CARNEIRO, J. R. M. Estudo clínico randomizado de diferentes protocolos de clareamento dentário com peróxido de hidrogênio a 7,5%. 2016. 58 f. Dissertação (Mestrado em Odontologia) - Faculdade de Farmácia, Odontologia e Enfermagem, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Erika Fernandes (erikaleitefernandes@gmail.com) on 2016-07-28T16:05:45Z No. of bitstreams: 1 2016_dis_jrmcarneiro.pdf: 1034309 bytes, checksum: 98531565ed5964e7eb7b80f33b4d27b0 (MD5) / Approved for entry into archive by Erika Fernandes (erikaleitefernandes@gmail.com) on 2016-07-28T16:05:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_dis_jrmcarneiro.pdf: 1034309 bytes, checksum: 98531565ed5964e7eb7b80f33b4d27b0 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-28T16:05:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_dis_jrmcarneiro.pdf: 1034309 bytes, checksum: 98531565ed5964e7eb7b80f33b4d27b0 (MD5) Previous issue date: 2016-05-31 / Bleaching is a conservative technique and it much sought after by patients looking for an improvement in smile esthetics. The objective of this study was to evaluate the effectiveness of bleaching treatment, with 7.5% hydrogen peroxide at different time intervals, and evaluate the intensity of related tooth sensitivity. For this, 60 patients were selected and divided into three groups: group PH10 - used the gel for 10 min a day; group PH30 – 30 min; group PH60 – 60 min. The volunteers had the autonomy to stop bleaching when they were satisfied with the result, ranging between 14 and 42 days. Two sensitivity tables (Visual analogue scale and 5-point verbal rating scale) were given to the participants to be filled in daily on the levels of sensitivity. Color assessments were made using the Vitapan Classical Scale and Easyshade spectrophotometer at 14, 21, 28 and 42 days of treatment and 1 month after the end of the bleaching, to evaluate color rebound effect. Degree of patient satisfaction was measured by a questionnaire. For data analysis, Fisher’s exact test compared the percentage of satisfied with unsatisfied participants in each of the three groups (α=0.05). The mean number (± standard deviation [SD]) of days required to achieve the participant satisfaction in each of the three groups was calculated and statistically analyzed using the ANOVA and t-test (α=0.05). Intensity of sensitivity was evaluated using the Kruskal-Wallis test (α=0.05). To analyze the difference of color of both methods (spectrophotometer and color scale) two tests were used: for the same period in different groups the Kruskal-Wallis test was performed (α=0.05), and for the same group at different time intervals the Friedman test was used (α=0.05). The three methods were effective, with group PH10 being less effective than group PH60 with only the color scale evaluation method in the analysis of tooth 13. One month after the end of the treatment, there was no significant difference with the results found immediately after the treatment period. Group PH10 had a higher mean number of days of gel use, a lesser degree of satisfaction with the end result, and less pain when compared to the others. It can be concluded that the decrease in the daily time-use of 7.5 % hydrogen peroxide had no effect on its effectiveness, and it brought benefit to patients, as well as making the treatment faster, it decreased the discomfort of sensitivity. / O clareamento é uma técnica conservadora e bastante procurada por pacientes que buscam uma melhoria na estética do sorriso. O objetivo deste trabalho foi avaliar a efetividade do tratamento clareador, com peróxido de hidrogênio a 7,5% em diferentes tempos, e avaliar a intensidade de sensibilidade dentária relacionada. Para isso, foram selecionados 60 pacientes e divididos em três grupos: grupo PH10 - utilizou o gel por 10 min no dia; grupo PH30 – 30 min; grupo PH60 – 60 min. Os voluntários possuíam autonomia de interromper o clareamento quando estivessem satisfeitos com o resultado, num intervalo entre 14 e 42 dias. Duas tabelas de sensibilidade (escala visual analógica e escala de classificação verbal de 5 pontos) foram entregues aos participantes para que fossem preenchidas diariamente com os níveis de sensibilidade. Foram feitas avaliações de cor com Escala Vitapan Classical e espectrofotômetro EasyShade aos 14, 21, 28 e 42 dias de tratamento, e 1 mês após o fim do clareamento, para avaliar efeito rebote da cor. O grau da satisfação do paciente foi medido por um questionário. Para análise dos dados, o teste exato de Fisher comparou os percentuais de participantes satisfeitos com os participantes insatisfeitos em cada um dos três grupos (α = 0,05). Foi feito a média (± desvio-padrão [DP]) do número de dias necessários para alcançar a satisfação dos participantes em cada um dos três grupos e avaliados estatisticamente utilizando-se ANOVA e teste T (α = 0,05). A intensidade da sensibilidade foi avaliada através do teste Kruskal-Wallis (α = 0,05). Para análise da diferença de cor de ambos os métodos (espectrofotômetro e escala de cor) foram utilizados dois testes: para um mesmo período nos diferentes grupos foi realizado o teste de Kruskal-Wallis (α = 0,05) e para o mesmo grupo em diferentes períodos foi feito o teste de Friedman (α = 0,05). Os três métodos foram efetivos, sendo o grupo PH10 menos eficaz que o grupo PH60 apenas para o método de avaliação com escala de cor na análise do dente 13. Após 1 mês do fim do tratamento não houve diferença significativa com o resultado encontrado imediatamente após o período de tratamento. O grupo PH10 teve uma maior média de dias de uso do gel, um menor grau de satisfação com o resultado final e uma menor intensidade de dor quando comparado aos demais. Pode-se concluir que a diminuição do tempo de uso diário do peróxido de hidrogênio 7,5% não influenciou na sua efetividade e trouxe benefício aos pacientes, pois além de tornar o tratamento mais rápido, diminui o desconforto da sensibilidade.

