O acúmulo de gás carbônico (CO2) na atmosfera tem intensificado os problemas ambientais. Processos fotocatalíticos podem ser empregados para converter o CO2 em outros compostos com valores agregados. Para tanto, utilizam-se semicondutores como fotocatalisadores e um dos mais empregados é o óxido de zinco (ZnO). Geralmente a dopagem melhora a atividade fotocatalítica do semicondutor, logo, o presente estudo analisa metodologias de síntese de ZnO dopado com N (ZnO:N), utilizando a ureia como fonte de N. Foram analisadas quatro metodologias de dopagem pela adição de ureia em partículas de: (1) ZnO amorfo e (2) ZnO cristalino; e na solução de Zn (3) posteriormente ao agente polimerizante (AP) e (4) anteriormente ao AP. Os materiais obtidos foram submetidos a tratamento térmico (TT) em nove condições distintas (400 ºC, 450 ºC e 500 ºC por 2 h, 12 h e 24 h) e caracterizados por TGA/DTG, DRX, Raman, FTIR, XPS, DRS, BET e MEV-FEG. Por TGA/DTG, constatou-se que a temperatura de 400 ºC não foi adequada para a obtenção das partículas. Por DRX, observou-se que as amostras possuem a fase wurtzita do ZnO, os cristalitos se encontram em escala nanométrica e aumentam de tamanho conforme se aumenta a temperatura e o tempo do TT. Por Raman e por FTIR, verificou-se que maiores tempos de TT e/ou a metodologia 4 (M4) fornecem amostras com maior simetria e menos contaminantes adsorvidos na superfície. Por XPS, averiguou-se a dopagem de N na rede cristalina de algumas amostras previamente selecionadas. Por DRS, observou-se que o ZnO puro possui band gap inferior ao relatado na literatura, sendo esse fato relacionado ao método de síntese utilizado. Percebeu-se, pois, que as partículas sintetizadas em maiores tempos de TT e/ou pela M4 possuem maior definição de cristalinidade e menor quantidade de resíduos de síntese. Outras caracterizações foram feitas para ZnO puro (ZP) e para as amostras de ZnO:N obtidas pela M4, observando-se por BET e MEV-FEG uma tendência na diminuição de área superficial com o aumento da temperatura de TT, fato esse decorrente da formação de aglomerados em maiores temperaturas de TT. Por fim, empregaram-se ZP e as amostras sintetizadas pela M4 como fotocatalisadores na reação de fotorredução do CO2. Monitorou-se o avanço da reação pela produção de CH4, identificando-se que menores tempos de TT fornecem materiais com melhores atividades fotocatalíticas, já que maiores quantidades de CH4 foram identificadas para as amostras obtidas pela M4 e submetidas a tratamento térmico de 450 ºC por 2 h e 500 ºC por 2 h. / The environmental problems have been intensified by accumulation of carbon dioxide (CO2) in the atmosphere. Photocatalytic processes can be used to convert CO2 into other value-added compounds. For this purpose, semiconductors are used as photocatalysts and one of the most utilized is ZnO. The photocatalytic activity is usually improved by doping, thus, in this work, methods of synthesis of ZnO doped with N (ZnO:N) using urea as N source are analyzed. Four doping methods were evaluated by adding urea in the particles of: (1) amorphous ZnO and (2) crystalline ZnO; and in the solution of Zn (3) after polymerizing agent (PA) and (4) before PA. The materials were heat-treated (HT) in nine different conditions (400 °C, 450 °C and 500 °C for 2 h, 12 h and 24 h) and characterized by TGA/DTG, XRD, Raman, FTIR, XPS, DRS, BET and SEM-FEG. By TGA/DTG it was noticed that the temperature of 400 oC was not appropriate for synthesis of the particles. By XRD, it was observed that the samples are in the wurtzite phase of ZnO, the crystallites are in nanometer scale and they increase their size with the increment in the temperature and time of HT. By Raman and FTIR, it was verified that higher times of HT and/or the methodology 4 (M4) provide samples with higher symmetry and less contaminants adsorbed in the surface. By XPS, it was identified the doping of N in the crystalline structure of some previously select samples. By DRS, it was found that pure ZnO has lower band gap than the reported in the literature, fact that is related to the synthesis method. Then, it was identified that particles synthesized in higher times of HT and/or by the M4 have greater definition of crystallinity and lower quantity of residues of synthesis. Other characterizations were done for pure ZnO (ZP) and the samples of ZnO:N synthesized by M4. By BET and SEM-FEG, it was observed a tendency in the decrease of surface area with the increase in the temperature of HT due to the formation of clusters in higher temperatures of HT. Therefore, it was used ZP and the samples synthesized by M4 as photocatalysts in the reaction of photoreduction of CO2. The progress in the reaction was monitored by CH4 production. It was noticed that lower times of HT provide materials with better photocatalytic activity since the higher quantities of CH4 were identified for the samples synthesized by M4 e submitted to heat treatment at 450 ºC for 2 h and 500 ºC for 2 h. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

