Made available in DSpace on 2014-06-12T15:51:27Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo5270_1.pdf: 6694120 bytes, checksum: 2f38ffe6a04cc43f85b6cbf0b87edb3d (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Biosensor é um dispositivo no qual o material de origem biológica, tais como enzima, organela, tecido animal ou vegetal, microrganismo, antígeno ou anticorpo, ácidos nucléicos, lectina, entre outros, é imobilizado junto a um transdutor adequado. Portanto, o estudo da interface eletrodo/biomolécula/solução consiste em uma das principais etapas para o desenvolvimento de biosensores. O objetivo deste trabalho foi estudar a interface ouro/lectina utilizando as técnicas de Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIS) e Ressonância de Plásmons de Superfície (SPR), como meios de transdução para a confecção de um futuro biosensor. Contudo, as lectinas pertencem a um grupo de proteínas com especificidade a carboidratos, característica que ampliou o foco da dissertação para a interação entre a lectina Concanavalina A e os carboidratos glicogênio e galactose. Neste trabalho foi montado um sistema de SPR acoplado ou não a um sistema eletroquímico, com o intuito de monitorar e caracterizar a adsorção da proteína em diferentes potenciais e sua interação com carboidratos. Com base nos resultados obtidos, a proteína na configuração desativada adsorveu mais que a forma ativada na superfície do eletrodo de filme fino de ouro, porém, foi a configuração ativada que melhor reconheceu o glicogênio e ambas não se ligaram à galactose. Além disso, foi verificado que a proteína, em ambas as configurações, não reconheceu a galactose e adsorveu mais facilmente em potenciais mais positivos, devido a um maior contraste de cargas entre o eletrodo e a proteína

Made available in DSpace on 2014-06-12T23:13:30Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2935_1.pdf: 3041297 bytes, checksum: e1b3b767950f407a70071937d040ae71 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2011 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Neste trabalho, nós descrevemos a preparação e caracterização de um novo compósito híbrido de nanopartículas de ouro-polianilina (AuNpPANI) com grupos terminais SH que, devido a sua habilidade de imobilizar primers específicos para os sorotipos de dengue 1, 2 e 3 (ST1, ST2 e ST3), pode ser utilizado para o desenvolvimento de biossensores. Espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE) na faixa de freqüência de 100 mHz a 100 KHz e voltametria cíclica (VC) na faixa de varredura -0,2 a 0,7 V foram realizadas na presença da mistura de 10 mM K3[Fe(CN)6]4-/K4[Fe(CN)6]3- (1:1), utilizada como par redox. Resultados de CV e EIS demonstraram que o AuNpPANI foi capaz de imobilizar ST1, ST2 e ST3, formando os complexos AuNpPANI-ST. As imagens de MEV mostraram a presença de aglomerados AuNpPANI quando a seqüência genômica DEN1 (alvo complementar) é hibridizada com o ST1 da dengue. Voltamogramas cíclicos bem definidos característicos de um processo redox de difusão limitada foram observados no eletrodo de ouro limpo e após este ter sido modificado pela adsorção de AuNpPANI ou AuNpPANI-ST. Em adição, foi observado um notável decréscimo nos picos anódico e catódico. O sistema AuNpPANI-ST(1-3) exibiu uma resposta altamente seletiva para o alvo complementar da dengue e pode ser utilizado para a construção de um biossensor para sorotipos da dengue. O sistema AuNpPANI-ST(1-3) foi capaz de reconhecer o sorotipo da dengue de diferentes pacientes em concentrações de picomolar. Os resultados VC e EIE mostraram evidência inequívoca da interação existente entre os primers específicos para os sorotipos de dengue estudados e o DNA genômico complementar utilizando pequenos volumes e baixas concentrações do analito

Submitted by Andrea Pereira (andrea.pereira@unipampa.edu.br) on 2018-02-26T15:02:57Z No. of bitstreams: 1 Dis Camila Dariva 2014.pdf: 4037537 bytes, checksum: 1e41021f60fe8a3e4a52d3def8ca4d2f (MD5) / Approved for entry into archive by Vera Leite (vera.leite@unipampa.edu.br) on 2018-02-26T19:02:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dis Camila Dariva 2014.pdf: 4037537 bytes, checksum: 1e41021f60fe8a3e4a52d3def8ca4d2f (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-26T19:02:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dis Camila Dariva 2014.pdf: 4037537 bytes, checksum: 1e41021f60fe8a3e4a52d3def8ca4d2f (MD5) Previous issue date: 2014-03-13 / Os implantes de titânio recobertos com