O foco deste trabalho é o estudo -da interação do átomo de hidrogênio com prótons, criando momentaneamente a molécula 112, determinando os potenciais dó para níveis atômicos maisaltos (n>3), bem como analisando todas as possíveis transições qUe podem ocorrer. O cálculo do momento de dipolo elétrico do para todas as possíveis transições que encontramos é de suma importância para determinar as linhas espectraiS observáveis: A aplicação de tais dados teóricos terá sua inserção no estudo dos perfis de linhas de estrelas anãs brancas DA, com o intuito de obter melhores ajustes dos ,modelos de atmosferas estelares. Para isso calculamos todos os potenciais relevantes para as transições- das séries de Lyman e Balmer até n=10 (numero quântico principal) do 1-12 e os respectivos momentos de dipolo elétricos para. tais séries. Na literatura, encontra-se somente os valores para Lya,_ Ly0., try e. Ha, mas mesmo estes, com aproximaçõeS mais grosseiras do que as que calculamos. As leis da física permitem o cálculo de um modelo de atmosfera estelar num dado instante de sua evolução e o-confronto com os dados observacionais. Entretanto, por melhor que seja o modelo, ainda não se obteve um resultado plenamente satisfatório entre teoria e observação. Ainda existem muitas incertezas nos modelos estelares, principalmente nos cálculos de opacidade e convecção, quando comparamos aos, dados observácionais, o que implica na necessidade de cálculo mais detalhado da física que rege tais modelos. O objetivo principal desse trabalho e calcular os potenciaiS de interação das partículas constituintes da atmosfera e analisar as linhas- espectrais das estrelas que já estão na última fase de evohição, as anãs brancas com unia atmosfera pura de hidrogênio, chamadas de DAs. Um dos melhores métodos para a determinação da temperatura efetiva e obtenção da gravidade superficial de anãs brancas, e a comparaçãO do perfil da linha observado, a forma da linha espectral com o predito teoricamente. A eficiência desse método está no fato que o perfil da linha teórico.é extremamente sensível à variação dos parâmetros atmosféricos - os perfis de Ha e H,3 são bons indicadores de temperatura efetiva {T6 f ), enquanto os perfis das linhas mais altas são bons indicadores da gravidade ,superficial. Entretanto, a técnica supostamente simples possui um grau elevado de dificuldade, pois precisamos saber quais são todas as causas físicas responsáveis pela variação dos parâmetros atmosféricos que determinam o perfil da linha. ESte é o objetivo de nosso trabalho, o cálculo do perfil de linha de H perturbado por colisões. com prótons. / The subject of this work is the study of the interaction of the hydrogen atom with protons, temporarily creating' from this interaction the molecule. We estimated the potential for ali leveis with n < 10 and analyze ali posSible transitions that can occur. We also calculated the electric dipole moment of fôr ali possible transitions that we find, necessary for the line profile'calculation. The application of such theoretical data will be in the context of the line profileá of DA white dwarfs, as refinernent in the modeis of stellar átmospheres. For this, I calculated ali the potential relevant to the transitions of ,the Lyman and Balnier series to n=10 (principal atomic quantum number), and their electric dipole Moments. In the Jiterature we find. only Lya, Ly13, Ly-y and Ho calculations, but even these at lower resolutions and with the asymptotic approximations. The laws of physics allow the calculation of a stellar atmosphere módel for a partidular, mornent in its evolution and the comparison with observational data. However, no matter how good the model is, it has not yet achieved a fully satis factory resulta There are .still many uncertainties in the •stellar thodels in relation the observational data, showing the need for a more detailed analysis of the physics that governs such modeis The main objective of this thesis is to analyze the Spectral limes, ,calculating the potential of interacting particles coristituents of the atmosphere of white dwarf stars with pure hydrogen atmosphere, `called DAs. One of the best methods for analysis of spectral limes, determining the effective temperature 'and obtaining surface gravity of white'dwarfs with hydrogen limes, is the comparison the obseryation of -lMe profile, the chape of the spectral line, with the theoretically predicted. The efficiency of this method is based on the fact that the theoretical line profile is extremely sensitiva to variations of atmospheric paramet,ers. Howéver; the supposeclly simple technique has a high degree of difficulty, because we .need to know ali the causes responsible for the determination of the physical parameters of the atmosphere affecting the line profile. This is the purpose of our work; the 'c'alculation cif the line profile of H perturbed by collisions with protons.