempo de reação entre 2 e 20 minutos. Após 24 horas, o produto foi lavado centrifugado. A caracterização das NPsBi foi realizada através das técnicas de difração de raios-X, microscopia eletrônica de transmissão, microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier. A partir dos dados de difração de raios X. Foi obtida melhor resposta eletroquímica para a síntese de razão 1:6 e 10 minutos. O óxido de grafeno (GO) foi produzido pela oxidação de grafite por permanganato de potássio em meio ácido e posteriormente esfoliado com o auxilio de um ultrassom de ponta O nanocompósito foi formado pela dispersão do GO em água (0,1 mg mL-1) e adicionado neste meio as NPsBi (1,0 mg mL-1), a mistura foi mantida sobre banho ultrassônico durante 1 hora. Para a avaliação da potencialidade eletroanalítica foram utilizados eletrodos de carbono vítreo (ECV) modificados com as nanocompósito pelo método de drop casting, na determinação de Pb(II) e Cd(II), adotando um procedimento de redissolução anódica em conjunto com a voltametria de onda quadrada (ASSQW). Foi estudado o pH do tampão acetato utilizado como eletrólito suporte, entre 4,50 e 6,00 obtendo melhor comportamento em pH 4,75. Para a quantidade de modificador, o EQM foi avaliado contendo 5, 10, 15 e 20 ?L da suspensão, o qual a quantidade de 15 ?L obteve o melhor desempenho. Foi estudado ainda o tempo de deposição e todos os parâmetros da técnica voltamétrica empregado e as condições de compromisso adotadas foram, 120 segundo para tempo de deposição, 10 Hz para frequência, 75 mV para amplitude de pulso e 5 mV para incremento de potencial. Foram construídas curvas analíticas para íons investigados, sendo verificada uma região de resposta linear entre 1,00 x 10-7 e 1,41 x 10-6 mol L-1 para Pb(II) e Cd(II), com limites de detecção de 30,3 e 26,6 nmol L-1, respectivamente. Foi possível concluir que a utilização do nanocompósito GO-NPsBi é um potencial modificador para eletrodos melhorando o sinal na determinação de íons inorgânicos, podendo este eletrodo ser utilizado para o controle de descartes em efluentes de Pb(II) e Cd(II) dentro dos limites impostos pelo CONAMA, como demonstrado pelo estudo de adição e recuperação em amostras simuladas em água de torneira. Palavras-chave: Sensores eletroquímicos, Nanopartículas de bismuto, chumbo e cádmio. / Abstract: This study describes the use as electrodes modified with nanocomposite of graphene oxide and bismuth nanoparticles (GO-NPsBi), and evaluate their electroanalytical behavior for the determination of lead and cadmium ions. For the synthesis of NPsBi was used as salt precursor Bi(NO3)3 (bismuth nitrate) dissolved in ethylene glycol as a reducing agent and / passivating ascorbic acid, dissolved in ethanol, and evaluated the ratio of the metal: reducer between 1:3, 1:6, 1:9 and 1:12. The synthesis was carried out in an ultrasound bath investigating the reaction time between 2 and 20 minutes. After 24 hours, the product was washed centrifuged. The characterization of NPsBi was carried out through the techniques of X-ray diffraction, transmission electron microscopy, scanning electron microscopy and infrared spectroscopy by Fourier transform. From the data of X-ray diffraction best electrochemical response was obtained for the synthesis ratio of 1:6, 10 minutes. The graphene oxide (GO) was produced by the oxidation of graphite by potassium permanganate in an acid medium and then exfoliated with the aid of an ultrasound tip was nanocomposite formed by dispersing the GO in water (0.1 mg mL-1) and added to this medium to NPsBi (1.0 mg mL-1), the mixture was kept under ultrasonic bath for 1 hour. To evaluate the potential electroanalytical were used glassy carbon electrodes (ECV) with the modified nanocomposite by drop casting method, the determination of Pb (II) and Cd (II), by adopting a procedure anodic stripping voltammetry in conjunction with voltammetric square wave (ASSQW). The study the pH of the acetate buffer used as supporting electrolyte, between 4.50 and 6.00 getting better behavior at pH 4.75. For the amount