sol-gel podem apresentar propriedades bio-ativas que induzem a aceleração do processo de adesão no tecido ósseo. A tecnologia sol-gel é uma alternativa aos métodos de recobrimento desses implantes, devido às propriedades de vidro bio-degradável podem ser usados para liberar fármacos de forma controlada durante o processo de adesão celular. Enquanto que a adição da hidroxiapatita é um fator adicional para a liberação de possíveis fármacos durante a integração do implante ao tecido ósseo. Neste trabalho serão utilizadas as medidas de espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) para avaliar o comportamento de recobrimentos de sol-gel com e sem hidroxiapatita, sobre uma liga de titânio, em relação a sua estabilidade em solução de Ringer ácida que simula fluido corpóreo. Também será avaliada a estabilidade do recobrimento em função do tempo de imersão na solução e sua taxa de degradação, bem como sua morfologia por Microscopia de Força Atômica (MFA) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). As amostras de ligas de Ti receberam um pré-tratamento de lixamento para homogeneizar a superfície e após foram recobertas por sol-gel. A composição do sol-gel foi alterada com o objetivo de determinar a influência da composição na taxa de degradação, que por hipótese, foi considerada igual à taxa de liberação de fármaco que porventura possa ser adicionado à composição do sol-gel. Pela avaliação de EIS foi possível determinar os valores de resistência elétrica dos recobrimentos e demais componentes durante um período de sete dias. As modificações na composição do sol-gel influenciaram significativamente no comportamento resistivo do revestimento ao longo do período de imersão. A alteração de dois ou mais componentes aumentou significativamente a degradação do revestimento, bem como a adição da quantidade dobrada de metanol. A redução de metade da quantidade de GPTMS também acarretou um decréscimo na resistência, entretanto a utilização da quantidade dobrada de etil acetoacetato não provocou significativas modificações na resistência, mas a quantidade de poros do revestimento reduziu. Foi possível determinar a taxa de degradação de cada recobrimento na solução, direcionando, assim, para uma escolha da composição química adequada para a taxa de liberação ideal de um provável fármaco. / The titanium implants coated with sol-gel may have bio-active properties that induce an accelerated adhesion process in bone tissue. The sol-gel technology is considered an alternative method comparing to other coating methods of these implants due the properties of biodegradable glass which can be used to release drugs in a controlled manner during the joining process. Thus the addition of hydroxyapatite is important factor for the possible release of pharmaceuticals during the implant osseointegration in the bone tissue. In this work the measures of electrochemical impedance spectroscopy (EIS) will be used to evaluate the behavior of sol-gel coatings with and without hydroxyapatite over a titanium alloy, compared to its stability in acid Ringer solution which simulates the body fluid. Also the stability with time of immersion in the solution and its rate of degradation will be evaluated, as well as their morphology by Atomic Force Microscopy (AFM) and Scanning Electron Microscope (SEM). The samples of Ti alloys received a pretreatment and later they were coated by sol-gel. The composition of the sol-gel was changed aiming to determine the influence of the composition on the degradation rate, which by definition, was considered equal to the drug release rate that may possibly be added to the composition of the sol-gel. By the EIS analysis it was possible to determine the values of electrical resistance of the coatings and other components for a seven days period. Changes in the composition of the sol-gel significantly influenced the behavior of the resistive coating over the immersion period. The alteration of two or more components increased significantly the coating degradation, as well the addition of double quantity of methanol. The reduction of half quantity of GPTMS also decreased the resistance, however the double quantity of ethyl acetoacetate do not resulted in significantly modifications in the resistance, but reduce the porous number. It was possible to determine the rate of degradation of each coating in the Ringer solution towards to realize a suitable choice for the chemical composition to the ideal release rate of a probable drug.

