Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-07-12Bitstream added on 2014-06-13T21:05:13Z : No. of bitstreams: 1 blanco_kc_dr_rcla_parcial.pdf: 165788 bytes, checksum: 441eba3e7f81a4045fd71fd169810c38 (MD5) Bitstreams deleted on 2015-06-03T11:42:26Z: blanco_kc_dr_rcla_parcial.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2015-06-03T11:43:59Z : No. of bitstreams: 1 000722980_20150710.pdf: 153337 bytes, checksum: ef6f673ca2880afc3824d702fd97308c (MD5) Bitstreams deleted on 2015-08-03T12:21:09Z: 000722980_20150710.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2015-08-03T12:22:22Z : No. of bitstreams: 1 000722980.pdf: 702124 bytes, checksum: 076acfb344282eec1bfa2c15d2efa0a1 (MD5) / As ciclodextrinas (CDs) resultam da degradação do amido por ciclodextrina glicosiltransferase (CGTases) produzidas principalmente pelo gênero Bacillus. As CDs são oligossacarídeos cíclicos capazes de formar complexos de inclusão com uma grande variedade de moléculas modificando suas características indesejadas sendo assim muito utilizadas em vários setores industriais. A linhagem bacteriana Gram-positiva e formadora de esporos nomeada como CGII foi isolada de águas residuárias de uma fábrica de farinha de mandioca em Ribeirão Bonito, São Paulo, Brasil e submetidos a estudos filogenéticos e testes bioquímicos. O planejamento composto central foi então utilizado para optimizar a composição do meio e as condições de cultivo para a produção da enzima ciclodextrina glicosiltransferase (CGTase) em frascos agitados e em biorreatores. As características físico-químicas e bioquímicas da CGTase como pH e temperatura óptima; estabilidade em temperatura e pH; a influência de substâncias; cinética enzimática e produção de ciclodextrina foram avaliadas após purificação em cromatografia de afinidade usando a β-CD como ligante. Neste trabalho também foram investigadas novas aplicações da ciclodextrina produzida pela CGTase de B. lehensis: A síntese de fases sólidas de nanopartículas de óxido de ferro magnético (Fe4O3), óxido de cobre (CuO) e prata metálica (Ago) a partir de CDs por síntese hidrotérmica, usando CDs. As nanopartículas foram caracterizadas por difração de raios-x, espectroscopia de infravermelho e microscopia eletrônica de varredura. A enzima CGTase também foi imobilizada por ligação covalente no suporte magnetita síntetizada anteriormente, a qual foi silinalizado com 3-aminopropiltrimetilsilano e ativada com glutaraldeido. A sequência do gene 16S rRNA apresentou maior grau de similaridade com... / Cyclodextrins (CDs) are obtained from starch degradation by enzyme cyclodextrin glycosyltransferase (CGTases) produced mainly by Bacillus genus. The CDs are cyclic oligosaccharides capable of forming inclusion complexes with a wide variety of molecules, modifying their unwanted characteristics and, therefore are widely used in various industrial sectors. The bacterial strain Gram-positive and spore-forming named CGII was isolated from wastewater from a cassava mill in São Paulo, Brazil and subjected to phylogenetic studies and biochemical tests. A central composite design was then used to optimize the medium composition and culture conditions for the production of the enzyme cyclodextrin glycosyltransferase (CGTase) in bioreactors. The physicochemical and biochemical proprieties of CGTase as pH and temperature optimum, stability to pH and temperature, the influence of substances, enzyme kinetics and production of cyclodextrin were evaluated after purification by affinity chromatography using β-CD as a ligand. In this work new applications of cyclodextrin produced by CGTase from B. lehensis were also investigated. The solid phase synthesis of nanoparticles magnetic iron oxide (Fe4O3), copper oxide (CuO) and metallic silver (Ag) by hydrothermal synthesis using CDs were characterized by x-ray, infrared, and scanning electron microscopy. The enzyme CGTase was also immobilized on the support by covalent bond to the synthesized magnetite, which has been silylazed with 3- aminopropil-trimetilsilano and activated with glutaraldehyde. The 16S rRNA gene sequence indicated the highest degree of similarity to strains of Bacillus genomic MLB2 lehensis (100%). The response surface methodology showed that the model for the optimization of CGTase of B. lehensis reached a good level of agreement with experimental... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:07:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TharsiaCCC_TESE.pdf: 4165596 bytes, checksum: b73b464d52ff23430b153992ec45405a (MD5) Previous issue date: 2013-04-25 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / This work aims at obtaining nanoparticles of iron oxide, the magnetite one (Fe3O4), via synthesis by thermal decomposition through polyol. Thus, two routes were evaluated: a simple decomposition route assisted by reflux and a hydrothermal route both without synthetic air atmosphere using a synthesis temperature of 260?C. In this work observed the influence of the observe of surfactants which are generally applied in the synthesis of iron oxide nanoparticles decreasing cluster areas. Further, was observed pure magnetite