Submitted by Amanda Silva (amanda.osilva2@ufpe.br) on 2015-03-11T13:23:47Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO José Manoel Neto.pdf: 961771 bytes, checksum: d7ceb88220f79e0663f0fe6d9049dc29 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-11T13:23:48Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO José Manoel Neto.pdf: 961771 bytes, checksum: d7ceb88220f79e0663f0fe6d9049dc29 (MD5) Previous issue date: 2014-02-26 / CNPq; CAPES; FACEPE / Proteases são enzimas que agem sobre substratos proteicos e são largamente utilizadas na medicina, na indústria química e na indústria de alimentos. Peptídeos bioativos, com propriedades de interesse biotecnológicos podem ser obtidos através da hidrólise da caseína utilizando proteases microbianas, como a produzida pelo Penicillium aurantiogriseum URM 4622. A utilização de enzimas imobilizadas pode trazer muitas vantagens em relação ao uso da enzima nativa, como isolamento, possibilidade de reuso, aumento de estabilidade e redução dos custos do processo. O uso de nanopartículas magnéticas como suporte acrescenta vantagens à imobilização, como fácil separação do meio de reação aplicando um campo magnético, e maior área superficial. O presente trabalho teve como objetivo otimizar a imobilização da protease produzida pelo P. aurantiogriseum URM 4622 em nanopartículas magnéticas para obtenção de peptídeos com propriedades antioxidantes a partir da hidrólise da caseína bovina comercial. O processo de imobilização foi aperfeiçoado utilizando um planejamento fatorial completo (24) seguido de um planejamento central composto (22). A protease livre e imobilizada foi utilizada para a hidrólise de caseína. Os peptídeos gerados foram analisados em espectrômetro de massa e suas atividades antioxidantes foram avaliadas. Os resultados do planejamento completo 24 indicaram que as variáveis mais significativas para a imobilização da protease foram o pH e o tempo de ativação, o primeiro exerceu efeito negativo enquanto o segundo efeito positivo. A análise dos resultados do planejamento central composto (22) utilizado para otimizar o processo de imobilização demonstrou que as condições ótimas para imobilização foram um tempo de imobilização de 2 horas, proteína ofertada de 200 μg/mL, pH de 6,3 e tempo de ativação de 7,3 h. O perfil de peptídeos obtido por espectrometria de massa mostrou que embora algumas diferenças tenham sido encontradas entre picos de massa de peptídeos dos hidrolisados das enzimas livre e imobilizada, ambos apresentaram perfils similares. Os seguintes peptídeos foram sequenciados: DVPSERYLGY; GLPQEVLNENLLRF; LSLSQSKV, YQEPVLGPVRGPF e LLYQEPVLGPVR. Estes peptídeos foram capazes de reduzir o radical ABTS (atividade antioxidante de 44,35%) e de capturar radicais H2O2 (atividade antioxidante de 644,5 μmol de trolox/mg de amostra). Os resultados validam a capacidade da protease do P. aurantiogriseum de produzir peptídeos de caseína com potencial para ingredientes em alimentos funcionais e nutracêuticos.

Geólogo / En esta memoria de título se estudiaron las características geológicas que determinan las respuestas de Polarización Inducida (IP) obtenidas en zonas con mineralización tipo Óxidos de Fe-Cu-Au (IOCG) y Pórfido Cuprífero. El análisis tuvo lugar en cuatro zonas mineralizadas no aflorantes ubicadas en el Norte de Chile, tres prospectos del tipo IOCG (Casualidad, Pampa y Ventanas), más un prospecto tipo Pórfido Cuprífero (Inca de Oro). La obtención de las variables geológicas se basó en el mapeo litológico y mineralógico (escala 1:500) de un total de 13 sondajes (5.449 m) que cortaron sectores anómalamente altos en efecto IP. Este mapeo fue respaldado mediante el estudio de cortes transparentes y pulidos, y un conteo detallado de sulfuros. Para depósitos tipo IOCG se estimó el contenido de magnetita a partir de datos de susceptibilidad magnética medidos en muestras de sondajes. Los datos IP fueron tomados de estudios previamente realizados, consistentes en mediciones con arreglos tipo dipolo-dipolo y polo-dipolo, distancias dipolares entre 100-200 m, y lecturas hasta el nivel n=6, que permitieron profundidades máximas de investigación en torno a los 250-400 m. El análisis de la información consistió en comparaciones gráficas y numéricas entre las variables geológicas y curvas geofísicas (cargabilidad y resistividad eléctricas) tomadas de modelos de inversión de las secciones IP. Los resultados obtenidos con esta metodología son consistentes, los cuales a la vez son coherentes con patrones petrofísicos descritos en la literatura. Los resultados indican que el contenido de sulfuros totales es el factor de primer orden que explica las variaciones en la intensidad del efecto de polarización inducida. La relación entre concentración de sulfuros y cargabilidad eléctrica presenta en general una proporcionalidad directa, pero no sigue una relación lineal. Se identificó que cargabilidades sobre 20 mili-seg se relacionan con al menos un 0,5% en sulfuros totales, mientras que cargabilidades sobre 30 miliseg son coherentes con tramos que contienen al menos un 1% de sulfuros. Cargabilidades eléctricas mayores a 20 mili-seg, en tramos donde el mapeo convencional no detectó sulfuros macroscópicos, se explicaron por la presencia de sulfuros microscópicos. De los sulfuros identificados, las variaciones en pirita son las que mejor explican cambios, de forma proporcional, en el efecto de polarización. En cuanto a la ocurrencia mineral, la presencia de diseminación fina y vetillas son las que exhiben mayor correlación con tramos de alta cargabilidad. En los depósitos tipo IOCG no se observa una relación directa entre el contenido de magnetita y cargabilidad, excepto una tendencia proporcional para altas cargabilidades en razón magnetita: sulfuros (1:4) obtenida para un sondaje. En general no se observaron correlaciones claras entre tipos litológicos y la cargabilidad, no obstante, se identificó aumentos relativos de cargabilidad en sectores con predominio de litologías granulométricamente compactas (p.ej. intrusivos).