Submitted by Cibele Nogueira (cibelenogueira@ufgd.edu.br) on 2016-04-15T14:34:03Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) BRUNAARANHA.pdf: 3794328 bytes, checksum: 016d083d02a57ff274bdfda7fd4834a3 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-15T14:34:03Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) BRUNAARANHA.pdf: 3794328 bytes, checksum: 016d083d02a57ff274bdfda7fd4834a3 (MD5) Previous issue date: 2015-03-06 / This work aims to physical and electrochemical characterization of different chemical treatments for improving the surface of AA6063T5 aluminum alloy. In order to study the influence of each compound were made eight chemical treatments: based on NaOH, Na2SO4, NaCl, HNO3 and silica nanoparticles. The corrosion resistance of the surfaces after treatment were evaluated by electrochemical impedance spectroscopy. The physical and morphological studies were analyzed through photographs, optical microscopy, energy dispersive spectroscopy X-ray, scanning electron microscopy and hardness by Vickers method. The results demonstrated the possibility of using the proposed bath to improve AA6063T5 aluminum alloys, obtaining a more homogeneous surface and appearance of matte anodized. The addition of 1000 mgL-1 SiO2 nanoparticles chemical treatment improved further anodized matte appearance on the alloy surface. / Neste trabalho tem por objetivo a caracterização física e eletroquímica dos diferentes tratamentos químicos propostos para a melhoria da superfície da liga de alumínio AA6063T5. A fim de estudar a influência de cada composto foram realizados oito tratamentos químicos: tendo como base NaOH, Na2SO4, NaCl, HNO3 e nanopartículas de sílica. A resistência contra a corrosão das superfícies após os tratamentos foram avaliadas por espectroscopia de impedância eletroquímica. Os estudos físico e morfológico foram analisados através de fotografias, microscopia óptica, espectrometria por dispersão de energia de raios-X, microscopia eletrônica de varredura e dureza pelo método de Vickers. Os resultados demonstraram a possibilidade da utilização do banho proposto para a melhoria das ligas de alumínio AA6063T5, obtendo uma superfície mais homogênea e com aparência de anodizado fosco. A adição de 1000 mgL-1 de nanopartículas de SiO2 ao tratamento químico melhorou ainda mais o aspecto de anodizado fosco na superfície da liga.