of modifier, the EQM been reported containing 5, 10, 15 and 20 uL of suspension, wherein the amount of 15 uL performed best. It was also studied the deposition time and all parameters of employee voltammetric technique and commitment conditions were adopted, 120 seconds for deposition time, 10 Hz frequency to 75 mV pulse amplitude and 5 mV for potential growth. Ion analytical curves were constructed investigated for a linear response region being scanned between 1.00 x 10-7 and 1.41 x 10-6 mol L-1 to Pb (II) and Cd (II), with detection limits 30.3 and 26.6 nmol L-1, respectively. It was concluded that the use of the GO-NPsBi nanocomposite modifier is a potential for improving the signal electrodes in the determination of inorganic ions, which may be used for the electrode discharges of effluent control in Pb (II) and Cd (II) within the limits imposed by CONAMA, as demonstrated by the study of addition and recovery in simulated in tap water samples. Keywords: electrochemical sensors, bismuth nanoparticles, lead and cadmium.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:09Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-02-28Bitstream added on 2014-06-13T18:38:50Z : No. of bitstreams: 1 cumba_lr_me_ilha.pdf: 1172695 bytes, checksum: 022bcc613710f630671a10681e48bedb (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O presente trabalho descreve a preparação, caracterização e aplicação eletroanalítica de um compósito formado por Titânio fosfatado modificado com metais de transição (Ag1+, Co2+ e Ni2+) e hexacianoferrato de potássio. A primeira etapa consistiu em reagir o isopropóxido de titânio (IV) com H3PO4, sendo que o material obtido foi descrito como TiP. Em uma segunda etapa reagiu-se o TiP com íons metálicos, originando TiPM (M = Ag1+, Co2+ e Ni2+). Algumas técnicas espectroscópicas como espectroscopia vibracional (FT-IR), Difração de Raios X (DRX), Espectroscopia na região do ultravioleta visível (UV-Vis por Reflectância difusa)e Voltametria cíclica foram utilizadas na caracterização do TiP e do TiPMH. Os espectros na região do Infravermelho dos materiais supracitados exibiram freqüências em 2112 cm-1 para o TiPAgH, 2136 cm-1 para o TiPCoH e um a 2168 cm-1 e outro a 2099 cm-1 para o TiPNiH, atribuídas ao estiramento (C≡N) característico do hexacianoferratos de prata, cobalto e níquel. Através dos difratogramas pode se verificar a diferença de cristalinidade dos complexos binucleares formados. A Espectroscopia na região do ultravioleta visível (UV-Vis por Reflectância difusa)das espécies suportadas, TiPCoH, após deconvolução espectral, exibiu claramente duas absorções com comprimento de onda máximo (max) em 437 e 504 nm para o TiPCoH, em 421 a 461 nm para o TiPAgH e em em 423 e 433 nm para o TiPNiH. Por fim, efetuou-se um estudo eletrocatalítico de substâncias de interesse biológico, utilizando um eletrodo de pasta de grafite modificado com TiPMH, após um rigoroso estudo sobre o comportamento voltamétrico dos mesmos. O eletrodo de pasta de grafite contendo o TiPAgH exibiu um par redox com potencial médio (E’) de: (E’) = 0,77V vs Ag/AgCl atribuído ao processo... / The present work describes the preparation, characterization and electroanalytical application of a composite consisting of titanium phosphate modified with transition metals (Ag1+, Co2+ and Ni2+) and potassium hexacyanoferrate. The first step consisted in reacting the titanium isopropoxide (IV) with H3PO4, being that the material obtained was described as TiP. In a second step if the TiP reacted with metal ions, giving TiPM (M = Ag1+, Co2+ and Ni2+). Some techniques such as vibrational spectroscopy (FT-IR), X-ray diffraction (XRD), Diffuse Reflectance and cyclic voltammetry were used to characterize the TiP and TiPMH. The spectra in the region of Infrared of materials abovementioned exhibited frequencies in 2112 cm -1 for TiPAgH, 2136 cm-1 for TiPCoH and one to 2168 cm-1 and another to 2099 cm-1 for TiPNiH, attributed to stretching (C ≡ N) characteristic of hexacyanoferrates of silver, cobalt and nickel. Through the diffractograms