Orientador: Massao Ionashiro / Banca: Rodrigo Fernando Costa Marques / Banca: Egon Schnitzler / Banca: Gilbert Bannach / Banca: Ronaldo Spezia Nunes / Resumo: Foram sintetizados os compostos LnL 3 •2H 2 O, sendo que Ln representa os lantanídeos trivalentes (La ao Lu e o ítrio (Y) e o L representa o nicotinato (C 6 H 4 NO 2 -- ). Os compostos foram sinteti zados por adição do ácido nicotínico em carbonatos de lantanídeos e ítrio, sob agitação e aquecimento. A caracteri zação dos compostos no estado sólido, foi reali zada utilizando as técnicas de difratometria de raios X pelo método do pó, complexometria, espectroscopia de absorção na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e pelas técnica s termo analíticas: termogravimetria e calorimetria exploratória diferencial simultâneas (TG - DSC), calorimetria exploratória diferencial (DSC), analise dos gases desprendidos (EGA) por espectroscopia de absorção na região do infravermelho com transformada de Fourier (EGA:TG - FTIR) e termomicroscopia. Os resultados forneceram informações sobre o comportamento térmico, estequiometria dos compostos estudados, cristali nidade, sítios de coordenação e também foi possível identificar os principais produtos gasosos desprendidos durante o aquecimento. / Abstract: The LnL 3 •2H 2 O compounds, whe re L n represents the trivalent lanthanides (La to Lu ) and yttrium (Y), and L represents nicotinate (C 6 H 4 NO 2 -- ) were synthesized. The synthesis was perfomed by addition of nicoti nic acid lanthanides and yttri um carbonates, with stirri ng and heating. The characteri zation of the compounds i n the solid state was carried out usi ng the techniques of X - ray diffraction powder pattern, complexometry, infrared spectroscopy (FTIR) and by thermoanalytical techniques: simultaneous thermogravimetry and differential scanning calorimetry (TG - DSC), differential scanni ng calor imetry (DSC), evolved gas analysises (EGA) by infrared spectroscopy (EGA: TG - FTIR) and thermal microscopy.The results provided information on the thermal behavior of the studied as compounds stoichiometry, crystallinity, coordination sites . It was also poss ible to identify the main gaseous products evolued during heating. / Doutor

Orientador: Gilbert Bannach / Banca: Massao Ionashiro / Banca: Luiz Carlos da Silva Filho / Resumo: Foram sintetizados os compostos de fórmula geral LnL3nH2O, no estado sólido, onde Ln representa lantânio, lantanídeos e ítrio, L é o naproxeno e n+0 (Dy), 1 (La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd e Tb) e 2 (Ho, Er, Tm, Yb, Lu e Y). Os compostos foram caracterizados por termogravimetria/análise térmica diferencial (TG-DTA), calorimetria exploratória diferencial (DSC), difratometria de raios X pelo método do pó (XRD), espectroscopia de absorção na região do infravermelho (IR) e complexometria com EDTA. As curvas TG-DTA e DSC forneceram informações com relaçao ao comportamento térmico dos compostos e a decomposição dos compostos sintetizados. Os complexos de La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu e Y são termicamente estáveis até 227, 165, 221, 251, 248, 228, 249, 254, 240, 268, 260, 255, 263, 248, 255ºC, respectivamente. Os dados da espectroscopia de absorção na região do infravermelho sugerem uma coordenação bidentada entre o ligante e o íon metálico para os complexos de La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb e Dy, e uma coordenação bidentada e em ponte para os complexos de Ho, Er, Tm, Yb, Lu e Y. A utilização conjunta das técnicas IR, XRD e TG-DTA permitiu dividir os complexos em três grupos, de acordo com a quantidade de moléculas de águas presentes, com os complexos de cada grupo, isomórficos entre si. O DSC cíclico e o XRD com aquecimento mostrou que os complexos apresentam diversas transições cristalinas entre suas formas polimórficas / Abstract: Solid-state compounds with general formula LnL3nH2O, in wich Ln represents lanthanum, lanthanides and yttrium, L is naproxen, and n + 0 (Dy), 1 (La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd e Tb) and 2 (Ho, Er, Tm, Yb, Lu e Y) were synthesized Simultaneous thermogravimetry-differential thermal analysis (TG-DTA), differential scanning calorimetry (DSC), X-ray powder diffractometry (XRD), infrared spectroscopy (IR) and EDTA complexometry were employed to characterize these compounds. The TG-DTA and DSC curves provided information concerning the thermal behaviour and thermal decomposition