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Física, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:25:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 330808.pdf: 3299598 bytes, checksum: 70a98a2718755b326e1a698c0cd96d84 (MD5) Previous issue date: 2014 / Nos últimos anos a comunidade científica tem se dedicado à elaboração de sensores capazes de identificar e quantificar espécies químicas e biológicas. Grandes avanços foram alcançados no desenvolvimento de novos métodos de preparação, imobilização de receptores em plataformas específicas e novas formas de detecção. Este trabalho trata do estudo e caracterização de sensores e biossensores para aplicações práticas, e se divide em duas partes: na primeira, investigou-se a utilização da Feofitina-b, composto isolado da planta Turnera subulata, como sensor eletroquímico não enzimático, sendo testado na detecção do peróxido de hidrogênio. Foram preparados filmes automontados com diferentes arquiteturas e com utilização de materiais auxiliares como hidrocloreto de polialilamina (PAH) e a goma do cajueiro. Os resultados obtidos indicam que este sistema apresenta a atividade desejada. Na segunda, elaborou-se um novo dispositivo, o "Lab-in a syringe" (LIS), baseado em um simples imunoensaio de fluxo vertical (VFIA) para a detecção de proteínas, utilizando nanopartículas de ouro como marcadores do sinal resposta. Esse dispositivo é fácil e rápido de ser utilizado, uma vez que a leitura pode ser obtida em menos de 15 minutos. Os resultados obtidos são promissores, tendo sido aplicado com sucesso para a detecção do antígeno específico da próstata (PSA) diretamente na urina humana. Esse dispositivo pode ser útil como método rápido e simples para a detecção de outros analitos importantes para monitoramento ambiental, biossegurança e controle de alimentos.<br> / Abstract: In the last years the scientific community has devoted attention to developing sensors with the ability for identification and quantification of chemical and biological species. Important results have been obtained in developing new preparation methods, receptors immobilization in specific platforms and new detection mechanisms. This thesis deals with the study and characterization of sensors and biosensors alming at practical applications, and is divided into two parts: in the first, the use of Phaeophytin-b, a compound isolated from the plant Turnera subulata, was characterized and investigated as a non-enzymatic electrochemical sensor, being tested for detection of hydrogen peroxide. Self-assembled thin films were prepared with several architectures using auxiliary materials like Poly (allylamine) hydrochloride (PAH) and cashew gum. The obtained results indicated that the system presents the desired activity. In the second part, a new device was elabored, the "Lab-in a syringe" (LIS), based in a simple vertical flow immunoassay (VFIA) for protein detection, using gold nanoparticles as the signal response markers. This device is easy and fast to use, yieding results in less than 15 minutes. The sensor has been succesfully applied to detect the prostate specific antigen (PSA) directly from the human urine, with promising results. This device can be useful as a quick and simple method for detection of important analites to environmental monitoring, biosecurity and food control.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2015-03-18T20:53:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 327699.pdf: 2326362 bytes, checksum: 59adc62a979fda82182c66b6dd144b21 (MD5) Previous issue date: 2013 / O biogás é uma mistura gasosa, proveniente da decomposição anaeróbia de matéria orgânica, e que apresenta grande potencial para aproveitamento energético devido ao seu elevado teor de metano. Para promover uma queima eficiente em sistemas de conversão de energia, porém, alguns dos gases presentes no biogás devem ser eliminados ou ter sua concentração reduzida, como é o caso do sulfeto de hidrogênio (H2S). Esta dissertação pretende abordar a remoção de H2S por meio de óxido de ferro granular. O objetivo desse trabalho foi avaliar a eficiência de remoção de H2S a partir de uma mistura sintética, composta por 200 ppm de deste gás e balanço em N2, com o uso de óxido de ferro granular em uma coluna de 5,8 cm de diâmetro interno. O material granular utilizado é um resíduo proveniente do processo de obtenção do ácido sulfúrico a partir da pirita carbonosa, e que contém em sua composição 98% de hematita (Fe2O3). Foram realizados ensaios para se avaliar qual a melhor combinação entre a quantidade de material e velocidade linear do gás através da coluna, que proporcionassem as melhores eficiências de remoção de H2S. Os ensaios demonstraram que para velocidade linear de 1,0 cm.s-1 e coluna preenchida com 7,5 cm de material, ocorreu a remoção de 0,209 mgH2S.g-1 óxido de ferro granular. Para velocidade linear de 5,0 cm.s-1 e coluna preenchida com 30,0 cm de material, a capacidade de adsorção de H2S encontrada foi de 0,233 mg H2S. g-1 óxido de ferro granular. Os valores resultantes para velocidades lineares e quantidades de material distintas indicaram que para melhores capacidades de remoção de H2S com este material deve-se buscar aliar baixas velocidades lineares do gás e coluna preenchida com grande quantidade de óxido de ferro granular. A comparação da superfície específica BET encontrada entre o óxido de ferro granular utilizado, de 10,12 cm²-g-1 de material, e materiais comerciais utilizados para o mesmo fim, demonstra que o material utilizado nos experimentos apresenta baixa capacidade de remoção de H2S. O valor encontrado para o raio médio dos poros, de 267,2 nm, é classificado na faixa de macroporos, sendo que esta característica também evidencia a baixa capacidade de adsorção de H2S deste tipo de óxido de ferro granular.