can verify the difference of crystallinity of the complexes binuclear formed. The diffuse reflectance of species supported after spectral deconvolution, clearly showed two absorptions with peak wavelength ( max) at 437 and 504 nm for TiPCoH at 421 and 461 nm for TiPAgH and in 423 and 433 nm for the TiPNiH. Finally, we performed an electrocatalytic study of substances of biological interest, using a carbon paste electrode modified with TiPMH, after a rigorous study on the voltammetric behavior of the same. The carbon paste electrode containing TiPAgH exhibited a redox couple with average potential (E') of (E') = 0.77 V vs Ag/AgCl(s) redox process attributed to FeII(CN)6 / FeIII(CN)6 in presence of silver. The carbon paste electrode modified with TiPAgH showed electrocatalytic activity for three substances of biological interest... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Dantes Luis Chinaglia / Banca: Neri Alves / Banca: José Antonio Malmonge / Resumo: Desde a descoberta das propriedades eletrônicas de materiais poliméricos orgânicos sintéticos, várias pesquisas foram feitas a fim de desenvolver dispositivos eletrônicos e optoeletrônicos, como transistores de efeito de campo, diodos emissores de luz, células eletroquímicas emissoras de luz, células solares e sensores. A motivação para essas pesquisas tem sido algumas características específicas dos materiais orgânicos como a flexibilidade, dispositivos de espessura ultra-finos, baixo custo e fácil processamento. Este trabalho teve como objetivo estudar e caracterizar a blenda polimérica formada pelo polímero condutor Poli(3,4-etilenodioxitiofeno):Poli(estirenosulfonado) (PEDOT:PSS) e o polímero isolante Poli(álcool vinílico) (PVA). As amostras foram caracterizadas por técnicas espectroscópicas (UV-Vis), morfológicas (AFM) e medidas elétricas AC e DC. A blenda (PEDOT:PSS/PVA) composta por (40/60), respectivamente, apresentou um material percolado, na qual a condutividade cresce linearmente com a concentração do polímero condutor. Os resultados mostraram que o transporte de carga nas blendas pode ser bem descrito pelo modelo Variable Range Hopping (VRH-3D). Amostras com concentrações inferiores a 10% em massa de PEDOT:PSS na blenda apresentaram separação de fase entre os polímeros constituintes, levando a dois processos de condução elétrica distintos, um predominante através da matriz isolante (PVA) e outro através de ilhas constituídas pelo polímero condutor (PEDOT:PSS). Da caracterização óptica da blenda, para aplicações como eletrodo transparente, obteve-se filmes com alta condutividade elétrica e baixo coeficiente de absorção óptico, para concentrações próximas a 30% de PEDOT:PSS. A composição da blenda (PEDOT:PSS/PVA) com as micro partículas de Zn2SiO4:Mn, para aplicação em dispositivos EL, resultou em dispositivos emissores de luz com pico de emissão em 530 nm e pureza de cor de 88% / Abstract: Since the discovery of the electronic properties of synthetic organic polymeric materials, several studies have been made to develop electronic and opto-electronics devices such as field effect transistors, light emitting diodes, light emitting electrochemical cells, solar cells and sensors. The motivation for this research was some specific features of organic materials such as flexibility, ultra-thin thickness, low cost and easy processing for application as transparent electrode in organic devices. This work aimed to study and characterize the polymer blend formed by the conductive polymer poly (3,4-ethylenedioxythiophene): poly (estirenosulfonado) (PEDOT:PSS) and the insulating polymer poly (vinyl alcohol) (PVA). The samples were characterized by spectroscopic techniques (UV-Vis), morphological (AFM) and electrical measurements AC and DC. The blend (PEDOT:PSS/PVA) containing (40/60), respectively, resulted in a percolated material, wherein the conductivity increases linearly with the concentration of conductive polymer. The results showed that the charge transport in the blends can be well described by the Variable Range Hopping (VRH-3D) model. Samples