Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-06-26T13:22:14Z No. of bitstreams: 1 EDUARDO DE MELLO SILVA - TESE (PPGCEMat) 2016.pdf: 5216619 bytes, checksum: 8f7a31431fc1647b163344adf16c2291 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-26T13:22:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EDUARDO DE MELLO SILVA - TESE (PPGCEMat) 2016.pdf: 5216619 bytes, checksum: 8f7a31431fc1647b163344adf16c2291 (MD5) Previous issue date: 2016-02-29 / Capes / O presente trabalho trata da obtenção e caracterização de filmes planos de PEBDL/bentonita com e sem a incorporação de um agente compatibilizante (PE-gMA). Os filmes foram obtidos por extrusão plana e suas propriedades mecânicas, de permeabilidade e térmicas foram avaliadas em função do teor (0 a 5% em massa) e do tipo de carga incorporada. Duas argilas foram utilizadas: a) uma bentonita de origem local (Paraibana) e b) uma argila organofílica comercial importada. A argila paraibana foi purificada e organofilizada antes de ser incorporada à matriz polimérica. As argilas utilizadas foram caracterizadas através da sua capacidade de troca catiônica (CTC), por difração de raios-x (DRX), por espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), análise da composição química por energia dispersiva (EDX), análise granulométrica e por análise termogravimétrica (TGA). Os nanocompósitos obtidos na forma de filmes planos foram caracterizados por DRX, microscopia eletrônica de varredura (MEV), permeabilidade ao vapor de água e aos gases O2 e CO2, propriedades mecânicas, análise termogravimétrica (TGA) e análise da calorimetria exploratória diferencial (DSC). Os filmes de nanocompósitos com compatibilizante apresentaram morfologia intercalada/parcialmente esfoliada e os filmes sem a presença do compatibilizante apresentaram morfologia compatível com a de nanocompósitos intercalados/microcompósitos. Os resultados das propriedades mecânicas mostraram que os filmes preparados com o agente compatibilizante apresentaram propriedades superiores à da matriz pura e às dos outros sistemas preparados. A presença do agente compatibilizante reduziu significativamente a permeabilidade ao vapor de água e a permeabilidade ao gás O2 nos filmes, mas os filmes sem a presença do agente compatibilizante apresentaram aumento desta propriedade quando comparados ao filme de PEBDL puro. As analises térmicas mostraram um aumento discreto da estabilidade térmica para os filmes de nanocompósitos preparados com o agente compatibilizante. / The present work deals with the manufactur and characterization of flat films of LLDPE/bentonite with and without the incorporation of a compatibilizing agent (PE-g-MA). The films were obtained by flat die extrusion and its mechanical, permeability and thermal properties were evaluated in function of clay content (0 to 5% by mass) and clay identity. Two clays were used: a) a local bentonite (from Paraiba) and b) an imported commercial organoclay. The local clay was purified and organophilized before being incorporated into the polymer matrix. The clays were characterized by cation exchange capacity (CEC), x-ray diffraction (XRD), spectroscopy Fourier transform infrared (FTIR), analysis, chemical composition by dispersive energy (EDX), particle size analysis and by thermogravimetric analysis (TG). Nanocomposites obtained as flat films were characterized by XRD, scanning electron microscopy (SEM), water vapor, O2 and CO2 gas permeability, mechanical properties, thermogravimetric analysis (TG) and differential scanning calorimetry (DSC). The nanocomposite films with compatibilizer showed an intercalated/partially exfoliated morphology while the morphology of the films without compatibilizer was compatible with that of intercalated nanocomposites/microcomposites. The mechanical properties of the films prepared with the compatibilizer agent were higher than those of the neat matrix and the other systems prepared. Compatibilizing agent addition significantly reduced water vapor and O2 gas permeability in films, but the films without the presence of the compatibilizer showed an increase of this property when compared to pure LLDPE film. The influence of compatibilizer addition on CO2 permeability was small. Thermal analyzes showed a slight increase of thermal stability for the films of nanocomposites prepared with the compatibilizing agent.