O objetivo desse trabalho foi desenvolver compósitos com micropartículas de cobre na forma esférica (MPCu-esf) e na forma de flake (MPCu-flake), com nanopartículas de cobre (NPCu) e com nanopartículas de prata + sílica (NPAg-Si), com diferentes concentrações, em matriz de poli(tereftalato de etileno)- PET. A partir dos compósitos, foram produzidos filamentos, cuja atividade antimicrobiana in vitro foi avaliada e comparada entre os compósitos. Foi utilizada a metodologia conforme norma AATCC-100 para avaliação do efeito bactericida das micro e nanopartículas metálicas nas bactérias S.aureus e Klebsiella pneumoniae para um tempo de incubação de 24 horas. As propriedades mecânicas como tenacidade e alongamento, as propriedades térmicas e ópticas também foram avaliadas com a finalidade de garantir que essas propriedades não foram afetadas de forma impedir a produção das fibras em escala industrial. Os resultados permitiram confirmar as características antimicrobianas de forma satisfatória para os nanocompósitos produzidos a partir das MPCu-esférica e das NPCu, ambos na concentração mínima de 0,022% m/m e para as NPAg+Si na concentração mínima de 0,045% m/m. Com relação às propriedades mecânicas, constatou-se pequena queda na tenacidade e aumento do alongamento para todos os compósitos. Nas propriedades térmicas, constatou-se leve redução das temperaturas de cristalização e de fusão cristalina dos compósitos com o aumento da concentração das partículas metálicas. Quanto às propriedades ópticas, observou-se que a cor a* (verde - vermelha) aumentou na direção da cor vermelha e a cor b* (azul – amarela) aumentou na direção da cor amarela com o aumento da concentração das partículas e a cor L* (opacidade) foi reduzida com o aumento da concentração das partículas. As informações obtidas a partir desse estudo serão relevantes para produção de tecidos e não tecidos para utilização médica, hospitalar, higiênicos e em vestuários. Além dessas aplicações, como o PET é utilizado também para a fabricação de embalagem de alimentos na forma de garrafas e filmes, os compósitos poderão ser explorados para obtenção de maior tempo de conservação dos alimentos. / The aim of this study was to develop composites with copper microparticles in spherical form (MPCu-esf) and flake form (MPCu-flake), with copper nanoparticles (NPCu) and silver nanoparticles (NPAg+Si) in different concentrations in the poly(ethylene terephthalate)–PET matrix. Filaments were produced from these composites, whose the antimicrobial activity in vitro was characterized and compared between the composites. The standard method was according to AATCC-100 for assessment of the bactericidal effect metallic particles in bacteria S. aureus and Klebsiella pneumoniae. A time of 24 hours for incubation was used. The mechanical properties such as tenacity and elongation, thermal and optical properties were also evaluated for the purpose of ensuring that these properties for fiber production, were not affected so as to prevent fiber production on an industrial scale. The results confirm the satisfactory antimicrobial characteristics to the nanocomposites produced from the MPCu-spherical and NPCu, both the minimum concentration of 0.022% m/m and the NPAg-Si at minimum concentration of 0.045% m/m. Regarding to mechanical properties, there was little decrease in tenacity and elongation increase for all nanocomposites. Regarding to mechanical properties, there was little decrease in tenacity and elongation increase for all composites. With respect to thermal properties, there was reduction in the crystallization and crystalline melting temperature for the composites with increasing concentration of the metal particles. For to optical properties, it was observed that the color a * (green - red) increased toward the red color and the b * color (blue - yellow) increased toward yellow color with increasing concentration of the particles and the color L* (brightness), reduced with increasing particle concentration. Information obtained from this study will be relevant for the production of fabrics and nonwovens for medical application, hospital, hygiene and clothing. In addition to these applications, as PET is also used for manufacturing food packaging in the form of bottles and films, the composites can be exploited for greater shelf-life of food.