of synthesized compounds. La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu and Y complexes are thermally stable until 227, 221, 251, 248, 249, 254, 240, 268, 260, 255, 263, 248 and 255ºC, respectively. The infrared spectroscopic data suggested a bidented coordination between the ligand and the metal ion to the La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb and Dy complexes, and a bidented and bridge coordination to the Ho, Er, Tm, Yb, Lu and Y complexes. From IR, XRD and TG-DTA techniques allowed to divide the complexes in three groups, according to the number of water molecules, with the complexes of each group, isomorphics. Cyclic DSC and heated XRD show that complexes present various crystalline transitions between polymorphics forms / Mestre

Orientador: Marian Rosaly Davolos / Co-orientador: Marco Aurélio Cebim / Banca: Luiz Antonio de Oliveira Nunes / Banca: Lucas Carvalho Veloso Rodrigues / Banca: Marli Leite de Moraes / Banca: Renata Danielle Adati / Resumo: L uminescência é a emissão de luz decorrente da excitação de átomos, íons, moléculas ou materiais. Quando a excitação é realizada por radiações ionizantes, o material luminescente é denominado cintilador e possui aplicações tecnológicas relacionadas à detecção dessas radiações de alta energia . A conformação desses materiais tem impacto direto em seu custo e aplicabilidade e atualmente, há uma busca por novas conformações de materiais luminescentes para aplicação em diversos dispositivos. S istemas bidimensionais, como filmes finos nanoestruturados, possuem potencial aplicação em nanotecnologia e os processos de auto - organização desses sistemas tê m sido crescentemente estudados e empregados. Neste trabalho, as propriedades luminescentes do polioxometalato [Eu(W 5 O 18 ) 2 ] 9 - foram estudadas em função de sua conformação em s ólido estendido, filmes de Langmuir e de Langmuir - Blodgett, com ênfase em medidas de luminescência com excitação por radiação ultravioleta ou raios X. O sólido Na 9 [Eu(W 5 O 18 ) 2 ].14H 2 O foi preparado pela mistura de soluções de tungstato de sódio e nitrato de európio em pH e temperatura adequados. Medidas de espectroscopia de fotoluminescência do sólido evidenciam a presença de íons Eu 3+ ao menos em dois sítios não - centrossimétricos, sendo um deles de menor simetria com relação ao outro . Com o aumento da temper atura, as distorções provocadas pelas vibrações térmicas e pela saída das moléculas de água de hidratação diminuem a simetria local ao redor dos íons Eu 3+ em ambos os sítios. As mudanças n as propriedades luminescentes decorrentes do aumento da temperatura são irreversíveis a partir de 100 o C, temperatura na qual inicia - se a desidratação do sólido. A excitação via transferência de carga dos ligantes para os metais favorece a emissão proveniente dos íons Eu 3+ no s sítio s me... / Abstract: Luminescence is the emission of light resulting from the excitation of atoms, ions, molecules or materials . When ionizing radiation is used in the excitation, the luminescent material is called scintillator and h as technological applications related to the detection of these high energy radiations. The conformation of the se materials has direct impact on theirs cost and applicability and currently, there is a search for new conformations of luminescent materials f or application in several devices. Two - dimensional systems, as nanostructured thin films, have potential applications in nanotechnology and the self - assembly processes of these systems have been increasingly studied and employe d . In this work, the luminesc ent properties of the polyoxometalate [ Eu (W 5 O 18 ) 2 ] 9 - were studied as a function of its conformation in solid bulk, Langmuir and Langmuir - Blodgett films, with emphasis on X - ray - and UV - excited luminescence measurements . Solid Na 9 [Eu(W 5 O 18 ) 2 ].14H 2 O was prepa red by mixing sodium tungstate and europium nitrate solutions in suitable temperature and pH. Photoluminescence measurements of the solid sample evidence the presence of Eu 3+ ions at leas t two non - centrosymmetric sites . With increasing temperature, the dis tortions caused by thermal vibration and de hydration process decrease th e local symmetry around the Eu 3+ at both sites. Changes in the luminescent properties are irreversible after temperature s above 100°C, temperature at which it begins the solid dehydrat ion. Ligand to metal charge transfer excitation promotes the emission from the Eu 3+ ions at less distorted site while the direct excitation in intraconfigurational levels of Eu 3+ ions promote the emission from the Eu 3+ ions at more distorted site. The scin tillation mechanism of this solid has significant contribution of the energy transfer process from charge transfer states to... / Doutor