[pt] Este trabalho consiste no estudo de dispositivos eletroluminescentes orgânicos (OLEDs) onde as camadas emissoras de luz são oriundas dos complexos lantanídeos. A estrutura dos OLEDs fabricados é constituida a partir de uma heterojunção de três materiais orgânicos, onde o 1-(3- metilfenil)-1,2,3,4 tetrahidroquinolina-6-carboxialdeido- 1,1 -difenilhidrazona (MTCD) é utilizado como camada transportadora de buracos, o tris(8-hidroxiquinolinolato) de alumínio (III) (Alq3) como camada transportadora de elétrons e como camadas emissoras de luz são utilizados os complexos lantanídeos tipo [TR(TTA)3(TPPO)2], onde TR3+ são o Sm, Eu ou Gd. Foi estudado, também, a possibilidade de utilizar os complexos [Eu(btfa)3bipy] e [Tb(DPM)3] como materiais emissores. As camadas orgânicas foram depositadas termicamente uma após a outra sobre substratos de vidro recobertos por um filme de oxido de estanho e índio (ITO) e no final é depositado um filme de alumínio. A emissão luminosa destes OLEDs contém as transições eletrônicas dos íons de Sm3+ e Eu3+, enquanto que no caso do dispositivo fabricado com o complexo de gadolínio a emissão detectada é devida à eletrofosforescência molecular do ligante TTA. Usando uma mistura dos complexos de Sm e Eu indicada por [SmxEuy(TTA)3(TPPO)2], observamos que é possível controlar a cor da luz emitida através da variação da tensão aplicada ao dispositivo. Na caraterização elétrica encontramos que a curva j-V pode ser descrita pela relação j infinito Vm+1, que corresponde ao modelo de condução elétrica limitada por cargas aprisionadas. Para calcular o gap óptico dos materiais orgânicos foram realizadas medidas de absorção óptica enquanto que utilizando a espectroscopia de fluorescência, foi possível estudar o efeito da irradiação ultravioleta na degradação dos materiais orgânicos utilizados. Com o intuito de melhorar a injeção dos elétrons nos OLEDs, filmes de carbono amorfo (a-C:N e a- SiC:N) foram depositados por pulverização catódica assistida por radiofrequência (rf-sputtering) sobre as camadas orgânicas. A presença do filme de a-C:N incrementa efetivamente a densidade de corrente. Utilizando o modelo de bandas rígidas, é possível demonstrar que isto se deve a uma redução na altura da barreira para a injeção dos elétrons. Como resultado adicional mostramos que os filmes de carbono amorfo apresentam também o fenômeno da eletroluminescência, a temperatura ambiente e para baixos valores da tensão, que os tornam atraentes candidatos para novos dispositivos optoeletrônicos. / [en] In this work, electroluminescent organic devices (OLEDs), where the emitting layers are lanthanide complexes, have been studied. The OLEDs structure was an heterojunction with three organic materials, where the 1-(3-methylphenil)- 1,2,3,4 tetrahydroquinoline-6-carboxyaldehyde-1,1- diphenylhydrazone (MTCD) is used as the hole transporting layer, the tris 8-hydroxyquinoline aluminum (Alq3) as the electron transporting layer, while the lanthanide complexes [TR(TTA)3(TPPO)2], where TR3+ are Sm, Eu or Gd, were used as the emitting layers. Also, the [Eu(btfa)3bipy] and [Tb(DPM)3] complexes was analyzed for a possible emitting layer employment. The organic layers were successively deposited onto glass substrate coated with indium tin oxide film (ITO) with an Al electrode cap layer. Spectral analysis shown that the emitted light correspond to electronic transitions arising from the of Sm3+ and Eu3+ ions, while for the gadolinium complex it is found that the emission corresponds to the molecular electrophosphorescence of the TTA ligand. Using a [SmxEuy (TTA)3(TPPO)2] blend complex, it was shown that is possible to obtain a voltage-controlled emission color OLED. For the majority of the fabricated devices the electrical characterization shown that the j-V curve can be described by the j infinit Vm+1 relation, that correspond to a trapped- charge-limited (TCL) conduction model. Optical absorption measurement were performed in order to calculate the optical band gap and through the fluorescence spectroscopy the effect of ultraviolet irradiation in the degradation of the organic materials have been also studied. Finally, in order to increase the electron injection in the fabricated devices, amorphous carbon films (a-C:N and a-SiC:N), were deposited by sputtering onto organic layer, just before the Al electrode. It was found that the presence of the a-C:N layer increases the current density. This fact can be explained by using the rigid band model that shows a barrier height reduction for the electron injection when the a-C:N layer is introduced between the Alq3 and the Al. Furthermore, it was also shown that these particular amorphous carbon films present themselves the electroluminescence phenomena at room temperature and with low voltages, which opens new possibilities for their applications in novel optoelectronic devices.