phase without secondary phases generally found in the iron oxide synthesis, a better control of crystallite size, morphology, crystal structure and magnetic behavior. Finally, the introduction of hydroxyl groups on the nanoparticles surface was analyzed besides its employment in the polymer production with OH radicals. The obtained materials were characterized by XRD, DLS, VSM, TEM, TG and DSC analyses. The results for the magnetite obtainment with a particle size greater than 5 nm and smaller than 11 nm, well defined morphology and good magnetic properties with superparamagnetic behavior. The reflux synthesis was more efficient in the deposition of the hydroxyl groups on the nanoparticles surface / O objetivo desse trabalho foi a obten??o de nanopart?culas de ?xido de ferro, a magnetita (Fe3O4), via s?ntese por decomposi??o t?rmica via poliol, avaliando assim duas rotas: a rota simples decomposi??o assistida por refluxo e a rota hidrot?rmica, ambas sem atmosfera de ar sint?tico e usando a temperatura de s?ntese de 260?C. Observou-se nesse trabalho a influ?ncia da aus?ncia de surfactantes, comumente utilizados em s?nteses de ?xidos de ferro, com a finalidade de promover uma melhor dispers?o das nanopart?culas, diminuindo assim as ?reas de aglomerados. Al?m disso, visou-se: a obten??o de uma fase puramente de magnetita, sem a forma??o de fases secund?rias comumente encontradas nas s?nteses dos ?xidos de ferro; um melhor controle do tamanho de cristalito; da morfologia; da estrutura cristalina e do comportamento magn?tico. Por fim, analisou-se a introdu??o dos grupos hidroxilas na superf?cie das nanopart?culas, e sua empregabilidade na produ??o de pol?meros com radicais (OH). Os materiais obtidos foram caracterizados por an?lises de DRX, DLS, VSM, TEM, TG e DSC. Os resultados foram satisfat?rios quanto ? obten??o da magnetita, com tamanho de part?cula maior que 5 nm e menor que 11 nm, de morfologia bem definida e com boas propriedades magn?ticas com comportamento superparamagn?tico. Quanto ? deposi??o dos grupos de hidroxilas na superf?cie das nanopart?culas, a s?ntese com refluxo mostrou-se mais eficiente

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T02:59:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 287043.pdf: 2270352 bytes, checksum: 710d4e55b392371618f12b8d4306e9b6 (MD5) / Filmes finos de magnetita (Fe3O4) foram eletrodepositados pelos métodos potenciostático, galvanostático e pulsado sobre substratos de cobre e de ouro, utilizando uma célula eletroquímica convencional de três eletrodos. Dois eletrólitos de deposição foram preparados a partir de uma solução alcalina de Fe2(SO4)3, com concentrações diferentes, complexada com trietanolamina (TEA). As principais diferenças entre os depósitos crescidos a partir destas soluções são a aderência do filme fino ao substrato, a compactação do depósito e a intensidade do efeito magnetorresistivo. O primeiro eletrólito usado, com menor concentração de TEA, favoreceu o crescimento de filmes finos em forma de pó e apresentou pouca aderência ao substrato. Na tentativa de melhorar as características do depósito, um novo eletrólito com uma concentração 2,5 vezes maior de TEA foi preparado, o qual possibilitou a fabricação de filmes finos mais compactos e aderentes. Para ambos os eletrólitos, foram testados diferentes valores para os parâmetros de eletrodeposição dos filmes, como potencial, corrente e temperatura. A morfologia superficial, a estrutura e composição dos filmes eletrodepositados foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV), difração de raios X (DRX) e espectroscopia de energia dispersiva (EDS), respectivamente. As propriedades magnéticas e elétricas foram obtidas por magnetometria de amostra vibrante e medidas de I x V, respectivamente. Além disso, as variações da resistência elétrica em função do campo magnético aplicado (magnetorresistência) foram investigadas. A técnica de DRX confirmou a existência de picos em posições angulares características da magnetita e a análise química por EDS revelou composições percentuais atômicas de 33 a 48 % de ferro e de 52 a 67 % de oxigênio. A maioria das análises apresentou valores muito próximos aos valores esperados para o composto Fe3O4, no entanto os depósitos não são homogêneos e são formados com desvios da estequiometria. Diferentes morfologias dos filmes, tais como granular, do tipo fibra e piramidal, foram observadas com a variação das condições experimentais. Os eletrólitos 1 e 2 foram capazes de formar amostras que apresentaram o efeito magnetorresistivo (MR), porém os maiores resultados de MR foram conseguidos com o eletrólito com menos TEA, alcançando valores de até -9,5 % em campos de 6 KOe. As curvas de histerese obtidas de medidas J vs. H de amostras produzidas pelos eletrólitos 1 e 2 usando o método galvanostático, são estreitas indicando baixo valor de Hc. Além disso, as curvas apresentam maior valor de Js e Jr para medidas feitas com campo magnético paralelo ao plano das amostras. A forma da curva das medidas IxV obtida das amostras de magnetita eletrodepositadas pelos métodos e eletrólitos em questão, indica resistência elétrica não-ôhmica.