with concentrations below 10% by weight of PEDOT:PSS in the blend showed phase separation of the constituent polymers, resulting in two distinct electrical conduction processes, a predominant via the insulating matrix (PVA) and a second via islands formed by the polymer conductor (PEDOT:PSS). Optical characterization of the blend, for applications as transparent electrode, reveals that high electrical conductivity and low coefficient of optical absorption is obtained for concentrations close to 30% of PEDOT:PSS. The composition of the blend (PEDOT:PSS/PVA) with micro particles of Zn2SiO4:Mn, results in light emitting devices with emission peak at 530 nm and color purity of 88% / Mestre

INTRODUÇÃO: O número de implantes de marcapassos vem crescendo consideravelmente e também a utilização de eletrodos de fixação ativa eluídos com corticóides. No entanto, dados prospectivos do desempenho destes eletrodos a médio e longo prazo são, ainda, bastante restritos. OBJETIVOS: O objetivo principal deste estudo é determinar a estabilidade dos parâmetros elétricos ao longo do tempo (limiares de estimulação, medidas de sensibilidade e de impedância) para dois eletrodos ventriculares diferentes, ambos eluídos com corticóide, sendo um de fixação ativa e um de fixação passiva e compará-los entre si. Também queremos determinar o momento em que há estabilização destas medidas. PACIENTES E MÉTODOS: Pacientes com indicação de implante de marcapasso foram alocados em dois grupos: Grupo A – implante de eletrodo ventricular de fixação ativa (Setrox S-Biotronik) e Grupo P – implante de eletrodo ventricular de fixação passiva (Selox ST-Biotronik), ambos eluídos com corticóides. Foram realizadas medidas de parâmetros elétricos durante o implante, 48h, 15d, 30d, 60d, 90 e 180d: medidas de sensibilidade, impedância e de limiares de estimulação com diferentes larguras de pulso (0,2, 0,4 e 0,5ms). RESULTADOS: Foram incluídos, de forma não randomizada, 55 pacientes, com idade média de 72 ± 9 anos, sendo 31(56,36%) do sexo masculino. A principal indicação de implante foi Bloqueio Átrio-Ventricular de 3º grau (31 pacientes - 56,36%). Características clínicas basais foram iguais nos dois grupos. Análise das medidas de parâmetros elétricos: Sensibilidade ventricular (onda R): Não houve diferença entre as medidas feitas nos diferentes tempos em cada grupo (grupo A, P=0,314 e grupo P, P=0,327 entre os diversos tempos). Também não houve diferença entre as curvas dos dois grupos entre si (P=0,78 para as comparações entre as curvas). Medidas de impedância do eletrodo ventricular: Nos dois grupos (A e P) houve diminuição significativa das impedâncias em 48h e 15d (P<0,0001 e P=0,007 respectivamente). A partir de 15 dias, as curvas das impedâncias dos dois grupos estabilizaram, não havendo mais diferença significativa entre os valores médios. Na comparação entre os valores de impedância das duas curvas, o grupo P teve valores significativamente mais elevados em todos os momentos em que houve medição (P=0,01). Medidas dos limiares de estimulação ventricular: os grupos A e P tiveram achados semelhantes para as medidas com as diferentes larguras de pulso: em 48hs houve uma leve tendência de queda do limiar sem significância estatística, seguida de uma elevação importante (com significância estatística). A partir dos 15 dias, houve estabilização dos limiares de estimulação para os dois grupos, sem mudanças significativas até o final do acompanhamento. Não houve diferença na comparação das curvas dos dois grupos. CONCLUSÕES: Os eletrodos testados de fixação ativa e passiva eluídos com corticóides apresentaram parâmetros de sensibilidade e limiares de estimulação semelhantes entre si, enquanto que o eletrodo passivo apresentou-se com impedâncias maiores em todas as medidas. Para os dois eletrodos houve alterações significativas de limiares e impedância até 15 dias pós-implante seguido de estabilização até o final do período. Estes achados podem ter implicações na seleção do eletrodo, no agendamento das revisões e na programação do marcapasso.