<br> / Abstract : Biogas is a gas mixture, originated from anaerobic decomposition of organic matter, which presents great energy potential due to its high methane content. To promote efficient energy conversion of biogas in engines, however, some of the gases presented in the mixture must be disposed of or have their concentration reduced, as hydrogen sulfide (H2S). This research aims to assess the removal of H2S by adsorption on granular iron oxide. This evaluation was conducted by making a synthetic gas mixture containing 200 ppm of H2S in balance with N2 run through a column of 5.8 cm of internal diameter, filled with granular iron oxide as adsorbent. The iron oxide used is composed 98% of hematite (Fe2O3), and it is a byproduct of the sulfuric acid formation, which uses carbonaceous pyrite as raw material. Tests to evaluate the best combination between the amount of granular iron oxide and linear gas velocity values were performed, in order to provide the best H2S removal efficiency. The tests have shown that for linear gas velocity of 1.0 cm.s-1 and column filled with 7.5 cm of granular iron oxide led to a removal of 0.209 mgH2S.g-1 of granular iron oxide. For a linear velocity of 5.0 cm.s -1 and column filled with 30.0 cm of granular iron oxide, the adsorption capacity found was 0,233 mg H2S.g-1 of granular iron oxide. The resulting values for distinct linear gas velocities and amount of material used indicate that the best H2S removal capacities can be achieved combining low linear gas velocity values and great loads of granular iron oxide. A comparison of the BET surface area found to the granular iron oxide used, of 10.12 cm ² .g- 1 of material , with the commercial materials used for the same purpose, demonstrated that the granular iron oxide used in the tests presents a low H2S removal capacity. The value found for the average pore radius, of 267.2 nm , is classified in the macropore range, and this feature also indicates a low H2S adsorption capacity for this type of granular iron oxide.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-09-01T04:08:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 333875.pdf: 2812712 bytes, checksum: f7e4dcceb8dc894e0570ce0b87862eb3 (MD5) Previous issue date: 2015 / Realizou-se neste trabalho a determinação de peróxido de hidrogênio (H2O2) em amostras comerciais utilizando sensores eletroquímicos baseados em nanopartículas de análogos de azul da Prússia (NPAP). As amostras comerciais analisadas foram: creme para clareamento dental de uso doméstico, enxaguante bucal, solução antisséptica e creme para descoloração de pelos e cabelos. Fez-se a modificação de um eletrodo de carbono vítreo (GCE) com as NPAP, que eram encapsuladas por diferentes complexos de melanina-Mn+ (Mn+ = Fe3+, Cu2+, Ni2+ ou Co2+). Os sensores obtidos foram usados na detecção de H2O2 e aqueles que apresentaram os melhores resultados foram empregados na determinação de H2O2 nas amostras comerciais. As NPAP foram caracterizadas com uso de microscopia de transmissão eletrônica (TEM). A caracterização das modificações feitas no GCE ocorreu por voltametria cíclica (CV) e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS). Utilizou-se os eletrodos modificados para determinação de H2O2 e curvas de calibração foram obtidas na faixa de 0,1 a 13 mmol L-1. Obtiveram-se os melhores resultados para modificações contendo complexos de melanina-Fe3+ com limite de detecção (LD) e de quantificação (LQ) de respectivamente 0,14 e 0,42 ?mol L-1. O LD é um dos mais baixos encontrados na literatura para sensores não-enzimáticos de H2O2. Os parâmetros de validação analisados, além de LD e LQ, foram a seletividade, linearidade, sensibilidade, exatidão, precisão e robustez. O processo de validação do método analítico mostrou-se satisfatório quanto aos parâmetros avaliados.<br> / Abstract : The detection of hydrogen peroxide (H2O2) in commercial samples was performed in this work, utilizing electrochemical sensors based on melanin-capped Prussian blue nanoparticles analogs (PBNP). The samples analyzed were tooth whitening gel, mouth rinse solution, antiseptic solution and hair bleaching cream. A glassy carbon electrode was modified with BPNP, capped with different melanin-Mn+ complexes (Mn+ = Fe3+, Cu2+, Ni2+ or Co2+). The sensors were used on the detection of H2O2 and the determination of H2O2 in commercial samples was realized by those sensors which presented best results. PBNP were characterized using transmission electron microscopy (TEM). The modification made on GCE was characterized by cyclic voltammetry (CV) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). Calibration curves were obtained on the linear range of 0.1 to 13.0 mmol L-1. The best results were obtained for melanin-Fe3+ capped PBNP, and the detection (DL) and quantification limits (QL) were 0.14 and 0.42 ?mol L-1, respectively. This DL is among the lowest ever published for non-enzymatic H2O2 sensors. The validation parameters analyzed, besides DL and QL, were selectivity, linearity, sensibility, accuracy and robustness. The analytical method validation seemed to be satisfactory regarding the analyzed parameters.