Orientador: Marco Aurélio Cebim / Banca: Ana Maria Pires / Banca: Renata Danielle Adati / Resumo: Neste trabalho foi realizada a síntese do hidroxinitrato de lutécio (Lu2(OH)5NO3 n.H2O) nominalmente puro e dopado com Eu3+. Esse composto foi sintetizado via síntese hidrotérmica para a obtenção de um hidróxido lamelar de terra rara com cristais em formato de agulha. O composto foi então utilizado como precursor para obtenção do óxido de lutécio, puro e dopado com Eu3+, com a intenção de se levar as propriedades desse composto lamelar para o óxido, objetivo que foi verificado através de imagens MEV que mostraram que ambos os compostos, precursor lamelar e óxido, tinham cristais em formato de agulha, ou bastões. Ambos compostos foram caracterizados e foi possível verificar que além do composto lamelar ter sido obtido e suas características terem permanecido no óxido o mesmo apresentou bons resultados quando ativado por raios X indicando a possibilidade de ser utilizado como cintilador. Tanto óxido quando composto lamelar foram obtidos através das técnicas de Difração de Raio-X, Espectroscopia de absorção na região do Infra-vermelho, Espectroscopia de reflectância difusa no UV-Vis, Espectroscopia de Luminescência com excitação UV-Vis, Espectroscopia de luminescencia por raios X (XEOL) e Microscopia eletrônica de varredura. / Abstract: In this work the synthesis of lutetium hydroxynitrate (Lu2(OH)5NO3 n.H2O) and Eu3+ pure and doped was performed. This compound was synthesized via hydrothermal synthesis to obtain a rare earth lamellar hydroxide with needle-shaped crystals. The compound was then used as a precursor to obtain the pure lithium oxide and Eu3+ doped with the intention of bringing the properties of this lamellar compound to the oxide, which was verified through MEV images which showed that both compounds, lamellar precursor and oxide, had needle-shaped crystals, or rods.Both compounds were characterized and it was possible to verify that besides the lamellar compound was obtained, its characteristics remained in the oxide what showed good results when activated by X rays indicating the possibility of being used as a scintillator. Both oxide and lamellar compounds were characterized by the techniques of X-ray Diffraction, Infra-red absorption spectroscopy, UV-Vis diffuse reflectance spectroscopy, UV-Vis excitation luminescence spectroscopy, light-ray spectroscopy X (XEOL) and Scanning Electron Microscopy. / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-03-25Bitstream added on 2014-06-13T21:01:53Z : No. of bitstreams: 1 oliveira_rc_dr_araiq.pdf: 2354887 bytes, checksum: 89c5b192793995d9542d4827f06031b1 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O processo de biossorção tem sido reconhecido como alternativa potencial na concentração de metais pesados e radioisótopos a partir de corpos d’água que recebem ação antropogênica (indústria, mineração, etc.). A biossorção é um processo que se baseia na remoção de íons metálicos em solução aquosa através de interações entre o metal e determinados sítios ativos presentes em revestimentos celulares, provenientes de biomassas como algas, bactérias e fungos. Na última década, há na literatura um crescente interesse na aplicação deste processo para concentração, recuperação e separação de metais de alto valor agregado e/ou de grande demanda tecnológica, tais como as terras-raras (TR) – essenciais para fabricação de um sem-número de produtos, a citar: laseres, supercondutores, equipamentos miniaturizados, etc. Apesar de apresentarem uma considerável disponibilidade na natureza, as TR possuem alto valor agregado devido aos dispendiosos e complexos processos de separação e purificação de misturas de TR, resultado da alta similaridade química entre os elementos do grupo. Poucos países detêm processos industriais completos de separação destes metais, dessa forma, o domínio dessa tecnologia determina uma importância considerável nos aspectos geopolíticos, estratégicos e econômicos, visto a extensão de investimentos em P&D envolvidos e as descobertas geológicas nas últimas décadas das jazidas