Orientador: Prof. Dr. Daniel Zanetti de Florio / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Nanociências e Materiais Avançados, 2014. / Motores a combustão flexíveis foram desenvolvidos para diversificar a utilização de combustíveis para a indústria da mobilidade, com o intuito de trazer benefícios econômicos, ganho em sustentabilidade e redução do impacto ambiental. Tal diversificação tem proporcionado o desenvolvimento de linhas de pesquisa que aperfeiçoem essa utilização, através de incentivo fiscal do governo, bem como injeção de recursos da indústria nas universidades como, por exemplo, o programa Inovar Auto. Dentre os novos combustíveis está o etanol que devido às suas características físico-químicas, como a sua pressão de vapor traz vantagens como ganho de torque e potência e desvantagens como aumento de desgaste e corrosão dos componentes metálicos a ele expostos. As bronzinas são partes de base metálica que promovem a redução do contato metal-metal entre as principais peças de um motor como bloco, virabrequim e biela, além de permitirem uma melhor hidrodinâmica do óleo lubrificante, aumentando a vida útil do motor. Significativamente expostas ao ambiente etanol, óleo, gases e água, as mesmas são suscetíveis ao fenômeno de corrosão. Análise de corrosão por espectroscopia de impedância eletroquímica é um método conhecido na literatura e motivou a caracterização eletroquímica de componentes cíclicos metálicos de motores, através da obtenção de espectros de impedância para três diferentes recobrimentos em bronzinas, expostos sistematicamente a condicionamentos e envelhecimentos, variando-se temperatura, tempo de exposição em mistura óleo e etanol comuns. Dentre os três recobrimentos está uma proposta cerâmica a partir de óxido de boro depositado por uma técnica comum denominada slurry, apresentada na literatura aeroespacial com vantagens tribológicas. As medições foram feitas em solução aquosa de cloreto de sódio a 0,1 M, utlizando-se um eletrodo de referência de prata e cloreto de prata, um eletrodo de medição de platina como contra eletrodo e um eletrodo de trabalho com amostras de aço embutidas e recobertas com três diferentes superfícies; metálica (VW1), polimérica (P1) e cerâmica (C1), dispostos em uma célula ligada a um impedancímetro e a um potenciostato de marca Solartron. A intersecção do semicírculo do espectro com o eixo das abcissas ou parte real da impedância, Z¿ é conhecida como resistência de polarização Rp. Da literatura sabe-se que esta grandeza é proporcional ao inverso da corrente e taxa de corrosão da superfície do eletrodo de trabalho. A obtenção desta variável pode ser feita através de aproximações, com modelos de circuitos equivalentes RC, que calculam as resistências e capacitâncias destes circuitos. A partir do tratamento dos dados acima descritos, foi possível estabelecer três diferentes tendências de comportamento da taxa de corrosão ao longo do tempo de exposição ao meio etanol mais óleo, a saber: amostra de superfície metálica tipo VW1 apresentou corrosão dinâmica e controlada com taxa de corrosão decrescente ao longo do tempo; amostra polimérica tipo P1 apresentou também redução da taxa de corrosão por passivação ao longo do tempo após penetração da camada polimérica e; amostra cerâmica de óxido de boro tipo C1 apresentou maior redução da taxa de corrosão ao longo do envelhecimento em óleo e etanol. / Flex fuel combustion engines were developed to diversify the use of fuels for the mobility industry, in order to bring economic benefits gain in sustainability and environment impact reduction. Such diversification has permitted the research line development which optimizes this use through government incentive as well as fund injection in universities such as Inovar Auto program. Ethanol is among the new fuels, which due to its physical-chemical characteristics (vapor pressure) presents advantages as power and torque and disadvantages, as waste increase and corrosion of the exposed metal components. The bearings are parts made of metal that promote the metal-metal contact reduction among the main engine parts like cylinder block, cranckshaft and connecting rods. Besides, they allow better hydrodynamics of the lubrication oil increasing the duration of a flex combustion engine. Exposed to the ethanol, oil, gases and water environment these bearings are prone to corrosion phenomenon. The corrosion analysis by impedance spectroscopy corrosion is a method known in the literature and has motivated the electrochemical characterization of metal cyclic components by obtaining impedance spectra for three different recovering in bearings. The third type of recovering was developed through bore oxide produced by slurry coating techniques, which was presented on a aerospacial research publication with tribologic gain. These are systematically exposed to conditionings and aging while varying temperature, exposure time and rotation of oil and ethanol common mixtures. The measurements were made on aquous solution of NaCl 0,1 M through a reference silver and silver cloride eletrode, a platine counter eletrode and the work eletrode with samples of the three different bearings surface, metallic (VW1), polymeric (P1) and ceramic (C1) all assembled in a eletrochemistry cell, switched to a potenciostat and an impedancimeter, both by Solartron. The intersection of the semicircle spectra with "X" axle or real part of the impedance Z¿ is known as polarization resistance Rp. From the bibliography review it is known that this resistance is proportional to the inverse of corrosion rate on the surface of the working electrodes. The obtention of this variable could be done through approximation of RC circuit models, which calculate the resistances and the capacitances. Through data treatment it was possible to establish three different tendencies of corrosion rate behavior during ethanol and oil exposure time: Metallic surface sample type VW1 presented dynamic controlled with descending corrosion rate during the aging processes. Polymeric recovery sample type P1 also presented reduction of corrosion rate after penetration of the polymeric recovering e less during the aging processes. Ceramic recovery sample type C1 presented major reduction of corrosion during the aging on oil plus ethanol.

