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

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Pós-Graduação em Nanociência e Nanobiotecnologia, 2015. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2015-05-18T14:05:39Z No. of bitstreams: 1 2015_ArianePandolfoSilveira.pdf: 6748313 bytes, checksum: 6e66e67bb3951fc32b1a251f0c3b3253 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2015-05-18T14:29:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_ArianePandolfoSilveira.pdf: 6748313 bytes, checksum: 6e66e67bb3951fc32b1a251f0c3b3253 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-18T14:29:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_ArianePandolfoSilveira.pdf: 6748313 bytes, checksum: 6e66e67bb3951fc32b1a251f0c3b3253 (MD5) / O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da reticulação da dextrana, com epicloridrina, empregada para funcionalizar nanopartículas de óxido de ferro. As nanopartículas de óxido de ferro (diâmetro médio de 5 nm) foram sintetizadas por meio da técnica de coprecipitação química de sais de ferro em meio alcalino na presença de dextrana. O estudo foi feito em função da massa molecular média do polímero (75 e 250 kg/mol) e da quantidade de epicloridrina (6,4; 12,8; 25,6; e 51,1 mmol) em dois conjuntos de amostras. A caracterização das amostras foi realizada empregando-se as técnicas de espectroscopia Raman e no infravermelho por transformada de Fourier (FT-IR). Os resultados obtidos através da técnica de FT-IR confirmaram a presença de dextrana em todas as amostras sintetizadas. A análise dos espectros Raman obtidos mostrou que o processo de reticulação, bem como a massa molecular da dextrana, influenciam na estabilidade dos complexos magnéticos estudados, com relação à mudança de fase do óxido de ferro devido à incidência do laser. O surgimento da fase hematita ocorre para amostras com baixa concentração do reticulante, e diminui à medida que a concentração aumenta, comportamento este verificado para as amostras dos dois grupos com diferentes massas moleculares. A proteção com relação à estabilidade térmica das amostras pode ser proveniente do teor de carbono residual que se forma em suas superfícies, após a incidência do laser, uma vez que a reação entre a epicloridrina e a dextrana faz com que os grupos hidroxilas do polímero sejam substituídos por ligações éter, aumentando, consequentemente, o número de ligações carbono-carbono. ______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The aim of this study was to evaluate the effect of reticulation of dextran, using epichlorohydrin, to functionalize iron oxide nanoparticles. The nanoparticles (diameter of 5nm) were synthetized via the co-precipitation method in alkaline medium in the presence of dextran. This study was performed in function of the average molecular weight of the polymer (75 and 250 kg/mol) and the quantity of epichlorohydrin (6.5, 12.8, 25.6 and 51.1 mmol) in two samples sets. The characterization was performed using Raman spectroscopy and Fourier-transform infrared (FT-IR). The FT-IR spectra confirmed the presence of dextran in all synthetized samples. On the other hand, the Raman spectra showed that the reticulation process, as well as the molecular weight of the polymer, had influence on the phase stability of iron oxide magnetic complexes due to the incident laser. The onset of the hematite phase occurs in the samples with the lower concentrations of epichlorohydrin. This phenomenon appeared on both sample sets. The protection concerning thermal stability may have origin in the residual carbon, produced in the nanoparticles surfaces’ due to the incident laser. This occurs since the reaction of epichlorohydrin with dextran substitutes the hydroxyl groups of the polymer with ether linkages, thus increasing the number of carbon-carbon bonds.