Atualmente é de grande interesse a fabricação de novos materiais para o recobrimento de feridas de pele. A quitosana (QUIT) é um material funcional por suas características de biodegradabilidade, biocompatibilidade e não toxicidade. Além disso, pode acelerar a cicatrização de feridas e se mostra hemostática e bactericida. A policaprolactona (PCL) é um poliéster com propriedades compatíveis e biodegradabilidade, encontrado em várias aplicações biomédicas, como liberação controlada de fármacos. O copolímero de metoxi polietileno glicol (mPEG) e PCL, o mPEG-PCL, é um copolímero anfifílico biodegradável, tornando possível a interação da PCL (hidrofóbica) com a QUI, que é hidrofílica. A gentamicina (GE), também hidrofílica, é um dos antibióticos mais utilizados devido ao seu baixo custo e boa estabilidade. Nesta pesquisa foram preparadas membranas de QUIT com mPEG-PCL e GE, as quais foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV), colorimetria, analise na região do infravermelho (FTIR), termogravimetria (TG), calorimetria diferencial exploratória (DSC), umidade e porcentagem de intumescimento. Ainda, foram realizados ensaios de liberação de GE in vitro e da atividade antimicrobiana, utilizando Escherichia coli e Staphylococcus aureus. A distribuição uniforme do copolímero mPEG-PCL na matriz de QUIT e a presença de GE na superfície das mesmas foram observadas nas micrografias de MEV e comprovadas por FTIR. Além disso, não houve alteração significativa na cor L das membranas, que se mostraram translucidas, propriedade importante para recobrimentos de ferida. Por DSC, obteve-se temperaturas de fusão intermediarias, comparando-se com as da QUIT e do mPEG-PCL, porém superiores à temperatura corpórea (37⁰C). A TG mostrou perda de massa das membranas em temperaturas superiores a 37⁰C. As membranas foram capazes de absorver tampão, simulando os fluidos exsudados da ferida e apresentaram cerca de 15% de umidade. Nos testes de atividade antimicrobiana, foi possível observar halo de inibição ao redor das membranas carregadas com GE, que teve uma liberação inicial menor na membrana com maior concentração de mPEG-PCL no ensaio de liberação in vitro. / It is currently of great interest to the manufacture of new materials for covering skin wounds. Chitosan (QUIT) is a functional material for its biodegradability characteristics, biocompatibility and non-toxicity. Furthermore, it can accelerate wound healing and hemostatic and bactericidal shown. Polycaprolactone (PCL) is a polyester with consistent properties and biodegradability, found in various biomedical applications such as controlled drug release. Methoxy polyethylene glycol copolymer (mPEG) and PCL, mPEG-PCL, is a biodegradable amphiphilic copolymer, making possible the interaction of PCL (hydrophobic) with QUIT which is hydrophilic. Gentamicin (GE) also hydrophilic, is one of the most widely used antibiotics due to its low cost and good stability. In this research were prepared QUIT membranes with mPEG-PCL and GE, which were characterized by scanning electron microscopy (SEM), colorimetry, look in the infrared (FTIR), thermogravimetry (TG), differential scanning calorimetry (DSC) humidity and percentage of swelling. Furthermore, GE release assays and in vitro antimicrobial activity were conducted using Escherichia coli and Staphylococcus aureus. The uniform distribution of the mPEG-PCL copolymer QUIT matrix and the presence of GE on their surface were observed in the SEM micrographs and tested by FTIR. Moreover, there was no significant change in color L membrane, which showed translucent, important property for wound coverings. DSC was obtained intermediate melting temperatures, comparing with the QUIT and mPEG-PCL, but higher than body temperature (37⁰C). The TG showed weight loss of membranes at temperatures above 37⁰C. The membranes were capable of absorbing buffer simulating the exuded fluids from the wound and had about 15% moisture. In the antimicrobial activity test, we observed inhibition halo around the charged membranes with GE, which had a lower initial release in the membrane with the highest concentration of mPEG-PCL in vitro release test.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:19:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FERREIRA_Adriane_2011.pdf: 2833331 bytes, checksum: bbd5ad29bff7efa0d5fec3d7b9d4b9d7 (MD5) Previous issue date: 2012-09-28 / A resistência à tração, módulo de elasticidade e alongamento das amostras de TPS com o diisocianato, na presença ou ausência de ácido cítrico, e poli(isocianato) bloqueado na ausência de ácido cítrico, aumentaram em comparação ao TPS. Todos os materiais modificados quimicamente apresentaram redução na absorção de água após a modificação química. Observou-se um aumento na massa molar das amostras com quantidades menores de incorporação do diisocianato e poli(isocianato) sem ácido cítrico, resultado da formação de grupos uretana no material. As propriedades mecânicas dos nanocompósitos sofreram um significativo aumento na resistência e módulo de elasticidade se comparada ao TPS original. A adição de microfibrilas ocasionou um aumento da resistência mecânica dos nanocompósitos. The nanocomposites were prepared with nom modified thermoplastic starch reinforced with cellulose microfibrils obtained by alkaline treatment of eucalyptus pulp, followed by cryogenic grinding. The materials were characterized by infrared spectroscopy (FT), X-ray diffraction, dynamic mechanical analysis (DMA), liquid chromatography size exclusion high-efficiency (HPSEC), atomic force microscopy (AFM) microscopy, transmission and scanning (MTV-EGF), water absorption and mechanical tests. The use of single-screw extruder for the chemical modification of thermoplastic starch proved to be efficient