O ácido fólico, a forma mais estável entre os folatos, é indicado como forma de prevenção sendo encontrado em forma de suplementação medicamentosa e alimentos fortificados, como leite e derivados. O folato pode reagir com a riboflavina singlete excitada, 1kq = 4,8·1010 L·mol-1·s-1, como determinado por desativação da fluorescência do estado estacionário, e com a riboflavina triplete excitada, com uma reação um pouco mais lenta, 3kq= 4,8·108 L·mol-1·s-1, como determinado por fotólise de pulso de laser e espectroscopia de absorção de transientes verificando-se que ambos os processos são competitivos e próximos ao limite de difusão. A preferência cinética de um a outro depende da matriz alimentar. O rendimento quântico para solução de riboflavina e de folato preparado em solvente aquoso e deuterado e em meio anaeróbico e aeróbico mostrou a prevalência do mecanismo fotoreacional do Tipo I. A voltametria cíclica apresentou um processo irreversível anódico de dois elétrons para o ácido fólico (E= 1,14 V vs. NHE). Os principais produtos da fotodegradação do folato sensibilizado pela riboflavina foram identificados por LC-IT-MS/MS como: 6-carboxipterina,p-aminobenzoil-L-ácido glutâmico e oxaziridina derivada do ácido fólico, como confirmando a desativação química do estado triplete excitado da riboflavina por transferência de elétrons com subseqüente clivagem oxidativa entre N(10) e C(9) no ácido fólico. / Folic acid, the most stable among folate, is recommended as prevention and it is found in supplementation and fortified foods such as milk and dairy products. The folate can react with singlet-excited state of riboflavin, 1kq= 4.8·1010 L·mol-1·s-1, as determined by steady-state fluorescence quenching, and with triplet-excited state of riboflavin in a slower reaction with 3kq= 4.8·108 L·mol-1·s-1, as determined by laser flash photolysis and transient absorption spectroscopy, verifying that both the processes are competitive and they are near limited diffusion. The kinetic preference depends on the matrix food. The quantum yield for the solution of riboflavin and folate prepared in aqueous and deuterated solvents and in anaerobic and aerobic medium showed the prevalence of the mechanism Type I. The cyclic voltammetry showed an irreversible two-electron anodic process for folate (E = 1.14 V vs. NHE). The main products of folate photodegradation sensitized by riboflavin were identified by LC-IT-MS/MS as: pterin-6-carboxylic acid, p-aminobenzoyl-L-glutamic acid and oxaziridine derivative of folic acid, as confirming chemical quenching of the triplet-excited state of riboflavin by electron transfer with subsequent oxidative cleavage between N(10) and C(9) in folic acid.

A Tioxantona (TX) e a Benzofenona (BP) são cetonas frequentemente utilizadas como sensibilizadores em reações fotoquímicas. Assim, foi investigada a degradação de filmes de poliestireno (PS) contendo TX e BP como fotossensibilizadores. Os filmes foram irradiados em λ > 350 nm, em condições e tempos diferentes. As mudanças espectrais dos filmes foram acompanhadas por espectroscopia de infravermelho e UV-Vis e as mudanças no peso molecular foram acompanhadas por cromatografia de exclusão por tamanho (SEC). Os espectros UV-Vis mostraram que TX sofre fotobranqueamento após 5 h, ao contrário de BP que é fotoestável. Simultaneamente, os polímeros contendo grupos cromóforos são formados e a luz é absorvida. Os fotoprodutos nos filmes contendo TX e BP mostraram um aumento de absorbância entre 280-360 nm e 310-370 nm, respectivamente. Os picos de IV em torno de 3645 e 1740 cm-1 indicam a geração de hidroperóxidos e espécies carbonílicas, respectivamente. Os resultados mostraram que TX gerou mais fotoprodutos do que a BP. Os filmes de PS irradiados apresentaram uma diminuição no peso molecular indicando que ocorreu a cisão na cadeia polimérica. A fotofísica dos estados excitados de TX e TX quimicamente incorporada no poliestireno (PS-TX I e PS-TX II) foi estudada, com a finalidade de estudar o comportamento como fotossensibilizador na fotodegradação do PS. O triplete-triplete (T-T) e transientes de TX e TX contendo poliestireno foram estudados em diferentes solventes, para verificar o efeito de polaridade do solvente. Uma boa correlação foi encontrada entre o solvente ET(30) e parâmetro de energia do T-T. A constante de