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, Programa de Pós-Graduação em Física, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2017-02-02T17:16:43Z No. of bitstreams: 1 2016_ÍtaloSanglardBorelFerraz.pdf: 3538152 bytes, checksum: 515007b54e5463d09153cca29a31ff6d (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-02-08T19:54:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_ÍtaloSanglardBorelFerraz.pdf: 3538152 bytes, checksum: 515007b54e5463d09153cca29a31ff6d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-08T19:54:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_ÍtaloSanglardBorelFerraz.pdf: 3538152 bytes, checksum: 515007b54e5463d09153cca29a31ff6d (MD5) / Ferritas de cobalto (CoFe2O4) têm sido estudados extensivamente nos últimos anos devido a suas notáveis propriedades físicas. Estas propriedades fazem dele um bom candidato para a fabricação de sensores magnéticos, sistemas de carreamento de fármacos, diagnóstico médico, gravação magnética de alta densidade, etc. Suas propriedades magnéticas, que são comuns à maioria das ferritas de estrutura espinélio, são explicadas pela intensa interação de supertroca entre os cátions localizados nos sítios A e B. Assim, pode ser possível ajustar o momento magnético, substituindo os cátions de ferro na estrutura espinélio por algum outro elemento não-magnético, enfraquecendo a interação de supertroca, abrindo a possibilidade de um ajuste magnético fino de maneira a atender a aplicação tecnológica visionada. Um possível bom candidato para substituição é o alumínio. Ele tem zero momento magnético e também a vantagem econômica de baixo custo de aquisição. As ferritas de cobalto-alumínio (CoAlxFe2-xO4) trazem algumas alterações importantes nas propriedades estruturais e magnéticas do CoFe2O4, expandindo as possíveis áreas de aplicação. Neste trabalho, foi utilizado a espectroscopia Mössbauer e Difração de raios X (DRX) para investigar a distribuição de cátions no CoAlxFe2-xO4 sintetizado pelo método de reação de combustão, com teor de Alumínio (x) variando entre 0,00 e 2,00. A estrutura de fase única espinélio foi verificada por DRX e confirmada por espectroscopia de Raman. Os modos Raman foram deslocados para o azul com o aumento no teor de alumínio. Além disso, observou-se que a intensidade dos picos de difração nos padrões de DRX varia em função da distribuição catiônica de alumínio substitucional. Fazendo uso destes resultados foi possível determinar, com ajuda do método de refinamento de Rietveld e da espectroscopia Mössbauer, a distribuição catiônica das amostras de CoAlxFe2-xO4. Além do mais, medidas de magnetização mostraram uma queda geral da magnetização de saturação e magnetização remanescente com o aumento no teor de Alumínio, indicando um enfraquecimento das interações de supertroca. / Cobalt ferrites (CoFe2O4) have been extensively studied in the past few years due to their remarkable physical properties. They have been quoted as one of the best candidates for high density magnetic recording. These properties make it also a good candidate for its use in magnetic sensors, drug delivery systems, medical diagnosis, etc . Their magnetic properties, that are common to most of the spinel ferrite materials, are explained by the super-exchange interactions between A- and B-sites cations. Thus, it may be possible to tune the magnetic moment by replacing the iron cation in the spinel structure by some other non-magnetic element, weakening the super-exchange interaction, opening the possibility of magnetic fine adjustment as the technological application may require. One possible good candidate for substitution is aluminium. It has zero magnetic moment and also the economic advantage of low cost of purchase. The aluminium substituted cobalt ferrites (CoAlxFe2-xO4) brings some important changes in the structural and magnetic properties of CoFe2O4, expanding the fields of possible applications. In this work, we use X-Ray Difraction and Mössbauer spectroscopy to investigate the cation distribution on the CoAlxFe2-xO4 with x varying composition from 0,00 to 2,00 synthesized by combustion reaction method. The formation of a single phase spinel structure was verified by X-ray diffraction (XRD) and confirmed by Raman spectroscopy. The Raman modes were blue-shifted with increase on aluminum content. In addition, it was observed that the intensity of the diffraction peaks changed as the aluminium content distribution was varied. Using those observations it was possible, with the help of the Rietveld refinement method and Mössbauer spectroscopy, to calculate the cation distribution in A- and B-sites of the spinel structure. Also, magnetization measurements showed an overall decay of the saturation magnetization and remanent magnetization with increase in aluminium content, indicating the weakening of the super-exchange interactions.