Células de combustível são dispositivos onde ocorre a oxidação eletroquímica de um combustível, apresentando maior eficiência, segurança e escalabilidade do que a maioria dos motores de combustão interna. A geração de hidrogênio a partir do alumínio possui a vantagem de utilizar-se metal que pode ser completamente recuperado, reciclado e reprocessado. Além disso, refugos feitos à base de alumínio tais como: latas de bebidas; peças de dispositivos eletrônicos; brinquedos; dentre outros, podem ser utilizados para geração de hidrogênio, o que incentivaria a reciclagem de materiais. A reação ocorre com a água na presença de álcalis fortes, tais como NaOH e KOH, que atuam como catalisadores, não sendo assim consumidos no processo. O objetivo principal deste trabalho é a construção de uma célula de combustível de baixa temperatura, denominada na literatura de PEMFC (Proton Exchange Membrane Fuel Cell, Célula de Combustível com Membrana de Troca de Prótons) acoplada à geração local de hidrogênio por meio da corrosão alcalina do alumínio. Foram realizados experimentos variando-se os seguintes itens: concentração dos álcalis (de 1 a 3 mol.L-1), temperatura (295 a 345 K) e forma do metal (folhas de alumínio com 0,02 mm de espessura, lâminas com 0,5 mm e com 1 mm de espessura). Nesta primeira etapa, verificou-se que a concentração e temperatura influenciam fortemente a reação. Os tempos de reação variaram desde valores próximos de 2 minutos (reação de folhas de alumínio em presença de NaOH a 3 mol.L-1 na temperatura de 325 K) até tempos da ordem de 700 minutos (em experimentos utilizando lâminas de 1 mm a 315 K em presença de KOH 1 mol.L-1). A análise de difração de raios-x juntamente com a microscopia eletrônica de varredura (MEV) confirmou a presença de hidróxido de alumínio na forma de um precipitado de gibsita sobre uma amostra metálica após reação com NaOH, possibilitando a visualização da estrutura cristalina deste precipitado. Após construção e operação do reator alumínio-água acoplado à célula de combustível, obteve-se valores de diferença de potencial máximos da ordem de 150 mV e densidade de corrente máxima próxima a 5.10-3 mA.cm-2. Estes valores encontram-se muito abaixo dos valores esperados para uma célula de combustível de hidrogênio comum (ao redor de 700 mV e 200-400 mA.cm-2, respectivamente). Um modelo transiente simplificado do sistema, baseado em balanços de massa, energia e carga elétrica, foi utilizado para a compreensão do funcionamento do dispositivo. Assim, verificou-se que uma das possíveis causas da operação estar abaixo da eficiência esperada foi devido à baixa relação estequiométrica entre oxigênio alimentado por difusão do ar e vazão de hidrogênio obtido a partir da reação entre alumínio e água. / Fuel Cells are devices where electrochemical oxidation of a fuel occurs, showing more efficiency, safety and scalability than most of the internal combustion engines. The production of hydrogen from aluminum has the advantage to utilize a metal that might be completely recovered, recycled and re-processed. Moreover, wastes made with aluminum such drink cans, pieces of electronic devices, toys, among others, are possible to be utilized to generate hydrogen, which would encourage the material recycling. The reaction occurs with the water in the presence of strong alkali like NaOH and KOH, which act as catalysts, so not being consumed in the process. The main objective of this work is the construction of a low temperature fuel cell, named in the literature as PEMFC (Proton Exchange Membrane Fuel Cell) coupled to local hydrogen generation by means of the aluminum alkaline corrosion. Experiments were conducted by varying the following items: alkali concentration (1-3 mol.L-1), temperature (295-345 K) and metal shape (0.02 mm thick aluminum foils, 0.5 mm and 1 mm thick aluminum plates). In this first step, it has been verified that the concentration and temperature strongly influence the reaction. The reaction times varied from values close to 2 minutes (aluminum foils in the presence of NaOH 3 mol.L-1 at 325 K) up to times about 700 minutes (experiments utilizing 1 mm thick plates at 315 K in the presence of KOH 1 mol.L-1). Analysis of Scanning Electron Microscopy (SEM) together with X-ray Difraction (XRD) has confirmed the presence of aluminum oxide as gibbsite precipitate on the metallic sample after reaction with NaOH, which enabled the visualization of its crystalline structure. After construction and operation of the aluminum-water reactor coupled with the fuel cell, maximum values of electrical potential about 150 mV and current density about 5.10-3 mA.cm-2 were obtained. These values are very low in comparison with the values expected for common hydrogen fuel cells (about 700 mV and 200–400 mA.cm-2, respectively). A simplified transient model was developed, based on mass, energy and electric charge balances, in order to understand the operation of the device. It has been verified that one of the possible issues of low efficiency of the operation is due to low stoichiometric ratio between oxygen fed by air diffusion and hydrogen mass flow obtained from aluminum–water reaction.