chinesas, que abrangem 80% das reservas mundiais. Este trabalho consiste em uma avaliação preliminar da utilização do processo de biossorção na biomassa Sargassum sp. para a concentração, recuperação e separação de misturas de metais TR a partir de soluções sintéticas. As interações metal-biomassa seguem uma cinética de pseudo-segunda ordem e são descritas pelo modelo de adsorção de Langmuir... / The biosorption process has been recognized as potential alternative to concentrate heavy metal and radioisotopes from wastewaters of the anthropogenic activities (industry, mining, etc.). The biosorption is a process based on removal of metallic ions in aqueous solution from interactions among the metal and determined active sites on cellular envelope of biomasses as such algae, bacteria, and fungus. In last decade, there are in the literature a crescent interest to apply this process for the concentration, recovery, and separation of metals of high aggregated value and/or high technologic demand as the rare earth metal (RE), which are essential for the manufacturing of a great number of products; e.g. lasers, superconductors, miniaturized equipments, etc. Despite of the RE present a relevant availability, they have high aggregated value due to expansive and complicate processes of separation and purification of RE mixtures, which is resulted of the high chemical similarities of the group. Few countries have complete industrial processes of separation of these metals, so the domain of this technology determines a considerable importance in geopolitical, economic, and strategic aspects because the extension of R&D investments involved and the geological discoveries of the Chinese ore deposits in the last decades, which comprise 80 % of world reserves. This work consists on evaluation of the biosorption process by Sargassum sp. biomass for the concentration, recovery, and separation of RE metals from synthetic solutions. The metalbiomass interactions follow the pseudo-second-order kinetics and they are described by the Langmuir adsorption model. Potentiometric and spectroscopic (SEM/EDX, FTIR e XPS) analyses indicate that the biomass is bounded to the RE by oxygenated groups via ionexchange and complexation mechanisms... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-08-13T14:50:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-12-19Bitstream added on 2014-08-13T18:01:28Z : No. of bitstreams: 1 000747167_20150101.pdf: 622062 bytes, checksum: ffe4e4f2a01bfb9b67372603630b40b3 (MD5) Bitstreams deleted on 2015-01-05T11:00:49Z: 000747167_20150101.pdf,Bitstream added on 2015-01-05T11:01:48Z : No. of bitstreams: 1 000747167.pdf: 6609901 bytes, checksum: 9bc979305aa9ce85e000764712baccec (MD5) / Membranas de celulose bacteriana (CB) foram preparadas contendo nanopartículas (NPs) para conversão ascendente de energia de YVO4:Yb3+:Er3+/Ho3+ e ftalocianina de cloroalumínio (AlClPc), um fotossensibilizador utilizado na terapia fotodinâmica (TFD). As membranas obtidas foram testadas visando seu potencial para aplicação como sensibilizadoras de processos fotoativados na TFD. O desenvolvimento deste novo biomaterial baseou-se no ideal de aplicar estas membranas topicamente sobre a área a ser tratada para que ocorra a liberação do fotossensibilizador e a ativação deste possa ser feita localmente por iluminação no infravermelho, que é convertida em luz visível pelas NPs por conversão ascendente de energia. A excitação no infravermelho é vantajosa para aplicação em sistema biológico, pois permite penetração mais profunda da luz nos tecidos em comparação a luz visível. As propriedades de emissão das nanopartículas foram otimizadas, explorando as condições de síntese e diferentes concentrações relativas dos dopantes, a fim de se obter maior rendimento de conversão infravermelho-vermelho e a emissão na região de absorção/excitação do fotoativo. As NPs YVO4:Yb3+:Ho3+ (79:20:1) se mostraram mais adequadas para tal aplicação, por apresentarem maior intensidade de emissão entre 630 e 690 nm (banda de absorção da AlClPc). A CB foi produzida com diferentes características em relação à espessura e transparência, exibindo até 90 % de transmissão óptica. Os resultados mostraram a viabilidade de se incorporar o fotossensibilizador e as nanopartículas luminescentes na matriz polimérica de CB para administração do fármaco, mantendo-se as propriedades luminescentes de ambos os compostos inseridos no polímero. A