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Pós-Graduação em Nanociência e Nanobiotecnologia, 2018. / Submitted by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-07-18T20:44:47Z No. of bitstreams: 1 2018_MarcoAntoniodeSouza.pdf: 6620992 bytes, checksum: 636bfce176d742c13924ca54658692ad (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-07-20T21:29:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2018_MarcoAntoniodeSouza.pdf: 6620992 bytes, checksum: 636bfce176d742c13924ca54658692ad (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-20T21:29:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2018_MarcoAntoniodeSouza.pdf: 6620992 bytes, checksum: 636bfce176d742c13924ca54658692ad (MD5) Previous issue date: 2018-07-18 / Neste trabalho é proposta uma metodologia para a detecção de metanfetamina (MA) utilizando espectroscopia Raman intensificado por superfície (SERS). A estratégia adotada envolveu o uso de substratos SERS ativos de um filme com nanopartículas de prata dispersas em gel de agarose (AgNPs/Agar) depositadas em lâminas de vidro e alumínio. A MA utilizada para preparar as soluções de trabalho para os estudos SERS foi o sal de cloridrato correspondente. Os resultados de SERS mostraram que o substrato AgNPs / Agar/Al era aquele com uma melhor relação sinal-ruído e MA foi detectada até 10-5 mol/L. Observou-se também que a intensidade SERS da MA variou com a concentração de MA atingindo um valor constante para [MA] > 2,0×10-4 mol/L, sugerindo saturação da superfície. As isotermas de adsorção ((q) vs [MA]) foram obtidas pela expressão I/I0 (I é intensidade de SERS em qualquer concentração de MA e I0 é a intensidade de SERS na concentração de MA de saturação de superfície) para a avaliação da cobertura de superfície (q). Os dados experimentais foram ajustados às isotermas de Langmuir, Frumkin e Freundlich. A análise dos resultados sugeriu que os dados experimentais foram melhor adaptados ao modelo de adsorção de Frumkin. As constantes de adsorção obtidas foram 8,3×103 mol/L e 1,7×104 mol/L, para AgNPs sintetizadas com a adição e sem adição de NaCl, levando a valores de DGads de -22,4 kJ/mol e -24,1 kJ/mol, respectivamente. O substrato AgNPs/Agar/Al também foi identificar MA em uma impressão digital contaminada com uma solução 0,01 mol/L da droga. Os espectros de SERS em diferentes locais da impressão mostraram sinais relativamente altos da MA adsorvida, sugerindo que esta metodologia é promissora para ser aplicada na detecção de outras drogas ou outras substâncias de interesse forense. / In this work a methodology is proposed for the detection of methamphetamine (MA) using surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS). SERS was also used to study the adsorption of MA on SERS-active substrates and to verify the possibility of applying this methodology in the detection of MA in fingerprints. The strategy adopted involved the use of SERS-active substrates as films of silver nanoparticles dispersed in agarose gel (AgNPs/Agar) deposited on glass and aluminum slides. The MA used to prepare the working solutions for the SERS studies was the correspondent hydrochloride salt. It was analyzed by 1H-NMR and its purity was determined as 99.3%. AgNPs/Agar films were obtained with and without the addition of NaCl 0.01 mol.L-1 using citrate as reducing agent. The AgNPs were characterized by transmission electron microscopy (TEM) and the AgNPs/Agar films were characterized by UV-Vis and Raman spectroscopy. The mean diameter of the AgNPs were 13.8 } 6,9 nm and 13.5 } 3,6 nm, for the synthesis with added NaCl and no NaCl added, respectively. The UV-Vis results showed that the maximum absorption of the localized surface plasmon resonances (LSPR) for the AgNPs obtained with added NaCl was observed at 430.5 nm while in the synthesis with no addition of NaCl the LSPR showed a maximum at 426.5 nm. Both SERS substrates presented a strong SERS signal at ca. 240 cm-1, assigned to the Ag-Cl stretching. The SERS results showed that