velocidade de supressão para a desativação do triplete de TX por trietanolamina diminuiu quando aumentou-se a polaridade do solvente. Essa variação é representada pela escala de polaridade do solvente através dos parâmetros π*, α e β. / Many ketones, quinones and peroxides are initiators of different reactions such as polymerization, degradation, chemical modification that occur in organic compounds. Thioxanthone (TX) and Benzophenone (BP) are ketones often used as photosensitizers in photochemical reactions. The degradation of polystyrene films containing TX and BP was investigated. Films were irradiated at λ > 350 nmin different conditions at different times. The changes were investigated by infrared and UV-Vis spectroscopies and the molecular weight were determined by gel permeation chromatography (GPC). The UV-Vis spectra showed that TX is photobleached after 5 h, unlike BP which is photostable. Simultaneously, polymers containing chromoforic groups are formed and the light is absorbed by them. The formation of photoproducts films containing TX and BP showed an increase of absorbance between 280-360 nm and 310-370 nm, respectively. The IR peaks around 3645 and 1740 cm-1 indicated the generation of hydroperoxide and carbonyl species, respectively. The results showed that thioxanthone has generated more photoproducts than benzophenone. The UV-Vis irradiation of PS films in both samples presented a decrease in the molecular weight after irradiation, indicating that polymer chain scission occurs. The photophysics of the excited states of thioxanthone (TX) and thioxanthone which was chemically incorporated in polystyrene (PS-TX I and PS-TX II) have been studied in order to be able to predict their behavior as photoinitiator in photodegradation of PS. The triplet-triplet (TT) and transient absorptions of thioxanthone and thioxanthone-containing polystyrene (PS-TX I and PS-TX II) has been studied in different solvents in order to ascertain the effect of the solvent. A good correlation is found between the solvent ET(30) parameter and the energy of the triplet-triplet. The quenching rate constants for the deactivation of triplet thioxanthone by triethanolamine decreases when the solvent polarity increases. This variation is represented by the π*, α and β scale of solvent polarity.

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:06:31Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7834_1.pdf: 2874536 bytes, checksum: 09c88c82dbe6dea8237fc3a68565894d (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007 / As blendas poliméricas compostas por polímeros sintéticos e naturais, como o amido, vêm merecendo destaque na área de desenvolvimento de novos materiais por apresentarem propriedades similares aos polímeros sintéticos, e maior facilidade de se degradar na exposição aos microrganismos presentes no meio ambiente, quando são descartadas. O presente trabalho teve por objetivo avaliar a capacidade biodegradadora de uma cultura mista de fungos Phanerochaete chrysosporium e Talaromyces wortmannii, durante 90 dias de exposição, através do teste de Sturm, pela produção de CO2, numa blenda composta por polietileno de baixa densidade (PEBD) e amido, quando estas foram previamente esterilizadas através da radiação gama. Também se avaliou o efeito da exposição à luz ultravioleta nos tempos de 6, 24, 48, 60 e 72 horas, nas blendas poliméricas. A capacidade da fotodegradação, biodegradação e radiação gama foram avaliadas por ensaios mecânicos, microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia no infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), difração de raios-X e variação de massa. Os resultados obtidos comprovaram a degradação das blendas pelas radiações gama e ultravioleta, através da formação de grupos carbonila e vinila na sua estrutura química, e perda de propriedades mecânicas. O consumo crescente e gradativo da blenda pela cultura de fungos, como fonte alternativa de carbono, ficou evidente no acompanhamento da produção de CO2. O efeito combinado da radiação gama e a exposição à cultura de fungos nas blendas poliméricas, foi favorecido quando comparadas às blendas que sofreram apenas a exposição aos fungos