O objetivo deste trabalho foi caracterizar por meio de técnicas eletroquímicas e físicoquímicas o comportamento das camadas de silano aplicadas diretamente sobre as chapas de aço-carbono ABNT 1008 pela técnica de imersão, como uma proteção contra a corrosão. O estudo compreendeu a avaliação do comportamento das monocamadas de BTSE [Bis-1,2-(trietoxisilil)etano], VS (Viniltrietoxisilano) e BTSPA [Bis-(y-trimetoxisililpropil)amina], variando as condições de cura (tempo e temperatura) e também da dupla camada de silano. A dupla camada consistiu na combinação de BTSE como primeira camada e uma segunda camada de VS ou BTSPA. A espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) em solução de NaCl 0,1 M possibilitou detectarem a resistência à corrosão das camadas de silano, revelando que a sua eficiência aumenta com o aumento da temperatura e do tempo de cura e também que uma dupla camada apresenta um efeito protetor mais eficiente que o das monocamadas. Assim, a dupla camada de BTSE + BTSPA forneceu o melhor resultado, comprovando que confere melhor proteção ao aço-carbono. Com a medida ângulo de contato foi possível caracterizar a hidrofobicidade da superfície metálica revestida com o filme de silano, constatando-se que as camadas de BTSE, VS e BTSPA, e as duplas camadas curadas em altas temperaturas são mais hidrofóbicas que o aço-carbono. As curvas de polarização confirmaram os resultados obtidos por EIS, mostrando que a densidade de corrente de corrosão (icorr) diminui com o tempo e a temperatura de cura. A espectroscopia no infravermelho (IR) permitiu acompanhar a extensão da reação de polimerização dos silanos. A microscopia eletrônica de varredura (SEM) e as análises por espectroscopia de energia dispersiva de Raios-X (EDX) evidenciaram o efeito da cura na morfologia e topografia da superfície. Logo, conclui-se que os filmes à base de silanos como pré-tratamentos de aço são eficientes contra a corrosão. / The aim of this work is to characterize by means of electrochemical and physicochemical techniques the behavior of the silane layers applied directly on steel plates as a protection against corrosion. The silane film was obtained by the dip coat technique. This study present the evaluation of the behavior of monolayers of BTSE [Bis-1,2- (triethoxysilyl)ethane, BTSPA [Bis-(y-trimethoxysilylpropyl)amino] and VS (Vinyltriethoxysilane), varying the curing conditions (time and temperature) and also with a double silane layer, consisting of a combination of BTSE as first layer and a VS or BTSPA second layer. The electrochemical impedance spectroscopy (EIS) in a NaCl 0.1 M solution allowed the corrosion resistance assessment of the silane layers, showing that their protection efficiency increase for higher curing temperatures and curing times. Double layers were always more protective than monolayers. The contact angle measurements allowed to characterize the hydrophobicity of the metallic surface coated with the silane film, showing that the layers of BTSE, VS and BTSPA cured at higher temperatures are more hydrophobic and, therefore, more protective. The polarization curves confirmed the results obtained by EIS, showing that the corrosion current densities (icorr) decreased when the curing time and temperature were increased. The infrared spectroscopy (IR) showed the extension of the polymerization reaction of the silane layers. The SEM images and the EDX analyses evidenced the effect of the cure on the morphology and topography of the surface. Thus, the results lead to conclude that silane based films are good alternatives as pre-treatments for steel against corrosion.