Orientadores : Job Jesus Batista e Asit Choudhuri / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-07-13T23:18:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gomes_EdilenePereira_M.pdf: 3982321 bytes, checksum: 7e0d599f6fc128e5b54461ea26fdb2fa (MD5) Previous issue date: 1991 / Resumo: O Complexo Rio Jacaré, situado no interior do Estado da Bahia, trata-se de um conjunto de rochas máfico-ultramáficas com cerca de 40km de extensão por 1km de largura, possuindo a mais importante reserva de magnetita vanadífera do país. Geotectonicamente, o Complexo Rio Jacaré situa-se ao longo de uma grande zona de falha, sendo limitado por entidades geológicas bastante distintas: a oeste representada por vulcânicas que compõem parte da Seqüência Vulcano-Sedimentar Contendas Mirante e, a leste, por granitos e quartzo-sienitos proterozóicos. Seus constituintes litológicos principais estão representados por piroxenitos, magnetititos, gabros e anortositos hoje amplamente modificados em virtude dos processos tectônico-metamórficos. Sua principal feição estrutural é marcada por foliação regional com direção N-S, trazendo associada paragêneses da fácies anfibolito. Um segundo marcador tectônico, porém de expressão local, é observado através de pequenas zonas de cisalhamentos nas quais são desenvolvidas paragêneses de fácies xisto-verde. Estudos geotermométricos realizados nos pares hornblenda-granada e biotita-granada em metagabros revelam temperaturas variando de 553 a 633 graus centígrados, relacionadas ao evento metamórfico regional. Feições texturais, aliadas a informações obtidas da química mineral dos óxidos de Fe-T1 indicam que a mineralização esteve sujeita a fortes modificações composicionais durante o metamorfismo regional, com o logaritmo da fugacidade de oxigênio variando de ¿20 a ¿22 bars para as temperaturas encontradas. A geoquímica de rochas retrata o comportamento geral dos corpos máfico-ultramáficos diferenciados apresentando em direção ao topo um aumento em Al2O2, Na2O, K2O e Si2O2 e diminuição de MgO, CaO. Entretanto, estas informações são algumas vezes mascaradas, em virtude do magma inicialmente já se tratar de um fundido bastante enriquecido em Fé, T1 e V. A projeção das análises químicas no diagrama AFM indica tratar-se de um corpo derivado de magma toleítico. As similaridades entre os depósitos de magnetita vanadífera dos complexos Rio Jacaré e Bushveld expressos através das associações litológicas, minerais de minério, geoquímica e feições de campo sugerem que todo o Complexo Rio Jacaré equivale a Zona Superior de Bushveld, tornando-se, em função, disso um corpo promissor para a ocorrência de depósitos de elementos do grupo da platina / Mestrado / Metalogenese / Mestre em Geociências

A quitosana, um poliaminossacarídeo formado por unidades repetidas de D-glucosamina, é derivada da quitina pela retirada do grupo acetila. Apresenta propriedades iônicas favoráveis agindo como quelante, sendo considerado um removedor de contaminantes de águas residuárias. Possui ampla bioatividade, ou seja, é biocompatível, biodegradável, bioadesivo e biossorvente. A quitosana interage por ligações intramoleculares por meio de seus grupos ativos com outras substâncias, pode revestir materiais magnéticos como as nanopartículas superparamagnéticas de magnetita, produzindo um conjugado polímero-magnetita. Materiais superparamagnéticos são susceptíveis ao campo magnético, assim estas partículas podem ser atraídas e agrupadas por aplicação de um campo magnético e como não retêm a magnetização, podem ser desagrupadas e reutilizadas em processos para remoção de contaminantes de rejeitos aquosos. No presente trabalho, preparam-se as partículas magnéticas de magnetita revestidas e funcionalizadas com quitosana (PMQ). O pó de PMQ exibiu uma resposta magnética de atração intensa na presença de um campo magnético sem, contudo tornar-se magnético, um comportamento típico de material superparamagnético. Foi caracterizado por espectrometria de infravermelho por transformada de Fourier e medidas de magnetização. Avaliou-se o seu desempenho de adsorção de urânio (VI), na forma de íon uranilo UO2 2+, com relação às influências da dose, velocidade de agitação, do pH, do tempo de equilíbrio e estudaram-se as isotermas de adsorção bem como o comportamento de dessorção com os íons de carbonato e oxalato. Constatou-se que a melhor remoção ocorreu em pH 5 e que o aumento da dose aumenta a remoção, tornando-se constante acima de 20 g.L-1. Na cinética de adsorção, o tempo para atingir o equilíbrio foi de 20 minutos. O modelo de isoterma que melhor se aplicou aos dados experimentais de adsorção de UO2 2+ foi de Langmuir, sendo a capacidade máxima de adsorção encontrada igual a 41,7 mg.g-1. Do estudo de dessorção com os íons carbonato verificou-se uma recuperação de 94% de UO2 2+ do PMQ contra 49,9% com ío / The chitosan, an aminopolysaccharide formed for repeated units of Dglucosamine, is a deacetylation product of chitin. It presents favorable ionic properties acting as chelant, being considered a removing ionic of contaminants from water effluents. It has ample bioactivity, that is, is biocompatible, biodegradable, bioadesive and biosorbent. The chitosan interacts for crosslinked by means of its active groups with other substances, can still coat superparamagnetic materials