the AgNPs/Agar/Al substrate was the one with better signal-to-noise ratio and MA was detected down to 10-5 mol.L-1. It was also observed that the SERS intensity of MA varies with the MA concentration achieving a constant value for [MA] > 2´10-4 mol.L-1, suggesting surface saturation. Adsorption isotherms (q vs [MA]) were obtained by the expression I/I0 (I is SERS intensity at any MA concentration and I0 is the SERS intensity at the MA concentration of surface saturation) for the evaluation of the surface coverage (q). The experimental data were fitted to Langmuir, Frumkin and Freundlich isotherms. The analysis of the fitting results suggested that the experimental data were best fitted to the Frumkin adsorption model. The obtained adsorption constants were 8.3×103 mol.L-1 and 1.7×104 mol.L-1, for AgNPs synthesized with the addition and no addition of NaCl, leading to DGads values of -22.4 kJ.mol-1 and -24.1 kJ.mol-1, respectively. The AgNPs/Agar/Al substrate was also used to record a finger print contaminated with a 0.01 mol.L-1 MA solution. The SERS spectra of different sites showed relatively high signals of the adsorbed MA, suggesting that this methodology is promising to be applied in the detection of other drugs or other substances of forensic interest.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, 2007. / Submitted by Priscilla Brito Oliveira (priscilla.b.oliveira@gmail.com) on 2009-10-16T17:39:49Z No. of bitstreams: 1 Julio Lemos de Macedo.pdf: 2923335 bytes, checksum: 8debdba904a5526398248cf31564a08a (MD5) / Approved for entry into archive by Luanna Maia(luanna@bce.unb.br) on 2011-01-25T11:40:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Julio Lemos de Macedo.pdf: 2923335 bytes, checksum: 8debdba904a5526398248cf31564a08a (MD5) / Made available in DSpace on 2011-01-25T11:40:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Julio Lemos de Macedo.pdf: 2923335 bytes, checksum: 8debdba904a5526398248cf31564a08a (MD5) Previous issue date: 2007-08-10 / Atualmente, os catalisadores heterogêneos são comumente utilizados na indústria química e se tornaram extremamente importantes para inúmeros processos comerciais. Um dos problemas chave na área de catálise é a determinação de parâmetros de acidez em catalisadores sólidos ácidos e sua correlação com conversão catalítica. Este trabalho envolve o estudo da acidez de zeólitas e heteropoliácidos e sua atividade em reações modelo (transformação do decano e esterificação do ácido oléico). As zeólitas USY e BEA foram caracterizadas por ICP-AES, DRX, TG/DTG/DTA, RMN no estado sólido de 29Si e 27Al, FTIR, DRIFTS e Cal-Ad (calorimetria e adsorção) de piridina em fase líquida. Neste último, um calorímetro isoperibol comercial foi modificado para permitir titulações heterogêneas. Os resultados mostraram que ambas as zeólitas, quando calcinadas a 550 °C, apresentam dois sítios ácidos diferentes. Para a HUSY os dois sítios encontrados são de Brønsted, já para a BEA os sítios mais fortes estão relacionados à acidez de Lewis e os mais fracos de Brønsted. Foi possível mostrar que na zeólita beta os sítios mais fortes de Brønsted, observados em temperatura de ativação mais branda (450 °C), são perdidos a 550 °C. A análise por Cal-Ad permitiu diferenciar famílias de sítios ácidos que são normalmente determinados como um único tipo por outras técnicas. Além disso, obteve-se uma correlação entre parâmetros obtidos por Cal-Ad e TG/DTG. A aplicação dos catalisadores na reação de hidroisomerização-craqueamento do decano mostrou alta atividade para o craqueamento apesar da diferença de força entre as duas zeólitas. A introdução de Pt nas amostras levou a catalisadores mais resistentes à desativação, mas pouco seletivos para isômeros do decano. Correlações lineares entre a conversão do decano e os principais parâmetros de acidez obtidos por Cal-Ad foram obtidas. Para o estudo da reação de esterificação do ácido oléico com etanol desenvolveu-se dois novos métodos, baseados em espectroscopia vibracional e quimiometria, para quantificar a conversão em oleato de etila. Os testes catalíticos mostraram ótimos resultados com os heteropoliácidos, mas as zeólitas se mostraram pouco ativas na reação, provavelmente devido à desativação por