because it promoted the reaction of diisocyanates in the presence or absence of citric acid. The process was also effective in decreasing the crystallinity of the TPS, which can increase its stability after processing. The tensile strength, modulus and elongation of TPS samples with the diisocyanate in the presence or absence of citric acid, and blocked polyisocyanate in the absence of citric acid increased after chemical modification by REX. For all chemically modified materials it was observed a decreased in the water absorption compared to the TPS. There was an increase in molar mass of the samples with smaller amounts of diisocyanate and polyisocyanate without citric acid, as a result of the formation of urethane groups in the material. The mechanical properties of nanocomposites underwent a significant increase in strength and elastic modulus when compared to the pristine TPS. The microfibrils addition causes an increase in the mechanical properties of the nanocomposites. / No presente trabalho foi estudado um novo processo de modificação química do amido termoplástico via extrusão reativa (REX) e o processo de obtenção de nanocompósitos de amido termoplástico reforçados com microfibrilas de celulose. O processo de modificação do amido por extrusão reativa foi baseado na despolimerização do amido via hidrólise com ácido cítrico seguida da repolimerização do material formado empregando-se um diisocianato e um poli(isocianato), respectivamente 4,4-diaminodifenil metano e o produto de condensação do trimetilol propano/4,4-tolueno diisocianato/fenol 1:3:3. As reações de despolimerização e de repolimerização foram realizadas em uma única etapa, empregando-se uma extrusora de rosca simples de 16 mm L/D 40, dotada de dispositivo de mistura por dispersão do tipo abacaxi. Dessa forma, por meio do controle da extensão da despolimerização e da repolimerização, obteve-se materiais com características diferentes e ajustáveis em função tanto da despolimerização como da polimerização. Os nanocompósitos foram preparados com amido termoplástico não modificado quimicamente, acrescidos com microfibrilas obtidas por tratamento básico da polpa de eucalipto, seguido de moagem criogênica. Os materiais obtidos foram caracterizados por espectroscopia na região do infravermelho (FTIR), difração de raios X, análise dinâmico-mecânica (DMA), cromatografia líquida de exclusão de tamanho de alta eficiência (HPSEC), microscopia de força atômica (AFM), microscopia eletrônica de varredura (MEV-FEG), absorção de água e ensaios mecânicos. A utilização da extrusora de rosca simples para a modificação química do amido termoplástico mostrou-se eficiente, pois promoveu a reação dos isocianatos, na presença ou ausência de ácido cítrico. O processo, também reduziu a cristalinidade do TPS, o que pode contribuir para aumentar a sua estabilidade após o processamento. A resistência à tração, módulo de elasticidade e alongamento das amostras de TPS com o diisocianato, na presença ou ausência de ácido cítrico, e poli(isocianato) bloqueado na ausência de ácido cítrico, aumentaram em comparação ao TPS. Todos os materiais modificados quimicamente apresentaram redução na absorção de água após a modificação química. Observou-se um aumento na massa molar das amostras com quantidades menores de incorporação do diisocianato e poli(isocianato) sem ácido cítrico, resultado da formação de grupos uretana no material. As propriedades mecânicas dos nanocompósitos sofreram um significativo aumento na resistência e módulo de elasticidade se comparada ao TPS original. A adição de microfibrilas ocasionou um aumento da resistência mecânica dos nanocompósitos

Submitted by Regina Correa (rehecorrea@gmail.com) on 2016-09-12T13:33:11Z No. of bitstreams: 1 DissBU.pdf: 6586964 bytes, checksum: 934910138375a2c3d090ed0f1d148376 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-13T14:59:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissBU.pdf: 6586964 bytes, checksum: 934910138375a2c3d090ed0f1d148376 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-13T14:59:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissBU.pdf: 6586964 bytes, checksum: 934910138375a2c3d090ed0f1d148376 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-13T14:59:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissBU.pdf: 6586964 bytes, checksum: 934910138375a2c3d090ed0f1d148376 (MD5) Previous issue date: 2014-11-24 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / This research project aimed to develop high value-added products such as biodegradable composites reinforced with cellulose nanofibrils (CNF) making use of Amazonian pioneer plant species, useful in restoration of degraded forest areas. The initial objective was to obtain CNF from two pioneer species (Ochroma pyramidale and Spathelia excelsa) using a friction milling process. The oxidation effect of the bleached fibers mediated by 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl (TEMPO) on the efficiency of the mechanical defibrillation process was studied. CNF were successfully obtained and the oxidation process favored a higher degree of defibrillation. The morphology analysis allowed the observation of CNF with smaller diameter and more dispersed. The final crystalinity index of the oxidized CNF was decreased, according to X-ray diffraction results, but its thermal stability was not altered, as observed by thermogravimetry (TG). Another objective of this study was to develop nanocomposites of a biodegradable poly(hydroxybutyrate-cohydroxyvalerate) (PHBV) matrix reinforced with eucalyptus CNF through melt processing. CNF were mixed in aqueous solution in the presence of poly(ethylene oxide) (PEO), and then were freeze-dried and milled for feeding in a twin-screw extruder, followed by injection