as magnetite nanoparticles producing one conjugated polymer-magnetite. Superparamagnetic materials are susceptible for the magnetic field, thus these particles can be attracted and grouped by a magnetic field and as they do not hold back the magnetization, they can be disagrouped and reused in processes for removal of contaminants from industrial effluents and waste water. The present work consisted of preparing coated magnetic magnetite particles with chitosan (PMQ). The PMQ powder has showed a magnetic response of intense attraction in the presence of a magnetic field without however becoming magnetic, a typical behavior of superparamagnetic material. It was characterized by Fourier transform infrared spectrometry and measurements of magnetization. Its performance of Uranium (VI) adsorption as uranyl species, UO2 2+, was evaluated with regard to the influence of adsorbent dose, speed of agitation, pH, the contact time and had studied the isotherms of adsorption as well as the behavior of desorption using ions of carbonate and oxalate. The optimal pH to the best removal occurred in pH 5 and that the increase of the dose increases the removal, becoming constant above of 20 g.L-1. In the kinetic study the equilibrium was achieved after 20 minutes. The results of equilibrium isotherm agreed well with the Langmuir model, being the maximum adsorption capacity equal 41.7 mg.g-1. In the desorption studies were verified 94% of UO2 2+ recovered with carbonate ion and 49.9% with oxalate ion.

A quitosana, um poliaminossacarídeo formado por unidades repetidas de D-glucosamina, é derivada da quitina pela retirada do grupo acetila. Apresenta propriedades iônicas favoráveis agindo como quelante, sendo considerado um removedor de contaminantes de águas residuárias. Possui ampla bioatividade, ou seja, é biocompatível, biodegradável, bioadesivo e biossorvente. A quitosana interage por ligações intramoleculares por meio de seus grupos ativos com outras substâncias, pode revestir materiais magnéticos como as nanopartículas superparamagnéticas de magnetita, produzindo um conjugado polímero-magnetita. Materiais superparamagnéticos são susceptíveis ao campo magnético, assim estas partículas podem ser atraídas e agrupadas por aplicação de um campo magnético e como não retêm a magnetização, podem ser desagrupadas e reutilizadas em processos para remoção de contaminantes de rejeitos aquosos. No presente trabalho, preparam-se as partículas magnéticas de magnetita revestidas e funcionalizadas com quitosana (PMQ). O pó de PMQ exibiu uma resposta magnética de atração intensa na presença de um campo magnético sem, contudo tornar-se magnético, um comportamento típico de material superparamagnético. Foi caracterizado por espectrometria de infravermelho por transformada de Fourier e medidas de magnetização. Avaliou-se o seu desempenho de adsorção de urânio (VI), na forma de íon uranilo UO2 2+, com relação às influências da dose, velocidade de agitação, do pH, do tempo de equilíbrio e estudaram-se as isotermas de adsorção bem como o comportamento de dessorção com os íons de carbonato e oxalato. Constatou-se que a melhor remoção ocorreu em pH 5 e que o aumento da dose aumenta a remoção, tornando-se constante acima de 20 g.L-1. Na cinética de adsorção, o tempo para atingir o equilíbrio foi de 20 minutos. O modelo de isoterma que melhor se aplicou aos dados experimentais de adsorção de UO2 2+ foi de Langmuir, sendo a capacidade máxima de adsorção encontrada igual a 41,7 mg.g-1. Do estudo de dessorção com os íons carbonato verificou-se uma recuperação de 94% de UO2 2+ do PMQ contra 49,9% com ío / The chitosan, an aminopolysaccharide formed for repeated units of Dglucosamine, is a deacetylation product of chitin. It presents favorable ionic properties acting as chelant, being considered a removing ionic of contaminants from water effluents. It has ample bioactivity, that is, is biocompatible, biodegradable, bioadesive and biosorbent. The chitosan interacts for crosslinked by means of its active groups with other substances, can still coat superparamagnetic materials as magnetite nanoparticles producing one conjugated polymer-magnetite. Superparamagnetic materials are susceptible for the magnetic field, thus these particles can be attracted and grouped by a magnetic field and as they do not hold back the magnetization, they can be disagrouped and reused in processes for removal of contaminants from industrial effluents and waste water. The present work consisted of preparing coated magnetic magnetite particles with chitosan (PMQ). The PMQ powder has showed a magnetic response of intense attraction in the presence of a magnetic field without however becoming magnetic, a typical behavior of superparamagnetic material. It was characterized by Fourier transform infrared spectrometry and measurements of magnetization. Its performance of Uranium (VI) adsorption as uranyl species, UO2 2+, was evaluated with regard to the influence of adsorbent dose, speed of agitation, pH, the contact time and had studied the isotherms of adsorption as well as the behavior of desorption using ions of carbonate and oxalate. The optimal pH to the best removal occurred in pH 5 and that the increase of the dose increases the removal, becoming constant above of 20 g.L-1. In the kinetic study the equilibrium was achieved after 20 minutes. The results of equilibrium isotherm agreed well with the Langmuir model, being the maximum adsorption capacity equal 41.7 mg.g-1. In the desorption studies were verified 94% of UO2 2+ recovered with carbonate ion and 49.9% with oxalate ion.