Na presente tese foi investigado o desempenho de camadas de organo-silanos sobre chapas de aço-carbono, similares às utilizadas na fabricação de veículos da indústria automobilística. As técnicas utilizadas neste estudo compreenderam a Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIE) e a Resistência de Polarização Linear, por meio das quais foram determinadas respectivamente, as propriedades resistivas dos filmes e a redução das velocidades de corrosão do substrato. O estudo compreendeu a avaliação de diversos organo-silanos funcionais e não-funcionais, submetidos a diferentes condições experimentais. Os ensaios preliminares tiveram por finalidade selecionar aqueles com melhor desempenho como sistemas de proteção em monocamadas. A partir desta seleção e,, informações da literatura, novos ensaios foram conduzidos por meio de um Projeto Fatorial de Experimentos, combinando os silanos funcionais com melhor desempenho com outro silano não-funcional, designado como 1,2-bis(trietoxilsilil)etano (BTSE). Esta combinação teve por finalidade produzir camadas duplas de silanos para proteger o aço-carbono. As variáveis independentes estudadas foram a combinação entre as camadas de BTSE e do silano funcional, além das condições de hidrólise, temperatura e tempo de cura destes filmes. As variáveis dependentes ou resposta utilizadas foram: a impedância real a 0,03 Hz, obtida no ensaio de EIE, e a densidade de corrente de corrosão, originada das medidas de Resistência de Polarização Linear. Dentre as várias alternativas testadas, os melhores resultados foram apresentados pela combinação de camadas de BTSE com bis-(g-trimetoxisililpropil)amina (BTSPA) e BTSE com VS (viniltrietoxisilano) onde a primeira combinação determinou uma redução da ordem de 95% na velocidade de corrosão em relação a uma chapa sem tratamento e uma perda de espessura da ordem de 70% menor que um corpo-deprova revestido apenas com uma camada convencional de fosfatização. O BTSPA já na seleção inicial havia demonstrado excelentes resultados de proteção apenas como película monocamada, tendo seu desempenho melhorado consideravelmente em conjunto como o BTSE. Na segunda combinação, a velocidade de corrosão foi 90% menor do que num corpo-de-prova desprotegido e até 40% menor do que num corpo-de-prova revestido com uma camada de fosfato. / The aim of this thesis was the investigation performance of organo-silane layers on mild steel, similar to that used in car bodies in automotive assembly plants. The electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and the polarization resistance (Rp) were used as tools to evaluate the resistive layers properties and the substrate corrosion rate, respectively. Several non-functional and functional silanes were evaluated under different experimental conditions. Preliminary testing was conducted in order to select the silane with best performance as monolayer protection. Based on this preliminary performance results and supplementary information from papers, new tests were conducted using a design of experiments (DOE), combining the best functional monolayers silanes with the non-functional silane 1,2- bis(triethoxylsilyl)ethane (BTSE). This combination had the intention to produce double-layers silane films to protect the mild steel. The independent variables tested in DOE were: combination between the BTSE and the functional silane layers, hydrolysis parameters, temperature and the time film curing. The real impedance values at 0,03 Hz, obtained in the EIE tests, and the polarization resistance were taken as response (dependent) variables to evaluate the design. Among the different alternatives, the best results were presented by combining the BTSE layer with the BTSPA (bis-(g trimetoxysilylpropyl)amine layer and BTSE layer with VS (vinyl triethoxy silane) layer. The first silanes combination had shown a 95% decrease in corrosion rate when compared to a non-treated sheet and a thickness loss 70% lower than on a specimen coated with ordinary phosphate layer. Already in the initial selection the BTSPA did show excellent protection results just as monolayer film, and its performance increased significantly when applied together with BTSE. The second silanes combination, had presented a 90% decrease in corrosion rate when compared to a non-treated sheet and a thickness loss 40% lower than a specimen coated with ordinary phosphate layer.