Submitted by Rafael Santana (rafael.silvasantana@ufpe.br) on 2018-02-01T18:50:44Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO (2016-11-28) - JOSÉ RODRIGO DA SILVA MELO.pdf: 2946716 bytes, checksum: e1ffe6854745a08dc2500b0dc996e8cb (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-01T18:50:44Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO (2016-11-28) - JOSÉ RODRIGO DA SILVA MELO.pdf: 2946716 bytes, checksum: e1ffe6854745a08dc2500b0dc996e8cb (MD5) Previous issue date: 2016-11-28 / CAPES / Os eletrodos quimicamente modificados (EQMs) são definidos como superfícies modificadas intencionalmente, de modo a garantir controle das propriedades físico-químicas de interface (carga de superfície, hidrofobicidade, etc), e disponibilidade de grupos funcionais para realizar imobilizações específicas de moléculas, proteínas, nanopartículas, etc. Nesse contexto, o grupo NanoBio vem desenvolvendo EQMs contendo pontos quânticos (PQs), buscando compreender como eles atuam no processo de transferência de elétrons de sondas redox (TE), que é o objetivo deste trabalho. Para tal, foram utilizados dois sistemas: 1) eletrodo de ouro (EAu) modificado com monocamadas auto-organizadas (Self-assembled Monolayers, SAMs) do ácido 3-mercaptopropiônico (3-AMP), e PQs CdTe revestidos com cisteamina (PQ CdTe/Cd(SRNH2)2); 2) eletrodo de carbono vítreo (ECv) modificado com polímero do monômero 2-(1H-Pirrol-1-il)etanoamina (PiEtA), e PQs CdTe revestidos com ácido mercaptosuccínico (PQ CdTe/Cd(SRCOOH)2). As modificações com PQs foram realizadas por adsorção (interação eletrostática). Os sistemas foram estudados através de técnicas eletroquímicas de Voltametria cíclica (VC) e Espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE) para o processo de transferência de elétron da sonda [Fe(CN)6 ]3-/4- na concentração de 1 mmol L-1 em eletrólito suporte tampão fosfato salino (PBS), pH=7,4. Também foi realizada caracterização físico-química utilizando medidas de ângulo de contato, através do método da gota séssil para cada superfície. Neste estudo, foi observado que os PQ CdTe/Cd(SRNH3+)2 sofrem processo de oxidação de sua camada estabilizante, levando a difusão da nanopartícula da superfície para o interior da solução. Os PQ CdTe/Cd(SRCOO-)2 promovem uma diminuição do processo de transferência de elétron, em que esse efeito se estende da dupla camada interna à difusa. Aparentemente, o processo de transferência de elétron é afetado por interações eletrostáticas. / control their interface properties (such as: surface charge, hydrophobicity, specific immobilization of proteins and nanostructures, etc). In this context the Biomedical Nanotechnology research group has been developing CMEs containing II-VI semiconductor quantum dots (QDs). The main objective of the present study is to build modified interfaces that may act in electron transfer (ET) processes such as in redox probes and to perform their electrochemical characterization. Two systems have been prepared: 1) gold electrode (AuE) modified with self-assembled monolayers (SAMs) of mercaptopropionic acid (3-AMP), and Cysteamine coated CdTe QDs (PQ CdTe/Cd(SRNH2)2); 2) glass carbon electrodes (GCE) modified with Pyrrol polymer (2-(1H-Pirrol-1-il)etanoamina (PiEtA) Monomer), and mercaptosuccinic acid coated CdTe QDs (PQ CdTe/Cd(SRCOOH)2). The surface modifications with QDs were performed by adsorption processes. (electrostatic interactions). The final systems were analysed applying two electrochemical techniques: cyclic voltammetry (CV) and Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) for the 1 mmol L-1 [Fe(CN)6 ]3-/4- ET (phosphate buffer, pH = 7,4). We have also performed the contact angle measurement, by using the pendant drop method. In our study we verified that the CdTe/Cd(SRNH3+)2 QDs suffer an oxidation process related to their stabilizing coating leading to the diffusion of the particle in the solution. The CdTe/Cd(SRCOO-)2 QDs decrease the ET process, and this effect extends up to their diffuse double layer. After thorough analysis of the data we suggest that the ET process on the modified electrodes is affected by electrostatic interactions.