Orientador: José Roberto Ribeiro Bortoleto / Banca: Marystela Ferreira / Banca: Paulo Barbeitas Miranda / Resumo: O objetivo deste trabalho foi o estudo da modificação das propriedades estrutural, química e óptica da superfície de certos polímeros comerciais através do emprego das técnicas de Imersão em Plasmas (IP) e Implantação Iônica por Imersão em Plasmas (IIIP). Os polímeros investigados foram o policloreto de vinila (PVC) e o politereftalato de etila (PET). Foram empregados plasmas de hexafluoreto de enxofre ('SF IND. 6') como fonte de flúor, uma vez que, a fluoração de uma superfície tende a aumentar o seu caráter hidrofóbico. Por outro lado, investigou-se o efeito da composição do plasma, através de tratamentos com plasmas de nitrogênio ('N IND. 2'). Além disso, plasmas da mistura 'SF IND. 6/Isopropanol e 'N IND. 2'/Isopropanol, foram empregados para formar um filme fino sobre a superfície dos substratos tratados. Por fim, este trabalho contemplou ainda a investigação da morfologia superficial em escala nanométrica e as características de transparência à luz visível. As medidas de ângulo de contato indicaram que a deposição a plasma convencional (IP) aumenta consideravelmente os valores de ângulos de contato das amostras de PET e PVC para potências de descarga de RF até 100 W mediante o emprego de plasmas de 'SF IND. 6'. Neste caso, o maior valor de ângulo de contato foi de 140º. Por outro lado, a técnica de IIIP ocasiona uma diminuição nos valores de ângulo de contato mesmo em plasmas contendo flúor. Nesse caso, o menor valor de ângulo de contato observado foi de 18º. Vale ressaltar que a alteração seletiva na molhabilidade dos polímeros ocorreu sem alteração significativa na transparência óptica dos mesmos. Através das medidas de microbalança, observou-se que uma taxa de crescimento linear de 2,96nm/min. / Abstract: The aim of this work was to study the modification of the structural, chemical and optical properties, on the surfaces of certain commercial polymers, produced by plasma immersion (PI) and plasma immersion ion implantation (IIIP). Polymers investigated include polyvinyl chloride and polyethylene terephthalate. Plasmas of sulfur hexafluoride ('SF IND. 6') were employed as source of fluoride, since surface fluorination increases the hydrophobic behavior of polymers. However, the effects of plasma composition were investigated by treatments using nitrogen. Plasmas of 'SF IND. 6/Isopropyl alcohol and of 'N IND. 2'/Isopropyl alcohol were also employed to deposit a thin film onto the surface of treated samples. Finally, nanoscale surface morphology and the transmission of visible light were studied. Contact angle measurements showed that PI considerably increased the contact angle values of PET and PVC, for RF powers up to 100 W. In this case, the highest values of contact angle was 140º. On the other hand, PIII technique decreased the contact angles, even fluorine containing plasmas. In this case, the smallest value of contact angle was 18º. It is noteworthy that the selective alteration in the wettability of the polymers of the occured without significant change in the optical transparency of them. Microbalance measurements calculated resulted in a linear rate of growth. Finally, measurements by perfilometry resulted in a linear rate of growth of 2.96nm per minute. / Mestre

Orientador: José Roberto Ribeiro Bortoleto / Banca: Sukarno Olavo Ferreira / Banca: Carlos Alberto Rodrigues Anjos / Banca: Maristela Ferreira / Banca: Elidiane Cipriano Rangel / Resumo: O policloreto de Vinila (PVC), Polietileno Tereftalato (PET) e o Polietileno (PE) têm sido os polímeros com amior aplicação para fabricação de embalagens de alimentos e também os mais reciclados atualmente, em todo o mundo. Muitas investigações são necessárias para identificar alternativas que propiciam um fim tecnológico ao plástico reclicado, contribuindo para a preservação ambiental. Como alternativa, destacam-se os Tratamentos a plasma para modificação de superfícies, pelo baixo custo, rapidez, flexibilidade e reprodutividade dos experimentos. Também podem ser dimensionados para produção em larga escala. Diante de tais possibilidades, a proposta foi investigar o efeito de três metodologias distintas de plasma: (i) a exposição a plasma de baixa energia, denominada Imersão em Plasma (IP); (ii) a implantação Iônica por Imersão em Plasma (IIIP); (iii) a deposição de filmes finos pela técnica de Magnetron-Sputerring (MS) nas propriedades superficiais do PVC, PET, e do PE. No primeiro procedimento (IP), investigou-se o efeito composição química, potência de descarga elétrica da fonte de excitação do plasma (radiofrequência), pressão dos gases hexafluoreto de enxofre (SF6) ou nitrogênio (n2), e o tempo de tratamento nas propriedades físico-químicas de superfície de PVC, PET e PE. Nos tratamentos pela técnica de IIIP, investigou-se o efeito do tempo de ciclo da fonte de alta tensão, a voltagem da fonte de alta tensão e o tempo de tratamento nas propriedades físico-químicas de superfície do PET e PE, utilizando-se os mesmos gases. Já pela técnica de MS, filmes finos de Óxido e Titânio (TiO2) foram obtidos e analisados variando-se a proporção de gases Argônio e Oxigênio, a potência de descarga elétrica da