Made available in DSpace on 2014-06-12T23:13:31Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2848_1.pdf: 5615446 bytes, checksum: 23347ed08820b3a45fca7f65196b0836 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2011 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A indústria têxtil é uma das responsáveis pela poluição ambiental, devido ao grande volume de efluente gerado em seus processos, geralmente liberado no meio ambiente, muitas vezes através de esgotos e redes fluviais. Este efluente é caracteristicamente colorido, de composição complexa e recalcitrante, o que compromete a vida aquática e a saúde pública. Neste trabalho foi proposta uma alternativa para tratamento deste efluente baseado em Processos Oxidativos Avançados (POA). Foi avaliada a eficiência da fotocatálise que utiliza o TiO2 como catalisador e ativação por meio de uma fonte luminosa (radiação solar ou artificial). Visando facilitar a aplicação desta técnica em situações reais (indústrias), propôs-se a impregnação do catalisador em um suporte inerte, que facilitaria a manipulação, recuperação após o uso e reutilização no processo. Assim, o objetivo do trabalho foi estudar a fotodegradação de efluentes têxteis mediada por TiO2, avaliar a utilização do catalisador imobilizado em cerâmicas porosas reticuladas (CPRs) e seu reuso, por fim estudar o efeito da orientação do catalisador como filmes finos na fotodegradação, no intuito de melhorar a eficiência e ajudar a compreender o processo fotocatalítico. Para comprovação da viabilidade do sistema utilizado, avaliou-se a fotodegradação do corante têxtil Remazol Amarelo Ouro RNL (RGY), posteriormente, de uma mistura de três corantes (o referido corante, o Remazol Vermelho RB 133% (RR) e o Remazol Preto B 133% (RB)), e, por fim, de um efluente real oriundo de uma indústria têxtil localizada no município de Caruaru. Inicialmente, o sistema foi explorado por meio de um planejamento fatorial fracionário (pH, tipo de radiação, concentração do catalisador e tempo de exposição a radiação), para averiguar as condições fotocatalíticas utilizando o catalisador em dispersão seguida da otimização, para posteriormente empregá-lo imobilizado nas CPRs. Como resultado destaca-se a obtenção de 100% na descoloração do RGY, observada através da absorbância medida no UV-Vis, e 89% na degradação, medida por meio de determinação de COT, com o uso de radiação solar sem necessidade de ajuste de pH. Resultado similar foi alcançado com o uso do catalisador imobilizado nas CPRs por meio da suspensão. O teste de reutilização do catalisador imobilizado mostrou a possibilidade de, no mínimo, 10 usos de uma mesma CPR sem comprometer a eficiência fotocatalítica. Para o efluente sintético (mistura de três corantes) também foi encontrado resultado satisfatório, com total descoloração e degradação de 73%, medido através da Demanda Química de Oxigênio (DQO) (7h sob radiação UV-C, pH 6, CPR impregnada através da suspensão). Apesar de ter sido observado pequena descoloração para o efluente real, obteve-se 73% de redução da DQO. Este resultado é significativamente superior ao encontrado pelo uso do tratamento convencional adotado (18% de redução na DQO). O conjunto de resultados obtidos mostra a elevada eficiência da técnica e apontam para a sua viabilidade no tratamento de efluente têxtil. Quanto ao TiO2 imobilizado na forma de filmes finos, filmes epitaxiais foram obtidos com diversas orientações: anatase nos planos de crescimento (001) e (100); misturas das duas formas alotrópica (anatase e rutilo) e rutilo no plano (101) e (001). Destes apenas os filmes que apresentaram anatase foram testados para a fotodegradação do corante RGY (3h sob radiação UV-C). Foi observado que diversos parâmetros influenciaram na atividade fotocatalítica: proporção das fases anatase/rutilo, morfologia e rugosidade. Mas pode-se observar que o plano de crescimento de cristal para anatase (100) mostrou melhor desempenho na fotodegradação da solução, 58% na descoloração e 70% na degradação (medido através da absorbância em 240 nm)