CRUZ, M. G. A. Catalisadores baseados em Fe-C mesoporosos para síntese de Fischer-Tropsch. 2017. 97 f. Tese (Doutorado em Engenharia Química)–Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2017-09-06T14:51:50Z No. of bitstreams: 1 2017_tese_mgacruz.pdf: 4026668 bytes, checksum: 3c2516a4d0b0ba6bcae042831861b0a6 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2017-09-06T15:38:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_tese_mgacruz.pdf: 4026668 bytes, checksum: 3c2516a4d0b0ba6bcae042831861b0a6 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-06T15:38:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_tese_mgacruz.pdf: 4026668 bytes, checksum: 3c2516a4d0b0ba6bcae042831861b0a6 (MD5) Previous issue date: 2017-02-10 / This work deals with the influence of preparation methods of Fe - containing carbon catalysts for Fischer - Tropsch Synthesis (SFT). For these purposes, two series of solids were prepared. The first series was the Fe - based catalysts supported o n polystyrene mesoporous carbon pretreated at dif ferent calcination temperatures. The second series of materials was the solids prepared by distinct preparation methods. All solids were characterized by X - ray diffract ion (XRD) , Raman spectroscopy, s canning and t ransmission electron microcopies (SEM and TEM), textural properties, elemental composition by X - ray dispersive spectroscopy (EDS), temperature programmed reduction (TPR) and X - ray photoelectron spectroscopy (XPS). It was shown that the preexistent carbides phases obtained in the Fe - containing polymeric mesoporous carbons upon using elevated temperatures of calcinations resulted in a solid with good textural and structural properties. However, these materials were not comp letely reoxidized during the SFT reaction while the formation of carbides through the polymeric carbon reaction with magnetite and  or metallic iron resulted in highly active catalysts for SFT . The second series of materials applied copolymer assisted co - p recipitation of iron precursor (CP) , chemical modification of ferrocene (CM) , sol - gel (SG) and wetness impregnation of iron on polymeric carbon (IM) methods . SG method solid resulted in a conversion of syngas up to 56% and productivity of 34 mg hydrocarbon .g cat - 1 .h - 1 at 240 o C and 20 atm. IM gave a Fe/C based catalyst with the highest exposure of active sites, including surface Fe 3+ and Fe 2+ redox sites with great properties in SFT . CM route enabled the formation of hematite and maghemite nanoparticles on ca rbon, which were reduced in situ to magnetite and iron carbide s, the latt er being the most active for the water - gas - shift reaction (RWGS) reaction. It was found that copolymer assisted CP facilitate d the production of large crystals of magnetite, which suf fered sintering and coking in SFT . Among these methods, SG proved to have superior performance due to the good dispersion of Fe, stable magnetite as well as iron carbide and Fe - doped nitrogen carbon phases production. / A proposta deste trabalho é estudar a influência do método de preparação de catalis adores contendo Fe - carbono para a reação de Fischer - Tropsch (SFT). Para este fim, duas séries de sólidos foram preparadas. A primeira série foi composta de Fe contendo carbono pré - tratados em diferentes temperaturas de calcinação . A segunda série de materi ais é composta por sólidos obtidos por distintos métodos de preparação. Todos os materiais foram caracterizados por difração de raios - X (DRX), e spectroscopia Raman, m icroscopias eletrônicas de varredura e transmissão (SEM e TEM), propriedades texturais, co mposição elementar por espectroscopia de energia dispersiva de raios - X (EDS), redução termoprogramada (TPR) e espectros copia fotoeletrônica de raios - X (XPS). Os resultados revelaram que os carbetos formados nos sólidos de Fe impregnados em carbono poliméri co mesoporoso resultaram em boas propriedades texturais e estruturais. No entanto, estes materiais não foram completamente oxidados durante a reação de SFT, enquanto qu e a formação de carbetos oriundos da reação de magnetita e  ou ferro metálico resultaram em catalisadore s ativos para SFT. A segunda série de materiais aplicou os métodos de co - precipitação assistida do copolímero com o precursor de ferro (CP), modificação química do ferroceno (CM), sol - gel (SG) e impregnação de ferro sobre o carbono poliméric o (IM). O método de preparação SG resultou em uma conversão do gás de síntese de 56% e produtividade de 34 mg hidrocarboneto .g cat - 1 .h - 1 a 240 o C e 20 atm. O método IM gerou um catalisador de Fe/C com sítios ativos bastante expostos, incluindo os sítios redo x Fe 3+ e Fe 2+ superficiais que possuem excelentes propriedades em SFT. A rota CM possibilitou a formação de nanopartículas de hematita e maguemita sobre o carbono, os quais foram reduzidos in situ à magnetita e carbeto de ferro, sendo a última espécie alt amente ativa na reação reversa de shift (RWGS) . A síntese de co - precipitação assistida do copolímero, CP, facilitou a formação de grandes cristais de magnetita, que sofreram sinterização e coqueamento na SFT. Dentre esses métodos, o método SG mostrou desem penho superior aos demais, devido à boa dispersão de Fe bem como à produção das fases magnetita estável e Fe contendo carbono dopado com nitrogênio.

Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2016-03-16T15:52:11Z No. of bitstreams: 1 Sarah Borges_Tese Completa.pdf: 42158517 bytes, checksum: 279a80dc4bdf326bab2edfff6641a3ef (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2016-05-10T15:09:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Sarah Borges_Tese Completa.pdf: 42158517 bytes, checksum: 279a80dc4bdf326bab2edfff6641a3ef (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-10T15:09:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sarah Borges_Tese Completa.pdf: 42158517 bytes, checksum: 279a80dc4bdf326bab2edfff6641a3ef (MD5) / CAPES / A limitação das reservas e a crescente demanda de água doce no planeta, assim como as restrições impostas ao lançamento de efluentes no meio ambiente, tem exigido a adoção de estratégias que visem a racionalizar a utilização dos recursos hídricos e a minimizar os impactos negativos relacionados a esses descartes. Os efluentes de plantas industriais, tais como de couro, plásticos, cosméticos, têxteis, borracha e de papel, assim como de processamento de alimentos e de fabricação de corante, contém um ou mais tipos de poluentes tóxicos. Eles têm sido bastante estudados e está bem estabelecido que a sua presença, mesmo em baixas concentrações, causa danos significativos aos seres vivos e ao meio ambiente. Dessa forma, vários processos têm sido desenvolvidos, com o objetivo de eliminá-los em efluentes industriais. Entre eles, a oxidação catalítica com peróxido de hidrogênio surge como um método promissor e eficiente para tratar esses efluentes. Com o intuito de desenvolver um método eficiente na degradação de corantes tóxicos, foi estudada a oxidação do azul de metileno (molécula modelo) com peróxido de hidrogênio sobre óxido de ferro suportado em nanotubos de carbono, obtidos por spray pirólise e decomposição catalítica a vapor. Os catalisadores foram preparados por impregnação de compostos de ferro nos nanotubos de carbono, através de impregnação úmida incipiente e de impregnação em excesso usando microondas. As amostras foram caracterizadas por fluorescência de raios X, difração de raios X, espectroscopia Raman, medida da área superficial específica e porosidade, espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier, redução à temperatura programada, microscopia eletrônica de varredura, microscopia eletrônica de transmissão e termogravimetria. Os catalisadores obtidos foram avaliados na oxidação do azul de metileno em temperatura e pressão ambiente. Observou-se que o método de spray pirólise produziu catalisadores com nanotubos de carbono de paredes múltiplas com maior qualidade estrutural, em relação àqueles obtidos por decomposição catalítica a vapor, que mostraram áreas superficiais específicas mais elevadas. Os métodos de purificação e funcionalização (com os ácidos clorídrico e nítrico) promoveram a eliminação de impurezas e a incorporação de grupos funcionais dos nanotubos, respectivamente. Na síntese dos catalisadores, o método de impregnação úmida incipiente foi mais eficiente quando comparada a impregnação por microondas, formando sólidos com teores de ferro mais próximos dos nominais. Foi observada a formação de hematita sobre os nanotubos não funcionalizados e magnetita sobre aqueles funcionalizados. Todos os catalisadores foram capazes de remover o azul de metileno, em presença e ausência de peróxido de hidrogênio (adsorção e oxidação respectivamente). Em todos os casos, a maior contribuição foi dada pela adsorção. Os nanotubos obtidos pelo método spray pirólise e preparados por impregnação úmida foram mais eficientes na oxidação de azul de metileno, enquanto aqueles preparados por decomposição catalítica a vapor foram mais eficientes como adsorvente / The limited reserves and the growing demand for fresh water on the planet, as well as restrictions on the wastewater disposal into the environment, has required the adoption of strategies aiming to rationalize the use of water resources and minimize the negative impacts related to them. The effluents of industrial plants, such as leather, plastics, cosmetics, textile, rubber and paper as well as food processing and manufacturing dye frequently contain one or more types of toxic pollutants. They have been extensively studied and is well established that they cause significant damage to living beings and to the environment even at low concentrations. Therefore, several processes have been developed in order to eliminate them in industrial wastewater. Among them, the catalytic oxidation with hydrogen peroxide emerges as a promising and efficient method to treat wastewaters. With the aim of developing an efficient method for degradation of toxic dyes, the oxidation methylene blue (model molecule) was studied with hydrogen peroxide on iron oxide supported on carbon nanotubes obtained by spray pyrolysis and catalytic vapor decomposition. The catalysts were prepared by impregnation of iron compounds on the surface of carbon nanotubes by incipient wet impregnation and impregnation in excess using microwave. The samples were characterized by X-ray fluorescence, X-ray diffraction, Raman spectroscopy, specific surface area and porosity measurements,Fourier transform infrared spectroscopy, temperature programmed reduction, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy and thermogravimetry. The samples were evaluated in the oxidation of methylene blue at room temperature and pressure. It was observed that the spray pyrolysis method produced catalysts based on multi-walled carbon nanotubes with higher quality structure as compared to those obtained by catalytic vapor decomposition, which showed higher specific surface areas. The purification and functionalisation methods (with hydrochloric and nitric acids) promoted the removal of impurities and the incorporation of functional groups on nanotubes, respectively. In the synthesis of the catalysts, the wet incipient impregnation method was more efficient than microwave impregnating, producing solids with iron content closer to the nominal values. Hematite was produced on non-functionalized nanotubes while magnetite was formed on functionalized ones. All catalysts were able to remove the methylene blue in the presence and absence of hydrogen peroxide (adsorption and oxidation respectively). For all cases, the largest contribution is given by adsorption. Nanotubes obtained by spray pyrolysis method and prepared by wet impregnation were more efficient in the oxidation of methylene blue, while those prepared by catalytic vapor decomposition were more efficient as adsorbents.