molding. The influence of CNF and PEO on the crystallinity index and crystallization rate of PHBV, as well as the mechanical, thermal, dynamic-mechanical, rheological and morphological properties of the nanocomposites were evaluated. A small increase in mechanical properties in the presence of CNF was observed, limited by the agglomeration of CNF during the drying process, even in the presence of PEO. From the thermal analysis, it can be concluded that the CNF acted as a nucleating agent for PHBV, accelerating its crystallization. The thermal stability of the PHBV did not change in the presence of CNF and PEO, as revealed by TG. / Este trabalho buscou colaborar com a proposta de desenvolvimento de produtos de alto valor agregado, como compósitos biodegradáveis reforçados com nanofibrilas de celulose (NFC), que façam uso de espécies vegetais pioneiras amazônicas úteis na recuperação de áreas florestais degradadas. O objetivo inicial foi a obtenção de NFC de duas espécies pioneiras (Ochroma pyramidale e Spathelia excelsa) utilizando moinho de fricção. O efeito da oxidação das fibras branqueadas, mediada por catalisador 2,2,6,6- tetrametilpiperidino-1-oxilo (TEMPO), na eficiência deste processo de desfibrilação mecânica foi estudado. As NFC foram obtidas com sucesso e o processo de oxidação permitiu a obtenção de maior grau de desfibrilação. A análise de morfologia por Microscopia Eletrônica de Transmissão permitiu a observação de fibrilas de menor diâmetro e mais dispersas. O índice de cristalinidade final das mesmas foi diminuído, conforme resultados de Difração de Raio-X, mas sua estabilidade térmica não foi alterada, conforme termogravimetria. Outro objetivo deste trabalho foi desenvolver nanobiocompósitos poliméricos no estado fundido de uma matriz biodegradável poli(hidroxibutirato-co-hidroxivalerato) (PHBV) reforçada com NFC de eucalipto disponíveis comercialmente. As NFC foram misturadas em solução aquosa na presença de poli(óxido de etileno) (PEO), e foram então liofilizadas e moídas para alimentação em extrusora de dupla rosca, seguido de moldagem por injeção. Foram avaliadas a influência da presença de NFC e PEO no índice de cristalinidade e cinética de cristalização do PHBV, e nas propriedades mecânicas de tração e impacto, térmicas, dinâmico mecânicas, reológicas e morfológicas dos nanobiocompósitos. Foi observado um incremento sutil nas propriedades mecânicas na presença das NFC, limitado pela aglomeração das mesmas durante o processo de secagem, mesmo na presença do PEO. A partir da análise térmica conclui-se que as NFC atuaram como agente nucleante na matriz de PHBV, acelerando sua cristalização. A estabilidade térmica do PHBV não foi alterada na presença de NFC e PEO, conforme termogravimetria realizada.

NanopartÃculas magnÃticas de NiFe2O4 foram sintetizadas pelo mÃtodo sol-gel protÃico, a partir de uma soluÃÃo aquosa contendo gelatina comestÃvel (GelitaTM) e sais de nÃquel(II) e ferro(III), apÃs a secagem uma resina foi formada e em seguida foi analisada por Termogravimetria e OxidaÃÃo à Temperatura Programada (OTP). As amostras de NiFe2O4 foram obtidas pela calcinaÃÃo das resinas durante 4 horas em vÃrias temperaturas (250oC, 300oC, 400oC, 600oC, 800oC e 1000oC) e em 400oC com variaÃÃo de tempo (2h, 3h e 4h). O pà resultante foi caracterizado por espectroscopia de infravermelho, difraÃÃo de raios X, microscopia eletrÃnica de transmissÃo (MET), microscopia eletrÃnica de varredura (MEV) e espectroscopia de energia dispersiva (EDS). As propriedades magnÃticas das amostras foram investigadas por espectroscopia MÃssbauer e Medidas MagnÃticas, a temperatura ambiente; as medidas magnÃticas foram feitas em um magnetÃmetro de amostra vibrante (VSM). Os parÃmetros estruturais extraÃdos da difraÃÃo de raios X foram refinados pelo mÃtodo Rietveld; o tamanho mÃdio dos cristalitos foi determinado pela equaÃÃo de Scherrer e pelo mÃtodo grÃfico de Williamson-Hall, a partir dos valores da largura a meia altura dos picos de difraÃÃo (FWHM â Full Width at Half Maximum); pelo mÃtodo grÃfico de Williamson-Hall foi determinada a microdeformaÃÃo. O tamanho mÃdio de cristalito variou de 4,9nm atà 69,5nm e menores microdeformaÃÃes reduziram a diferenÃa de tamanho calculados pela equaÃÃo de Scherrer e pelo grÃfico de Williamson-Hall. A fim de indicar uma possÃvel aplicaÃÃo para as nanopartÃculas de NiFe2O4 foram realizados testes de toxicidade in vivo. / Magnetic nanoparticles of NiFe2O4 were synthesized by the proteic sol-gel method,using nickel (II) and iron (III) nitrates and aqueous solution of gelatin (GelitaTM). The dried solution in the form of resin, were characterized by thermogravimetric analysis(TGA), combined with the temperature-programmed oxidation (TPO). The sampleso o o oof NiFe2O4 were synthesized at different temperatures (250 C, 300 C, 400 C, 600 C,800o C e 1000oC), the annealing time interval was of 4 h; and 400oC for differentsintering times (2h, 3h e 4h). The obtained nanoparticles werecharacterized byinfrared spectroscopy, X-ray powder diffraction (XRD), transmission electronmicroscopy (TEM), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersivespectrometer (EDS). Magnetic properties were investigated by spectroscopy MÃssbauer and Magnetization measurements obtained at room temperature;magnetization measurements was used a vibrating sample magnetometer (VSM).The microstructural parameters from the X-ray powder diffraction have beendetermined by means of Rietveld analysis; nanoparticle sizes calculated by theScherrer equation and size-strain by Williamson-Hall (W-H) method, using the FullWidth at Half Maximum (FWHM) of the diffraction peaks. The average particlediameter ranges from 4,9nm to 69,5nm. Toxicity tests were performed in vivo todetermine application for NiFe2O4.

