Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Medicina, 2008. / Submitted by Diogo Trindade Fóis (diogo_fois@hotmail.com) on 2009-09-10T11:36:03Z No. of bitstreams: 1 Dissert_DanielleLimaGuedesPeixoto.pdf: 1364870 bytes, checksum: 91207aa0f65190b6162922c07e85e9b7 (MD5) / Approved for entry into archive by Luanna Maia(luanna@bce.unb.br) on 2009-10-01T13:52:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissert_DanielleLimaGuedesPeixoto.pdf: 1364870 bytes, checksum: 91207aa0f65190b6162922c07e85e9b7 (MD5) / Made available in DSpace on 2009-10-01T13:52:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissert_DanielleLimaGuedesPeixoto.pdf: 1364870 bytes, checksum: 91207aa0f65190b6162922c07e85e9b7 (MD5) Previous issue date: 2008 / Os materiais magnéticos têm despertado crescente interesse na área biomédica. Dentre eles, fluidos magnéticos (FM) ou magnetolipossomas (ML) constituídos a partir de nanopartículas magnéticas (NPM) têm sido propostos como carreadores de drogas, para separação de células, diagnóstico in vitro ou in vivo e para o tratamento de diversas patologias, entre as quais a Pbmicose, doença com acometimento pulmonar grave. A anfotericina B é um antifúngico útil no tratamento da Pbmicose, mas gera nefrotoxicidade e requer longo período de tratamento, fatores que levam o paciente a interromper o tratamento. NPM recobertas com ácido dimercaptossuccínico (DMSA) tendem a se acumular no pulmão, e foram associadas com a Anfotericina B (FM-AnfoB), para constituir um sistema carreador do fármaco para o pulmão e tratamento da Pbmicose, minimizando os graves efeitos colaterais da Anfotericina B livre (AnfoB). FM-AnfoB apresenta também um sistema de liberação controlada para diminuir o número de injeções administradas no tratamento. Este trabalho teve como objetivo avaliar a bicompatibilidade/toxicidade da amostra FM-AnfoB e compará-la aos da AnfoB. O experimento foi realizado de 12 horas até 80 dias de tratamento com FM-AnfoB, AnfoB e tampão PBS, como controle. As amostras não induziram alterações no peso corpóreo. FM-AnfoB causou menos estresse, mas mudanças comportamentais e morte após 70 dias. A análise citométrica mostrou que ambas amostras induziram pequenas e temporárias alterações nas populações leucocitárias do sangue e do peritônio, mas FM-AnfoB causou leucopenia mais branda que AnfoB. As amostras não causaram alterações nos níveis enzimáticos que indiquem hepato ou nefrotoxicidade. No tratamento de maior duração, AnfoB gerou alterações nos níveis séricos da enzima alanina amino transferase, sugerindo que o tratamento mais longo pode ocasionar danos hepáticos. O teste de exclusão de nigrosina mostrou que a viabilidade das células peritoneais foi pouca afetada pelos tratamentos. O único valor menor que 90% foi visto no tratamento por 80 dias com FM-AnfoB. O teste de micronúcleo mostrou que AnfoB causou genotoxicidade tanto em EPC quanto em ENC, enquanto o mesmo não foi observado com FM-AnfoB e também que só FM-AnfoB causou citotoxicidade nas células da medula óssea, tanto no início quanto no final do experimento. A análise histológica mostrou aglomerados de nanopartículas no fígado, baço e pulmão, ausência de danos no baço, processos inflamatórios mais severos nos rins e fígado pela amostra AnfoB, espessamento maior das paredes alveolares pela amostra FM-AnfoB e direcionamento preferencial das NPM para os pulmões. Os resultados foram particularmente especiais porque mostraram ser plausível a aplicação de até 23 injeções de FM-AnfoB sem efeitos severos. Em conclusão, amostra FM-AnfoB é biocompatível, órgão específica pode ser usado como carreador da anfotericina B, visando o tratamento da Pbmicose diminuindo, em muitas circunstâncias, os efeitos colaterais da anfotericina B livre, evidenciando os benefícios dos fármacos nanoestruturados. __________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Magnetic materials present an increasing interest in the biomedical area. Among them, magnetic fluids (FM) and magnetoliposomes (ML) are constituted by magnetic nanoparticles (NPMs) and have been proposed as drug carriers, for cells separation process, in vitro and in vivo diagnosis, and also for the treatment of several pathologies, such as Paracoccidioidomycosis (PCM), a disease with severe pulmonary injuries. Amphotericin B is a useful drug for the treatment of PCM, but it induces nefrotoxicity and needs a very long time treatment. These facts are responsible for the patient treatment interruption. NPMs coated with dimercaptosuccinic acid (DMSA) tend to accumulate in the lungs. These NPM sample were associated with Amphotericin B (FM-AnfoB) to constitute a drug carrier system to the lungs able to treat PCM with less severe collateral effects than the free Amphotericin B (AnfoB). FM-AnfoB also presents a controlled liberation system that decreases the necessary number of injections administered in the treatment. This work had the aim of evaluating the biocompatibility/toxicity of the sample FM-AnfoB. Further, it also intended to compare the FM-AnfoB and AnfoB effects. Experiments were performed from 12 hours until 80 days after treatment with FM-AnfoB, AnfoB, or PBS, as control. Samples did not induce alterations in the body weight. FM-AnfoB caused less stress, but death after 70 days treatment. Cytometry analysis showed that both samples induced few and temporary alterations in both blood and peritoneum leucocyte populations. However, FM-AnfoB caused slighter leucopeny than AnfoB. Samples did not cause alterations in the blood enzyme levels that could indicate hepatotoxicity or nefrotoxicity. In the longer treatment, AnfoB induced changes in the serum levels of enzyme alanin amino transferase, suggestin that longer treatment