moléculas de água ou devido a efeitos estéricos provocados pela formação de dímeros do ácido oléico. ________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Today, heterogeneous catalysts are commonly used in chemical industries and became very important to several commercial processes. A key problem in catalysis is the evaluation of acid parameters in solid acids and their correlation with catalytic activity. This work involves the study of acidity for zeolites and heteropolyacids and their activity in model reactions (decane transformation and oleic acid esterification). Zeolites USY and BEA were characterized by ICP-AES, XRD, TG/DTG/DTA, 29Si and 27Al solid state NMR, FTIR, DRIFTS, and Cal-Ad (calorimetry and adsorption) of liquid phase pyridine. For this last technique, a commercial isoperibol calorimeter was modified to allow heterogeneous titrations. The results showed that both zeolites, when activated at 550 °C, presented two different acid sites. For HUSY, both sites were assigned as Brønsted sites, and for zeolite BEA the stronger sites were related to Lewis acidity and the weaker to Brønsted acidity. It was shown that in zeolite BEA the strongest Brønsted sites, observed at lower activation temperature (450 °C), are lost at 550 °C. Cal-Ad analysis allowed to differentiate acid site families that are normally assigned as one by other techniques. Besides that, a correlation between Cal-Ad and TG/DTG acid parameters was obtained. The application of the catalysts in decane hydroisomerization-cracking reaction showed a high cracking activity despite their acidity differences. The insertion of Pt in the samples leads to catalysts with higher resistance towards deactivation, but less selective for decane isomerization. Linear correlations between decane conversion and Cal-Ad acid parameters were obtained. For the oleic acid esterification reaction, two new methods based on vibrational spectroscopy and chemometrics to quantify ethyl oleate yield were developed. The catalytic tests showed good results for the heteropolyacids, but the zeolites showed poor activity, probably due to deactivation with water molecules or due to steric effects caused by the formation of dimers from oleic acid molecules.

SILVA, Cristiano Balbino da. Estudo das propriedades vibracionais do diterpeno C20H28O4 e da xantoxilina C10H12O4, por espectroscopias FT-Raman, FT-IR e cálculos DFT. 2012. 119 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-10-20T20:04:38Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_cbsilva.pdf: 5017214 bytes, checksum: c710995a46a14065f6d077b27264f5fb (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2015-10-21T20:38:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_cbsilva.pdf: 5017214 bytes, checksum: c710995a46a14065f6d077b27264f5fb (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-21T20:38:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_cbsilva.pdf: 5017214 bytes, checksum: c710995a46a14065f6d077b27264f5fb (MD5) Previous issue date: 2012 / In this work we present results on vibrational properties of two organic substances that are used in popular medicine: diterpene C20H28O4, extracted from Croton argyrophyloides and xanthoxyline C10H12O4), extracted from Croton neptaefollius. In the present work we show Fourier Transform Raman spectroscopy (FT-Raman) measurements, as well as, Fourier Transform infra red (FT-IR) measurements, in order to obtain the vibrational normal modes of the two substances. Ab initio (first principle) calculations through density fuctional theory (DFT) and potential energy distribution (PED) were performed to assign the bands observed in both FT-Raman and FT-IR spectra. For diterpene, additionally, we performed Raman spectroscopy studies at low temperatures, 20 to 300K, in order to investigate evidence of a possible phase transition. However, the Raman spectra do not show significant changes, indicating that the diterpene crystalline structure is stable between 20 to 300K. / Neste trabalho foram estudadas as propriedades vibracionais de duas substâncias orgânicas, extraídas de plantas comumente usadas na medicina popular: o diterpeno C20H28O4, extraído do Croton argyrophylloides e a xantoxilina C10H12O4, extraída