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / O grupo de materiais ferroelÃtricos com camada de bismuto (BLSFs) tem sido extensivamente estudados, devido à sua potencial utilizaÃÃo em memÃrias de acesso aleatÃrio (aplicaÃÃes FeRAMs). Estruturas perovskita em camadas de bismuto de SrBi2Nb2O9 (SBN) pertencem a famÃlia Aurivillius, que tÃm a fÃrmula geral (Bi2O2)2+(An-1BnO3n+1)2-, onde os sÃtios A sÃo ocupados por cÃtions maiores, enquanto que os cÃtions com elevada valÃncia estÃo localizados em sÃtios B e n à o nÃmero de camadas octaÃdricas entre as camadas de bismuto (Bi2O2)2+. A presenÃa de camadas de bismuto serve como amortecedor para suportar a fadiga da polarizaÃÃo e preservar a estabilidade do bismuto em ferroelÃtricos de camadas estruturadas. Neste trabalho, as propriedades estruturais e dielÃtricas de SrBi2Nb2O9 (SBN) em funÃÃo do nÃvel de adiÃÃo de Bi2O3 ou La2O3 em radiofrequÃncias (RF) e micro-ondas foram estudados. O SBN foi preparado utilizando o mÃtodo de reaÃÃo em estado sÃlido com a adiÃÃo de 3, 5, 10 e 15% de Bi2O3 ou La2O3. A Ãnica fase ortorrÃmbica foi formada apÃs a calcinaÃÃo a 900ÂC durante 2h. A anÃlise por difraÃÃo de Raios X (DRX), utilizando o refinamento de Rietveld confirmou a formaÃÃo de uma Ãnica fase com um composto de estrutura cristalina (a = 5.5129Ã, b = 5,5183à , c = 25,0819Ã; α = β = γ = 90Â). A microscopia eletrÃnica de varredura (MEV) do material mostrou morfologias globulares (quase esfÃrica) de grÃos em toda a superfÃcie das amostras. A temperatura de Curie encontrada para a amostra nÃo dopada foi de 400ÂC. Com adiÃÃes de Bi3+, a temperatura diminuiu e com adiÃÃes de La3+ a temperatura de Curie aumentou significativamente acima de 450ÂC. Nas mediÃÃes das propriedades dielÃtricas de SBN à temperatura ambiente, a 10 MHz, foi observado os maiores valores de permissividade para SBN5LaP (5% de La2O3), com valores de 116,71 e a mais baixa perda (0,0057) foi obtido por SBN15LaP (15% de La2O3). Na regiÃo de frequÃncia de micro-ondas, amostras adicionadas de Bi2O3 mostraram maior permissividade dielÃtrica que amostras adicionadas de La2O3, destacamos a SBN15BiG (15% Bi2O3) com a permissividade dielÃtrica mais elevada em 70,32 (3,4 GHz). Os valores de constante dielÃtrica estÃo compreendidos na faixa de 28-71 e as perdas dielÃtricas sÃo da ordem de 10-2. As amostras foram estudadas para possÃveis aplicaÃÃes em RF e componentes de micro-ondas. / The group of ferroelectric materials with bismuth layer (BLSFs) has been extensively studied due to their potential use in random access memories (FeRAMs applications). Layered structures of perovskite bismuth SrBi2Nb2O9 ( SBN ) belong to the Aurivillius family, which has the general formula (Bi2O2)2+(An-1BnO3n+1)2-, where the sites are occupied by the larger cations, whereas the cations with high valence are located in sites B and n is the number of octahedral layers between the layers of bismuth (Bi2O2)2+. The presence of the bismuth layer serves as a buffer to withstand fatigue and polarization preserving the stability of the bismuth layer structured ferroelectrics. In this work, the structural and dielectric properties of SrBi2Nb2O9 (SBN) based on the level of addition of Bi2O3 or La2O3 on radio frequencies (RF) and microwave were studied. The SBN was prepared using the method of solid state reaction with the addition of 3, 5, 10 and 15% of Bi2O3 and La2O3. A single orthorhombic phase was formed after calcination at 900 C for 2h. The analysis by X-ray diffraction (XRD) using the Rietveld refinement confirmed the formation of a single phase compound with a crystal structure (a = 5.5129Ã, b = 5.5183Ã, c = 25.0819Ã, α = β = γ = 90Â) . The scanning electron microscopy (SEM) showed the material (nearly round) globular grain morphologies across the surface of the samples. The Curie temperature found for the undoped sample was 400ÂC. With additions of Bi3+, and the decreased temperature and with additions of La3+ Curie temperature rose significantly above 450ÂC. In the measurement of the dielectric properties of SBN at room temperature to 10 MHz, the highest values for permittivity SBN5LaP (5% La2O3) were observed, with values of 116.71 and the lowest loss (0.0057) was obtained by SBN15LaP (15% La2O3). In the region of frequency microwave , added Bi2O3 samples showed higher dielectric permittivity that La2O3 samples added, highlight the SBN15BiG (15% Bi2O3) with higher dielectric permittivity in 70.32 (3.4GHz) . The values of dielectric constant are included in the range of 28-71 and the dielectric losses are of the order of 10-2. The samples were investigated for possible applications in RF and microwave components.