Orientadores: Christiane de Arruda Rodrigues, Rodnei Bertazzoli / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-13T04:07:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Figueiredo_RaulSebastiao_M.pdf: 1948808 bytes, checksum: acfbf0288c329a83e88728677892f09c (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Neste trabalho investiga-se o desempenho de eletrodos de difusão gasosa modificado com partículas de Cu, para a redução do oxigênio no processo de produção de cloro durante a eletrólise da salmoura. Para a realização dos experimentos voltamétricos foi inicialmente estudada, a reação anódica relativa à oxidação do íon cloreto. Utilizada uma célula de compartimento único, com anodo do tipo DSA com área de 1,5 cm2, contra eletrodo de EDG e eletrodo de referência de calomelano saturado (solução de KCl saturada) em solução de NaClO4 0,05 mol L-1 para a identificação do potencial de desprendimento do oxigênio. Posteriormente adicionou-se 20g/L de NaCl à solução de NaClO4 para observar o potencial de desprendimento do gás cloro na superfície do DSA. Nesses ensaios duas temperaturas foram analisadas: 25 °C e 70 °C. Na preparação dos catodos de difusão de oxigênio, foi usada uma massa precursora, composta pelo pigmento carbonoso Printex e suspensão de pó de PTFE. O catalisador introduzido foi o Cu metálico na forma de pó. O Cu foi introduzido na massa precursora utilizando diferentes métodos, na proporção de 10% m/m. Para que fosse possível chegar na porcentagem ótima de catalisador, estudos foram realizados com diferentes porcentagens de Cu (5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%) sendo que a melhor foi de 10% m/m. Após as massas terem sido preparadas, os eletrodos de difusão gasosa foram sinterizados. Para a sinterização dos eletrodos de difusão gasosa (EDG) foi pesada 0,2 g da massa precursora e colocada no molde. O molde foi aquecido a uma temperatura de 340 °C para a sinterização do eletrodo, sob pressão de 146 kgf/cm2, durante 2 horas. Após a sinterização, os eletrodos foram submetidos a ensaios de permeabilidade. Em etapa subseqüente, os eletrodos de difusão gasosa foram usados nos estudos voltamétricos tendo sido submetidos a varreduras lineares de potencial de 0 a -2 V vs. ECS. Para analisar a reação de redução do oxigênio no EDG, a solução de trabalho foi 320g/L de NaOH pH 13,6. A seguir, foram realizados ensaios de eletrólise a corrente constante usando o EDG ou grafite pirolítico como catodos e o DSA como anodo. Nestes ensaios, utilizou-se uma célula com dois compartimentos, separados por uma membrana catiônica NafionÒ N242. Cada compartimento possuía um volume de 40 ml. Os eletrodos tinham área de 3,14 cm2. O anólito foi uma solução de 250 g/L NaCl com pH 3 ajustado com HCl concentrado e o católito 320 g/L NaOH. Durante as eletrólises o cloro dissolvido na forma de hipoclorito e o gás cloro foram quantificados por meio de iodometria. Nos ensaios de voltametria linear o eletrodo que obteve um melhor desempenho, foi o EDG modificado com 10 % Cu tendo mostrado uma redução de 1.95 V na diferença de potencial da célula quando comparado ao carbono pirolítico. Já com temperatura de 70°C o potencial diminuiu cerca de 1.2 V. / Abstarct: This work is investigating the performance of electrodes modified with gaseous diffusion of particles of Cu, for reduction of oxygen in the production of chlorine during the electrolysis of brine. Initially, the