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:16:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2224.pdf: 2663151 bytes, checksum: b8216bb3c62b2148a34c038a44ed490d (MD5) Previous issue date: 2008-09-05 / Financiadora de Estudos e Projetos / In this work were studied the physical properties of magnetic nanoparticles, based on iron oxide, and magnetic graphite fluid particles. The work was developed in three steps: 1) synthesis of the magnetic nanoparticles of iron oxides by the sol-gel and co-precipitation methods, 2) synthesis of the magnetic graphite fluid particles, 3) structural, microstructural and magnetic characterization of the samples. The morphological properties of the iron oxide nanoparticles, by the MEV-FEG images, showed that the samples obtained by sol-gel technique have a large tendency to create powder agglomerates. By the way, the samples obtained by coprecipitation showed a mean powder diameter 11nm, calculated from the micrographs images. Although, the same value , obtained from the XRD pattern, and diffraction peaks intensity are ~1.5 nm. From the magnetization curves, zero field cooling (ZFC), field cooling (FC), it was possible to see a phase transition for the locked-state at T ( )K B ≈ 39 ±1 for the sample obtained by sol-gel, and at T ( )K B ≈ 179 ±1 for the sample obtained by co-precipitations. The magnetization values as a function of the applied field showed a superparamagnetic behavior, ensured by the electronic paramagnetic resonance (EPR). The morphological characterization of the magnetic fluid graphite, by the TEM images, also showed an agglomerate state, but it was possible to estimate a mean diameter ~10nm. This unpublished value is much smaller than the observed on the literature. The structural characterization of the magnetic fluid graphite, obtained by infrared spectroscopy, showed that the surfactant particles (CTAB) still present on the magnetic fluid graphite surface. The surfactant particles are the responsible for the solution stability; From the magnetization measurements, as a function of the field, the graphite particles showed a typical ferromagnetic behavior. The (ZFC) magnetization measurements showed that the graphite particles have a non-null magnetization at room temperature, and the aqueous suspension doesn`t have influence on the magnetization behavior. The obtained results according to the synthesis way agree with the results showed in the literature. For the iron oxide nanoparticles it has been observed the superparamagnetic behavior in all the samples. The structural properties are ruled according to the synthesis process. On the other hand, for the magnetic graphite fluid particles, the magnetization process was made by the oxi-reduction method controlled on the vapor phase, with controlled atmosphere. After the magnetization process, was obtained by the first time the synthesis of the magnetic graphite fluid, initially on water suspension, with the magnetization properties unchanged. / Tendo como motivação a aplicabilidade das nanopartículas magnéticas o presente trabalho tem como objetivos principais estudar as características físicoquímicas das nanopartículas magnéticas, a base de óxido de ferro, e partículas de grafite magnético fluido. O desenvolvimento do trabalho se deu em três etapas: 1) síntese das nanopartículas magnéticas a base de óxido de ferro pelos métodos de sol-gel e co-precipitação; 2) síntese das partículas de grafite magnética fluida; 3) caracterização estrutural, microestrutural e magnética das amostras obtidas. A caracterização morfológica das nanoparticulas de óxido de ferro, usando a técnica de MEV-FEG, mostrou que amostras obtidas via sol-gel apresentam maior aglomeração dos pós, impossibilitando que uma analise qualitativa de seu tamanho fosse realizada. Já as amostras obtidas pelo método da co-precipitação encontrouse, por análise qualitativa, uma estimativa da distribuição média do diâmetro em torno de 11nm, cujo valor, calculado através da técnica de DRX, está na ordem de 7,5nm. Mediante as curvas de magnetização, esfriamento com campo zero (ZFC) e esfriamento com campo aplicado (FC) foi observada uma transição para o estado de bloqueio para as amostras sintetizadas por sol-gel ( T )K B ≈ 39 ±1 e para coprecipitção T ( )K B ≈ 179 ±1 . Medidas de magnetização em função do campo mostraram que os materiais têm comportamento superparamagnético, confirmado por meio de ressonsncia paramagnética eletrônica (RPE). A caracterização morfológica das partículas de grafite magnética fluida, usando a técnica de TEM, revelaram que as partículas estão aglomeradas, sendo possível estimar que as partículas apresentam diâmetro médio em torno de 10 nm. Este valor obtido surpreende, já que não existe na literatura atual nenhum trabalho que mostre um tamanho tão reduzido para partículas de grafite. A caracterização estrutural da grafite magnética fluido foi realizada através da técnica de espectroscopia na região do infravermelho, onde foi observado a presença de moléculas do surfactante (CTAB) na superfície da grafite magnético fluido. Acreditase que tal mudança proporciona a sua estabilidade em solução aquosa; Mediante medidas de magnetização em função do campo realizado, observou-se um comportamento ferromagnético típico. Já as medidas de magnetização à ZFC das amostras, permitem concluir que, após o tratamento químico, a grafite apresenta uma magnetização a temperatura ambiente, e que a suspensão, não prejudicou em nada a sua magnetização. As análises dos resultados e a escolha do método de síntese foram essenciais para validar os resultados obtidos junto à literatura existente. No caso das nanopartículas de óxido de ferro pode-se observar o comportamento superparamagnético em todas as amostras. No entando, as caracteristicas estruturais apresentaram uma dependência referente ao método de síntese empregado. Já no caso das partículas de grafite magnético, o processo de magnetização foi realizado através de reação de oxidação-redução controlada em fase de vapor, com rigoroso controle de atmosfera. Depois de magnetizado, foi realizado o processo inédito de síntese do grafite magnético fluido, inicialmente em uma suspensão aquosa, de modo que a magnetização obtida não se foi prejudicada.