Η ρόφηση Eu από υδατικά δ/τα των μικροοργανισμών Saccharomyces cerevisiae, Kluyveromyces marxianus και Debaromyces hansenii μελετήθηκε ως συνάρτηση της θερμοκρασίας ανάπτυξης, της παροχής αέρα κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης και της ηλικίας των κυττάρων. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η εκθετική φάση των κυττάρων και η βέλτιστη θερμοκρασία επιδρούν με τέτοιο τρόπο ώστε να έχουμε μεγαλύτερη ρόφηση μετάλλου, ενώ η παροχή αέρα δεν επηρεάζει σημαντικά τα αποτελέσματα της ρόφησης. / The Eu(III) uptake from aqueous solutions by Saccharomyces cerevisiae, Kluyveromyces marxianus and Debaromyces hansenii was studied as a function of the growth temperature, supply of air flow during the cultivation process and the age of cells. Our results revealed that exponential phase cells and the optimum temperature of growth resulted in a higher metal uptake, while aeration did not have any significant effect on the uptake.

A lack of efficient red luminecscent line emitters which exhibit a high absorption between 400 and 500 nm of the electromagnetical spectrum was the decisive factor to start this work. The invention of the blue LED (light emitting diode) enables the production of white light by combining the blue emitting LED with a yellow emitting phosphor. Advances in chip technology lead to high power LEDs with a power consumption of several watts. Long lifetimes (>50 000 working hours) and their high energy efficiency make them very interesting for the lighting market, but further problems have to be solved for the application in general lighting. A big issue for warm-white LEDs are colour rendering and colour temperature due to the lack of red parts in the spectrum. Another important feature of light sources is a stable colour over time. Therefore the applied converter material has to be chemically and photochemically stable. The chip-phosphor package is operated at working temperatures of about 150 to 200¡C Ð that also should not influence performance of the phosphor material. High absorption at the emission maximum of the LED and a high conversion efficiency (>90%) are important properties for designing a marketable converter material. In this work tungstates were studied due to their high chemical stability and their high alkaline character. Their use as a host lattice for lanthanide ions was investigated. LiLaW2O8 with 50 mol-% and La2W3O12 with 40 mol-% EuIII show the best performance in converting the blue light of the chip with quantum efficiencies of up to 90% at high absorption cross-setctions. Further investigations of temperature behaviour, long term durability under high photon fluxes and their conversion efficiency of the blue emitted to red converted light have to be done to allow a statement about their use in LED applications.

Dans le contexte de l’évaluation de la sûreté d’un stockage de déchets radioactifs en site géologique profond, les réactions de sorption sont un des principaux processus à prendre en compte pour prédire la migration des radionucléides. Ce travail est axé sur deux éléments: l´Eu(III) comme analogue des certains actinides trivalents et le Ni(II) en tant que produit d’activation. La calcite a été choisie comme solide d´étude en tant que composant des argilites du Callovo-Oxfordien. Notre étude combine des expériences de type batch avec des techniques spectroscopiques (SLRT, RBS et MEB-EDXS) pour élucider les mécanismes qui se produisent à l’interface Eu(III) / Ni(II) – calcite. Pour obtenir une meilleure compréhension des systèmes, avant de commencer les expériences de sorption, la chimie en solution de l’Eu(III) et du Ni(II) a été systématiquement étudiée. La calcite a montré une forte rétention de l'Eu(III), quelle que soit la concentration initiale, le temps de contact et la pression partielle de CO2. Ni(II) est également aisément retenu par la calcite, mais la rétention est dépendante de ces deux paramètres. Les résultats de désorption indiquent une réversibilité partielle pour Ni(II). La SLRT a montré l’influence de la concentration et du temps de contact sur l’interaction de l’Eu(III) avec la calcite. Avec l’aide de la RBS et de la MEB/EDX, elle a permis de discriminer entre différents mécanismes tels que la précipitation de surface, la formation de complexes de surface de sphère interne et l'incorporation. La RBS a démontré l'incorporation de l'Eu(III) dans la calcite jusqu’à une profondeur de 250 nm, contrairement au Ni(II) qui lui reste situé en surface. / In the context of the safety assessment of an underground repository for nuclear waste, sorption reactions are one of the main processes to take into account to predict the migration of the radionuclides. This work is focused on two elements: Eu(III) as an analogue of trivalent actinides and Ni(II) as activation product. Calcite was chosen as adsorbent due to its presence in Callovian-Oxfordian argillites. Our study combines batch experiments with spectroscopic techniques (TRLFS, RBS and SEM-EDXS) to elucidate the mechanisms occurring at Eu(III)/Ni(II) calcite interface. To obtain a better understanding on the systems, before starting sorption experiments, aqueous chemistry of Eu(III) and Ni(II) was carefully investigated. Macroscopic results showed a strong retention of Eu(III) on calcite, no matter the initial concentration, contact time and CO2 partial pressure. Ni(II) was also readily sorbed by calcite, but the retention was influenced by contact time and concentration. Time-dependent sorption experiments showed a marked and slow increase of retention upon a long time range (up to 4 months).Desorption results indicated a partly reversible sorption for Ni(II). TRLFS highlighted the influence of initial concentration and contact time on the interaction of Eu(III) with calcite. With the help of RBS and SEM-EDXS, it enabled to discriminate between different mechanisms like surface precipitation, inner-sphere complexation and incorporation. RBS showed incorporation of Eu(III) into calcite up to 250 nm, contrary to Ni(II) which was located at the surface.

