Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000417720-Texto+Completo-0.pdf: 1390502 bytes, checksum: 24dc3fc58b5b1a3eea87451e0318eafe (MD5) Previous issue date: 2009 / In this work, were established reproducible routines for the processing of regular patterns in sub micrometric scale in polymers thin films by used of the scanning probe lithography (one mode of operation of a scanning probe microscope - SPM). Were used silicon probes to perform the matrices of holes in dynamic plowing mode. After, the tip was changed for the visualization of the matrices in tapping mode. The routines of patterning were applied in PMMA thin films of different molecular weights and thicknesses, deposited by spin coating, optimizing these two parameters for the formation of masks in the form of grating of holes. The diameter and the depth of the holes and also the height and width of the deformations to its outskirts were investigated in function of the force interaction and the time action of the probe, well as of the thickness of the films and molecular weight of polymers. A time optimized the basic procedures, the routines developed were applied in the processing of molds for the growth of regular arrangements of ZnO nanowires. / Neste trabalho, foram estabelecidas rotinas reprodutíveis para o processamento de padrões regulares em escala submicrométrica em filmes finos poliméricos utilizando a litografia de varredura por sonda (um dos modos de operação de um microscópio de varredura por sonda – SPM). Foram utilizadas sondas de silício para realizar as matrizes de furos no modo de aragem dinâmica (dynamic plowing). Após, a ponta foi trocada para a visualização das matrizes no modo de contato intermitente. As rotinas de padronização foram aplicadas em filmes finos de PMMA de diferentes pesos moleculares e espessuras, depositados por spin coating, otimizando estes dois parâmetros para a formação de máscaras na forma de grade de furos. O diâmetro e a profundidade dos furos e também a altura e largura das deformações aos seus arredores foram investigados em função da força de interação e do tempo de ação da sonda, bem como da espessura dos filmes e peso molecular dos polímeros. Uma vez otimizados os procedimentos básicos, as rotinas desenvolvidas foram aplicadas no processamento de moldes para o crescimento de arranjos regulares de nanofios de ZnO.

Atualmente, existem diversas maneiras para síntese e estabilização de colóides de nanopartículas metálicas. Líquidos iônicos apresentam propriedades eletrônicas e estéreas moduláveis, tornando estes, meios extremamente propícios para utilização como agentes estabilizantes. Na busca por sistemas alternativos aos que envolvem o uso de solventes orgânicos e grande geração de resíduos, a utilização da técnica de sputtering apresenta-se como uma boa alternativa. Diversos estudos vêm sendo desenvolvidos com o intuito de controlar o tamanho e a forma das nanopartículas obtidas nos mais diversos sistemas. A compreensão dos mecanismos envolvidos no crescimento de nanopartículas metálicas podem influenciar nas suas aplicações posteriores visto que suas propriedades estão ligadas diretamente ao seu tamanho e forma. Para obtenção das nanopartículas utilizando um método físico, torna-se necessário compreender como está estruturada e organizada a superfície do agente utilizado, neste caso, o liquido iônico. Com a utilização de técnicas de caracterização de superfície como a análise por feixe de iôns monoenergéticos (LEIS) é possível obter informações referentes a organização das primeiras camadas atômicas da superfície bem como prever se existe a presença de estruturas metálicas nanoestruturadas em regiões próximas da mesma. Desta forma, nesta Tese buscou-se obter nanopartículas de diferentes metais utilizando diferentes líquidos iônicos funcionalizados variando as condições de sputtering. Foi avaliada como a superfície desses diferentes líquidos iônicos está estruturada a fim de tentar elucidar quais os mecanismos estão envolvidos no crescimento das partículas através da identificação da superfície do meio estabilizante. Fica claro que a superfície dos líquidos iônicos é povoada por espécies pertencentes tanto aos cátions quanto aos ânions e também que existe a formação de uma mono camada de líquido iônico envolvendo a superfície das nanopartículas. / Currently, there are several ways for synthesis and stabilization of metal nanoparticles. The versatility of ionic liquids makes them extremely attractive for function that dispenses the use of additional stabilizing agents to produce active and stable metal nanoparticles. In the search for alternative systems in relation to those involving the use of organic solvents and generation of large amounts of waste, the use of sputtering emerge as a promising alternative. Several studies have been developed in order to control the size and shape of the nanoparticles obtained in various systems. Understanding the mechanisms involved in the growth of metal nanoparticles can influence their applications since their properties are directly related to its size and shape. To obtain the nanoparticles using a physical method, it is necessary to understand how the surface of the agent used are organized and structured, in this case, the ionic liquid surface. With the use of surface characterization techniques such as the analysis utilizing a beam of monoenergetic ions (LEIS) is possible to obtain information about the organization of the first atomic layers of the surface and predict the presence of nanostructured metallic structures near the same regions. Thus, in this work we attempted to obtain nanoparticles of different metals using different functionalized ionic liquids varying the sputtering condition, evaluating how these different ionic liquid surfaces are structured to elucidate the mechanisms involved in the growth of the particles by identifying the features of medium surface stabilizer. It is clear that the surface of the ionic liquid is populated by species to both the anions and cations as well there is the formation of a monolayer of ionic liquid surrounding the surface of the nanoparticles.