may induce hepatic damage. The nigrosin exclusion test showed that the viability of peritoneal cells was slightly affected by the treatments. The only value less than 90% was seen in the 80 days treatment with FM-AnfoB. Micronucleus test showed that AnfoB caused genotoxicity in both polychromatic and normochromatic erytrocytes. However, FM-AnfoB did not present this effect. However FM-AnfoB was the only to induce cytotoxicity to bone marrow cells, at the beginning and at the end of the experiment. Histology analysis showed NPM clusters in the liver, spleen and lungs, no damage to the spleen, more severe inflammatory process in the livers and kidney of AnfoB treated animals, more enlargements of alveolar walls by the FM-AnfoB sample, and also preferencial target of NPM to the lungs. Results were particularly special because evidenced that is possible to administrate until 23 injections of FM-AnfoB without severe effects. In conclusion, the FM-AnfoB sample is biocompatible, organ-specific, and may be used as an Amphotericin B carrier. Further it can perform the PCM treatment decreasing the observed colateral effects of the free Amphotericin B, thus evidencing the great potencial of nanostructured drugs.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2007. / Submitted by Fernanda Weschenfelder (nandaweschenfelder@gmail.com) on 2010-01-13T19:06:02Z No. of bitstreams: 1 2007_CimeiBorgesTeixeira.PDF: 1517204 bytes, checksum: a3da4b25a4fa56a19e9e57bee399c2f0 (MD5) / Approved for entry into archive by Camila Mendes(camila@bce.unb.br) on 2010-01-13T20:22:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_CimeiBorgesTeixeira.PDF: 1517204 bytes, checksum: a3da4b25a4fa56a19e9e57bee399c2f0 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-01-13T20:22:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_CimeiBorgesTeixeira.PDF: 1517204 bytes, checksum: a3da4b25a4fa56a19e9e57bee399c2f0 (MD5) Previous issue date: 2007-03 / Medidas de magnetização, ressonância magnética do elétron e outras técnicas acessórias foram utilizadas no presente estudo para investigar uma amostra de fluido magnético não aquoso baseado em nitreto de ferro contendo cerca de 2×1016 partículas/cm3. Dados de microscopia eletrônica de transmissão indicam um formato esférico para as partículas, possuindo estas um diâmetro médio de 12,2 nm, com dispersão de 0,14. O espectro Mössbauer da amostra, a 77 K, indica a presença de 95% da fase γ’-Fe4N na amostra, com um resíduo de 5% da fase ε-Fe3N. A dependência com a temperatura da magnetização foi investigada sob a condição da amostra congelada inicialmente na ausência de campo (ZFC), no intervalo de temperaturas de 4 a 165K. Os dados ZFC foram ajustados usando-se uma abordagem que leva em consideração a dependência da anisotropia magnetocristalina com a temperatura, tornando a descrição da situação experimental mais realística. Espectros de ressonância do elétron foram ajustados, sugerindo informações sobre formação de aglomerados na amostra. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Magnetization measurements, electron magnetic resonance and other accessories techniques were used in the present study to investigate a non-aqueous ironnitride- based magnetic fluid (MF) sample containig about 2×1016 particles/cm3. The TEM micrographs indicated spherical-shaped iron nitride nanoparticles with an average diameter of 12.2 nm and diameter dispersity of 0.14. The 77K Mössbauer spectrum of the frozen MF sample indicated the presence of about 95% of the γ’-Fe4N phase, with a residual 5% of the ε-Fe3N phase. The temperature dependence of the magnetization was investigated under zero-field-cooled (ZFC) condition, in the temperature range of 4 to 165K. The ZFC-data were curve-fitted using a new approach that takes into account the particle size distribution and the temperature dependence of the magnetocrystalline anisotropy, making the description of the experimental situation more realistic. Electron magnetic resonance was fitted, providing some information about de clusters formation on the sample.

Dissertação (mestrado)–Universidade de Brasília, Universidade UnB de Planaltina, Programa de Pós-Graduação em Ciência de Materiais, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-08-16T19:23:10Z No. of bitstreams: 1 2016_LaudeniraVieiraMacielViana.pdf: 1583995 bytes, checksum: a6c0e832a2b9e04a514938f16f6d0cb4 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-10-11T22:07:27Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_LaudeniraVieiraMacielViana.pdf: 1583995 bytes, checksum: a6c0e832a2b9e04a514938f16f6d0cb4 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-11T22:07:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_LaudeniraVieiraMacielViana.pdf: 1583995 bytes, checksum: a6c0e832a2b9e04a514938f16f6d0cb4 (MD5) / Um dos aspectos mais importantes da ciência coloidal é atribuído à estabilidade dos sistemas coloidais, que para nanocolóides magnéticos, a densidade de carga, destaca-se por ser um dos parâmetros mais importantes para sua manutenção. Para determiná-la foi criada uma nova metodologia para sua medição, o denominado: Método Conjugado Potenciométrico e Condutimétrico (MPC). Este método utiliza de uma abordagem eletroquímica baseada na aplicação de titulação potenciométrica e condutimétrica simultâneas para sua medição. Para ferrofluidos do tipo EDL-MF, a origem do carregamento elétrico da superfície da nanopartícula está associada à transferência de prótons entre a superfície da partícula e o meio da dispersão. O presente trabalho tem como objetivo principal verificar a aplicabilidade deste método na determinação da densidade estrutural de carga da superfície de uma ferrita mista a base de nanopartículas do