O presente trabalho estudou comparativamente, do ponto de vista fundamental, a reação de eletro-oxidação de monóxido de carbono (CO) em meio ácido, sobre Pt75Sn25/C, Pt65Ru35/C e Pt/C através da Espectroscopia de Impedância Eletroquímica. Os materiais foram preparados por redução com ácido fórmico e caracterizados fisicamente por EDX e DRX de alta intensidade e eletroquimicamente por voltametria. Previamente aos estudos de Impedância, foram realizados estudos potenciodinâmicos da reação de eletro-oxidação de CO adsorvido (?Stripping de CO?) e a oxidação de CO em uma solução saturada de CO. Para os materiais Pt65Ru35/C e Pt/C, estes estudos mostraram que há um deslocamento de potencial do inicio da oxidação para valores mais positivos quando CO está presente em solução se comparado a oxidação (stripping) de CO, devido a competição de sítios de adsorção entre moléculas de CO e H2O, responsáveis pela reação. Por outro lado, no material bimetálico Pt75Sn25/C a presença de CO em solução não influenciou de maneira significativa o potencial de inicio da oxidação, confirmando a ausência de adsorção competitiva neste material. A curva de polarização em estado estacionário revelou que, dentre os 3 materiais estudados, o material bimetálico Pt75Sn25/C apresentou a maior atividade eletrocatalítica, isto é, maiores densidades de correntes em menores sobrepotenciais. Este comportamento foi, em grande parte, esclarecido através dos experimentos de Espectroscopia de Impedância Eletroquímica. Com a Espectroscopia de Impedância Eletroquímica foi verificada a formação de espécies oxigenadas em Pt/C e em Pt65Ru35/C no intervalo de freqüências estudado, enquanto que em Pt75Sn25/C os diagramas de impedância revelaram um comportamento predominantemente capacitivo, indicando a ausência de reações de transferência de carga devido à oxidação da H2O para formar hidróxidos/óxidos na superfície do material. Também foi demonstrado que os processos relacionados a reação entre COads e espécies oxigenadas superficiais são mais rápidos em Pt75Sn25/C do que em Pt/C e Pt65Ru35/C, como ficou evidente no diagrama de Bode do ângulo de fase em função da freqüência. Mais especificamente, a menor resistência de transferência de carga para a reação em Pt75Sn25/C aparece em freqüências mais altas provavelmente devido à reação ocorrer com espécies oxigenadas já presentes na fase SnO2 presente no material. Por outro lado, os processos de adsorção são mais rápidos devido a menor energia de adsorção de CO sobre Pt, de acordo com os resultados encontrados por cálculos teóricos de DFT. / In this work, kinetic aspects of CO electro-oxidation on Pt/C, Pt75Sn25/C and Pt65Ru35/C prepared by chemical reduction with formic acid were studied by Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS). The bulk composition of the asprepared PtSn/C and PtRu/C bimetallic materials, analyzed by EDX, was 77:23 and 64:36, respectively. Using high intensity XDR measurements the bulk structure and phase determinations could be established. The analysis of the XRD profiles of Pt75Sn25/C revealed partial alloy formation and the presence of a SnO2 phase. For Pt65Ru35/C, no alloy formation was verified. Potentiodynamic oxidation of CO in a CO-saturated solution compared with CO stripping voltammetry pointed out the presence of competitive adsorption between CO and oxygen containing species on the surface of Pt/C and Pt65Ru35/C while for Pt75Sn25/C no competition for surface sites was verified. Impedance measurements were conducted in two different conditions: i) in the absence of CO in solution and ii) in a CO saturated solution. Provided by an equivalent circuit the charge transfer resistance (Rct), was obtained for the studied materials. The mean double layer capacitance (Cdl) was also estimated from circuit parameters and revealed its dependence on the carbon monoxide surface coverage (_CO). Furthermore, the relation between the _CO and the charge transfer resistance for the reaction is discussed. Using EIS it was demonstrated that the Rct for the carbon monoxide electro-oxidation reaction on Pt75Sn25/C is much lower than on Pt/C and Pt65Ru35/C, which was related to the presence of oxygen-containing species already present in the SnO2 phase as well as to the faster adsorption processes on this material compared to Pt/C and Pt65Ru35/C.