De acordo com a literatura recente, a eletroquímica de partículas magnéticas e fenômenos de colisões em superfícies eletródicas resultam em curvas voltamétricas e amperométricas com perfis completamente destoados do convencional. Alguns modelos teóricos propõem explicações, no entanto, ainda se observa a necessidade de aquisição de mais dados experimentais. Visando contribuir com esta área, esta Dissertação de Mestrado aborda a manipulação de micropartículas e nanopartículas de magnetita modificadas com azul da Prússia (Fe3O4-PB), bem como o estudo das propriedades eletroquímicas das partículas na presença de um campo magnético externo. Filmes constituídos por micropartículas sobre eletrodos de carbono (grafite) foram obtidos por duas técnicas distintas, drop coating e magneto-deposição. Para ambos os métodos, os filmes apresentaram dois picos nos voltamogramas, um de oxidação (0,12 V) e outro de redução (-0,05 V), que estão associados ao par redox azul da Prússia/branco da Prússia. Para o filme obtido via drop coating, observaram-se correntes de pico mais elevadas. Também, micropartículas de Fe3O4-PB individuais foram isoladas (single particle) com auxílio de um microscópio óptico e analisadas por voltametria, onde se verificou o aparecimento de picos com os mesmos valores de potenciais. Utilizando os dois estados de comutação de campo (0,2 Tesla), ligado e desligado, foi possível controlar a presença e a ausência da partícula no eletrodo. Também, observaram-se diferenças nos valores de densidade de corrente nos cronoamperogramas para cada micropartícula de Fe3O4-PB e que a morfologia da micropartícula interfere significativamente na resposta eletroquímica. Por fim, e agora se tratando da eletroquímica de nanopartículas de Fe3O4-PB sobre um ultramicroeletrodo (UME) de ouro, controlaram-se as colisões das mesmas em diferentes condições experimentais, como na presença e na ausência de um campo magnético externo paralelo a superfície do eletrodo e com intensidades variadas (0,1 e 0,2 Tesla). Na ausência do campo, as nanopartículas que chegaram ao UME colidiram e se acumularam, gerando sinais eletroquímicos do tipo corrente staircase. Na presença de um campo de 0,1 T, observaram-se vários transientes de correntes (spikes) associados às colisões das nanopartículas, eventos esses não observados frequentemente na presença do campo de 0,2 T. Assim, esses resultados abrem a discussão da necessidade de se aperfeiçoarem os modelos que explicam os perfis das curvas voltamétricas e amperométricas para esses sistemas. / According to recent literature, the electrochemistry of magnetic particles and collision phenomena on surfaces result in unconventional voltammetric and amperometric responses. Some theoretical models has been proposed; however, experimental data are required for improve that. In order to contribute to this research area, this Master\'s Dissertation describes the manipulation of microparticles and nanoparticles of magnetite modified with Prussian blue (Fe3O4-PB), as well as the study of electrochemical properties of them in presence of an external magnetic field. Carbon (graphite) electrodes modified with microparticles were obtained by using two different techniques, (i) magneto-deposition and (ii) drop coating. For both, two peaks in the voltammograms were observed, related to oxidation (0.12 V) and reduction (-0.05 V), which are associated with redox couple Prussian blue / Prussian white. Higher peaks currents were observed for the film obtained via drop coating. Also, individual Fe3O4-PB microparticles (single particles) were isolated by using an optical microscope and analyzed by voltammetry, where there was the appearance of peaks with the same potential values. However, using two commutations magnetic states, \"switch on\" and \"switch off\", it was possible to monitor the presence and the absence of the particle on electrode. Also, there were differences in the values of current density in the chronoamperograms for each Fe3O4-PB microparticle, and the morphology of the microparticle significantly interfered in the electrochemical response. Finally, it was performed several electrochemical experiments regarding to collisions of Fe3O4-PB nanoparticles on a gold ultramicroelectrode. Controlled collisions in different experimental conditions were carried out, such as in the presence and absence of an external magnetic field parallel to the surface electrode, and also with intensities fields of 0.1 and 0.2 Tesla. In the absence of the field, the nanoparticles reached the UME and collided, resulting in electrochemical signals of this type staircase, due to accumulation of them. On the other hand, in the presence of a 0.1 T, we observed several transient currents (spikes) associated with the collisions of the nanoparticles. These events were not observed in the presence of the field of 0.2 T. Thus, these findings allow us to the discussion for improvements on the models for these systems, in order to explain the profiles of voltammetric and amperometric responses.