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5875.pdf: 3093779 bytes, checksum: 5229ef01b8b2206f72e4f4a81acd582c (MD5) Previous issue date: 2013-06-14 / Universidade Federal de Sao Carlos / We have immobilized proline, like prolinamide, by using flash chromatography with commercial grade silica and magnetite nanoparticles that were synthesized in our lab. The degree of functionalization has been determined by the nitrogen content from the data collected from elemental analysis of the particles. The organofunctionalization of the silica surface and the structure have been confirmed by 13C CP-TOS NMR and 29Si-NMR CPMAS solid state analysis. The confirmation of the catalyst-supported structure on functionalized magnetite can be correlated to the data obtained from the silica, since methodology was the same. The materials Pro-SiO2 and Fe3O4 @ SiO2-Pro were used in catalysis for the Michael reaction. The catalysts have been tested in several conditions: solvents, additive, reaction time and determined the minimum amount of catalyst needed to optimize reaction conditions. It was observed that the catalysis is best conducted without a solvent or in saturated NaCl solution and in the presence of additive, such as benzoic acid or acetic acid. The recyclability for both materials was satisfactory and no significant losses were observed after five cycles. The best results were obtained for propanone and cyclohexanone as a Michael donor and nitrostyrene as a Michael receptor with excellent yields and diastereoselectivity (in the case of cyclohexanone). Enantiomeric excess obtained for these reactions were too low to be observed proving the structural efficiency of the catalytic process. / Neste trabalho foi imobilizada a prolina, na forma de prolinamida, na sílica flash comercial e em nanopartículas de magnetita. Os materiais foram sintetizados e o grau de funcionalização foi adquirido através do teor de nitrogênio obtido da análise elementar. As estruturas foram confirmadas pela análise de 13C- RMN-CP-TOSS e 29Si-RMN-CPMAS no estado sólido para a sílica organofuncionalizada. A confirmação da estrutura do catalisador suportado na magnetita funcionalizada pode ser correlacionada com os dados obtidos da sílica, uma vez que a metodologia utilizada foi a mesma. Os materiais SiO2-Pro e Fe3O4@SiO2-Pro foram aplicados na catálise da reação de Michael. Os catalisadores foram testados em diversos solventes, aditivos, tempo de reação e quantidade de catalisador mínima até serem encontradas as condições ótimas de reação. A reação resulta em maior rendimento e diastereosseletividade quando conduzidas sem solvente ou em solução saturada de NaCl, na presença dos aditivos ácido benzóico ou acético. Suas reciclabilidades foram satisfatórias, não tendo perdas significativas após cinco ciclos. Os melhores resultados foram obtidos para a cicloexanona e propanona como doadores de Michael e nitroestireno como aceptor de Michael. Mesmo obtendo excelentes rendimentos e diastereosseletividades, os excessos enantioméricos obtidos foram de baixo valor.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:36:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5691.pdf: 2363257 bytes, checksum: 1b87aba5fb2da5066e321b0f60317cbf (MD5) Previous issue date: 2013-09-24 / Financiadora de Estudos e Projetos / This work presents the development and the optimization of the synthesis of magnetic nanoparticles of iron oxides by the solvothermal method with benzyl alcohol using iron chlorides as metallic precursors in substitution to the iron (III) acetylacetonate, an expensive organometallic reagent an usually less available in laboratories. The synthesis parameters were studied and varied in order to obtain the higher possible yield of magnetite. During the synthesis optimization the necessity of a reducing agent to provide the charge balance of the magnetite s structure and the metallic iron, in a defined concentration, was used for this purpose. Furthermore, the use of urea as a precipitation agent was crucial to the increase in yield of magnetite once it decreased the acidity of the medium and induced the precipitation of the Fe2+ ions. The time of solvothermal method was also evaluated and it could be noticed that bigger times of solvothermal treatment lead to the increase in yield of magnetite, whose formation process follows the Ostwald rule, considering the stability of the phases in the set of conditions applied. Images of transmission electronic microscopy confirmed the nanometric scale of the particles. The polymerization of the benzyl alcohol was also studied to a better comprehension of the synthesis. / Este trabalho apresenta o desenvolvimento e a otimização da síntese de nanopartículas magnéticas de óxidos de ferro pelo método solvotérmico com álcool benzílico utilizando-se o cloreto de ferro como precursor metálico em substituição ao acetilacetonato de ferro(III), um reagente organometálico de alto custo e normalmente menos disponível nos laboratórios. Os parâmetros de síntese foram estudados e variados a fim de se obter o maior rendimento possível de magnetita. Durante a otimização da síntese ficou clara a necessidade de um agente redutor para viabilizar o balanço de cargas da estrutura da magnetita, e ferro metálico, em concentrações definidas, foi utilizado para este fim. Além disso, a utilização da ureia como agente precipitante foi determinante para o aumento do rendimento de magnetita, uma vez que diminuiu a acidez do meio e induziu a precipitação dos íons Fe2+. O tempo de tratamento solvotérmico também foi avaliado e observou-se que maiores tempos de tratamento solvotérmico levam ao aumento no rendimento de magnetita, cujo processo de formação segue a regra de Ostwald, considerando-se a estabilidade das fases nas condições aplicadas. Imagens de microscopia eletrônica de transmissão comprovam o tamanho das partículas em escala nanométrica. A polimerização do solvente durante a síntese também foi estudada para uma melhor compreensão da síntese.