eficiência de incorporação (EI) de AlClPc foi estudada para diferentes membranas. Observou-se maior EI para as membranas mais finas com menor concentração de AlClPc. Os estudos de permeação... / Bacterial cellulose membranes were prepared containing upconverting nanoparticles of YVO4:Yb3+:Er3+/Ho3+ and a photosensitizer, Aluminum phthalocyanine chloride (AlClPc). The membranes were tested aiming applications as sensitizers in photoactivated processes (photodynamic therapy - PDT). The development of this new biomaterial was based on the purpose of applying these membranes topically over the area to be treated to release of the photosensitizer and its activation will occur locally under infrared light, that will be converted in visible light by upconverting nanoparticles. Emission properties have been optimized and the material with composition (mol%) YVO4:Yb3+:Ho3+ (79:20:1) showed up adequate with highest emission at the spectral region of absorption/excitation of the photoactive (630- 690nm). BC membranes production have also been optimized regarding thickness and optical transmission. Results showed that the incorporation of the photoactive molecules together with the upconverting nanoparticles is feasible. The photoactive incorporation efficiency was studied. Thinner membranes lead to higher relative efficiencies. Skin permeation and retention in vitro tests have been performed by using Franz cells and pigs ears as skin models. After 6, 12 and 24 hours, AlClPc was retained at the stratum corneum (0.5 g.cm-2) and dermis/epidermis (0.3 g.cm-2). The release system developed here presents potential for topical administration without possibility of systemic absorption that could lead to generalized photosensitization of the patient. The photosensitization through the visible upconverted emission of the nanoparticles under infrared excitation was observed. The 680 nm emission of the AlClPc together with the suppression of the red emission of the nanoparticles were clear evidence of the energy transfer process. Moreover the photophysical properties were evaluated at 1270 nm. The AlClPc oxygen generation was observed in the new...

Orientador: Marco Aurélio Cebim / Co-orientador: Elizabeth Berwerth Stucchi / Banca: Vânia Martins Nogueira / Banca: Fernando Aparecido Sigoli / Resumo: Complexos de lantanídeos trivalentes com ligantes difenilfosfinatos apresentam elevada estabilidade química e térmica. Esses tipos de complexos podem ser aplicados em dispositivos luminescentes, já que podem apresentar elevado rendimento quântico para a conversão de radiação ultravioleta em luz visível. Além disso, estes sistemas apresentam características de estrutura polimérica, na qual supõe-se a ocorrência de dois sítios cristalográficos de lantanídeos: (i) um centro simétrico e (ii) outro não centro simétrico. Esse trabalho tem por objetivo analisar as propriedades estruturais e espectroscópicas de sistemas ternários de difenilfosfinatos de lantânio (La3+), cério (Ce3+) e európio (Eu3+) ou térbio (Tb3+), principalmente no que se refere ao comportamento de emissão de luz pela excitação dos materiais com raios X (XEOL). Os compostos foram obtidos por precipitação em meio etanólico a partir do ácido difenilfosfínico e dos respectivos cloretos de lantanídeos. Por meio das espectroscopias vibracionais, tanto na região do infravermelho, como de espalhamento Raman, observou-se que a complexação ocorre preferencialmente através dos oxigênios do grupo fosforila, e que possivelmente as bandas de estiramento simétrico e assimétrico da ligação Ln-O encontram-se em 159 e 192 cm-1, respectivamente. A difração de raios X indicou que os complexos são isoestruturais, com o pico de maior intensidade em torno de 7º. Além disso, observou-se uma diminuição da cristalinidade conforme incrementa-se Ce3+ à matriz de lantânio. A morfologia dos compostos apresentou aglomerados sem uma forma definida, conforme estudos por microscopia eletrônica de varredura. Das análises por espectroscopia de reflectância difusa, observaram-se absorções em 220-270 nm, referentes a transição π → π*, na região de 350-380 nm, a transição n → π* do ligante, e em 307 nm a... / Abstract: Trivalent lanthanide complexes with diphenylphosphinate ligands present high chemical and thermal stability. Such complexes can be applied to luminescent devices, as they can present a high quantum yield for converting ultraviolet radiation into visible light. Moreover, these