De acordo com a literatura recente, a eletroquímica de partículas magnéticas e fenômenos de colisões em superfícies eletródicas resultam em curvas voltamétricas e amperométricas com perfis completamente destoados do convencional. Alguns modelos teóricos propõem explicações, no entanto, ainda se observa a necessidade de aquisição de mais dados experimentais. Visando contribuir com esta área, esta Dissertação de Mestrado aborda a manipulação de micropartículas e nanopartículas de magnetita modificadas com azul da Prússia (Fe3O4-PB), bem como o estudo das propriedades eletroquímicas das partículas na presença de um campo magnético externo. Filmes constituídos por micropartículas sobre eletrodos de carbono (grafite) foram obtidos por duas técnicas distintas, drop coating e magneto-deposição. Para ambos os métodos, os filmes apresentaram dois picos nos voltamogramas, um de oxidação (0,12 V) e outro de redução (-0,05 V), que estão associados ao par redox azul da Prússia/branco da Prússia. Para o filme obtido via drop coating, observaram-se correntes de pico mais elevadas. Também, micropartículas de Fe3O4-PB individuais foram isoladas (single particle) com auxílio de um microscópio óptico e analisadas por voltametria, onde se verificou o aparecimento de picos com os mesmos valores de potenciais. Utilizando os dois estados de comutação de campo (0,2 Tesla), ligado e desligado, foi possível controlar a presença e a ausência da partícula no eletrodo. Também, observaram-se diferenças nos valores de densidade de corrente nos cronoamperogramas para cada micropartícula de Fe3O4-PB e que a morfologia da micropartícula interfere significativamente na resposta eletroquímica. Por fim, e agora se tratando da eletroquímica de nanopartículas de Fe3O4-PB sobre um ultramicroeletrodo (UME) de ouro, controlaram-se as colisões das mesmas em diferentes condições experimentais, como na presença e na ausência de um campo magnético externo paralelo a superfície do eletrodo e com intensidades variadas (0,1 e 0,2 Tesla). Na ausência do campo, as nanopartículas que chegaram ao UME colidiram e se acumularam, gerando sinais eletroquímicos do tipo corrente staircase. Na presença de um campo de 0,1 T, observaram-se vários transientes de correntes (spikes) associados às colisões das nanopartículas, eventos esses não observados frequentemente na presença do campo de 0,2 T. Assim, esses resultados abrem a discussão da necessidade de se aperfeiçoarem os modelos que explicam os perfis das curvas voltamétricas e amperométricas para esses sistemas. / According to recent literature, the electrochemistry of magnetic particles and collision phenomena on surfaces result in unconventional voltammetric and amperometric responses. Some theoretical models has been proposed; however, experimental data are required for improve that. In order to contribute to this research area, this Master\'s Dissertation describes the manipulation of microparticles and nanoparticles of magnetite modified with Prussian blue (Fe3O4-PB), as well as the study of electrochemical properties of them in presence of an external magnetic field. Carbon (graphite) electrodes modified with microparticles were obtained by using two different techniques, (i) magneto-deposition and (ii) drop coating. For both, two peaks in the voltammograms were observed, related to oxidation (0.12 V) and reduction (-0.05 V), which are associated with redox couple Prussian blue / Prussian white. Higher peaks currents were observed for the film obtained via drop coating. Also, individual Fe3O4-PB microparticles (single particles) were isolated by using an optical microscope and analyzed by voltammetry, where there was the appearance of peaks with the same potential values. However, using two commutations magnetic states, \"switch on\" and \"switch off\", it was possible to monitor the presence and the absence of the particle on electrode. Also, there were differences in the values of current density in the chronoamperograms for each Fe3O4-PB microparticle, and the morphology of the microparticle significantly interfered in the electrochemical response. Finally, it was performed several electrochemical experiments regarding to collisions of Fe3O4-PB nanoparticles on a gold ultramicroelectrode. Controlled collisions in different experimental conditions were carried out, such as in the presence and absence of an external magnetic field parallel to the surface electrode, and also with intensities fields of 0.1 and 0.2 Tesla. In the absence of the field, the nanoparticles reached the UME and collided, resulting in electrochemical signals of this type staircase, due to accumulation of them. On the other hand, in the presence of a 0.1 T, we observed several transient currents (spikes) associated with the collisions of the nanoparticles. These events were not observed in the presence of the field of 0.2 T. Thus, these findings allow us to the discussion for improvements on the models for these systems, in order to explain the profiles of voltammetric and amperometric responses.