A identificação de intermediários formados durante os processos de tratamentos de efluentes tem se tornado alvo de estudos. Entretanto, uma das questões mais importantes nos estudos de intermediários formados durante a fotólise ou degradação de fármacos por processos oxidativos avançados publicados atualmente é a concentração inicial utilizada. Altas concentrações dificultam a compreensão da real situação que ocorre na natureza, onde esses compostos são encontrados em baixas concentrações. Dentro deste contexto, o presente estudo, avaliou a pré-concentração de intermediários formados durante a fotólise em solução aquosa e em esgoto sintético da sulfametazina (SMZ), do ciprofloxacino (CIP) e do enrofloxacino (ENR) em diferentes concentrações (25 mg L-1 e 250 μg L-1 para SMZ; 10 mg L-1 e 100 μg L-1 para CIP e ENR) utilizando espectromatria de massas sequencial de alta resolução (Q-ToF e LIT-Orbitrap MS). Foram identificados oito intermediários da fotodegradação da SMZ, dentre estes os de m/z nominal 140 e 229 ainda não relatados na literatura. A metodologia desenvolvida para a SMZ foi aplicada a análises de produtos de transformação vindos de reator anaeróbio. As análises da biodegradação da SMZ permitiram a identificação de três produtos de transformação. O m/z 295 foi comum aos dois processos, fotólise e biodegradação. O m/z 227 foi descrito pela primeira vez como produto de biodegradação anaeróbia da SMZ. Tanto para o CIP quanto para o ENR foram identificados 10 intermediários, apesar da similaridade entre os dois fármacos, apenas um produto de degradação foi comum aos dois, o m/z 346, além do próprio CIP que é intermediário do ENR. Dentre as fases extratoras avaliadas, a Oasis HLB se mostrou mais eficiente na recuperação dos intermediários. A pré-concentração de intermediários formados durante a fotodegradação dos antimicrobianos estudados permitiu a avaliação da degradação destes em concentrações menores do que aquelas atingidas pelos trabalhos já publicados que abordaram rotas de degradação. Os perfis de degradação em diferentes concentrações e em diferentes matrizes apresentam indícios de serem diferente, tanto no perfil quanto na composição proporcional entre os produtos formados. Esses resultados são promissores, visto que permitem uma aproximação às concentrações ambientalmente relevantes. / Identification of intermediate products formed during effluent treatment has become the focus of some studies. However, one of the most important issues during the photolysis of drugs or degradation by advanced oxidation processes is the high and invariable initial concentration of the treated drug. High concentrations, used in currently publications, potentially hinder the understanding of the real situation that occurs in nature, where low concentrations of these drugs are usually found. Here we focused in the identification of the degradation products of sulfamethazine (SMZ), ciprofloxacin (CIP) and enrofloxacin (ENR) obtained by photolysis in aqueous and synthetic wastewater medium. Solid-phase pre-concentration and chromatographic separation of the products obtained during the degradation process at different concentrations (25 mg L-1 and 250 μg L-1 for SMZ ; 10 mg L-1 and 100 μg L-1 for CIP and ENR) was developed in association with high-resolution tandem mass spectrometry (Q-ToF and LIT-Orbitrap MS). Eight photodegradation products of SMZ, among them those of nominal m/z 140 and 229 not reported yet in the literature, were identified. The methodology developed for SMZ was applied to transformation products analysis coming from anaerobic reactor. The biodegradation analysis of SMZ allowed the identification of three transformation products. The m/z 295 was common to processes, photolysis and biodegradation. The m/z 227 was first described as a product of anaerobic biodegradation of SMZ. Both for the CIP as well as for the ENR, ten intermediates have been identified, despite the similarity between the two drugs, only one degradation product is common to both, the one with nominal m/z 346, besides the CIP itself which is an intermediate of ENR. Among the evaluated extracting phases, the Oasis HLB was more efficient in recovering the intermediaries. The pre-concentration of intermediates formed during the photochemical degradation of antimicrobials allowed the evaluation of the degradation at lower concentration than the previously published papers that addressed routes for degradation. The degradation profile at different concentrations and matrices showed evidences of being different, both profile and regarding proportional composition of the products formed. These results are promising, as they provide an approach for application at environmentally relevant concentrations.