fonte, a pressão total de gases na câmara e a voltagem aplicada. O grau de molhabilidade das amostras via ângulo de contato, foi medido pelo método da gota séssil. A rugosidade... / Abstract: Polyvinychroride (PVC), Polyethylene Teraphthalate (PET) and Polyethylene (PE) are the polymers mos frequently applied in food packaging and, are also amoung the most recycled plastics in the world. Many investigations are necessary to identify alternatives that provide uses for the recycled plastic technology to reduce the consumption of virgin material, thus reducing waste and preverving the environment. It is worth noting that some physicochemical modification techniques of the surface of these materials have been used with partial success. An alternative to these, are the plasma treatments for surface modification, which are cheap, rapid and have good reproducibility. The plasma procedures can also be readly scaled-up. Given these possibilities, the purpose of this study was to investigate the effect of three different plasma methodologies: (i) exposure to low energy plasmas, called Plasma Immersion (PI): (ii) plasma immersion ion implantation (PIII); (iii) thin film deposition by magnetron-sputering (MS), on the surface properties of PVC, PET and PE. For the first procedure (PI), the effects of gas employed, sulfur hexafluoride (SF6) or nitrogen (N2), electrical discharge power of the plasma excitation source (radio frequency) and treatment time were studied on the physico-chemical properties of the surface of the PVC, PET and PE. In treatments using PIII, the effects of the magnitude and cycle time of the applied voltage, and the treatment time one the physical-chemical properties of the surface of PET and PE, were investigated. Using Magnetron-Sputtering (MS) technique, thin films of titanium oxide (TiO2) were obtained by varying the proportion of argon and oxygen gases in the vacuum chamber, the electric discharge of power source. the total gas pressure in the chamber and the applied voltage. Suface wetting properties, morphology and transparency to visible light were obtained immediately after the films from the reactor. The... / Doutor

?rea de Concentra??o: Qu?mica Anal?tica. / Submitted by Rodrigo Martins Cruz (rodrigo.cruz@ufvjm.edu.br) on 2016-01-06T16:39:24Z No. of bitstreams: 2 catia_da_cruz_santos.pdf: 3231163 bytes, checksum: 02f6b9329a3b1f0bfb3aba6cc16a3ef7 (MD5) license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) / Approved for entry into archive by Rodrigo Martins Cruz (rodrigo.cruz@ufvjm.edu.br) on 2016-01-07T11:55:17Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) catia_da_cruz_santos.pdf: 3231163 bytes, checksum: 02f6b9329a3b1f0bfb3aba6cc16a3ef7 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-07T11:55:17Z (GMT). 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Associado a este estudo, foi investigado a imobiliza??o de pequenos fragmentos de DNA (oligonucleot?deos), observando a atua??o da plataforma funcionalizada na resposta do biossensor em rela??o ? detec??o dos oligonucleot?deos, bem como avalia??o do reconhecimento do evento de hibridiza??o, com o alvo complementar. Para a VC, os EG foram modificados com 100 ciclos consecutivos de potencial, em velocidade de varredura de 50 mV/s, na faixa de potencial de +0,00 a +1,20 V, enquanto que na CA, os EG foram modificados nos potenciais de +0,95 V; +1,05 V e +1,15 V, onde tempo de polimeriza??o foi investigado em 4800 segundos e 2400 segundos. Observou-se que dentre os tr?s potenciais pr?-estabelecidos, o que apresentou maior eletroatividade, foi no eletrodo modificado ? +1,05 V, seguido dos potenciais de +1,15 V e +0,95 V, respectivamente. Para o filme formado em +0,95 V, h? um ligeiro aumento da corrente na atividade do par redox, sendo tamb?m observado que um maior deslocamento de potencial e corrente, ocorreu para o eletrodo modificado em +1,05 V seguido do potencial +1,15 V. A atividade eletroqu?mica dos filmes polim?ricos ? praticamente da mesma magnitude quando a eletropolimeriza??o por CA, ocorre a 4800 segundos e 2400 segundos. O eletrodo que apresentou as melhores respostas para imobiliza??o e detec??o das bases p?ricas, guanina e adenina, foi o eletrodo modificado por VC, seguido do eletrodo modificado no potencial de +1,05 V, uma vez que mostrou-se maiores amplitudes nos valores de corrente de pico an?dica (Ipa) dentre os potenciais constantes. Os filmes formados a 2400 segundos apresentam menor sensibilidade para a imobiliza??o e detec??o da guanina, biomarcador. Medidas de espectroscopia de imped?ncia eletroqu?mica (EIE) mostraram maior resist?ncia ? transfer?ncia de carga (Rtc) para o eletrodo modificado no potencial +1,05 V, seguido do eletrodo modificado por VC. Imagens de microscopia eletr?nica de varredura (MEV) mostraram que em todos os casos n?o h? total recobrimento da superf?cie do EG. Para o poli(4-ABA) eletropolimerizado por VC, as imagens de MEV mostraram morfologia completamente distinta, pois se observa uma maior cobertura da superf?cie do grafite, quando comparado aos filmes polim?ricos formados por CA. ? n?tido que para os filmes formados a 4800 segundos, h? maior presen?a de material depositada para a plataforma desenvolvida em +1,05 V. A plataforma Poli(4-ABA)/EG