Segundo dados do INCA, o câncer é a segunda maior causa de morte no país, sendo que os tratamentos convencionais para a doença, quimioterapia e radioterapia, não são capazes de selecionar as células doentes, o que leva a efeitos indesejáveis para o paciente. Com o intuito de otimizar o tratamento do câncer, bem como de outras doenças, nanodispositivos vêm sendo estudados para aplicação na liberação controlada de fármacos. Neles, as nanopartículas magnéticas são usadas como núcleos magnéticos, para direcionar o fármaco até a região desejada. Um polímero é utilizado como material biocompatível, o qual é responsável pela imobilização do fármaco nas nanopartículas e permite sua liberação mediante um estímulo externo (aquecimento). Com o intuito de se desenvolver tais nanodispositivos, nanopartículas magnéticas de óxido de ferro foram sintetizadas através da técnica de coprecipitação (sonoquimicamente assistida ou não) e funcionalizadas com alcoxisilanos (APTMS e MPTS), o que permitiu seu encapsulamento com diferentes polímeros como poli(n-isopropilacrilamida) e policaprolactona. A caracterização dos nanodispositivos foi realizada através das técnicas de DRX, MEV e DLS, confirmando o desenvolvimento de um dispositivo de escala reduzida, com estreita faixa de distribuição de tamanhos e com estabilidade adequada para aplicação requerida na área da biomedicina. A técnica de espectroscopia na região do infravermelho, bem como a curva de titulação potenciométrica, foi utilizada para confirmar a funcionalização das partículas e seu posterior encapsulamento. / According to INCA, cancer is the second biggest cause of death in the country. Furthermore, conventional treatments for the disease, chemotherapy and radiotherapy, are not able to select the diseased cells, which leads to undesirable effects for the patient. In order to optimize the treatment of cancer and other diseases, nanodevices have been studied for application in controlled release of drugs. Magnetic nanoparticles are used as magnetic cores, in order to direct the drug to the desired area. A polymer is used as biocompatible material, which is responsible for encapsulating the drug in the nanoparticles and allowing its release by an external stimulus (heating). In order to develop a nanodevice, magnetic iron oxide nanoparticles were synthesized by coprecipitation technique (sonochemically assisted or not) and functionalized with alkoxysilanes (APMTS and MPTS), which allowed it encapsulation in different polymers, like poly(N-isopropylacrylamide) and polycaprolactone. The characterization of the nanodevices was carried out by XRD, SEM and DLS techniques, among others, confirming the development of a small-scale device with a narrow range of size distribution and adequate stability required for application in the biomedical field. The spectroscopy in the infrared region, and the potentiometric titration curve, was used to confirm the functionalization of the particles and their subsequent encapsulation. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

Neste trabalho, foram preparadas vidros à base de polifosfato de potássio e óxido de nióbio dopados com sais de metais nobres, no sistema , com x representando diferentes concentrações de sais de metais nobres M = . O óxido de antimônio Sb2O3 foi adicionado para favorecer maior transparência no visível das amostras vítreas assim como atuar como possível agente redutor para precipitação do metal nobre na forma metálica. Os vidros foram preparados pelo método de fusão em torno de 1100°C e choque térmico em molde pré-aquecido. O aspecto visual foi avaliado para determinar a quantidade máxima de dopante a ser incorporado sem prejudicar a transparência. Todas as amostras foram analisadas por análise térmica e difração de raios X para confirmar o caráter vítreo assim como determinar as temperaturas características como transição vítrea, cristalização e fusão. Algumas amostras foram tratadas termicamente com o intuito de favorecer a precipitação do metal nobre na forma de nanopartículas metálicas. As amostras contendo Pt e Pd não apresentaram mudança no aspecto visual relacionado com absorção por ressonância de plasmons superficiais na região do visível. Por outro lado, amostras vítreas contendo Ag e Au apresentaram uma coloração intensa após tratamentos térmicos em temperaturas específicas relacionado com precipitação de nanopartículas metálicas. As propriedades térmicas e transparência no UV-visível das amostras antes e após tratamento térmico foram investigadas. Finalmente, amostras contendo nanopartículas de prata e ouro foram dopadas com íons terras raras Eu3+ e Er3+ para investigar a influência dessas nanopartículas nas propriedades de luminescência desses íons. Foi determinado