do Croton Nepetaefollius. Foram realizadas medidas de espectroscopia Raman por transformada de Fourier (FTRaman) e medidas de infravermelho por transformada de Fourier (FT-IR), para obtenção dos modos normais de vibração das substâncias. Cálculos ab initio (primeiros princípios), usando a Teoria do Funcional de Densidade (DFT, density funcional theory) e de distribuição de energia potencial (PED, Potential Energy Distribuiction), foram realizados para a identificação das bandas presentes nos espectros vibracionais das duas substâncias. Em relação diterpeno, adicionalmente, foram feitas medidas de espalhamento Raman a baixas temperaturas, entre as regiões de 20 e 300K, para investigar indícios de uma possível transição de fase. Os espectros Raman não apresentam mudanças significativas a baixas temperaturas, indicando que a estrutura cristalina do diterpeno é estável entre 20 e 300K.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Nanociências e Nanobiotecnologia, 2014. / Submitted by Larissa Stefane Vieira Rodrigues (larissarodrigues@bce.unb.br) on 2014-10-29T17:08:30Z No. of bitstreams: 1 2014_JulhyanaGuittonMachado.pdf: 5796153 bytes, checksum: da4b77b83f2053b2f7830027ab917b98 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2014-10-29T17:17:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_JulhyanaGuittonMachado.pdf: 5796153 bytes, checksum: da4b77b83f2053b2f7830027ab917b98 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-10-29T17:17:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_JulhyanaGuittonMachado.pdf: 5796153 bytes, checksum: da4b77b83f2053b2f7830027ab917b98 (MD5) / Esse trabalho teve como objetivo a síntese de complexos magnéticos nanoestruturados coloidais formados por nanopartículas de óxido de ferro funcionalizadas com cloridrato de glucosamina. As nanopartículas de óxido de ferro foram sintetizadas por meio da técnica de coprecipitação em meio aquoso, précobertas com ácido cítrico e posteriormente funcionalizadas, por meio de reação de crosslinking, com o cloridrato de glucosamina. A caracterização dos materiais produzidos, sólidos e em suspensões, foi realizada empregando-se as técnicas de espectroscopia Raman, espectroscopia no infravermelho, espalhamento de luz dinâmico, microscopia eletrônica de transmissão e termogravimetria. Os dados de espectroscopia Raman foram utilizados para indicar a fase do óxido de ferro produzido, sendo esta magnetita, enquanto a análise dos espectros obtidos no infravermelho forneceram informações acerca da funcionalização das nanopartículas. A presença da glucosamina na superfície da nanopartícula foi confirmada pela amida formada entre o grupo carboxilato do ácido cítrico e o grupo amina da glucosamina. Em adição, os resultados dos testes da estabilidade coloidal, assim como da citotoxicidade do material mostraram boa estabilidade e alta biocompatibilidade do complexo formado pela nanopartícula de óxido de ferro funcionalizada com glucosamina. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The objective of this study was to produce nanocomposites of iron oxide nanoparticles functionalized with glucosamine. The iron oxide nanoparticles were synthetized via the coprecipitation in aqueous media chemical method. Then, the nanoparticles were coated with citric acid and subsequently functionalized with glucosamine chloride via the crosslinking reaction of NHS/EDC. To characterize the material, various techniques were used. Raman spectroscopy was used to identify the iron oxide phase of the nanoparticles produced, confirming that the nanoparticles are constituted of magnetite. Infrared spectra provided data to study the interaction between the nanoparticles and the different coatings. The carboxylate group from the citric acid coordinated with the iron from the nanoparticle, whereas the amine from the glucosamine created an amide with another carboxylate group from the citric acid, thus, the FT-IR data confirm that the nanoparticles were functionalized with glucosamine. A colloidal stability study in biological solutions (DMEM and PBS) was also made, confirming the stability of the nanocomplexes produced. The MTT assay tested the cytotoxicity of the material produced, which resulted in biocompatibility.