Neste trabalho, sílicas comerciais foram investigadas quanto às suas propriedades texturais e morfológicas e a influência dessas propriedades foi avaliada no efeito antibloqueante e na aparência de filme de PP. As sílicas que mostraram melhor efeito antibloqueante e melhores resultados quanto à dispersão, resultando em baixo número de géis nos filmes, foram aquelas que apresentaram tamanho médio de partícula em torno de 6,0 m, com uma distribuição estreita do tamanho de partículas, volume de poro em torno de 2,2 mL/g e área específica maior que 500 m2/g. Além disso, apresentaram uma morfologia com partículas mais esféricas e menos rugosas e com uma estrutura fractal de superfície. Essas sílicas também apresentaram menor impacto nas propriedades ópticas e tendência a maior módulo de elasticidade secante a 1%. Foi verificado que a sílica com maior tamanho médio de partículas, em torno de 12 m, larga distribuição de tamanho de partículas, volume de poro em torno de 5,1 mL/g e área específica de 292 m2/g resultou em filme com número elevado de géis e com piores propriedades ópticas e com tendência a menor módulo de elasticidade. Esta sílica apresentou morfologia com partículas menos esféricas e rugosas e tem uma estrutura fractal de massa. / In this work, textural and morphological properties of commercial silica were investigated and the influence of these properties was evaluated in antiblocking effect and appearance of polypropylene film. The results showed that the silicas with the best antiblocking effect and dispersion, resulting in a low number of gels in the films, presented average particle size about 6.0 m with narrow particle size distribution, pore volume about 2.2 mL/g and specific area higher than 500 m2/g. Besides, these silicas have more spherical particle morphology and less roughness, with a surface fractal structure. These silicas also showed less effect on the optical properties, haze and gloss, and tendency to higher values of secant modulus in the films. It was observed that silica with an average particle size large, about 12 m, broad particle size distribution, pore volume about 5.1 mL/g and specific area of 292 m2/g results in film with a high number of gels and worst optical properties and tendency to lower values of secant modulus. This silica has less spherical particles and roughness, with a mass fractal structure.

Neste trabalho, foi realizado um estudo de nanocompósitos poliméricos por microscopia de força atômica (AFM) e, complementarmente, por microscopia eletrônica de transmissão (MET). Primeiramente, dispersões contendo as cargas (grafite, argila e dióxido de titânio) foram ultrassonificadas e depositadas sobre superfícies planas para caracterização de suas morfologias por AFM. Com a mesma técnica, foram obtidas imagens de topografia e de fase dos nanocompósitos de polipropileno com grafite, argila e dióxido de titânio. Observou-se que o aumento do teor de carga no nanocompósito promove aglomeração das mesmas e diminuição no sinal de fase, e que este é alterado de acordo com a rigidez do material. Também foi realizado um mapeamento de condutividade elétrica dos nanocompósitos e os resultados mostraram que com o aumento do teor de grafite no polipropileno, ocorre um aumento no número de canais condutivos por unidade de área bem como nos valores de corrente elétrica. Ainda, foram comparadas as morfologias adotadas pelas partículas de grafite em nanocompósitos de polipropileno e poliestireno e foi observado que os aglomerados de grafite são maiores na matriz de poliestireno. / In this work, a study was conducted of polymeric nanocomposites by atomic force microscopy (AFM) and in addition, by transmission electron microscopy (TEM). First, dispersions containing fillers (graphite, clay and titanium dioxide) were ultrassonificated and deposited on flat surfaces to characterize their morphology by AFM. With same technique were obtained topography and phase images of polypropylene nanocomposites with graphite, clay and titanium dioxide. It was observed that the increasing the filler content of the nanocomposite promotes agglomeration of the same and decrease in the phase signal, that is changed according to the rigidity of the material. Was it also realized an electrical conductivity mapping of the nanocomposites and the results showed that with the increase in the graphite content on polypropylene, occurs an increasing of the number of conducting channels per area unit and of values of electric current. Furthermore, the morphology adopted by the graphite particles in polypropylene and polystyrene nanocomposites were compared and it was observed that the graphite agglomerates are larger in the polystyrene matrix.