mostrou-se eficiente e sens?vel para a imobiliza??o do oligonucleot?deo (poliGA), bem como a detec??o do evento de hibridiza??o com o oligonucleot?deo complementar (poliCT). A ssDNA apresentou melhor afinidade pelo azul de metileno (AM) devido aos pares de bases da guanina presentes na sonda, comparada a dsDNA, onde a forma??o do h?brido diminui o acesso de intercala??o do azul de metileno (AM) ?s bases guanina, enquanto que a resposta eletroqu?mica do brometo de et?dio (BE) foi melhor observada na dsDNA. Estudos da imobiliza??o do pept?deo DD K, com o alvo espec?fico (fosfolip?deo POPC), e o alvo n?o espec?fico (fosfolip?deo POPC + colesterol), mostraram-se bastante promissores. A imobiliza??o do pept?deo sobre o poli(4-ABA) n?o gerou grandes altera??es no perfil dos espectros de EIE. Foi poss?vel observar uma semelhan?a entre os diagramas de Bode para as medidas da sonda e da sonda + alvo espec?fico devido ? forte intera??o existente entre pept?deo/LUVs sem colesterol. Contudo, para o eletrodo contendo a sonda + alvo n?o espec?fico (LUVs com colesterol), o espectro foi alterado. Tais resultados indicam promissora aplica??o da plataforma desenvolvida no reconhecimento de alvos biol?gicos, bem como o desenvolvimento de biossensores. / Disserta??o (Mestrado) ? Programa de P?s-Gradua??o em Qu?mica, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, 2014. / ABSTRACT The electropolymerization of 4-aminobenzoic acid (4-ABA) on graphite electrodes (GE) was investigated for the development of electrochemically functionalized platforms applied in the immobilization of biomolecules. The electrogeneration of 4-ABA was carried out in perchloric acid solutions using cyclic voltammetry (CV) and chronoamperometry (CA) techniques. In the case of CV studies, the GEs were modified by applying 100 consecutive potential cycles, while in the case of CA studies the electrodes were modified at different potentials (E/V vs. Ag/AgCl): +0.95, +1.05 and +1.15. The modified GEs were characterized using CV and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) techniques in HClO4 solutions in the presence and absence of the ferricyanide/ferrocyanide redox couple (redox probe). Scanning electron microscopy (SEM) was used for morphological characterization. In case of CA, the best electrochemical activities for the electropolymerization reaction were verified at +1.05 V > +1.15 V > +0.95 V. The poly(4-ABA) platforms were investigated for the immobilization and direct detection of purine bases (adenine and guanine), where the higher values of the anodic peak current (Ip,a) were observed for the transducers electroformed using CV. For immobilization of oligonucleotides poly(GA) and recognition of hybridization event with the complementary target poly(CT), methylene blue (MB) and ethidium bromide (EB) were used as indicator and intercalator, respectively. MB was reduced at ?0.26 V resulting in the cathodic peak current (Ip,c) for the ssDNA, while in the case of EB the oxidation was observed at +0.58 V thus resulting in the higher values of Ip,a for the dsDNA. The platforms were also evaluated for immobilization of the DD K peptide, whose antibacterial activity and biological recognition were verified using the complementary (phospholipid 1- palmitoyl - 2 - oleoyl phosphatidylcholine - POPC) and non-complementary (phospholipid POPC + cholesterol) targets. The recognition mechanism was monitored using impedance measurements, where it was verified a good interaction of the peptide DD K with the POPC mimetic membrane. In addition, the interaction was affected by the presence of cholesterol, thus revealing that the use of poly(4-ABA) platforms is very promising for the development of biosensors.

Submitted by Jos? Henrique Henrique (jose.neves@ufvjm.edu.br) on 2017-07-31T19:16:12Z No. of bitstreams: 2 thiago_coimbra_pimenta.pdf: 3361101 bytes, checksum: 026e379b14e8e90fdfd54a1c94b5e25d (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Rodrigo Martins Cruz (rodrigo.cruz@ufvjm.edu.br) on 2017-08-14T15:21:20Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) thiago_coimbra_pimenta.pdf: 3361101 bytes, checksum: 026e379b14e8e90fdfd54a1c94b5e25d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-14T15:21:20Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) thiago_coimbra_pimenta.pdf: 3361101 bytes, checksum: 026e379b14e8e90fdfd54a1c94b5e25d (MD5) Previous issue date: 2017 / A Dengue ? uma doen?a infecciosa viral de transmiss?o vetorial pelo mosquito Aedes aegypti, cujo controle tem se mostrado de solu??o complexa. Al?m disso, o diagn?stico cl?nico ? dif?cil de ser realizado, principalmente na fase aguda da doen?a, em que os sintomas s?o muito similares aos de outras infec??es febris agudas, e por essa raz?o o desenvolvimento de m?todos de detec??o mais efetivos para o seu controle, ganha relev?ncia. M?todos moleculares est?o sendo cada vez mais utilizados para o diagn?stico precoce por serem mais r?pidos e sens?veis. Nesse sentido, o uso de biossensores ganha relev?ncia por serem dispositivos vers?teis, de f?cil constru??o e utiliza??o, sens?veis e seletivos. Combinado com o uso de pol?meros modificadores da superf?cie transdutora, o que favorece a etapa de imobiliza??o das biomol?culas, os biodispositivos