A identificação de intermediários formados durante os processos de tratamentos de efluentes tem se tornado alvo de estudos. Entretanto, uma das questões mais importantes nos estudos de intermediários formados durante a fotólise ou degradação de fármacos por processos oxidativos avançados publicados atualmente é a concentração inicial utilizada. Altas concentrações dificultam a compreensão da real situação que ocorre na natureza, onde esses compostos são encontrados em baixas concentrações. Dentro deste contexto, o presente estudo, avaliou a pré-concentração de intermediários formados durante a fotólise em solução aquosa e em esgoto sintético da sulfametazina (SMZ), do ciprofloxacino (CIP) e do enrofloxacino (ENR) em diferentes concentrações (25 mg L-1 e 250 μg L-1 para SMZ; 10 mg L-1 e 100 μg L-1 para CIP e ENR) utilizando espectromatria de massas sequencial de alta resolução (Q-ToF e LIT-Orbitrap MS). Foram identificados oito intermediários da fotodegradação da SMZ, dentre estes os de m/z nominal 140 e 229 ainda não relatados na literatura. A metodologia desenvolvida para a SMZ foi aplicada a análises de produtos de transformação vindos de reator anaeróbio. As análises da biodegradação da SMZ permitiram a identificação de três produtos de transformação. O m/z 295 foi comum aos dois processos, fotólise e biodegradação. O m/z 227 foi descrito pela primeira vez como produto de biodegradação anaeróbia da SMZ. Tanto para o CIP quanto para o ENR foram identificados 10 intermediários, apesar da similaridade entre os dois fármacos, apenas um produto de degradação foi comum aos dois, o m/z 346, além do próprio CIP que é intermediário do ENR. Dentre as fases extratoras avaliadas, a Oasis HLB se mostrou mais eficiente na recuperação dos intermediários. A pré-concentração de intermediários formados durante a fotodegradação dos antimicrobianos estudados permitiu a avaliação da degradação destes em concentrações menores do que aquelas atingidas pelos trabalhos já publicados que abordaram rotas de degradação. Os perfis de degradação em diferentes concentrações e em diferentes matrizes apresentam indícios de serem diferente, tanto no perfil quanto na composição proporcional entre os produtos formados. Esses resultados são promissores, visto que permitem uma aproximação às concentrações ambientalmente relevantes. / Identification of intermediate products formed during effluent treatment has become the focus of some studies. However, one of the most important issues during the photolysis of drugs or degradation by advanced oxidation processes is the high and invariable initial concentration of the treated drug. High concentrations, used in currently publications, potentially hinder the understanding of the real situation that occurs in nature, where low concentrations of these drugs are usually found. Here we focused in the identification of the degradation products of sulfamethazine (SMZ), ciprofloxacin (CIP) and enrofloxacin (ENR) obtained by photolysis in aqueous and synthetic wastewater medium. Solid-phase pre-concentration and chromatographic separation of the products obtained during the degradation process at different concentrations (25 mg L-1 and 250 μg L-1 for SMZ ; 10 mg L-1 and 100 μg L-1 for CIP and ENR) was developed in association with high-resolution tandem mass spectrometry (Q-ToF and LIT-Orbitrap MS). Eight photodegradation products of SMZ, among them those of nominal m/z 140 and 229 not reported yet in the literature, were identified. The methodology developed for SMZ was applied to transformation products analysis coming from anaerobic reactor. The biodegradation analysis of SMZ allowed the identification of three transformation products. The m/z 295 was common to processes, photolysis and biodegradation. The m/z 227 was first described as a product of anaerobic biodegradation of SMZ. Both for the CIP as well as for the ENR, ten intermediates have been identified, despite the similarity between the two drugs, only one degradation product is common to both, the one with nominal m/z 346, besides the CIP itself which is an intermediate of ENR. Among the evaluated extracting phases, the Oasis HLB was more efficient in recovering the intermediaries. The pre-concentration of intermediates formed during the photochemical degradation of antimicrobials allowed the evaluation of the degradation at lower concentration than the previously published papers that addressed routes for degradation. The degradation profile at different concentrations and matrices showed evidences of being different, both profile and regarding proportional composition of the products formed. These results are promising, as they provide an approach for application at environmentally relevant concentrations.