tipo core-shell ZnxCo1-x Fe2O4@ y-Fe2O3 sintetizadas pelo método de coprecipitação hidrotérmica de soluções, em dois diferentes meios alcalinos, obtendo com isso, amostras com dois tamanhos cristalinos distintos. Quanto ao estudo cristalográfico dos materiais foi utilizada a técnica de difração de raios X para determinar o tipo de estrutura cristalina, assim também como o seu tamanho médio. Com relação ao seu formato e polidispersão, foi utilizada a técnica de microscopia eletrônica de transmissão. __________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The most important aspect on colloidal science and applicatinos is the so called colloidal stability. For charge colloids, as for example ferrofluids, the stability are directly related to the surface charge density. To determine it a new methodology was established, the so-called: The method combined potentiometric and conductimetric (MPC). This method uses an electrochemical approch based on simultaneous application of potenciometric and conductivimetric titrations. For electric double layred ferrofluids the surface charge density is associated to acid/base aqueous equilibria of the surfacic groups. This study aims to determine the applicability of MPC on the determination of the structural density surface charge of a core-shell type nanoparticles with formula ZnxCo1-x Fe2O4@ -Fe2O3 with two different crystal sizes. About the crystallographic study of the materials used was the technique of X-ray diffraction to determine the type of crystalline structure, so as their average size. With respect to its shape and polydispersity, the technique of transmission electron microscopy was used.

Dissertação (mestrado)–Universidade de Brasília, Universidade UnB de Planaltina, Programa de Pós-Graduação em Ciência de Materiais, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2015-12-03T17:03:23Z No. of bitstreams: 1 2015_DyegoCostaAraujo.pdf: 3353567 bytes, checksum: 8284d32d9552b4524efd80c514e63b05 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-05-19T17:09:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_DyegoCostaAraujo.pdf: 3353567 bytes, checksum: 8284d32d9552b4524efd80c514e63b05 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-19T17:09:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_DyegoCostaAraujo.pdf: 3353567 bytes, checksum: 8284d32d9552b4524efd80c514e63b05 (MD5) / Os Fluidos Magnéticos (FM) ou ferrofluidos (FF) são dispersões coloidais de nanopartículas dispersas em um líquido carreador. Este nanomaterial apresenta uma conjunção de propriedades líquidas e propriedades magnéticas, o que permite a esses materiais responderem a um o campo magnético podendo, assim, ser confinados, deslocados, deformados e controlados. O reflexo disso são as inúmeras aplicações para esses materiais, principalmente, nas áreas de tecnologia, ambientais e biomédicas. O êxito na peptização do FM está intrinsicamente ligado a obtenção da estabilidade termodinâmica, sendo adquirida quando há a inserção de forças repulsivas contrabalanceando as interações atrativas do sistema. Os ferrofluidos estudos neste trabalho são compostos de nanopartículas funcionalizadas com tartarato. O tartarato é uma molécula do tipo polieletrólito que permite além da adsorção das moléculas a superfície da nanopartícula leva a formação de cargas elétricas. Portanto a estabilidade termodinâmica aqui é obtida pela formação de uma repulsão estérica proveniente das moléculas juntamente com as das cargas proveniente dos grupos carboxilatos (COO-). Quando ajustadas a um pH fisiológico (pH= 7) nosso coloide apresenta a formação de clusters proveniente das formações de ligações de hidrogênio que ocorre entre as moléculas de tartarato adsorvidas com o solvente e/ou as moléculas de tartarato livre. Com o objetivo de analisar a estrutura local do coloide funcionalizado, as nossas amostra de FF tartaratado passaram por um processo de compressão osmótica, no qual foram utilizados um banho de polímero polietilenoglicol, PEG 35000, em diferentes concentrações 3%, 6% e 18%. Para cada amostra retirada do banho era realizado medidas para determinar as concentrações dos metais (Fe e Co) das amostras, as amostras que apresentavam alta viscosidade foi utilizada a Balança de Arquimedes para determinação da densidade. Medidas de Espalhamento de Raio X a Baixo Ângulo (SAXS) foram realizadas para todas as amostras concentradas. Para o PEG de 3% há formação de estrutura com um pico de correlação a q=0,011Å-1, apresentando distância entre partícula de 57,1 nm. _______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The Magnetic Fluid (MF) or Ferrofluids (FF) are colloidal dispersions of nanoparticles dispersed in a liquid carrier. This nanomaterial presents a combination of liquid properties and magnetic properties, which enables these materials respond to a magnetic field and may thus be contained, displaced, deformed and controlled. The reflection of this are the numerous applications for these materials, particularly in the areas of technology, environmental and biomedical. Successful in peptization of MF is inextricably linked to achieving thermodynamic stability being acquired when there is the inclusion of repulsive forces offsetting the attractive interactions of the system. The ferrofluids studies in this work are composed of functionalized nanoparticles with tartrate. The tartrate of type polyelectrolyte is a molecule that allows adsorption of the molecules beyond the surface of the nanoparticles leads to the formation of electrical charges. Therefore, the thermodynamic stability here is obtained by forming a steric repulsion derived from the molecules along with the loads from the carboxylate groups (COO-). When adjusted