Memoria para optar al título de Químico / En esta memoria de título se estudió la síntesis y caracterización de nanopartículas de magnetita funcionalizadas con los extractantes CYANEX 272 Y LIX 860 con el objeto de estudiar su comportamiento como material adsorbente de iones lantánidos livianos y cobre, respectivamente. En primera instancia se realizó la síntesis de nanopartículas de magnetita, mediante el método de co-precipitación, y su posterior recubrimiento con ácido oleico. Luego se llevó a cabo el proceso de funcionalización, que consistió en contactar las nanopartículas oleato-recubiertas, previamente dispersas en un solvente, con el extractante saponificado, bajo una alta agitación, permitiendo la interacción de las cadenas hidrocarbonadas entre el oleato y el extractante utilizado. Todo este proceso se realizó en condiciones experimentales que permiten la evaporación de la fase dispersante, la cual se reemplaza posteriormente por una fase acuosa. La elección de la fase dispersante resultó del estudio de 5 solventes, que fueron probados en este proceso, considerando sus constantes dieléctricas, punto de ebullición y solubilidad en agua, observando rendimiento de síntesis y comportamiento de dispersión en fase acuosa. Los resultados indicaron que el solvente más adecuado era el metanol. La dispersión del producto obtenido en la fase acuosa es un aspecto muy relevante ya que se busca una nanopartícula que sea capaz de mantenerse estabilizada en fase acuosa, para que posteriormente pueda actuar como material adsorbente de iones lantánidos y cobre. Por este motivo, se realizó un estudio de la estabilidad mediante la determinación del potencial zeta de las nanopartículas funcionalizadas con CYANEX 272 y con LIX 860, a distintos valores pH y concentraciones de NaNO3. Los resultados indicaron que utilizando una fase acuosa de concentración 0,01 M de NaNO3 a pH 4 se logra una buena estabilidad y dispersión de ambas NPM funcionalizadas. Una vez generados los dos tipos de nanopartículas funcionalizadas, una con el extractante CYANEX 272 y otra con el LIX 860, se procedió a su caracterización mediante las técnicas de IR, TGA, SEM, TEM, VSM y titulación potenciométrica. Los resultados indicaron una morfología de tendencia esférica de 10 a 12 nm de diámetro, aproximadamente, mientras que el porcentaje en masa de recubrimiento orgánico sobre las nanopartículas fue cercano al 20%. Además, se confirmó la presencia de los enlaces químicos propios del oleato quimiadsorbido y de los extractantes CYANEX 272 y LIX 860 adheridos a la superficie de las nanopartículas, indicando el recubrimiento efectivo de ellas. Mediante la obtención de las curvas de histéresis y de los valores de saturación magnética de las nanopartículas funcionalizadas, se comprobó el carácter superparamagnético y su respuesta adecuada a un campo magnético ejercido por un imán externo. Finalmente, se realizaron diferentes pruebas experimentales de adsorción de los elementos La, Ce, Pr, Nd y Sm con las NPM-CYANEX 272 y de cobre con las NPM-LIX 860. El estudio consideró la realización de pruebas cinéticas con el objeto de determinar a qué tipo de orden de reacción siguen, de pseudo primer orden (Lagergren) o de pseudo segundo orden. Además, se consideró un estudio de equilibrio de adsorción aplicando los modelos teóricos de equilibrio de Langmuir y Freundlich. Los resultados indicaron que en ambos casos el modelo de pseudo segundo orden es el que mejor representa el comportamiento cinético de adsorción. En cuanto a los equilibrios de adsorción, se determinó que los elementos cerio y lantano son interpretados de manera más apropiada por la isoterma de adsorción de Langmuir, mientras que para neodimio y praseodimio, lo más apropiado es Freundlich. En el caso de la adsorción de cobre no se logró identificar, de manera clara, el tipo de adsorción llevado a cabo en las NPM-LIX 860. Las capacidades de carga máxima logradas fueron de 4 mgLn+3/gNPM en el caso de la adsorción de elementos lantánidos con NPM-CYANEX 272 y de 6 mgCu+2/gNPM en el de la adsorción de cobre con NPM-LIX 860. Los resultados obtenidos mediante este estudio permitieron dar cumplimiento al principal objetivo planteado en esta memoria de título, referido a la síntesis de nanopartículas funcionalizadas y su uso como material adsorbente de iones lantánidos livianos y cobre / In this work, the synthesis and characterization of magnetite nanoparticles functionalized with CYANEX 272 and LIX 860 were studied in order to understand their behavior as sorbent material of light lanthanide ions and copper, respectively. At first, the synthesis of magnetite nanoparticles by co-precipitation method and subsequent coating with oleic acid was performed. Then the functionalization process was carried out, which consist in contacting the previously coated nanoparticles dispersed in a solvent with the