systems submit polymeric structure characterisics, in which it is assumed two crystallographic lanthanides sites: (i) a symmetrical center and (ii) other non-symmetrical center. This work aims to analyze the structural and spectroscopic properties of ternary systems diphenylphosphinates lanthanum (La3+), cerium (Ce3+) and europium (Eu3+) or terbium (Tb3+), especially with regard to the behavior of light emission by materials excitation by X rays (XEOL). The compounds were obtained by precipitation in ethanolic medium from diphenylphosphinic acid and its lanthanide chlorides. Via vibrational spectroscopy, both in IR region, as Raman scattering, was observed that complexation preferably occurs through the oxygens of phosphorylates group, and possibly symmetric and asymmetric stretch bands of Ln-O bond are at 159 and 192 cm-1. The X ray diffraction indicated that the complexes are isostructural, with the greatest intensity peak of around 7º. Furthermore, there was a decrease in the crystallinity when Ce3+ is incremented in the lanthanum matrix. The compounds morphology showed clusters without a definite form, according to studies by scanning electron microscopy. By diffuse reflectance spectroscopy, absorptions were noted at 220-270 nm, related to π→π* transition, the n→π* transition of the binder in 350-380 nm region, and the 4f→5d transition of the Ce3+ ion in 307 nm. From thermal analysis, data with analogous compounds stoichiometry metal:binder 1:3, infers a possible formation of chains containing two different lanthanides sites in the repeating unit polymer of formula [Ln2(dpp)6]n. Finally, had an optical study of... / Mestre

Orientador: Sidney José Lima Ribeiro / Co-orientador: Antonio Claudio Tedesco / Banca: Maria Palmira Daflon Gremião / Banca: Rogéria Rocha Gonçalves / Resumo: Membranas de celulose bacteriana (CB) foram preparadas contendo nanopartículas (NPs) para conversão ascendente de energia de YVO4:Yb3+:Er3+/Ho3+ e ftalocianina de cloroalumínio (AlClPc), um fotossensibilizador utilizado na terapia fotodinâmica (TFD). As membranas obtidas foram testadas visando seu potencial para aplicação como sensibilizadoras de processos fotoativados na TFD. O desenvolvimento deste novo biomaterial baseou-se no ideal de aplicar estas membranas topicamente sobre a área a ser tratada para que ocorra a liberação do fotossensibilizador e a ativação deste possa ser feita localmente por iluminação no infravermelho, que é convertida em luz visível pelas NPs por conversão ascendente de energia. A excitação no infravermelho é vantajosa para aplicação em sistema biológico, pois permite penetração mais profunda da luz nos tecidos em comparação a luz visível. As propriedades de emissão das nanopartículas foram otimizadas, explorando as condições de síntese e diferentes concentrações relativas dos dopantes, a fim de se obter maior rendimento de conversão infravermelho-vermelho e a emissão na região de absorção/excitação do fotoativo. As NPs YVO4:Yb3+:Ho3+ (79:20:1) se mostraram mais adequadas para tal aplicação, por apresentarem maior intensidade de emissão entre 630 e 690 nm (banda de absorção da AlClPc). A CB foi produzida com diferentes características em relação à espessura e transparência, exibindo até 90 % de transmissão óptica. Os resultados mostraram a viabilidade de se incorporar o fotossensibilizador e as nanopartículas luminescentes na matriz polimérica de CB para administração do fármaco, mantendo-se as propriedades luminescentes de ambos os compostos inseridos no polímero. A eficiência de incorporação (EI) de AlClPc foi estudada para diferentes membranas. Observou-se maior EI para as membranas mais finas com menor concentração de AlClPc. Os estudos de permeação... / Abstract: Bacterial cellulose membranes were prepared containing upconverting nanoparticles of YVO4:Yb3+:Er3+/Ho3+ and a photosensitizer, Aluminum phthalocyanine chloride (AlClPc). The membranes were tested aiming applications as sensitizers in photoactivated processes (photodynamic therapy - PDT). The development of this new biomaterial was based on the purpose of applying these membranes topically over the area to be treated to release of the photosensitizer and its activation will occur locally under infrared light, that will be converted in visible light by upconverting nanoparticles. Emission properties have been optimized and the material with composition (mol%) YVO4:Yb3+:Ho3+ (79:20:1) showed up adequate with