to a physiological pH (pH = 7) Our colloid shows the formation of clusters coming from the formations of hydrogen bonding that occurs between tartrate molecules adsorbed with solvent and / or free tartrate molecules. With the objective of analyze the local structure of the functionalized colloidal, our sample Ferrofluid with tartrate were submitted to an osmotic compression process, in which was used a polyethylene glycol polymer bath, PEG 35000, at different concentrations of 3%, 6% and 18%. For each sample taken bath was conducted measurements to determine the concentrations of metals (Fe and Co) of the samples. The samples with high viscosity was used to Archimedes balance to determine density. Scattering measurements of x-ray to Low angle (SAXS) were performed for all concentrated samples. For the PEG 3% for structure formation with a correlation peak aq = 0,011Å-1, with distance between 57.1 nm particle.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Planaltina, Programa de Pós-Graduação em Ciência de Materiais, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-01-25T20:28:19Z No. of bitstreams: 1 2015_GuilhermeBastosPinheiro.pdf: 1547323 bytes, checksum: 5fdbb9342ecc463c1d3b8d624299ade8 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-02-03T19:13:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_GuilhermeBastosPinheiro.pdf: 1547323 bytes, checksum: 5fdbb9342ecc463c1d3b8d624299ade8 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-03T19:13:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_GuilhermeBastosPinheiro.pdf: 1547323 bytes, checksum: 5fdbb9342ecc463c1d3b8d624299ade8 (MD5) / Os fluidos magnéticos ou ferrofluidos são dispersões coloidais de nanopartículas (NP), do tipo ferrita, em um líquido portador de escolha. Nestes materiais, a forma de expressar a concentração em nanopartículas é a fração volumétrica em nanopartículas ϕ, dada pela razão entre o volume total de partículas pelo volume da dispersão. No caso dos fluidos magnéticos estabilizados em meio aquoso ácido, as nanopartículas são do tipo núcleo/superfície e, neste trabalho, temos NP de ferrita de cobalto (CoFe2O4) recobertos por uma camada de maghemita (γ-Fe2O3). Recentemente, um modelo químico, que leva em conta a estrutura núcleo/superfície das nanopartículas, foi introduzido para determinar o ϕ de amostras de ferrofluidos. Nesse modelo, o cálculo da fração volumétrica é realizado a partir das concentrações molares de (CoFe2O4) e (- Fe2O3). Neste trabalho, apresentamos um estudo que avalia a metodologia de determinação dos valores de 〖 [M〗^(2+)], que são utilizados no cálculo da fração volumétrica em nanopartículas. As propriedades físico-químicas do nanocolóide, estudadas aqui, são investigadas utilizando diversas técnicas de caracterização. A caracterização estrutural é feita utilizando a técnica de difração de raios X. Para investigar a morfologia e a dispersão em tamanho destes materiais, utilizamos a técnica de Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET); para a composição química das amostras utilizamos as técnica de dicromatometria e Espectrometria de Absorção Atômica (AAS); medidas de densidade em diferentes frações volumétricas em nanopartículas, utilizando um densímetro e uma balança de Arquimedes, são realizadas e comparadas. Os resultados indicam que, apesar de as medidas de densidade utilizando os dois equipamentos apresentarem bom acordo, recomenda-se preferencialmente a utilização do densímetro digital para medidas de densidade em coloides não viscosos, e, por fim, a balança de Arquimedes será eficaz para a determinação de densidade de materiais coloidais muito viscosos. / Magnetic fluids or ferrofluids are colloidal dispersions of nanoparticles (NPs) of ferrite type in a liquid carrier of your choice. On these materials the way of expressing the concentration of nanoparticles is the volume fraction in NPs φ, given by the ratio between the total volume of particles and the volume of the dispersion. In the case of the magnetic fluids stabilized on aqueous acidic medium, the NPs are of core/shell type and in this work we have cobalt ferrite NPs (CoFe2O4) covered by a maghemite layer (γ-Fe2O3). Recently a chemical model that takes into account a core/shell structure of nanoparticles was introduced in order to determine the φ of ferrofluids samples. In this model, the volume fraction is calculated by using the molar concentrations of (Co〖Fe〗_2 O_4 ) and (-〖Fe〗_2 O_3). In this work we present a study that evaluates the methodology of determining the values of [M^(2+)] that are used to calculate the volumetric fraction of NPs. The physical chemical properties of the nanocolloids studied here are investigated using various techniques of characterization. The structural characterization is carried out using the technique of x ray diffraction. To investigate the morphology and dispersion in size of these materials, we use the technique of Transmission Electron Microscopy (TEM). For the chemical composition of the samples we have used the dichromatometric tritation method and Atomic Absorption Spectroscopy (AAS). Density measurements at different volume fractions of nanoparticles, using a Density Meter and an Archimedes balance are performed and compared. The results indicate that, although the density measurements using the two devices are in good agreement, it is more recommended to use the digital Density Meter for density measurements in non viscous colloids and finally that the Archimedes Balance is more effective for density determination of very viscous colloidal materials.