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

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2018-04-11T17:17:48Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_EstudoEspectroscopiaRaman.pdf: 1427523 bytes, checksum: 832a7da86bbdf61144b13e891a1245c7 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2018-05-04T13:52:11Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_EstudoEspectroscopiaRaman.pdf: 1427523 bytes, checksum: 832a7da86bbdf61144b13e891a1245c7 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-04T13:52:11Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_EstudoEspectroscopiaRaman.pdf: 1427523 bytes, checksum: 832a7da86bbdf61144b13e891a1245c7 (MD5) Previous issue date: 1977-07-15 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O clorato de bário monohidratado tem sido, objeto de várias investigações, nos últimos anos. Este cristal pertence ao grupo espacial C2h6 e possui quatro moléculas por célula unitária (1,2). Estudos recentes, utilizando técnicas de ressonância magnéticas nuclear, mostram que o momento do dipolo da molécula de água deste composto, está orientado segundo o eixo b do cristal (3). Este resultado foi confirmado por Kanna et al. (4) através de medidas de constantes dielétricas. Resultados recentes, obtidos com ressonância quadripolar nuclear por H. Vargas (5), mostram que a desidratação do Ba(ClO3)2.H2O, ocorre em dois estágios: o primeiro, está relacionado a criação de núcleos no inicio da desidratação; o segundo estágio, se caracteriza pela formação de continuas regiões de clorato de bário anidro, com o aumento da perda de água. Embora nos últimos anos, algumas tentativas tenham sido feitas, para se entender o mecanismo e as origens do processo da desidratação, pouco se conhece a respeito do clorato de bário anidro Ba (ClO3)2. Ultimamente numerosos resultados tanto experimentais quanto teóricos, tem demonstrado a eficiência da espectroscopia Raman para se obter informações estruturais, em soluções aquosas e em sistemas anídricos fundidos. A maioria desses estudos, tem se concentrado, nas perturbações que sofrem o anion devido aos efeitos de vizinhança. O objetivo deste trabalho, é apresentar novos resultados sobe o processo de desidratação e reidratação do Ba (ClO3)2.H2O utilizando-se várias técnicas: Espectroscopia Raman, difração de raios X, análise termo-gravimétrica, análise termo-diferencial e infravermelho. As informações obtidas, apoiam-se principalmente nas distorções que sofrem o aníon (Cl03) da sua configuração normal e também, nas perturbações dos modos v3 e v4. O espectro Raman do Ba (ClO3)2.H2O, foi investigado a temperatura ambiente em função da concentração da água de cristalização. Paralelamente fizemos um estudo do comportamento do espectro em função da temperatura, onde verificamos que a perda da água de cristalização, devida a elevação de temperatura, produz na amostra, efeitos semelhantes aqueles, observados quando o monocristal é submetido a uma reidratação controlada. O espectro dos modos internos e externos da rede, no Ba (ClO3)2, é marcadamente diferente do observado no monohidratado e muitas das linhas são deslocadas, de uma quantidade considerável, para freqüências mais baixas. A exposição deste trabalho é feita em três capítulos. O capitulo I consiste na descrição da estrutura do Ba (ClO3)2.H2O e na determinação dos fonons opticos deste composto. No capítulo II, apresentamos os resultados experimentais, obtidos com as várias técnicas utilizadas e também, um tratamento isotérmico que foi realizado no composto , para se obter a energia de ativação do processo da desidratação. No capítulo III expomos os resultados obtidos, através da espectroscopia Raman, quando se reidrata controladamente o composto. A seguir, apresentamos as discussões e conclusões.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-03-23T17:48:32Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 5471239 bytes, checksum: 75e65b6389b6e94ee7f496ab984437dd (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-23T17:48:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 5471239 bytes, checksum: 75e65b6389b6e94ee7f496ab984437dd (MD5) Previous issue date: 2016-08-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Filmes finos metálicos nanoestruturados têm despertado considerável interesse devido à sua ca- pacidade de produzir Ressonância de Plasmons de Superfície (SPR), tornando-os versáteis para aplicação em espectroscopia Raman Intensificada por Superfície (SERS). Os metais usados, geralmente, são prata, ouro, cobre e níquel uma vez que a SPR desses metais estão localizados na região do visível. Neste trabalho, foi sintetizado e caracterizado um material