assim constru?dos se mostram mais sens?veis devido ? compatibilidade das caracter?sticas do elemento biol?gico e do filme polim?rico. Desta forma, este trabalho visou desenvolver um imunossensor impedim?trico para diagn?stico de Dengue utilizando eletrodos impressos de grafite (EI) funcionalizados com filmes polim?ricos derivados do ?cido 4-aminofenilac?tico (4-AFA). O imunossensor baseou-se na intera??o espec?fica entre o ant?geno da Dengue, a prote?na NS1, e os anticorpos anti-NS1. No estudo de caracteriza??o por voltametria c?clica (VC) da plataforma funcionalizada, observou-se que o filme polim?rico formado apresentou dois picos de oxida??o em +0,17 e +0,35 V em meio de solu??o de ?cido sulf?rico 0,50 M, o que mostra sua adsor??o e eletroatividade na superf?cie do eletrodo. Medidas de espectroscopia de imped?ncia eletroqu?mica (EIE) mostraram maior resist?ncia ? transfer?ncia eletr?nica do EI modificado com o filme polim?rico quando comparado ao EI sem modifica??o, corroborando o estudo anterior. Para o estudo de melhor concentra??o de NS1 para imobiliza??o, verificou-se que 1,00 ng/mL apresentou melhor sinal anal?tico, devido ? diminui??o nas intera??es que ocorre entre os ant?genos. O tempo de imunorrea??o entre ant?geno (Ag) e anticorpo (Ac) tamb?m foi estudado, no qual observou-se que o tempo ideal para que ocorra a imunocomplexa??o foi de 20 minutos. Em seguida, foi realizado estudo de dilui??o dos soros positivos e negativos por EIE, no qual foi poss?vel observar, para o soro positivo, que quanto mais dilu?do o soro maior foi o valor de Rct encontrado. O soro negativo tamb?m apresentou sinal anal?tico, provavelmente devido ? presen?a de anticorpos n?o espec?ficos, por?m, o sinal gerado apresentou valores mais pr?ximos do sinal da NS1, mostrando a seletividade da plataforma proposta. O estudo foi repetido em eletrodo sem modifica??o a fim de verifica a import?ncia do filme polim?rico na constru??o do biossensor. Observou-se que quando a NS1 ? imobilizada ao eletrodo n?o modificado, o Rct aumento muito pouco quando comparado ao eletrodo modificado com o filme derivado do 4-AFA, o que mostra a efici?ncia e sensibilidade da plataforma proposta. / Disserta??o (Mestrado) ? Programa de P?s-Gradua??o em Qu?mica, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, 2017. / Dengue is a viral infectious disease transmitted by the Aedes aegypti mosquito, whose control has shown a complex solution. In addition, the clinical diagnosis is difficult to perform, especially in the acute phase of the disease, in which the symptoms are very similar to other acute febrile infections, and for this reason the development of more effective detection methods for its control gains relevance. Molecular methods are being increasingly used for early diagnosis because they are faster and more sensitive. In this sense, the use of biosensors gains relevance because they are versatile devices, of easy construction and use, sensitive and selective. Combined with the use of transducing surface modifying polymers, which favors a stage of immobilization of the biomolecules, the biodevices constructed in this way are more sensitive due to the compatibility of the biological element characteristics and the polymer film. Thus, this work aimed to develop an impedimetric immunosensor to Dengue diagnose using screen-printed electrode (SPE) functionalized with polymer films derived from 4-aminophenylacetic acid (4-APA). The immunosensor was based on the specific interaction between Dengue antigen, NS1 protein, and anti-NS1 antibodies, IgG e IgM. In characterization study by cyclic voltammetry (CV) of the functionalized platform, it has been observed that the polymer film shown two oxidation peaks in +0.17 and +0.35 V in 0,5 M sulfuric acid solution medium, which shows its adsorption and electroactivity at the SPE surface. Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) measurements has shown a higher charge transfer resistance to the polymer film modified SPE when compared to the non-modified SPE, corroborating the previous study. For the study of NS1 best concentration to immobilization, it has been verified that 1,00 ng/mL presented better analytical signal, due to the decrease of the interactions that occur between the antigens. Immunoreaction time between antigens (Ag) and antibody (Ab) has also been studied, in which it has been observed that the ideal time for immunocomplexation was 20 minutes. Afterwards, a positive and negative sera dilution study was carried out by EIE, in which it has been possible to observe, for the positive serum, that the more diluted the serum the greater the Rct found. The negative serum also presented analytical signal, probably due to the presence of non-specific antibodies, however, the generated signal presented values closer to the NS1 signal, showing the selectivity of the proposed platform. The study was repeated in electrode without modification in order to verify the importance of the polymeric film in the biosensor construction. It was observed that when NS1 is immobilized to the non-modified electrode, Rct increases very little when compared to the 4-AFA derived film modified electrode, which shows the efficiency and sensitivity of the proposed platform.