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2014. / Submitted by Larissa Stefane Vieira Rodrigues (larissarodrigues@bce.unb.br) on 2014-11-27T16:55:39Z No. of bitstreams: 1 2014_PriscillaPaciAraujo.pdf: 6986706 bytes, checksum: af5de5a859265dfefcf7d29dcf190248 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2014-11-27T18:27:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_PriscillaPaciAraujo.pdf: 6986706 bytes, checksum: af5de5a859265dfefcf7d29dcf190248 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-27T18:27:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_PriscillaPaciAraujo.pdf: 6986706 bytes, checksum: af5de5a859265dfefcf7d29dcf190248 (MD5) / Essa tese dedica-se ao estudo da vermiculita expandida utilizada como matriz para hospedar nanopartículas via fluido magnético (FM). A vermiculita é um mineral abundante no Brasil, relativamente barato, com elevada capacidade de troca catiônica quando submetido à presença de alguns elementos. As nanopartículas de óxido de ferro suspensas nos fluidos magnéticos foram obtidas por oxidação da magnetita, previamente obtida por co-precipitação de Fe (II) e Fe (III) em meio alcalino. Foram realizadas duas sínteses para produção de nanopartículas de diâmetros distintos, com o objetivo de analisar se a estrutura lamelar da vermiculita poderia seletivamente acomodar nanopartículas de tamanhos específicos. As nanopartículas produzidas em cada síntese foram divididas em duas frações. A primeira fração, formada por nanopartículas sem cobertura, foi dispersa em meio aquoso com pH ácido, dando origem aos fluidos magnéticos iônicos FM1 e FM2. O segundo grupo, formado por nanopartículas recobertas por uma bicamada (oleato/laurato), foi suspenso em água destilada (FMB1 e FMB2), com o objetivo de estudar a influência da cobertura no processo de adsorção pela matriz de vermiculita. A vermiculita expandida foi colocada em contato com o fluido magnético por 01 (uma) hora e por 24 (vinte e quatro) horas, com o objetivo de analisar a influência do tempo de imersão no processo de adsorção. A microscopia eletrônica de transmissão (MET) foi utilizada com a finalidade de determinar o diâmetro médio das nanopartículas magnéticas e a correspondente polidispersão, tanto para as amostras de fluidos magnéticos como para as amostras do nanocompósito à base de vermiculita expandida. A avaliação estrutural e o tamanho médio do cristalito foram determinados por difração de raios-X. O refinamento de Rietveld para os dados de raios-X revelou a formação de uma única fase cristalina para as nanopartículas magnéticas. Os resultados de difração de raios-X das amostras investigadas confirmaram os dados morfológicos das nanopartículas obtidos pelas micrografias eletrônicas. A espectroscopia Mössbauer foi utilizada na investigação das amostras, com medidas realizadas à temperatura ambiente e na temperatura do nitrogênio líquido (77 K), usando os pós obtidos a partir dos fluidos magnéticos e os nanocompósitos magnéticos produzidos. As análises dos dados Mössbauer nos forneceram informações sobre o rendimento do processo de oxidação das nanopartículas de magnetita, sobre a influência da cobertura nos parâmetros hiperfinos e sobre o conteúdo de material magnético efetivamente incorporado na matriz de vermiculita. No que se referem à fase dos materiais, os resultados obtidos por espectroscopia Mössbauer confirmam os dados obtidos pelo refinamento Rietveld a partir das medidas de difração de raios-X. Experimentos de ressonância ferromagnética foram realizados com as amostras produzidas, com medidas em função da temperatura (100 K a 300 K) para todas as amostras. Os resultados de ressonância ferromagnética indicam duas temperaturas de transição para os fluidos magnéticos; sendo a primeira associada a uma mudança no ordenamento magnético das partículas, possivelmente ao passar pela temperatura de bloqueio; ao passo que a segunda está mais provavelmente associada à temperatura de descongelamento do solvente, na qual o fluido magnético passa pela transição de sólido para líquido. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This thesis is aimed to investigate the expanded vermiculite as a template to adsorb nanoparticles using magnetic fluid (MF) as the source. Vermiculite is an abundant mineral in Brazil, relatively cheap, though presenting high cationic exchange performance while in the presence of some chemical species. The iron oxide nanoparticle suspended within the employed MF samples was obtained by chemical co-precipitation of Fe(II) and Fe(III) in alkaline medium. Two syntheses were carried out in order to produce nanoparticles of different diameters to investigate whether or not the lamellar structure of vermiculite would be able of selectively adsorb nanoparticles sorted by size. For the two syntheses the amount of the as-produced nanoparticles was split into two fractions. The first fraction, containing native nanoparticles, was suspended in low pH medium, producing the ionic magnetic fluid samples MF1 and MF2. The second fraction, containing surface-coated nanoparticles (bilayer of oleate/laurate), was suspended in distilled water (producing the magnetic fluid samples MFB1 and MFB2), aiming to investigate the influence of the nanoparticle’s surface coating while adsorbed within the hosting vermiculite. The expanded vermiculite was mixed with the MF samples for 1 hour and 24 hours, aiming to assess the time dependence of the adsorption process. Transmission electron microscopy (TEM) was used to assess the average diameter and the corresponding diameter dispersion of the nanoparticles suspended in the MF samples as well as encapsulated within the expanded vermiculite. X-ray diffraction (XRD) was used to investigate the as-synthesized nanoparticles regarding their crystal structure as well as the average diameter of the crystallite. The Rietveld refinement