A transferência de carga entre adsorbatos moleculares doadores e nanopartículas (NPs) semicondutoras aceitadoras têm encontrado extensivas aplicações recentes em células fotovoltaicas e de combustíveis, em fotocatálise e em eletrônica molecular. Além disso, NPs têm sido usadas como suporte para reagentes moleculares, fotosintetizadores e fármacos para variados fins. A eficiência destes dispositivos moleculares depende do estudo detalhado da dinâmica de transferência de carga na interface entre uma NP e moléculas adsorvidas e, em particular, da transferência lateral de energia entre moléculas adsorvidas. Além disso, é necessário otimizar de um lado a atração Coulombiana entre doadores oxidados e aceitadores reduzidos e por outro lado as reações de ancoramento de modo que elas não fiquem limitadas ao encontro estocástico e difuso em solução. Em especial, tem-se observado uma crescente demanda por dispositivos fotovoltaicos híbridos construídos a partir de NPs de dióxido de titânio (TiO2). Estudos de estabilidade à longo prazo e modificações na interface de tais dispositivos são essenciais para se obter uma melhor eficiência. Também já é bem conhecida na literatura o uso de NPs de TiO2 como uma alternativa na degradação de corantes e tratamento de efluentes. Outra classe de estudos igualmente importante consiste na aplicação de porfirinas e seus derivados na geração de oxigênio singleto e no tratamento de câncer. Portanto, é de grande interesse o estudo de sistemas baseados nas propriedades das porfirinas e TiO2. O presente trabalho de mestrado teve como objetivo o estudo por técnicas espectroscópicas a) da adsorção de moléculas de porfirina emissora de luz na superfície de NPs semicondutoras de TiO2, b) dos processos ópticos envolvidos na transferência de carga e de energia na interface entre NP aceitadora e as porfirinas doadoras adsorvidas e do efeito da NP na fotoestabilidade e fotodegradação da porfirina. Em nosso estudo, escolhemos uma porfirina (Photogem® ou PG) como padrão de sistema molecular, pois apresenta bandas de absorção e emissão bem definidos. Foram utilizadas séries distintas de NPs de TiO2 com diferentes razões de área superficial por volume e porcentagens das fases predominantes rutilo e anatase preparadas sob diversas condições pelo método dos precursores poliméricos. Desenvolvemos um método que consiste na centrifugação das NPs juntamente com as moléculas adsorvidas e posterior analise óptica da solução sobrenadante para estudar a adsorção das porfirinas na superfície do TiO2. Observamos que NPs de TiO2 com predominância da fase anatase em sua estrutura possui maior interação e, consequentemente, maior adsorção molecular. A fase rutilo possui baixa adsorção molecular por ser extremamente estável. A afinidade e interação entre porfirina e partículas de TiO2 em solução foram analisadas para diferentes valores de pH. Também foram estudados efeitos da agregação e cobertura molecular nos processos de fotodegradação e de transferência lateral de energia entre moléculas adsorvidas. / Actually, charge transfer processes between molecular adsorbate donors and semiconductor nanoparticles (NPs) acceptors have found extensive applications in photocatalysis, photovoltaics cells and molecular electronics. Moreover, NPs have been used as carrier by molecular reagents, photosynthesizing and drugs for various purposes. The efficiency of these molecular devices depends on the detailed study of the dynamics of charge transfer at the interface between NPs and adsorbed molecules and, in particular, the lateral energy transfer between adsorbed molecules. Furthermore, it is necessary to optimize the Coulomb attraction between oxidized donors and reduced acceptors as well as anchoring reactions so that they are not limited by stochastic and diffuse interaction in solution. In particular, there has been a growing demand for hybrid photovoltaic devices based on nanoparticles of titanium dioxide (TiO2-NPs). Studies of long-term stability and interface modification are essential to obtain devices with better efficiency. Also well known in literature it is the employ of TiO2-NPs as an alternative in dye degradation and wastewater treatment. Another class of important study is based on the application of porphyrins and their derivatives in the generation of singlet oxygen and treatment of cancer. Thus, it is of great interest the study of systems based on porphyrin and TiO2 properties. The present work had as objective the study by spectroscopic technics: a) the adsorption of a light-emitting porphyrin on the TiO2-NPs surfaces, b) optical processes involved in charge and energy transfer in the interface between NP acceptor and porphyrins donors and the effect of NP on the photostability and photodegradation of porphyrins. In our study, we chose a porphyrin (or PG Photogem ®) as standard molecular system, because it shows well defined absorption and emission bands. We used TiO2-NPs which differ in area/volume ratios and in the percentage of rutile and anatase phases that predominates under different conditions of preparation by polymeric precursor method. We developed a method based on the centrifugation of the NPs with adsorbed molecules and subsequent optical analysis of the supernatant solution to study the adsorption of porphyrins on TiO2-NPs surfaces. We observed that TiO2-NPs with predominantly anatase phase in its structure has greater interaction and, consequently, higher molecular adsorption. The rutile phase has low molecular adsorption due to your great stability. The affinity and interaction between porphyrin and TiO2-NPs in solution were analyzed for different pH values. Other subjects discussed in this work include molecular aggregation effects and coverage during photodegradation and lateral energy transfer between adsorbed molecules.