que a presença de nanopartículas de prata e ouro diminui a intensidade de luminescência do Eu3+ no visível apesar de ligeiro aumento do tempo de vida. Por outro lado, a intensidade de emissão do Er3+ no infravermelho diminui com a presença de nanopartículas de Ag0, mas aumenta na presença de nanopartículas de Au0 no meio vítreo, sendo esse fenômeno relacionado com mecanismos de transferência de energia entre as nanopartículas e os níveis de energia do Er3+. / In this work, glass were prepared based on potassium polyphosphate and niobium oxide doped with noble metal salts were prepared in the system , with M being noble metal salts . Antimony oxide Sb2O3 was added to favor higher transparency in the visible of the glass samples in the visible as well as acting as reducing agent for precipitation of metallic nanoparticles. Glass samples were prepared by melting around 1100°C and quenching in a preheated mold. The visual aspect of the final glass samples was checked to determine the highest doping content to be incorporated without loss of transparency. All glasses were analyzed by thermal analysis and X-ray diffraction to check the glass state of the materials as well as determining characteristic temperatures such as glass transition, crystallization and melting. Some glass samples were heat-treated above Tg for precipitation of metallic nanoparticles. Glass samples doped with Pt and Pd did not exhibit any visual changes related with with absorption from surface plasmon resonance of metallic nanoparticles in the visible range. However, Ag and Au-doped glasses presented a dark color after heat-treatment in specific temperatures related with metallic nanoparticles precipitation. Thermal and optical transparency of as-prepared glasses and hest-treated samples were investigated and compared. Finally, these Ag and Au-doped glasses were doped with Eu3+ and Er3+ in order to investigate the influence of metallic NPs on luminescent properties. Ag and Au NP embedded in glasses decrease the Eu3+ luminescence intensity in the visible despite the slightly higher excited state lifetime. On the other hand, Er3+ luminescence intensity in the infrared decreases with Ag0 NPs but is enhanced by the presence of Au0 NPs in the glass matrix. This behavior has been related with energy transfer between Au NPS and Er3+ energy levels.

Submitted by Samira Prince (prince@ufpa.br) on 2012-05-17T16:45:11Z No. of bitstreams: 2 Dissertacao_UtilizacaoLodoEstacao.pdf: 2789024 bytes, checksum: b371f66242550f01bb76b971edc098b7 (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) / Approved for entry into archive by Samira Prince(prince@ufpa.br) on 2012-05-17T16:47:41Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertacao_UtilizacaoLodoEstacao.pdf: 2789024 bytes, checksum: b371f66242550f01bb76b971edc098b7 (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-05-17T16:47:41Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertacao_UtilizacaoLodoEstacao.pdf: 2789024 bytes, checksum: b371f66242550f01bb76b971edc098b7 (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Previous issue date: 2011 / A indústria de injeção plástica é de fundamental importância para a economia nacional, pois é responsável pela produção de insumos primários para várias indústrias de eletroeletrônicos. Estas empresas geram efluentes procedentes das unidades de pintura por jateamento e aspersão. Este resíduo necessita de tratamento especial para sua separação, armazenagem e destino final. Este trabalho estuda uma forma alternativa de utilização deste resíduo na indústria de cerâmica vermelha, avaliando parâmetros que influenciam em propriedades importantes nos artefatos fabricados com argila vermelha como: densidade, porosidade e resistência à flexão, avaliados para misturas de 2%, 5% e 10% em peso de resíduo, em relação a argila utilizada, os resultados mostram que há influência deste material nas reações de estado sólido podendo haver melhora nas propriedades citadas. / The plastic injection industry has a fundamental importance to the national economy because it is responsible for the production of primary inputs for many industries from electronics. These companies produce effluents coming from units of paint by blasting and spraying. This waste requires special treatment for their separation, storage and disposal. This paper studies an alternative way to use this waste in the red ceramic industry, evaluating parameters that influence important properties of artifacts made of red clay as density, porosity and bending strength, measured for mixtures of 2%, 5% and 10 % by weight of waste, for the clay used, the results show that there is influence of this material in solid state reactions and can improve the properties cited.