Submitted by Milena Kowalczuk Manosso Amorim (milenamanosso@gmail.com) on 2018-09-10T23:00:08Z No. of bitstreams: 1 versão repositorio 10-09.pdf: 2679208 bytes, checksum: 1f7039ea349763e1a7142ce20ee9a3de (MD5) / Approved for entry into archive by Lucilene Cordeiro da Silva Messias null (lubiblio@bauru.unesp.br) on 2018-09-11T16:47:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 amorim_mkm_me_bauru.pdf: 2679208 bytes, checksum: 1f7039ea349763e1a7142ce20ee9a3de (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-11T16:47:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 amorim_mkm_me_bauru.pdf: 2679208 bytes, checksum: 1f7039ea349763e1a7142ce20ee9a3de (MD5) Previous issue date: 2018-07-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este trabalho investiga os efeitos de tratamento a plasma frio em polímeros convencionais, polipropileno e poliestireno, e em filme amorfo do tipo a-C-H, produzido através de Deposição Química de Vapor Assistida por Plasma (PECVD). Após etapas preliminares de escolha de gás e tempo a serem utilizados, as amostras foram tratadas em plasma de hexafluoreto de enxofre (SF6) em cinco diferentes potências e cinco diferentes pressões, totalizando 25 condições para cada substrato. As superfícies foram caracterizadas por goniometria, perfilometria, Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia de Raios-X por Energia Dispersiva (EDS) e Espectroscopia de Fotoelétrons Excitados por Raios-X (XPS). Assim, foram examinados ângulo de contato, rugosidade, estrutura química, morfologia, composição química e composição química da superfície, respectivamente. O tratamento com SF6 aumenta a característica hidrofóbica dos três materiais, possivelmente devido à incorporação de flúor nas superfícies. A combinação de potência e pressão que promoveu aumento mais significativo em ϴ variou para cada material: 80 W e 80 mTorr para o filme amorfo, aumentando de 60,6° para 111,1° nestas condições, 20 W e 40 mTorr para o polipropileno, aumentando de 81,8° para 119° e 100 W e 60 mTorr para o poliestireno, aumentando de 74° para 95°. As análises por XPS indicaram a presença de flúor após os tratamentos com plasmas de SF6, mostrando um aumento da razão F/C de 0 para todas as amostras não tratadas para 0,03 para o filme amorfo tratado, 0,14 para o polipropileno tratado, e 0,60 para o poliestireno tratado. / The present work investigates the effects of plasma treatment on conventional polymers, polypropylene and polystyrene, and on amorphous hydrogenated carbon, a-C-H, obtained by Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition, (PECVD). After preliminary studies to establish the plasma gas and treatment times, samples were treated in sulphur hexafluoride (SF6) plasmas at five different powers and five different pressures. Surfaces were characterized by goniometry, profilometry, Fourier Transform Infrared Spectrometry, Scanning Electron Microscopy (SEM), EnergyDispersive X-ray Spectroscopy (EDS) and X-Ray Photoelectron Spectroscopy (XPS). Thus, contact angle, roughness, chemical structure, morphology, chemical composition and surface chemical composition were examined. Results show that SF6 treatments increase the hydrophobicity of the three substrates, possibly due to the surface incorporation of fluorine. The power and pressure combinations that caused the greatest improvements in ϴ were as follows: 80 W and 80 mTorr for the amorphous film, resulting in an increase from 60.6° to 111.11°; 20 W and 40 mTorr for polypropylene, resulting in an increase from 81,8° to 119°; 100 W and 60 mTorr for polystyrene, resulting in an increase from 74° to 95°. The presence of fluorine following the SF6 plasma treatments was confirmed by the XPS analyses, which showed that F/C increased from 0 for all the untreated samples to 0,03 on treated amorphous films, to 0,14 on treated polypropylene, and to 0,60 on treated polystyrene.