of the X-ray data revealed the formation of a single phase. The XRD data of the investigated samples confirmed the morphological characteristics obtained by TEM. The Mössbauer spectroscopy was used to investigate the as-produced powder samples, at both room and at liquid nitrogen (77 K) temperatures. Analyses of the Mössbauer data provided information regarding the yield of the nanoparticle’s oxidation process, the influence of the surface-coating on the hyperfine parameters and on the content of the magnetic material effectively incorporated within the hosting vermiculite. The Mössbauer data confirmed the phase obtained by the Rietveld refinement of the XRD data. Ferromagnetic resonance (FMR) measurements were also carried out on the as-produced samples, performing temperature variation (100 K to 300 K) experiments for all samples. The FMR data indicate two transition temperatures for the MF samples; being the first one associated to changes on the magnetic ordering of the magnetic nanoparticles, more likely correlated with the blocking temperature, whereas the second one is possible due to the melt of the carried fluid while going through the solid-liquid transition.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, 2011. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2012-07-23T15:05:10Z No. of bitstreams: 1 2011_CleberLopesFilomeno.pdf: 2905325 bytes, checksum: 6b30a96fc6cb83faaad284b86dccbdc4 (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Ferreira de Souza(jaquefs.braz@gmail.com) on 2012-07-23T15:05:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_CleberLopesFilomeno.pdf: 2905325 bytes, checksum: 6b30a96fc6cb83faaad284b86dccbdc4 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-07-23T15:05:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_CleberLopesFilomeno.pdf: 2905325 bytes, checksum: 6b30a96fc6cb83faaad284b86dccbdc4 (MD5) / Fluidos magnéticos, ou ferrofluidos, ou ainda líquidos magnéticos, são materiais originais pois reúnem, ao mesmo tempo, o magnetismo e a fluidez, o que vem inspirando sua aplicação em tecnologias de ponta, incluindo a biomedicina. A investigação de suas propriedades se torna de fundamental importância para o design de amostras a serem empregadas em cada caso específico. Do ponto de vista físico-químico, os ferrofluidos constituem uma dispersão coloidal ultraestável de nanopartículas magnéticas à base de ferritas do tipo mineral espinélio. A redução drástica da dimensão do material magnético em sua forma bulk para a escala nanométrica introduz efeitos de tamanho finito e de superfície, implicando em novas propriedades físicas e químicas. Este trabalho de dissertação de mestrado procura evidenciar a reatividade e fenômenos eletrocinéticos das nanopartículas magnéticas carregadas que constituem um ferrofluido, no seio da dispersão e na interface eletrodo/dispersão, à luz dos diversos tipos de equilíbrios iônicos aquosos já descritos na literatura para soluções verdadeiras. As amostras investigadas neste trabalho foram inicialmente sintetizadas utilizando a metodologia bottomup e analisadas do ponto de vista químico, estrutural e morfológico, com as técnicas de AAS, difração de raios-X e microscopia de alta resolução, respectivamente, evidenciando o modelo núcleo/superfície de composição. Apresentamos os resultados e discussões de medidas experimentais que evidenciam a reatividade das nanopartículas magnéticas em termos de equilíbrios químicos do tipo ácido-base de Brönsted-Lowry, de complexação e de oxidação/redução na interface nanopartícula/dispersão. Fenômenos eletrocinéticos de oxidação/redução eletródicos envolvendo a nanopartícula magnética foram evidenciados através das análises de curvas corrente vs. potencial (curvas i×E) obtidas pela técnica de voltametria de onda-quadrada (SWV) e curvas corrente vs. tempo (curvas i×t) obtidas pela técnica coulométrica. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Magnetic fluids or ferrofluids, or magnetic liquids are a genuine material because they bring together, at the same time, the magnetism and fluidity, which has inspired their application in advanced technologies, including biomedicine. The investigation of their properties becomes of fundamental importance for the design of samples to be used in each specific case. From the physicochemical point of view, the ferrofluids are ultrastable colloidal dispersion of magnetic nanoparticles based on spinel ferrites type like. The drastic dimension reduction of the magnetic material from bulk to nanometric size introduces finite size and surface effects, resulting in new physical and chemical properties. This master thesis work seeks to demonstrate the reactivity and electrokinetic phenomena of charged magnetic nanoparticles of ferrofluid, within the dispersion and the interface electrode / dispersion, using the various types of aqueous ionic equilibria described in the literature for true solutions. The samples investigated in this work were first synthesized using a bottom-up methodology and analyzed from the chemical, structural and morphological point of view, with the techniques of AAS, X-ray diffraction and transmission electron microscopy, respectively, evidencing a core/shell model of chemical composition. We present the results and discussions of experimental measurements that show the reactivity of the magnetic nanoparticles in terms of chemical equilibria of Brönsted-Lowry type, complexation and oxidation/reduction at the interface nanoparticle/dispersion. Electrokinetic phenomena of electrodic oxidation/reduction involving the magnetic nanoparticle was evidenced through the analysis of current vs. potential curves (curves i × E) obtained by the technique of square-wave voltammetry (SWV) and current vs. time curves (curves i × t) obtained by the coulometric technique.