híbrido, consti- tuído de nanopartículas de prata ou cobre autossuportadas sobre um substrato vítreo ativo à base de fosfato, para aplicação na espectroscopia SERS. Os precursores das nanoestruturas de prata ou cobre foram introduzidos como íon na composição do vidro (NaH 2 PO 4 -H 3 BO 3 -Al 2 O 3 ), na forma de AgNO 3 ou Cu 2 O, respectivamente. O tamanho e a forma das nanopartículas formadas possuem dependência com a temperatura e o tempo de tratamento térmico. Para verificação da sensibilidade dos substratos vítreos à umidade, medidas de absorção de água foram realizadas em função de várias concentrações de Al 2 O 3 . Os resultados mostraram que os substratos vítreos SERS ativos sintetizados com 15% de Al 2 O 3 não absorvem água e as nanopartículas não são removidas em solução. Usando a molécula cresil-violeta (CV) como molécula teste, foi pos- sível obter uma amplificação da ordem de 10 5 para os substratos vítreos borofosfatos dopado com íons Ag + . Os substratos dopados com íons de cobre foram avaliados quanto a atividade SERS, usando como molécula teste a rodamina B (RB). Estes substratos vítreos SERS ativos exibiram fatores de amplificação SERS (EF) de 10 7 e 10 8 , para as linhas de laser 514,5 nm e 632,8 nm, respectivamente, com uma excelente reprodutibilidade. A rugosidade da superfície dos substratos vítreos com as nanoestruturas de cobre aumenta com o tempo de tratamento tér- mico. A intensidade SERS apresenta a mesma tendência, atingindo um máximo de amplificação para a amostra tratada durante 20 minutos. Para o tratamento durante 30 minutos, nota-se uma diminuição na intensidade. Os processos cinéticos de difusão e adsorção, responsáveis pela formação de auto-arranjos de nanoestruturas de cobre (mounds) sobre superfície dos vidros borofosfatos, foram estudados usando o método Monte Carlo Cinético, implementando uma barreira cinética que aparece quando a partícula executa uma difusão intercamada no modelo Wolf-Villain (WV). Este modelo foi capaz de reproduzir o comportamento da rugosidade em função do tempo de tratamento térmico obtido experimentalmente, medido através do expoente de crescimento β e do expoente dinâmico z. / Nanostructured thin metallic films have attracted considerable interest due to its ability to pro- duce surface plasmon resonance (SPR), making them versatile for surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) applications. A variety of metals are commonly used include silver, gold, copper and nickel since the SPR these metals are located in the visible region. In this work, we were synthesized and characterized a hybrid material, composed of silver or copper nanopar- ticles auto supported onto phosphate based active glass substrate, which are suitable to SERS spectroscopy. The precursors of the silver or copper nanostructures were introduced as ions in the glass composition (NaH 2 PO 4 -H 3 BO 3 -Al 2 O 3 ) as AgNO 3 or Cu 2 O, respectively. The size and shape of the formed nanoparticles have a dependence with the temperature and time of thermal treatment. For check the humidity sensitive of the vitreous substrates, water absorption mea- surements were performed as a function of several Al 2 O 3 concentrations. The results showed that the vitreous substrates SERS active synthesized with 15% Al 2 O 3 do not absorb water and the nanoparticles are not removed in water solution. Using the cresyl violet molecule (CV) in ethanol as the model molecule, was possible to obtain an SERS amplification of 10 5 for vitreous borophosphates substrates doped with silver ions. The substrates doped with copper ions were evaluated for SERS activity, using the rhodamine B (RB) as the model molecule. These vitreous SERS active substrates exhibited SERS enhancement factor (EF) of 10 7 and 10 8 , for laser lines 514,5 nm and 632,8 nm, respectively, with an excellent reproducibility. The surface roughness of the vitreous substrates with copper nanostructures increases with the thermal treatment time. The SERS intensity shows the same tendency, reaching a maximum amplification to the sample treated for 20 minutes. For annealing during 30 minutes, a decrease in intensity is noted. The kinetic processes of diffusion and adsorption, responsible for the formation of copper nanos- tructures self-arrangements (mounds) on the surface of borophosphatos glasses, were studied using the Kinetic Monte Carlo method, implementing a kinetic barrier that appears when the particle performs an interlayer diffusion in Wolf-Villain model (WV). This model was capable of reproduce the behavior of the roughness as a function of the thermal treatment time obtained experimentally, measured by growth exponent β and dynamic exponent z.