saponified extractant, under fast agitation, allowing interaction of the hydrocarbon chains between oleate and the respective extractant. All this process was done in experimental conditions allowing the evaporation of the dispersing phase, which is then replaced by an aqueous phase. Considering their dielectric constants, boiling point and solubility in water, five solvents were tested as dispersing phase, being observed the yield of synthesis and its dispersion behavior in aqueous phase. The results indicated that the most suitable solvent was methanol. Dispersion of the obtained product in aqueous phase is a very important aspect, because is needed a nanoparticle that be able to keep stabilized in aqueous phase, by this way the can act as sorbent for lanthanide ions and copper. For this reason, a study of stability was conducted by determining the zeta potential of functionalized nanoparticles with CYANEX 272 and LIX 860 at different pH values and concentrations of NaNO3. The results indicated that using an aqueous phase of 0.01 M NaNO3 at pH 4 a good stability and dispersion for both functionalized NMP are achieved. Once both types of functionalized nanoparticles are generated, one with the extractant CYANEX 272 and the other one with LIX 860, their characterization by the techniques IR, TGA, SEM, TEM, VSM and potentiometric titration were conducted. The results indicated a spherical morphology with a 10 to 12 nm in diameter, while the weight percentage of organic coating on the nanoparticles was close to 20%. Moreover, the presence of chemical bonds on chemisorbed oleate and CYANEX 272 and LIX 860 extractants attached to the surface of the nanoparticles is confirmed, indicating their effective coating. By obtaining hysteresis curves and magnetic saturation values of the functionalized nanoparticles, the superparamagnetic character and a suitable response to a magnetic field exerted by an external magnet was verified. Finally, several adsorption tests of the elements La, Ce, Pr, Nd and Sm with NPM-CYANEX 272 and copper with NPM-LIX 860 were made. The study considered performing of kinetic tests in order to determine what kind of reaction order model is followed, pseudo first order (Lagergren) or pseudo second order. It was also considered a study of adsorption equilibrium using the theoretical models of Langmuir and Freundlich. The results indicate that in both cases the pseudo-second order model represents in best way the adsorption kinetic behavior. Regarding the adsorption equilibrium, it was determined that for cerium and lanthanum elements, a Langmuir adsorption isotherm fitted better the experimental results, whereas for neodymium and praseodymium, was the Freundlich model. In the case of copper adsorption, a clear type of adsorption carried out with NPM-LIX 860 was not identified. The achieved maximum load capacities were 4 mgLn3+/gMNP in the case of adsorption of lanthanide elements with MNP-CYANEX 272 and 6 mgCu2+/gMNP of copper ions with MNP-LIX 860. The obtained results through this study allowed to accomplish the main objective proposed in this work, based on the synthesis of functionalized nanoparticles and their use as sorbent material for light lanthanide ions and copper

Memoria para optar al Título Profesional de Químico / El copolímero en bloque de estireno-etileno-butileno-estireno (SEBS) se caracteriza, entre otros aspectos, por ser un elastómero dieléctrico (ED). Los EDs se han empleado en el desarrollo de dispositivos capaces de imitar el comportamiento de músculos y estructuras biológicas. Estos dispositivos en base de ED, conocidos como actuadores, son capaces de exhibir cambio de forma como respuesta a una descarga eléctrica. Para que estos actuadores puedan exhibir eficientemente este cambio de forma, los ED que los constituyen deben ser flexibles y tener alta constante dieléctrica. En esta tesis se estudió el uso de nanopartículas del tipo perovskita de alta constante dieléctrica como material de relleno en SEBS y su influencia sobre las propiedades dieléctricas y mecánicas de los nanocompositos resultantes. Las nanopartículas utilizadas fueron titanato de bario (BaTiO3), titanato de estroncio (SrTiO3) o titanato de bario y estroncio (BaTiO3-SrTiO3). Asimismo, se preparó SEBS injertado con ácido itacónico (SEBS-g-AI), alcanzando un porcentaje de injerto de ácido itacónico (AI) de 2.06 % en peso. Se empleó SEBS-g-AI para facilitar la dispersión homogénea de nanopartículas tipo perovskita en la matriz del SEBS. Asimismo, se evaluó el uso de dioctilftalato, dioctilsebacato y trifenilfosfato como plastificantes de SEBS para modular las propiedades mecánicas de los nanocompositos. El uso de dioctilftalato como plastificante permitió prevenir el aumento drástico de la rigidez promovido por el uso de las nanopartículas del tipo perovskita. Por ejemplo, el nanocomposito que contiene 