reaction was studied on the anodic oxidation of chloride ion. Using a single cell compartment, with the type DSA anode with an area of 1.5 cm2 as work of reference and the calomel electrode in KCl solution saturated cyclic voltammetries were performed using the NaClO4 solution of 0.05 mol L-1 for identifying the potential for evolution of oxygen. By adding 20g / L of NaCl in the solution of NaClO4 to see the potential for evolution of chlorine gas on the surface of the DSA. In these two tests were analyzed temperature: 25 °C and 70 °C. In preparing the cathodes of diffusion of oxygen, was used a mass precursor, composed of carbonaceous pigment Printex and suspension of the PTFE powder. The catalyst was introduced in the form of Cu metal powder. The Cu was introduced in the mass precursor using different methods, the proportion of 10% m / m. What could be reached in the great percentage of catalyst, studies were made with different percentages of Cu (5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%) and the best was 10% m / m. After the bodies were prepared, the electrodes of gaseous diffusion were synthesized. For the sintering of the electrodes of gaseous diffusion (GDS) was weighed 0.2 g of mass precursor and placed on the mold. The mold was heated to a temperature of 340 ° C for the sintering of the electrode, under pressure of 146 kgf/cm2 for 2 hours. After sintering, the electrodes were being tested for permeability. In subsequent stage, the electrodes of gaseous diffusion were used in voltammetric studies and submitted to linear potential sweeps from 0 to-2V vs. ECS. To examine the reactions of reduction of oxygen in the GDS, the solution of work was 320g / L NaOH pH 13.6. Then, tests were performed using constant current electrolysis to the GDS or pyrolytic graphite as cathode and DSA as anode. In these tests, using a cell with two compartments, separated by a membrane cationic Nafion N242. Each compartment has a volume of 40mL. The electrodes were area of 3.14 cm2. The anolyte was a solution of 250g / L NaCl at pH 3 adjusted with concentrated HCl and the catholyte was a solution of 320g / L NaOH. During the electrolyses the chlorine dissolved in the form of hypochlorite and chlorine gas were quantified by iodometry titration. The electrode that had a better performance as a cathode, the GDS was modified with 10% Cu having shown a reduction of 1.95 V difference in potential in the cell when compared to pyrolytic carbon. Already with a temperature of 70 °C decreased the potential 1.2 V. / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Yoshitaka Gushikem / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T18:35:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ribeiro_EmersonSchwingel_D.pdf: 458947 bytes, checksum: 9fd57d07201a4c1e5c4ef314e69fb541 (MD5) Previous issue date: 2003 / Doutorado

Orientador : Lauro Tatsuo Kubota / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T15:58:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pereira_ArnaldoCesar_D.pdf: 4386950 bytes, checksum: 65a5ce30b1b0f6483aaaee39c5fc7d5a (MD5) Previous issue date: 2003 / Doutorado

Orientador : Yoshitaka Gushikem / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-31T18:39:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pessoa_ChristianaAndrade_D.pdf: 3258016 bytes, checksum: 650a7599fbe00dc6c06103a0d5a05f8f (MD5) Previous issue date: 2001 / Doutorado