highest emission at the spectral region of absorption/excitation of the photoactive (630- 690nm). BC membranes production have also been optimized regarding thickness and optical transmission. Results showed that the incorporation of the photoactive molecules together with the upconverting nanoparticles is feasible. The photoactive incorporation efficiency was studied. Thinner membranes lead to higher relative efficiencies. Skin permeation and retention in vitro tests have been performed by using Franz cells and pigs ears as skin models. After 6, 12 and 24 hours, AlClPc was retained at the stratum corneum (0.5 g.cm-2) and dermis/epidermis (0.3 g.cm-2). The release system developed here presents potential for topical administration without possibility of systemic absorption that could lead to generalized photosensitization of the patient. The photosensitization through the visible upconverted emission of the nanoparticles under infrared excitation was observed. The 680 nm emission of the AlClPc together with the suppression of the red emission of the nanoparticles were clear evidence of the energy transfer process. Moreover the photophysical properties were evaluated at 1270 nm. The AlClPc oxygen generation was observed in the new... / Mestre

Orientador: Denise Bevilaqua / Orientador: Oswaldo Garcia Júnior (in memoriam) / Banca: Elizabeth Berwerth Stucchi / Banca: Peter Hammer / Banca: Antonio Carlos Augusto da Costa / Banca: Ana Teresa Lombardi / Resumo: O processo de biossorção tem sido reconhecido como alternativa potencial na concentração de metais pesados e radioisótopos a partir de corpos d'água que recebem ação antropogênica (indústria, mineração, etc.). A biossorção é um processo que se baseia na remoção de íons metálicos em solução aquosa através de interações entre o metal e determinados sítios ativos presentes em revestimentos celulares, provenientes de biomassas como algas, bactérias e fungos. Na última década, há na literatura um crescente interesse na aplicação deste processo para concentração, recuperação e separação de metais de alto valor agregado e/ou de grande demanda tecnológica, tais como as terras-raras (TR) - essenciais para fabricação de um sem-número de produtos, a citar: laseres, supercondutores, equipamentos miniaturizados, etc. Apesar de apresentarem uma considerável disponibilidade na natureza, as TR possuem alto valor agregado devido aos dispendiosos e complexos processos de separação e purificação de misturas de TR, resultado da alta similaridade química entre os elementos do grupo. Poucos países detêm processos industriais completos de separação destes metais, dessa forma, o domínio dessa tecnologia determina uma importância considerável nos aspectos geopolíticos, estratégicos e econômicos, visto a extensão de investimentos em P&D envolvidos e as descobertas geológicas nas últimas décadas das jazidas chinesas, que abrangem 80% das reservas mundiais. Este trabalho consiste em uma avaliação preliminar da utilização do processo de biossorção na biomassa Sargassum sp. para a concentração, recuperação e separação de misturas de metais TR a partir de soluções sintéticas. As interações metal-biomassa seguem uma cinética de pseudo-segunda ordem e são descritas pelo modelo de adsorção de Langmuir... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The biosorption process has been recognized as potential alternative to concentrate heavy metal and radioisotopes from wastewaters of the anthropogenic activities (industry, mining, etc.). The biosorption is a process based on removal of metallic ions in aqueous solution from interactions among the metal and determined active sites on cellular envelope of biomasses as such algae, bacteria, and fungus. In last decade, there are in the literature a crescent interest to apply this process for the concentration, recovery, and separation of metals of high aggregated value and/or high technologic demand as the rare earth metal (RE), which are essential for the manufacturing of a great number of products; e.g. lasers, superconductors, miniaturized equipments, etc. Despite of the RE present a relevant availability, they have high aggregated value due to expansive and complicate processes of separation and purification of RE mixtures, which is resulted of the high chemical similarities of the group. Few countries have complete industrial processes of separation of these metals, so the domain of this technology determines a