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2011. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2013-03-15T10:39:30Z No. of bitstreams: 1 2011_HiltonPinheiroChaves.pdf: 2687758 bytes, checksum: 0d3826f5002a832997452f4f9864f9bd (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Ferreira de Souza(jaquefs.braz@gmail.com) on 2013-03-15T10:40:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_HiltonPinheiroChaves.pdf: 2687758 bytes, checksum: 0d3826f5002a832997452f4f9864f9bd (MD5) / Made available in DSpace on 2013-03-15T10:40:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_HiltonPinheiroChaves.pdf: 2687758 bytes, checksum: 0d3826f5002a832997452f4f9864f9bd (MD5) / Esse trabalho visa o estudo das propriedades estruturais locais de nanopartículas de ferrita de níquel utilizadas na elaboração de fluidos magnéticos de dupla camada elétrica (EDL-MF). Essas nanopartículas, obtidos por um método de coprecipitação hidrotérmica, são dispersas em meio ácido graças a um modelo core-shell, que permite proteger as partículas do ataque ácido do meio. Desta forma, sua composição química não é mais homogênea, já que o núcleo é composto de ferrita proprieamente e a superficie possui composição química γ-Fe2O3. A espectroscopia de absorção de raios-X foi utilizada para determinar o estado de oxidação médio em torno do átomo absorvedor e estudar a estrutura local dos cátions metálicos. Os resultados confirmam a inversão catiônica entre os sítios A e B da estrutura espinélio dos nanocristais, sugerindo efeitos relacionados ao confinamento espacial na escala nanométrica. O modelo de Scherrer para o cálculo das dimensões de sistemas em escala nanométrica foi aplicado às partículas e os resultados encontrados utilizando o método de Rietveld com sistemas de duas fases estão em bom acordo com os resultados do método de Scherrer. A análise de Rietveld dos difratogramas de raios-X permitiu ainda, verificar que a redução em tamanho afeta de maneira muito sutil os parâmetros cristalinos da ferrita, de modo que os valores encontrados estão muito próximos dos valores dos mesmos parâmetros para o material maciço. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / This work aims to study the structural properties of nickel firrite nanoparticles used in the synthesis of electric double layered magnetic fluids (EDL-MF). These nanoparticles are obtained by a hydrothermal coprecipitation method and are dispersed in an acid envoronment thanks to a core-shell model, which protects the particles of the acid attack of the medium. In this way, their chemical composition is no more homogeneous, since the core is composed of ferrite properly and the surface has chemical composition γ-Fe2O3. The X-ray absorption spectroscopy was used to determine the average oxidation state around the absorber atom and study the local structure of metallic cations. The results confirm the cation redistribution among A/B sites of the spinel structure of the nanocrystals, wich is an effect related to space confinement. The Scherrer model, for the calculation of the dimensions of systems on a nanometric scale, was applied to the particles and, the results obtained using the method of Rietveld, with systems of two phases, are consistent with the results of the Scherrer method. The Rietveld method analysis of the x-ray diffractograms also allowed, check that the size reduction affects, in a very subtle way, the crystalline parameters in the ferrite nanoparticles, so that they obtained values are very close to the values of the same parameters for the BULK material.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2013-06-20T14:13:27Z No. of bitstreams: 1 2013_CamilaJessicaLetti.pdf: 3187140 bytes, checksum: a14cbbcb3cdb210f5b57b0111e5b3ac9 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-06-20T14:21:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_CamilaJessicaLetti.pdf: 3187140 bytes, checksum: a14cbbcb3cdb210f5b57b0111e5b3ac9 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-06-20T14:21:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_CamilaJessicaLetti.pdf: 3187140 bytes, checksum: a14cbbcb3cdb210f5b57b0111e5b3ac9 (MD5) / O objetivo deste trabalho é estudar o processo de oxidação de nanopartículas de magnetita encapsuladas em matriz polimérica por meio da espectroscopia Raman. Os nanocompósitos híbridos formados por partículas de magnetita e polieletrólito poli(estireno sulfonato de sódio) foram depositados por meio da técnica de automontagem camada por camada. As nanopartículas de magnetita foram sintetizadas por meio da técnica de coprecipitação em meio aquoso e posteriormente estabilizadas como coloide magnético ácido. A dispersão coloidal foi empregada como fonte de nanopartículas para a fabricação dos nanocompósitos formados por multicamadas de nanopartículas de magnetita e de polieletrólito, com espessura na faixa de 20 a 200 nm. O monitoramento do crescimento dos filmes foi realizado por meio da espectrospia UV-vis, enquanto a morfologia da superfície dos nanocompósitos depositados foi investigada por meio da técnica de microscopia de força atômica. A análise dos espectros Raman mostrou que o processo de oxidação das nanopartículas de magnetita encapsuladas na matriz polimérica, provocado pelo laser incidente depende da morfologia da amostra. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The aim of this study is the preparation and characterization of hybrid nanocomposite films formed by magnetite nanoparticles and the polyelectrolyte sodium sulfonated polystyrene, assembled via the layer-by-layer technique. Magnetite nanoparticles were synthesized by aqueous coprecipitation and subsequently stabilized as an acidic magnetic colloid. The colloidal dispersion was used as a source of nanoparticles for the deposition of hybrid nanocomposite films. The oxidation of the magnetite nanoparticles embedded in the polymeric matrix was studied by Raman spectroscopy and the surface morphology of the nanocomposites was investigated by atomic force microscopy. The analysis carried out by Raman spectroscopy indicated that the oxidation process induced by the incident laser of the magnetite nanoparticles embedded in the polymeric matrix depends on the film`s morphology.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Física, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2013-07-17T14:00:01Z No. of bitstreams: 1 2013_VanessaPilatiPeixoto.pdf: 1623205 bytes, checksum: c9111e0bc217d917d42982b3e83d9f3e (MD5) / Approved for entry into archive by Leandro Silva Borges(leandroborges@bce.unb.br) on 2013-07-18T20:26:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_VanessaPilatiPeixoto.pdf: 1623205 bytes, checksum: c9111e0bc217d917d42982b3e83d9f3e (MD5) / Made available in DSpace on 2013-07-18T20:26:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_VanessaPilatiPeixoto.pdf: 1623205 bytes, checksum: c9111e0bc217d917d42982b3e83d9f3e (MD5) / Nanopartículas de ferritas de Zn-Mn são materiais promissores para aplicações biomédicas, especialmente em tratamento de tumores baseados em magneto-hipertermia, por apresentarem propriedades magnéticas termo-sensíveis principalmente relacionadas à composição química e distribuição catiônica. Neste trabalho foram elaborados fluidos magnéticos de dupla camada elétrica, baseados em nanocristais de ferrita mista de Zn-Mn. A dispersão destes em meio ácido é obtida após um tratamento hidrotérmico que promove um enriquecimento de ferro na superfície, fornecendo uma proteção contra a dissolução. As nanopartículas dos ferrofluidos sintetizados são portanto do tipo core/shell de ZnxMn(1-x)Fe2O4@?-Fe2O3 (x=0,1 a 0,9) com um núcleo de ferrita de Zn-Mn recoberto por uma camada superficial de maguemita. Para cada amostra, determinamos, a partir de dosagens químicas e difração de raios-X, o tamanho das partículas, a proporção de cada fase, a espessura da camada de maguemita e a fração volumétrica de partículas em dispersão. Medidas de magnetização a 300 K em função do campo aplicado foram realizadas em soluções diluídas utilizando um magnetômetro de amostra vibrante (VSM-PPMS). Nesse regime, as propriedades observadas são decorrentes de partículas individuais já que o ferrofluido pode ser considerado como um gás de partículas sem interação. As curvas obtidas não apresentam remanência e coercividade, apresentando um comportamento paramagnético gigante. Através do formalismo de Langevin, que considera a contribuição de cada partícula ponderada por uma distribuição log-normal de tamanhos, foi possível extrair valores de magnetização de saturação, tamanho médio de partículas e polidispersão. O tamanho, assim como a magnetização de saturação, diminui com o teor de zinco. Através de medidas de susceptibilidade DC após um congelamento em ausência de campo obteve-se a variação térmica da magnetização em baixo campo. As curvas, típicas de partículas superparamagnéticas, apresentam um máximo relacionado com a temperatura de bloqueio. O valor extraído da constante de anisotropia é aproximadamente duas ordens de grandeza maior que o valor do material maciço, provavelmente relacionada com uma contribuição de superfície. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Zn-Mn ferrites nanoparticles are promising materials for biomedical applications, especially as magneto-hyperthermia agents in tumor treatments because they present very attractive temperature-sensitive magnetic properties, mainly related to their chemical composition and cation distribution. In this work, we elaborated electric double layered magnetic fluids based on mixed Zn-Mn ferrites nanocrystals. Their dispersion in acidic medium is achieved by using a hydrothermal treatment that creates an iron-rich superficial layer protecting them from dissolution. The synthesized nanoparticles are then of core-shell type, based on ZnxMn(1-x)Fe2O4 @ ?-Fe2O3 (x=0,1 a 0,9), with a core of Zn-Mn ferrite surrounded by a maghemite shell. For all the samples, chemical titrations and X-rays diffraction measurements have been used to determine the nanoparticle size, the fraction of each phase, the thickness of the maghemite superficial layer and the volume fraction of nanoparticles in the dispersion. Magnetization measurements at 300K as a function of applied field were performed in a VSM magnetometer, for diluted samples. In this regime, the observed properties are characteristics of individual particles since the ferrofluid can be considered as a gas of non interacting ones. The obtained curves do not present coercivity and remanence and are typical of giant paramagnetic behavior. Through the Langevin’s formalism, which considers a log-normal weighted contribution of each individual particle, it was possible to obtain the saturation magnetization, the particle mean size and polidispersity. The size as well as the magnetization decreases when the zinc content increases. Through DC magnetization measurements performed under Zero Field-Cooling procedure, we obtained the temperature dependence of the magnetization in a small applied field. The curves, typical of superparamagnetic behavior, present a maximum at a temperature related to the blocking temperature. The extracted value of the anisotropy constant is approximately two orders of magnitude larger than the bulk one, probably due to a surface contribution to the magnetic anisotropy.