Nanoparticulas magnéticas (NPMs) de óxido de ferro tem sido amplamente utilizadas em diversas áreas da biotecnologia e biomedicina, tais como no tratamento de câncer, na entrega controlada de fármacos e como agentes de contraste em imagem por ressonância magnética. O intuito deste trabalho foi sintetizar nanopartículas magnéticas com magnetização de saturação intensificadas via processo do poliol modificado e modificar sua superfície afim de promover a biocompatibilização dos sistemas. Além da funcionalização de nanopartículas previamente biocompatibilizadas utilizando dois métodos: via ligação amida com moléculas de ácido fólico (AF) e com a encapsulação das nanopartículas com quitosana. A modificação de superfície deu-se via procedimentos de lavagem de superfícies, adição e/ou troca de ligantes utilizando moléculas de ácido ?- aminocapróico (EACA), aminopropiltrimetoxisilano (APTMS) e ácido dimercaptosuccínico (DMSA). Através da microscopia eletrônica de transmissão (TEM), foi obtido que as nanopartículas magnéticas de magnetita obtiveram um diâmetro médio de 8 nm, em uma estreita distribuição de tamanho. A difração de raios-X (DRX) indicou a formação de magnetita em todos os sistemas em que o método do poliol modificado foi utilizado. As medidas de espectroscopia vibracional na região do infravermelho (FTIR) evidenciaram a presença de modos de vibração relacionados às macromoléculas e compostos inorgânicos utilizados na modificação de superfície das nanopartículas magnéticas e/ou funcionalização. A TEM das diferentes modificações de superfície mostram a formação de aglomerados dependendo da molécula utilizada. Os estudos de estabilidade coloidal foram necessários para que o meio biológico fosse simulado para uma possível aplicação destes sistemas como carreadores para tratamento via magnetohipertermia ou entrega controlada de NPMs para tratamento de câncer. A nanopartícula recoberta com DMSA apresentou melhores resultados de estabilidade coloidal. Com os sistemas funcionalizados com ácido fólico, o procedimento via ligação com carbodiimida na presença de NHS demonstrou ser eficaz na formação de ligação amida, confirmada por FTIR e quantificação de ligantes. A funcionalização com quitosana necessita de alguns ajustes, visto ser um novo procedimento, porém alguns sistemas em que foi utilizado o método da gelificação iônica possuíram bons resultados de nanocápsulas de quitosana formadas com nanopartículas biocompatibilizadas em seu interior. / Magnetite, iron oxide, is a type of magnetic nanoparticles (NPMs) that is a widely adopted in several areas of biotechnology and biomedicine, such as in the treatment of cancer, controlled delivery of drugs and as contrast agents in magnetic resonance imaging. The purpose of this work is to synthesize magnetic nanoparticles with enhanced saturation magnetization via modified polyol process and modify its surface to promote a biocompatibilization in these systems. In addition, there was the aim to functionalize nanoparticles with modificate surfaces, using two methods: via amide bonding with folic acid molecules (AF) and encapsulation of nanoparticles with chitosan. Surface modification was done via surface washing, addition and / or exchange ligands using ?-aminocaproic acid (EACA), aminopropyltrimethoxysilane (APTMS) and dimercaptosuccinic acid (DMSA) molecules. By transmission electron microscopy (TEM), it was obtained that the magnetite nanoparticles had an average diameter of 8 nm, in a narrow size distribution. X-ray diffraction (XRD) indicated formation of magnetite in all systems where modified polyol method was used. Infrared spectroscopy (FTIR) showed the presence of vibration modes related to macromolecules and inorganic compounds used in the surface modification of magnetic nanoparticles and / or functionalization. The TEM of different surface modifications showed the formation of agglomerates, depending on the molecule used. Colloidal stability studies were necessary to simulate a biological medium for a possible application of these systems as carriers for treatment via magnetohyperthermia or controlled delivery of NPMs for cancer treatment. Nanoparticles coated with DMSA showed better colloidal stability results. With folic acid functionalized systems, the procedure via carbodiimide linkage in the presence of NHS had been shown to be effective in FTIR-confirmed amide bond formation and ligand quantification. The functionalization with chitosan requires some adjustments, since it was a new procedure, however some systems using the ionic gelation method had good results of chitosan nanocapsules formed with biocompatibilized nanoparticles in structure.