O principal objetivo deste estudo foi avaliar a capacidade de uma membrana de aço 1010 absorver hidrogênio, quando submetida à corrosão por fresta em meios simulando as condições encontradas entre o aço e o concreto, comumente empregados na construção civil. Além disso, desenvolveu-se uma técnica para confecção de frestas, com áreas e espessuras específicas. No desenvolvimento deste trabalho, foi empregada a técnica de eletropermeação de hidrogênio em membranas de ferro, desenvolvida por Devanathan e Stachursky [1]. O fluxo de hidrogênio permeado foi medido no potencial de corrosão e em diferentes potenciais aplicados. Nos eletrólitos de medida - solução saturada de hidróxido de cálcio (Ca(OH)2) - variou-se o pH da solução e/ou a concentração de íons cloreto (CI-). A variação desses parâmetros teve como objetivo medir o efeito dos mesmos na absorção de hidrogênio em membranas de ferro expostas a frestas com diferentes espessuras. As superfícies das membranas expostas em eletrólitos variando-se o pH entre 12,4 e 6,5 foram examinadas ao microscópio eletrônico de varredura (MEV). Verificou-se, nas condições estudadas, que a nucleação da corrosão por fresta ocorreu após um período de aproximadamente 1 h, provocando também absorção de hidrogênio pelo aço. Maiores concentrações de cloreto produzem maiores taxas de absorção de hidrogênio. A solução contida na fresta sofre isolamento do restante da solução pela formação de um muro de magnetita. Isto explica a pouca influência da espessura da fresta na absorção de hidrogênio (H), para frestas com corrosão já nucleadas. Em valores mais baixos de pH ocorre a dissolução parcial do muro de magnetita e aumento da taxa de absorção de hidrogênio. / The principal aim of this work was to evaluate the absorption of hydrogen of a steel 1010 membrane, submitted to crevice corrosion in mediums simulating the conditions between steel and reinforced concrete in civil engineering. Moreover, a technique was developed to produce crevices with specific areas and widths. During this work, the hydrogen electropermeation technique developed by Devanathan and Stachursky [1] was applied to an iron membrane, The flux of permeated hydrogen was measured at the corrosion potential as well as under potentiostatic polarization. In the eletrolyte which consisted of a saturated calcium hidroxide solution (Ca(OH)2, the pH of the solution and/or the chloride concentration (CI-) were varied. The change of these parameters had the aim to measure their effect on the hydrogen absoption of the iron membrane exposed to crevices with different widths. Scanning electron microscopic examinations were performed with the surfaces of membranes, which had been exposed to saturated Ca(OH)2 solution, the pH of which varied between 12.4 and 6.5. Under the conditions studied in this work, the crevice corrosion usually started after ca. 1 hour. The solution inside the crevice was isolated from the bulk solution due to the formation of a magnetite wall. This probably explains the poor influence of the crevice width on the hydrogen absorption. Partial dissolution of this wall and an increase of the hydrogen absorption rate occurred at lower pH-values.