considerable importance in geopolitical, economic, and strategic aspects because the extension of R&D investments involved and the geological discoveries of the Chinese ore deposits in the last decades, which comprise 80 % of world reserves. This work consists on evaluation of the biosorption process by Sargassum sp. biomass for the concentration, recovery, and separation of RE metals from synthetic solutions. The metalbiomass interactions follow the pseudo-second-order kinetics and they are described by the Langmuir adsorption model. Potentiometric and spectroscopic (SEM/EDX, FTIR e XPS) analyses indicate that the biomass is bounded to the RE by oxygenated groups via ionexchange and complexation mechanisms... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Sidney José Lima Ribeiro / Banca: Marie-Joelle Menu / Banca: Lucas Alonso Rocha / Banca: Lauro June Queiroz Maia / Banca: Michel Wong Chi Man / Banca: Marc Verelst / Banca: Isabelle Gautier-Luneau / Resumo: The design of heterobimetallic luminescent complexes has gained growing interest in recent years due to their unique photophysical properties. More specifically, the development of heterobimetallic complexes using d-block chromophores to sensitize the near-infrared (NIR) emission of lanthanide complexes (such as Nd(III) and Yb(III)) has received significant attention taking into account their longer emission wavelengths and the interest of the NIR emission which penetrates human tissue more effectively than UV light. These properties give them potential applications in medical diagnostics or biomedical assays. Transitions to excited state levels of transition metal complexes occurring in the visible and characterized by large absorption coefficients, could efficiently sensitize f-f levels of Ln(III) ions. In this work new d-f heterobimetallic complexes containing silylated ligands were prepared supported on silica materials. [Ru(bpy)2(bpmd)]Cl2 (labeled Ru), [Ru(bpy)(bpy-Si)(bpmd)]Cl2 (labeled RuL) and [Ln(TTA-Si)3] (labeled LnL3) and d-f heterobimetallic complexes, Ru-LnL3 and Ln-RuL (Ln = Nd3+, Yb3+) were prepared. Structural characterization was carried out by Raman Scattering, 1H and 13C NMR spectroscopies. Results obtained from 1H-13C HMBC and HSQC correlation NMR spectra confirm the formation of proposed complexes. Photophysical properties studies highlight the efficiency of Ru-Ln energy transfer processes in NIR-emitting lanthanide complexes mediated by conjugated brid... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: ABSTRACT The design of heterobimetallic luminescent complexes has gained growing interest in recent years due to their unique photophysical properties. More specifically, the development of heterobimetallic complexes using d - block chromophores to sensitize the near - infrared (NIR) emission of lanthanide complexes (such as Nd(III) and Yb(III)) has received significant attention taking into account their longer emission wavelengths and the interest of the NIR emission which pene trates human tissue more effectively than UV light. These properties give them potential applications in medical diagnostics or biomedical assays. Transitions to excited state levels of transition metal complexes occurring in the visible and characterized by large absorption coefficients, could efficiently sensitize f - f levels of Ln(III) ions. I n this work new d - f heterobimetallic complexes containing silylated ligands were prepared supported on silica materials. [Ru(bpy) 2 (bpmd)]Cl 2 (labeled Ru ), [Ru(bpy)(bpy - Si)(bpmd)]Cl 2 (labeled RuL ) and [Ln(TTA - Si) 3 ] (labeled LnL3 ) and d - f heterobimetallic complexes, Ru - LnL3 and Ln - RuL (Ln = Nd 3+, Yb 3+ ) were prepared. Structural characterization was carried out by Raman Scattering, 1 H and 13 C NMR spectroscopies . Results obtained from 1 H - 13 C HMBC and HSQC correlation NMR spectra confirm the formation of proposed complexes. Photophysical properties studies highlight the efficiency of Ru - Ln energy transfer processes in NIR - emitting lanthanide complexes mediated by conjugated bridging ligand (2,2' - bipyrimidine). Lifetime measurements were carried out and values of quantum yield for energy transfer (  ET ) between 30 and 84 % could be evaluated.  ET of 7 3 .4 % obtained for the Yb - RuL complex is the largest value reported for Ru(II) - Yb(III) heterobimetallic complexes so far. Grafting on different silica matrix was also demonstrated... / Doutor