O objetivo deste trabalho foi caracterizar por meio de técnicas eletroquímicas e físicoquímicas o comportamento das camadas de silano aplicadas diretamente sobre as chapas de aço-carbono ABNT 1008 pela técnica de imersão, como uma proteção contra a corrosão. O estudo compreendeu a avaliação do comportamento das monocamadas de BTSE [Bis-1,2-(trietoxisilil)etano], VS (Viniltrietoxisilano) e BTSPA [Bis-(y-trimetoxisililpropil)amina], variando as condições de cura (tempo e temperatura) e também da dupla camada de silano. A dupla camada consistiu na combinação de BTSE como primeira camada e uma segunda camada de VS ou BTSPA. A espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) em solução de NaCl 0,1 M possibilitou detectarem a resistência à corrosão das camadas de silano, revelando que a sua eficiência aumenta com o aumento da temperatura e do tempo de cura e também que uma dupla camada apresenta um efeito protetor mais eficiente que o das monocamadas. Assim, a dupla camada de BTSE + BTSPA forneceu o melhor resultado, comprovando que confere melhor proteção ao aço-carbono. Com a medida ângulo de contato foi possível caracterizar a hidrofobicidade da superfície metálica revestida com o filme de silano, constatando-se que as camadas de BTSE, VS e BTSPA, e as duplas camadas curadas em altas temperaturas são mais hidrofóbicas que o aço-carbono. As curvas de polarização confirmaram os resultados obtidos por EIS, mostrando que a densidade de corrente de corrosão (icorr) diminui com o tempo e a temperatura de cura. A espectroscopia no infravermelho (IR) permitiu acompanhar a extensão da reação de polimerização dos silanos. A microscopia eletrônica de varredura (SEM) e as análises por espectroscopia de energia dispersiva de Raios-X (EDX) evidenciaram o efeito da cura na morfologia e topografia da superfície. Logo, conclui-se que os filmes à base de silanos como pré-tratamentos de aço são eficientes contra a corrosão. / The aim of this work is to characterize by means of electrochemical and physicochemical techniques the behavior of the silane layers applied directly on steel plates as a protection against corrosion. The silane film was obtained by the dip coat technique. This study present the evaluation of the behavior of monolayers of BTSE [Bis-1,2- (triethoxysilyl)ethane, BTSPA [Bis-(y-trimethoxysilylpropyl)amino] and VS (Vinyltriethoxysilane), varying the curing conditions (time and temperature) and also with a double silane layer, consisting of a combination of BTSE as first layer and a VS or BTSPA second layer. The electrochemical impedance spectroscopy (EIS) in a NaCl 0.1 M solution allowed the corrosion resistance assessment of the silane layers, showing that their protection efficiency increase for higher curing temperatures and curing times. Double layers were always more protective than monolayers. The contact angle measurements allowed to characterize the hydrophobicity of the metallic surface coated with the silane film, showing that the layers of BTSE, VS and BTSPA cured at higher temperatures are more hydrophobic and, therefore, more protective. The polarization curves confirmed the results obtained by EIS, showing that the corrosion current densities (icorr) decreased when the curing time and temperature were increased. The infrared spectroscopy (IR) showed the extension of the polymerization reaction of the silane layers. The SEM images and the EDX analyses evidenced the effect of the cure on the morphology and topography of the surface. Thus, the results lead to conclude that silane based films are good alternatives as pre-treatments for steel against corrosion.

Orientador: Daniel Zanetti de Florio. / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Nanociências e Materiais Avançados, 2011