Este trabalho descreve a síntese e caracterização de polímeros de coordenação (PC) e sua aplicação como fotocatalisadores heterogêneos ativos sob a radiação visível, visando a degradação de compostos orgânicos em água. Problemas ambientais têm ocupado posição de destaque na sociedade contemporânea. Dentre eles, o uso de combustíveis fósseis e a remoção de compostos poluentes do meio ambiente têm merecido especial atenção. Uma das alternativas mais indicadas como substituinte dos combustíveis fósseis é a energia solar, por ser limpa, renovável e presente em todo o planeta. O estudo de materiais fotoativos é essencial para aproveitar ao máximo essa fonte. A fotocatálise é um processo que utiliza a energia luminosa para realizar reações químicas. Os PC têm mostrado ótimos resultados na área. Esses são compostos poliméricos cujos monômeros são unidades de coordenação. Neste trabalho foram sintetizados PC formados por diferentes metais de transição e ligantes orgânicos. Dentre eles destacam-se níquel e benzenodicarboxilato (Ni-BDC). Os materiais foram caracterizados por FTIR, DRX, adsorção-dessorção de N2, DRS, TGA, MEV e ICP-OES. Os resultados sugerem a formação de PC inéditos, dotados de sítios de coordenação insaturados, com boa estabilidade térmica, porém com estabilidade em meio aquoso inferior. O ensaio de degradação fotocatalítica de corante evidencia que os materiais são fotoativos na luz visível, apesar da descoloração não ser completa. Este resultado é interessante, pois polímeros de coordenação de níquel ainda são pouco estudados como fotocatalisadores, e esse é um metal barato e abundante. / This work describes the synthesis and characterization of coordination polymers (CP) and their application as heterogeneous photocatalysts, under visible radiation, in degradation of organic compounds in water. Environmental issues have taken prominent position in contemporary society. Among them, fossil fuel usage and removal of hazardous compounds deserve special attention. One of the best alternatives to replace fossil fuels is the solar power, which is clean, renewable and ubiquitous throughout the planet. Research on photoactive materials is essential to improve this energy source use. Heterogeneous photocatalysis process uses light energy to induce chemical reactions. CP are exhibiting remarkable results in the field. These are polymeric compounds with coordination units as monomers. In the present work, CP based on different transition metals and organic ligands were synthesized, such as nickel benzenedicarboxylate (Ni-BDC). The materials were characterized by FTIR, XRD, N2 adsorption-desorption, DRS, TGA, SEM and ICPOES. The results suggest the formation of novel CP, endowed with unsaturated metal sites and good thermal stability, however with low stability in aqueous medium. The photocatalytic dye degradation experiments indicate the materials are photoactive under visible light, although the discoloration was not complete. This is an interesting result, considering that the research on nickel coordination polymers as photocatalysts is still scarce.

O mecanismo de degradação da solução de poliestirenossulfonato de sódio (PSS) fotossensibilizada por cloreto de 2-hidroxi-3-(3,4-dimetil-9-oxo-9H-tioxanton-2-iloxi)-N,N,N-trimetil-1-propano (QTX) foi investigado. Inicialmente, foi estudada a fotodegradação de QTX em solução aquosa. Os fotoprodutos gerados pela fotólise foram caracterizados em sulfonas e sulfóxidos, que foram identificados por CLAE-EM. A fotodegradação de QTX em solução aquosa foi também acompanhada pelos espectros de absorção UV-Vis, sugerindo a formação de sulfóxidos. As reações elementares de QTX em solução aquosa foram investigadas através da fotólise por pulso de laser. O valor das constantes de supressão do estado triplete de QTX na presença de sorbato de potássio e hidroquinona foram próximas ao valor de constante difusional. A combinação dos resultados obtidos pelas diferentes técnicas possibilitou a proposição do mecanismo para degradação da QTX. A fotodegradação de PSS em solução aquosa na presença e na ausência de QTX foi monitorada por cromatografia de exclusão de tamanho e viscosidade. A fotodegradação de PSS foi observada somente na presença de QTX. Nesta condição uma diminuição de <span style=\"text-decoration: overline\">Mw foi observada, que significa quebra de cadeia aleatória. A degradação PSS/QTX também foi investigada na presença do sorbato de potássio, um supressor de triplete. Neste caso, ocorreu um aumento na porcentagem de degradação. Estes resultados sugeriram que o mecanismo de degradação de PSS fotossensibilizada por QTX ocorre principalmente pela QTX excitada no singlete abstrair um hidrogênio do polímero e na presença de oxigênio leva a formação de radicais, que contribuem para o processo