20 phr (partes por 100 de polímero) de dioctiftalato y 10 phr de nanopartículas de SrTiO3 presentó menor rigidez que el SEBS, donde el módulo de Young disminuyó 11%. El módulo de Young del nanocomposito con 30 phr de BaTiO3 aumentó 35 % comparado con SEBS sin afectar la elongación a la rotura del composito. Por otro lado, la adición de nanopartículas del tipo perovskita al SEBS promovió cambios discretos de las propiedades dieléctricas. Se observó que la adición de 30 phr de BaTiO3-SrTiO3 aumentó en 19 % la constante dieléctrica y en 2.6 % la pérdida dieléctrica del nanocomposito comparado con SEBS / The styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer (SEBS) is characterized, among other aspects, as being a dielectric elastomer (ED). The EDs have been used in the development of devices capable of imitating the behavior of muscles and biological structures. These ED-based devices, known as actuators, are capable of exhibiting shape change in response to an applied electric current. In order for these actuators to efficiently exhibit this shape change, the EDs that constitute them must be flexible and have a high dielectric constant. In this thesis different perovskite-type nanoparticles of high dielectric constants were used as filler materials in SEBS and their influence on the dielectric and mechanical properties of the resulting nanocomposites was studied. The nanoparticles used were barium titanate (BaTiO3), strontium titanate (SrTiO3) or barium and strontium titanate (BaTiO3-SrTiO3). Likewise, SEBS grafted with itaconic acid (SEBS-g-AI) was prepared, reaching a maximum of 2.06 % by weight of grafted itaconic acid (IA). SEBS-g-AI was used to facilitate the homogeneous dispersion of perovskite type nanoparticles in the SEBS matrix. Likewise, the use of dioctyl phthalate, dioctylsebacate and triphenyl phosphate as plasticizers for SEBS was evaluated to modulate the mechanical properties of the nanocomposites. The use of dioctylphthalate as plasticizer allowed to prevent the drastic increase of rigidity of the SEBS promoted by the use of the perovskite type nanoparticles. The nanocomposite containing 20 phr (parts per 100 polymer) of dioctiftalate and 10 phr of SrTiO3 nanoparticles presented lower stiffness than SEBS, where the Young's modulus decreased by 11%. However, the Young's modulus of the nanocomposite with 30 phr of BaTiO3, increased by 35% compared with that of SEBS but without affecting the elongation at breakage of the composite

Neste trabalho foram estudadas as nanopartículas magnéticas (NPs) de interesse em biomedicina de Fe3O4 e de Fe3O4 dopadas com Gd 5% pela técnica de Espectroscopia de correlação angular gama-gama perturbada (CAP). As amostras de Fe3O4 foram sintetizadas pelos métodos de co-precipitação e decomposição térmica e as nanopartículas de Fe3O4 dopadas com Gd 5% foram sintetizadas pelo método da coprecipitação. As amostras de nanoparticulas foram caracterizadas quanto a sua estrutura pela difração de raios X (DRX) e quanto ao seu tamanho pela técnica de microscopia eletrônica de transmissão (TEM). Os resultados mostram que as nanoparticulas de ferrita mostram estrutura pertencente ao grupo espacial Fd3m e que seu tamanho é de 10 nm quando sintetizada por decomposição térmica e entre 7 e 15 nm quando sintetizada por co-precipitação. As nanopartículas de Fe3O4 sintetizadas pelo método de decomposição térmica apresentaram maior monodispersão do que as nanopartículas sintetizadas pelo método de co-precipitação, ou seja, o tamanho de grão estava mais homogêneo. A técnica CAP mostrou que a variação de tamanho das nanopartículas infuencia no comportamento magnético das mesmas e o dopante Gd atrapalha a introdução da sonda radioativa por competir pelos sítios de Fe. / In the work reported in this dissertation, magnetic nanoparticles of Fe3O4 and 5% Gddoped Fe3O4, which have applications in biomedicine, were studied by Perturbed Gamma-Gamma Angular correlation spectroscopy (PAC). Fe3O4 samples were synthesized by both, co-precipitation and thermal decomposition methods. Gd-doped Fe3O4 magnetic nanoparticles were synthesized only by co-precipitation method. Analysis of X-ray diffraction (XRD) showed that the samples belong to Fd3m space group. Transmission Electron Microscopy (TEM) showed that nanoparticles have sizes between 5 and 14 nm, suitable for biomedical applications. Fe3O4 nanoparticles synthesized by thermal decomposition method showed greater monodispersed nanoparticles than the samples synthesized by co-precipitation method. PAC technique using radioactive probe 111In (111Cd) showed that the size of the nanoparticles changes magnetic behavior and for the Gd-doped sample PAC measurements results showed that the introduction of radioactive probe is difficult due the presence of an impurity (Gd) and there is a competition for Fe sites between Gd and nuclear probe.