Made available in DSpace on 2014-06-12T23:03:37Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo9526_1.pdf: 10435939 bytes, checksum: 5999b540f1487bd08bd32fdc679af9c5 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2004 / Desde a sua concepção em 1994, o modelo SMLC, Sparkle Model for Lanthanide Complexes, tem sido utilizado apenas para o cálculo das geometrias do estado fundamental de complexos de Eu(III). Neste trabalho, aperfeiçoamos em muito este modelo para o íon Eu(III) e iniciamos o procedimento de extensão do mesmo para os outros íons lantanídeos. Desenvolvemos também uma versão do modelo para actinídeos, SMAC/AM1, em particular para o íon Th(IV). No processo de parametrização destes modelos, dois pontos são de fundamental importância: (i) a escolha de um conjunto de treinamento capaz de representar bem o nosso universo de estruturas de complexos e (ii) a escolha de uma função resposta capaz de possibilitar a reprodução satisfatória das propriedades de interesse, que no nosso caso foram comprimentos e ângulos de ligação envolvendo o íon metálico. Na primeira etapa, a escolha certa de um pequeno, mas representativo conjunto de treinamento foi fundamental, pois no processo de parametrização estas estruturas foram calculadas milhares de vezes até que os parâmetros capazes de reproduzir mais exatamente as estruturas cristalográficas fossem encontrados. Por este motivo, realizamos uma análise de agrupamentos hierárquicos para cada íon utilizando todas as estruturas disponíveis no CSD (Cambridge Structural Database 2003). Esta análise resultou, em geral, na classificação das estruturas em sete grupos distintos onde o critério de separação foi o tipo de ligante presente no complexo. Assim, foi possível, para todos os íons parametrizados, escolher um conjunto de treinamento pequeno, mas capaz de representar qualquer tipo de complexo contendo o íon em questão. Na outra etapa, resolvemos adotar uma função resposta em que as propriedades consideradas, no nosso caso distâncias e ângulos de ligação, estivessem intimamente relacionadas com os parâmetros do íon que estávamos buscando. Esta nova função resposta é composta de duas parcelas: a primeira delas é igual ao quadrado da diferença entre as distâncias interatômicas experimentais, Ri exp e calculadas, Ri calc, que envolvem o íon metálico multiplicado por um peso wi e a segunda parcela é a diferença entre os ângulos experimentais, i exp e os calculados, i calc, em que o íon metálico encontra-se no vértice, multiplicada por um peso wj. Durante o procedimento de parametrização para o íon Eu(III), o primeiro dos lantanídeos a ser parametrizado, inúmeros testes foram realizados e cada termo da função resposta foi exaustivamente analisado até que conseguíssemos encontrar um conjunto de parâmetros que tornasse o nosso método realmente robusto. Com o mesmo procedimento utilizado na concepção dos parâmetros do íon Eu(III), parametrizamos os íons Gd(III) e Tb(III) e estendemos a metodologia para actinídeos - Th(IV). Os modelos foram validados de duas formas distintas. A primeira delas foi através de conjuntos testes contendo várias estruturas para cada íon. A outra forma de validação, foi a realização de cálculos ab initio RHF/STO-3G/ECP para sete estruturas representativas de cada um dos grupos obtidos pela análise de agrupamentos. A análise dos resultados obtidos mostrou que para o íon Eu(III) esta nova versão resolveu vários problemas detectados na versão anterior, SMLC II. Dentre os mais importantes estão: (i) a capacidade de predizer, muito bem, estruturas com qualquer tipo de ligante, ao contrário do SMLC II que só era capaz de predizer muito bem estruturas com ligantes do tipo -dicetonas; (ii) correção dos ligantes nitratos, que nas versões anteriores coordenavam-se de forma monodentada ao íon Eu(III) e que nesta nova versão passaram a coordenar-se corretamente (ligante bidentado); (iii) uma melhora razoável na descrição de ligantes pequenos, como água ou isotiocianato. O avanço do modelo SMLC/AM1 para o íon Eu(III) foi de tal forma significativo que nos possibilitou compará-lo com resultados obtidos a partir de metodologias ab initio. O mesmo foi feito para os outros íons lantanídeos e actnídeos estudados. Para o íon európio (III) o erro médio absoluto obtido com o modelo SMLC/AM1 foi de 0,115 Å e a metodologia ab initio RHF/STO-3G/ECP apresentou um erro médio absoluto de 0,123 Å, ou seja, o modelo SMLC/AM1 foi 6% mais exato. Para os íons Gd(III) e Tb(III), o modelo SMLC/AM1 foi, respectivamente, 16% e 31% mais exato que a metodologia ab initio utilizada. No caso do íon actinídeo Th(IV), o erro médio absoluto obtido com o modelo SMAC/AM1 foi de 0,126 Å e a metodologia ab initio utilizada apresentou um erro de 0,113 Å. Neste caso, o modelo SMAC/AM1 ficou a apenas 10% da metodologia RHF/STO-3G/ECP. Com base nos resultados obtidos com este trabalho, podemos então afirmar que os modelos SMLC/AM1 e SMAC/AM1 apresentaram um nível de exatidão comparável ou, em alguns casos, superior ao da metodologia ab initio, RHF/STO-3G/ECP, na predição, tanto das distâncias entre o íon Ln(III) ou Ac(IV) e os átomos que compõem o poliedro de coordenação, como também entre os átomos do poliedro