de degradação. / The poly(styrenesulfonate) (PSS) photosensitised by 2-hydroxy-3-(3,4-dimethyl-9-oxo-9H-thioxanthen-2-yloxy)-N,N,N-trimethyl-1-propanium chloride (QTX) solution degradation mechanism was investigated. Initially, the photodegradation of QTX in aqueous solution was studied. The photoproducts generated photolysis were characterized as being sulfones and sulfoxides, which were identified by HPLC-MS. The photodegradation of QTX in aqueous solution was also followed by UV-Vis absorption spectra, suggesting the formation of sulfoxides. The elementary reactions of QTX in aqueous solution were investigated by laser flash photolysis. The quenching rate constant values of the triplet state QTX in the presence of potassium sorbate and hydroquinone were close to the value of diffusion constant. It was possible to propose the mechanism of QTX degradation combining the results from the different techniques. The photodegradation PSS in aqueous solution in the presence and absence of QTX was monitored by size exclusion chromatography and viscosity. The photodegradation of PSS was observed only in the presence of QTX. In this condition a decrease of <span style=\"text-decoration: overline\">Mw was observed, which means the random chain scission. The PSS/QTX degradation was also investigated in the presence of potassium sorbate, a triplet quencher. In this case, an increase of degradation percentage occurred. These results suggested that the degradation mechanism of PSS degradation photosensitised by QTX occurs mainly by the singlet excited QTX abstracts a hydrogen from the polymer and in the presence of oxygen leads to radicals formation which contributed to the degradation process.

Este trabalho descreve a síntese e caracterização de polímeros de coordenação (PC) e sua aplicação como fotocatalisadores heterogêneos ativos sob a radiação visível, visando a degradação de compostos orgânicos em água. Problemas ambientais têm ocupado posição de destaque na sociedade contemporânea. Dentre eles, o uso de combustíveis fósseis e a remoção de compostos poluentes do meio ambiente têm merecido especial atenção. Uma das alternativas mais indicadas como substituinte dos combustíveis fósseis é a energia solar, por ser limpa, renovável e presente em todo o planeta. O estudo de materiais fotoativos é essencial para aproveitar ao máximo essa fonte. A fotocatálise é um processo que utiliza a energia luminosa para realizar reações químicas. Os PC têm mostrado ótimos resultados na área. Esses são compostos poliméricos cujos monômeros são unidades de coordenação. Neste trabalho foram sintetizados PC formados por diferentes metais de transição e ligantes orgânicos. Dentre eles destacam-se níquel e benzenodicarboxilato (Ni-BDC). Os materiais foram caracterizados por FTIR, DRX, adsorção-dessorção de N2, DRS, TGA, MEV e ICP-OES. Os resultados sugerem a formação de PC inéditos, dotados de sítios de coordenação insaturados, com boa estabilidade térmica, porém com estabilidade em meio aquoso inferior. O ensaio de degradação fotocatalítica de corante evidencia que os materiais são fotoativos na luz visível, apesar da descoloração não ser completa. Este resultado é interessante, pois polímeros de coordenação de níquel ainda são pouco estudados como fotocatalisadores, e esse é um metal barato e abundante. / This work describes the synthesis and characterization of coordination polymers (CP) and their application as heterogeneous photocatalysts, under visible radiation, in degradation of organic compounds in water. Environmental issues have taken prominent position in contemporary society. Among them, fossil fuel usage and removal of hazardous compounds deserve special attention. One of the best alternatives to replace fossil fuels is the solar power, which is clean, renewable and ubiquitous throughout the planet. Research on photoactive materials is essential to improve this energy source use. Heterogeneous photocatalysis process uses light energy to induce chemical reactions. CP are exhibiting remarkable results in the field. These are polymeric compounds with coordination units as monomers. In the present work, CP based on different transition metals and organic ligands were synthesized, such as nickel benzenedicarboxylate (Ni-BDC). The materials were characterized by FTIR, XRD, N2 adsorption-desorption, DRS, TGA, SEM and ICPOES. The results suggest the formation of novel CP, endowed with unsaturated metal sites and good thermal stability, however with low stability in aqueous medium. The photocatalytic dye degradation experiments indicate the materials are photoactive under visible light, although the discoloration was not complete. This is an interesting result, considering that the research on nickel coordination polymers as photocatalysts is still scarce.