Submitted by Livia Mello (liviacmello@yahoo.com.br) on 2016-10-11T18:15:47Z No. of bitstreams: 1 DissLCS.pdf: 1693582 bytes, checksum: 73f4776698691607d74ee77129fd72ed (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-21T12:17:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissLCS.pdf: 1693582 bytes, checksum: 73f4776698691607d74ee77129fd72ed (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-21T12:18:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissLCS.pdf: 1693582 bytes, checksum: 73f4776698691607d74ee77129fd72ed (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-21T12:18:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissLCS.pdf: 1693582 bytes, checksum: 73f4776698691607d74ee77129fd72ed (MD5) Previous issue date: 2015-07-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Contamination by dyes is one of the main problems related to water and environment pollution. In recent years, the search for new alternatives for the appropriate treatment of organic wastewater compounds has intensified. This study aims to evaluate the photocatalytic activity of copper oxide nanoparticles II (CuO), as well as obtaining nanostructured magnetic and porous media for the immobilization thereof. The CuO is a p-type semiconductor that acts as a sink photogenerated electrons. In this work, the CuO has been obtained by coprecipitation,hydro and solvothermal methods, with particles sizes of approximately 15 nm, 1 μm and 1 μm respectively. The materials' photocatalytic activity have been evaluated under excitation in the visible and ultraviolet regions. In all the cases, CuO proved to be efficient for the Rhodamine B color removal in the presence of hydrogen peroxide under visible light for 1 hour; reaching over 90% of color removal effectiveness. The main factor that makes impracticable the use of photocatalysts for water treatment on a large scale is the difficulty on recovering the active material. Thus, in this study, a magnetic scaffold composed of magnetite:hydroxyapatite has been developed. Magnetite provided magnetic activity to the medium, while the hydroxyapatite was used to provide sufficient porosity to the material in order to immobilize the CuO nanoparticles. In addition, the magnetite was protected of the oxidation process and consequent magnetic activity loss. The magnetite and hydroxyapatite have been obtained by chemical coprecipitation, presenting average particles sizes of 50 and 15 nm, respectively. The magnetite:hydroxyapatite magnetic scaffold presented the desired homogeneous chemical composition, indicating a successful synthesis. The magnetic photocatalyst has been obtained by CuO impregnation on the magnetic scaffold using an ultrasonic probe-type. The photocatalyst immobilized on magnetic scaffold proved to be efficient on the color removal of Rhodamine B dye, reaching the same efficacy than pure CuO. The immobilized photocatalyst remained efficient on color removal when re-used. / A contaminação por corantes é um dos principais problemas relacionados à poluição das águas. Assim, a busca por novas alternativas para o tratamento adequado dos efluentes de compostos orgânicos tem se destacado nos últimos anos. O presente trabalho visou avaliar a atividade fotocatalítica das nanopartículas de óxido de cobre II (CuO), bem como, a obtenção de suportes magnéticos e porosos nanoestruturados para a imobilização das mesmas. Neste trabalho, o CuO foi obtido pelos métodos de coprecipitação química, hidro e solvotermal. As partículas de CuO obtidas por estes métodos apresentaram tamanhos médios de aproximadamente 15 nm, 1 μm e 1 μm, respectivamente. A atividade fotocatalítica dos materiais sintetizados foi avaliada utilizando-se radiação na região do visível e do ultravioleta. Para todos os casos, o CuO obtido mostrou-se eficiente para a remoção da cor do corante Rodamina B, na presença de peróxido de hidrogênio, sob luz visível em menos de 1 h de exposição, alcançando mais de 90% de efetividade. O principal fator que inviabiliza o uso de fotocatalisadores para tratamento de águas em grande escala, é a dificuldade de recuperação do material ativo do meio. Desta maneira, no presente trabalho foi desenvolvido um suporte magnético e poroso constituído por magnetita:hidroxiapatita. A magnetita proporcionou ao suporte a atividade magnética, enquanto a hidroxiapatita foi usada para fornecer ao material porosidade suficiente com o objetivo de imobilizar as nanopartículas de CuO, além de proteger a magnetita da oxidação e consequente perda da atividade magnética. A magnetita e a hidroxiapatita foram obtidas por coprecipitação química, apresentando diâmetros médios de partículas de 50 e 15 nm, respectivamente. O suporte constituído por magnetita:hidroxiapatita apresentou a homogeneidade esperada e foi utilizado para imobilização do fotocatalisador CuO, a partir da impregnação do mesmo. O fotocatalisador imobilizado no suporte magnético mostrou-se eficiente na remoção de cor da Rodamina B, mantendo a eficácia do CuO puro. Ao ser reutilizado, o fotocatalisador imobilizado manteve-se eficiente na remoção de cor.