Neste trabalho foi proposto uma nova rota para a síntese de materiais híbridos à base zinco a partir de líquidos iônicos. Os materiais obtidos foram nanoestruturas de ZnO e o mineral simonkolleita (Zn5(OH)8Cl2.H2O) microestruturado, os quais podem ser preparados pela hidrólise de adutos iônicos do tipo RMI.ZnCl3 (RMI = alquilimidazólio) a partir da adição de uma solução de NaOH. Foi constatado que a obtenção de ZnO ou de simonkolleita dependeu unicamente da concentração de NaOH utilizada. Obtiveram-se diferentes morfologias de ZnO (desde nanoestruturas irregulares até nanobastões) e tamanhos de partícula (45-120 nm) apenas mudando a relação entre líquido iônico e material precursor de zinco. Conforme esta relação era maior, obtiveram-se nanobastões mais definidos e de maior comprimento. O mineral simonkolleita microestruturado foi obtido em morfologia hexagonal. Os materiais foram caracterizados por UV-Vis, IV, DRX, MEV, MET, TGA e BET, onde foi possível saber que todos os materiais obtidos pela rota sintética proposta eram cristalinos, de morfologia definida, que havia líquido iônico remanescente após isolamento, que eram semicondutores (3,25 eV para ZnO e 5,94 eV para simonkolleita) e possuem baixa área superficial (3-12 m²/g) Utilizou-se estes semicondutores como fotocatalisadores para as reações de water splitting e acoplamento oxidativo de metano. As reações de acoplamento de metano foram estudadas na presença de diferentes proporções de metano e oxigênio, e ficou evidenciado que nas reações efetuadas com traços de oxigênio, o produto majoritário foi CO2 e quando as proporções CH4:O2 eram conhecidas o produto majoritário foi C2H6. Os resultados mostram que na presença de ZnO obteve-se a produção de até 1417 μmolH2.g-1.h-1 para a reação de water splitting e de até 67 μmolCO2.g-1.h-1, 43 μmolCO.g-1.h-1 e 787 μmolC2H6.g-1.h-1 para as reações de acoplamento de metano, enquanto que para o mineral simonkolleita obteve-se até 972 μmolH2.g-1.h-1 para a reação de water splitting e de até 13 μmolCO2.g-1.h-1 para a reação de acoplamento de metano. Estes resultados mostram a grande eficiência destes materiais para as reações que foram investigadas, o que evidencia a eficácia da rota proposta para a produção de semicondutores eficientes para reações fotocatalíticas. / In this work, a new route was proposed of hybrid Zn-based materials from ionic liquids. The obtained materials were nanostructured ZnO and the microstructured mineral simonkolleite (Zn5(OH)8Cl2.H2O), which can be prepared from the hydrolysis of ionic aducts of the type RMI.ZnCl3 (RMI = alkylimidazolium) from the addition of a solution of NaOH. It was found that obtained ZnO or simonkolleite depended solely on the NaOH concentration used. Different ZnO morphologies (from irregular nanosctructures to nanorods) and particles sizes (45-120 nm) were obtained by only changing the ratio of ionic liquid to zinc precursor material. As this ratio was higher, more defined and longer nanorods were obtained. The microstructured simonkolleite mineral in hexagonal morphology. The materials were characterized by UV-Vis, IR, XRD, SEM, TEM, TGA and BET, where it was possible to know that all materials obtained by the proposed synthetic route were crystalline, of defined morphology, that had ionic liquid remaining after isolation, were semiconductors (3. 25 eV for ZnO and 5.94 eV for simonkolleite) and had a low surface area (3-12 m²/g) These semiconductors were used as photocatalysts for the water splitting and methane coupling reactions. The methane coupling reactions were studied in the presence of different proportions of methane and oxygen, and it was evidenced that in reactions carried out with traces of oxygen, the major product was CO2 and when the CH4:O2 ratio were know the major product was C2H6. The results show that in the presence of ZnO, the production of up to 1417 μmolH2.g-1.h-1 for water splitting reaction and up to 67 μmolCO2.g-1.h-1, 43 μmolCO.g-1.h-1 and 787 μmolC2H6.g-1.h-1 for methane coupling reactions, while for mineral simonkolleite the production of up to 972 μmolH2.g-1.h-1 for water splitting reaction and 13 μmolCO2.g-1.h-1 for methane coupling reactions. These results show the high efficiency of these materials for the reactions that were investigated, which evidences the effectiveness of the proposed route for the production of efficient semiconductors for photocatalytic reactions.

A produção de hidrogênio, através da eletrólise da água, terá um papel muito importante em países que possuem grande potencial para produção de energia elétrica renovável, como é o caso do Brasil. Além disso, o interesse associado ao uso do hidrogênio não está apenas relacionado com o fato de que seja um combustível alternativo, e depende do processo renovável, mas também está relacionado com o emprego do mesmo como uma importante matéria-prima em processos industriais, como por exemplo, refino do petróleo e produção de amônia. A eletrólise da água apresenta-se como uma excelente alternativa para a produção de hidrogênio, pois é um método tecnicamente testado, de fácil transferência tecnológica e boa eficiência (>70%). No entanto, o alto consumo de energia associado ao processo restringe sua aplicação em larga escala. A fim de tornar essa técnica mais eficiente e econômica, a seleção de materiais para eletrodos de baixo custo com boa atividade eletrocatalítica são necessários. Atualmente, os materiais empregados para elaboração de eletrodos com baixo custo têm sido à base de níquel e suas ligas ou ainda compósitos de níquel. Este trabalho propõe o desenvolvimento de eletrodos de níquel ativos, eficientes, estáveis e baratos, para produção de hidrogênio a partir do processo de eletrólise em meio aquoso, prevendo o desenvolvimento do sistema para uso de subprodutos de processos industriais (glicerina e sacarose) como fonte de hidrogênio. A utilização de glicerina e sacarose na produção de