Dans ce mémoire, nous présentons le développement de détecteurs thermiques non refroidis de type pyroélectrique à base de films minces amorphes d'YBaCuO semi-conducteur pour des applications en imagerie infrarouge et térahertz. En première partie, nous étudions la composition et les propriétés optiques des films d'YBaCuO semi-conducteur. Nous avons montré par XPS l'existence d'un mélange entre plusieurs phases et nous avons déterminé la composition de la couche de contamination en surface d'YBaCuO, ainsi que le travail de sortie d'YBaCuO par UPS. Nous avons extrait l'indice de réfraction et le coefficient d'absorption sur une gamme de longueur d'ondes allant de l'ultraviolet à l'infrarouge proche ; nous avons aussi déterminé les valeurs des gaps optiques que nous avons corrélés à la structure granulaire des films d'YBaCuO. En seconde partie, nous étudions le comportement en transport électrique et la réponse optique de détecteurs pyroélectriques fabriqués à partir de ces films d'YBaCuO semi-conducteur. Le contact électrique entre YBaCuO et les plots métalliques peut être ohmique ou redresseur. Des mesures de résistivité en fonction de la température ont montré que la conduction électrique s'opère préférentiellement par sauts à distance variable des porteurs autour du niveau de Fermi. Les réponses à température ambiante des détecteurs dans l'infrarouge proche ont révélé - en fonction de la fréquence de modulation - un comportement de type passe-bande attribué à l'effet pyroélectrique, qui a pu être interprété par un modèle analytique. Les performances en termes de détectivité (1E9 cm.Hz^0,5/W) et de constante de temps (quelques microsecondes) se situent à l'état de l'art. / In this manuscript, we are presenting the development of uncooled thermal sensors of the pyroelectric type, based on thin films of amorphous YBaCuO semiconductor, for applications in terahertz and infrared imaging. In a first part, we discuss the composition and optical properties of the YBaCuO semiconducting films. By X-ray photoelectron spectroscopy, we show the existence of a mixture of several phases and deduce the composition of the YBaCuO surface contamination layer; by ultraviolet photoelectron spectroscopy, we determine the YBaCuO work function. By optical spectroscopy, we then extract the refractive index and the absorption coefficient over a range of wavelengths spanning from ultraviolet to the near infrared. We also determine the values of optical gaps that we have correlated with the granular structure of the YBaCuO films at the micro and nanoscales. In a second part, we study the electrical transport behavior and optical response of pyroelectric detectors made from these amorphous YBaCuO thin films. The electrical contact between YBaCuO and the metal connections can be ohmic as well as rectifying. Resistivity measurements as a function of temperature show that the electric conduction is preferentially dominated by variable distance hopping of the carriers around the Fermi level. The response of the sensors in the near infrared - as a function of the modulation frequency of the source - reveal at room temperature a band-pass type behavior attributed to the pyroelectric effect, which could be interpreted by an analytical model. The device performance in terms of detectivity (1E9 cm.Hz^0.5/W) and time constant (a few microseconds) are at the state of the art.

O acoplamento de radiação óptica em sistemas multicamadas tem sido objeto de diversas pesquisas, não somente acadêmicas, mas também para aplicações industriais, tanto na área de sensores ópticos, como na de processadores ópticos e na de comunicações ópticas. Existe uma variedade de técnicas que são exploradas nestes estudos. Nesta tese, focalizamos nossa atenção no acoplamento de radiação laser ou mesmo de luz branca incoerente a um filme tipo multicamadas e estudamos os mecanismos físicos que governam as reflexões e as perdas por absorção nas multicamadas, efeitos que normalmente não parecem quando a incidência ocorre diretamente do ar para o filme. A técnica que exploramos é conhecida como reflexão interna total atenuada, ATR. A presença de um filme fino metálico permite o estudo experimental de plasmons de superfície e do acoplamento a modos guiados do sistema multicamadas. Além dos estudos experimentais, apresentamos um cálculo teórico iterativo para a refletividade dos filmes do tipo multicamadas para um número qualquer de camadas, que apresenta vantagens computacionais no ajuste dos dados experimentais ou em simulações. Esta contribuição não necessita as aproximações encontradas em um grande número de trabalhos que envolvem sistemas mais simples. Apresentamos também o cálculo do fluxo de energia dentro de cada camada individual do sistema, o que nos permite determinar o tipo de modo acoplado e a sua localização. O método foi aplicado a diversos sistemas, quando uma das camadas foi modificada. Estes estudos foram realizados como função do ângulo de incidência e do comprimento de onda da radiação incidente para uma variedade de sistemas multicamadas. Nossa simulação teórica se mostra bastante adequada e útil para a projeção de sistemas multicamadas complexos com camadas metálicas e dielétricas para sensores óticos.

Neste trabalho é apresentada a caracterização de amostras de filmes finos granulares de Fe- Al2O3, obtidas por evaporação em ultra alto vácuo. Duas amostras com composições diferentes foram obtidas. A espectroscopia de Espalhamento de Rutherford (Rutherford Backscattering Spectroscopy - RBS) foi utilizada para determinar a fração volumétrica de metal e a espessura das amostras, cujos valores obtidos foram 43% e 34% respectivamente. A morfologia das amostras foi investigada por difração de raios-x a qual mostrou a existência de grãos de ferro com 30Å de diâmetro e orientação cristalina preferencial (110) embebidos em uma matriz amorfa de Al2O3. As medidas de magnetização também mostraram que as duas amostras apresentavam uma distribuição de tamanhos de grão de ferro com valor médio de 24Å, estando de acordo com os resultados obtidos por difração de raios-x. A magneto-resistência observada em temperatura ambiente pode ser explicada pelo tunelamento dependente de spin dos elétrons de condução entre os grãos de ferro. Os resultados das medidas de RxT e IxV mostraram que o principal mecanismo de transporte foi o tunelamento termicamente ativado, o que está de acordo com a teoria apresentada por Abeles.