hidrogênio vem sendo vista como um combustível alternativo e ecológico, já que permite aproveitar materiais que seriam descartados ou teriam uma utilização menos nobre. Para isso foram elaborados eletrodos de Ni e Ni-PAni por eletrodeposição. A polianilina é um polímero de interesse científico devido a suas propriedades elétricas sendo obtida facilmente através de síntese química. Avaliou-se a composição química, a morfologia e o comportamento eletroquímico dos eletrodos obtidos. Os resultados mostraram que os eletrodos desenvolvidos de Ni-PAni apresentaram um comportamento mais eficiente para a HER em meio ácido, alcalino, alcalino com glicerina e alcalino com sacarose quando comparados ao eletrodo de Ni. Contudo, a alta atividade eletrocatalítica do eletrodo de Ni-PAni foi atribuída, principalmente ao aumento do número de sítios ativos para o Hads devido à maior área superficial desses eletrodos. Também se observou a diminuição da taxa de corrosão do eletrodo de Ni-PAni em meio ácido comparativamente ao níquel puro. / The production of hydrogen by water electrolysis is very important in countries that have great potential for renewable energy role, as the case of Brazil. Moreover, the interest associated with the use of hydrogen is not only related to the fact that it is an alternative and renewable fuel depending on the process, but also relates to the use thereof as an important raw material in industrial processes such as petroleum refining and ammonia production. The water electrolysis presents itself as an excellent alternative for hydrogen production because it is a technically tested method of easy technology transfer and good efficiency (>70%). However, the high energy consumption associated with the process restricts its application in large scale. In order to make this technique more efficient and economical, material electrode selection for low cost with good electrocatalytic activity are needed. Currently, the materials used for electrodes preparation with low cost has been nickel based alloys and composites. This work proposes the development of active electrodes, efficient, stable and inexpensive to produce hydrogen from the electrolysis process in aqueous medium, providing the development system for use of industrial processes by-products (glycerol and saccharose) as hydrogen source. The use of glycerol and saccharose in the hydrogen production has been regarded as an ecological alternative fuel, as it is one way to make materials that would probably discarded or would have a noble less use. Ni and Ni - polyaniline electrodes were prepared by electrodeposition. The polyaniline is a scientific interest polymer because of their electrical properties and is easily obtained by chemical synthesis. We evaluated the chemical composition, morphology and electrochemical behavior of the electrodes obtained. The results showed that the developed electrodes showed a more efficient behavior for the HER in acid, alkaline, alkaline with glycerol and alkaline with saccharose when compared with the Ni electrode. The high electrocatalytic activity was mainly attributed to the Hads increased number of active sites due the high surface area of the electrodes. Was also observed the corrosion rate decrease to Ni-PAni in acid medium, when compared to pure nickel.

Programa de Pós-Graduação em Ciências – Física de Materiais. Departamento de Física, Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2015-05-27T18:51:26Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_InteraçõesIntermolecularesCompostos.pdf: 2868357 bytes, checksum: 4c20868b67f89d49cc997e9998578af0 (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2015-05-28T16:54:50Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_InteraçõesIntermolecularesCompostos.pdf: 2868357 bytes, checksum: 4c20868b67f89d49cc997e9998578af0 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-28T16:54:50Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_InteraçõesIntermolecularesCompostos.pdf: 2868357 bytes, checksum: 4c20868b67f89d49cc997e9998578af0 (MD5) Previous issue date: 2015 / O monocristal de 1-(diaminomethylene)thiouron-1-ium 4-hydroxybenzenesulfonate foi crescido usando a técnica de crescimento em solução. O composto foi caracterizado por espectroscopia FT-IR e difração de raios X. As características das bandas serão discutidas no presente trabalho. O composto foi cristalizado no grupo de espaço P21/c do sistema monoclínico. A conformação do cátion de 1-(diaminomethylene)thiouron-1-ium não é plana mas ligeiramente torcida. Ambos os braços do cátion estão rotacionados opostamente em um ângulo de 8.5(1)o em torno da ligação CN que envolvem o átomo central de nitrogênio N1. O arranjo dos componentes de cargas opostas, o cátion 1-(diaminomethylene)thiouron- 1-ium e o ânion 4-hydroxybenzenesulfonate no cristal são determinados por interações iônicas e ligações de hidrogênio formando uma estrutura supramolecular. ________________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: The single crystals of 1-(diaminomethylene)thiouron-1-ium 4-hydroxybenzenesulfonate were grown using a solution growth technique. The compound was characterised by the FTIR spectroscopy and single-crystal X-ray diffraction. The characteristic bands of the functional and skeletal groups of 1-(diaminomethylene)thiouron-1-ium 4- hydroxybenzenesulfonate are discussed. The compound crystallises in the centrosymmetric P21/c space group of the monoclinic system. The conformation of the 1- (diaminomethylene)thiouron-1-ium cation is not strictly planar, but twisted. Both arms of the cation are oppositely rotated by 8.5(1)o around the CN bonds involving the central N atom. The arrangement of oppositely charged components, i.e. 1- (diaminomethylene)thiouron-1-ium cations and 4-hydroxybenzenesulfonate anions in the crystal is mainly determined by ionic and hydrogen-bonding interactions forming supramolecular network.