Esta tese de doutorado apresenta a obtenção de resinas acrílicas base-água para uso em tintas anticorrosivas obtidas através de polimerização em miniemulsão de metacrilato de metila (MAM), acrilato de butila (AB) e ácido acrílico (AA) utilizando uma resina hidrocarbônica (RHC) como agente osmótico. A técnica de polimerização em miniemulsão difere da polimerização em emulsão convencional em vários aspectos, principalmente no que se refere ao local de onde ocorre a polimerização. Na polimerização em miniemulsão não há transferência de monômero pelo meio contínuo ao longo da polimerização. As gotas de monômeros (inicialmente formadas) são suficientemente pequenas e estáveis de forma que a nucleação e crescimento da cadeia polimérica ocorrem nas próprias gotas, que agem como “nano-contêineres”. O sistema é obtido por alto cisalhamento e a alta estabilidade das gotas é garantida pela combinação do componente anfifílico (surfactante) e o agente osmótico, que é solúvel e homogeneamente distribuído na fase descontínua. O agente osmótico tem baixíssima solubilidade na fase contínua e, portanto, cria uma pressão osmótica dentro das gotas, anulando a pressão de Laplace e prevenindo o efeito de Ostwald ripening, que é a difusão de massa das gotas menores para as maiores em razão da diferença de pressão. Nesta tese, uma resina hidrocarbônica (RHC) foi utilizada como agente osmótico. RHC é um polímero de baixo custo largamente utilizado em tintas e adesivos base-solvente. A sua utilização em látex pode aumentar a hidrofobicidade do filme e age como agente osmótico na polimerização em miniemulsão, levando a látices com distribuições, tamanhos de partícula e estabilidade similares quando usado n-hexadecano (HD) como agente osmótico. Entretanto, quando RHC é utilizado, menor conversão de monômeros e menor massa molar indicam a ocorrência de reação de transferência de cadeia. Análise de microscopia de força atômica (AFM) do filme do látex com RHC demonstrou uma morfologia lisa, porém com separação de fases. Testes em uma formulação de tinta anticorrosiva mostraram maior desenvolvimento de dureza quando utilizado RHC quando comparado com HD. Comparando com uma resina padrão de mercado tanto RHC quanto HD tiveram aderências similares sobre painel de aço, porém durezas mais altas. Entretanto, brilho mais baixo foi obtido quando usado RHC. A xix visualização do filme através de AFM mostrou separação de fases quando RHC é utilizada, o que pode explicar o menor brilho alcançado. As tintas anticorrosivas preparadas foram submetidas a ensaio de espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS). Resultados similares foram obtidos comparando a resina de mercado com os látices com RHC e HD em concentrações padrão de surfactante. Quando utilizado um látex com RHC com menor concentração de surfactante melhores resultados foram obtidos. / Waterborne acrylic resins suitable for anticorrosive coatings were obtained by miniemulsion polymerization of methyl methacrylate (MAM), butyl acrylate (AB) and acrylic acid (AA) using a hydrocarbon resin (RHC) as osmotic agent. Miniemulsion polymerization is powerful technique that allows the incorporation of preformed solventborne polymers in a waterbased matrix. It consists of small, stable, and narrowly distributed droplets in a continuous phase, which acts as “nanocontainers” were the polymerization takes place. The system is obtained by high shear and the high stability of the droplets is ensured by the combination of the amphiphilic component, the surfactant, and the osmotic agent, which is soluble and homogeneously distributed in the droplet phase. The osmotic agent has a lower solubility in the continuous phase and therefore builds up an osmotic pressure in the droplets counteracting the Laplace pressure, preventing the so called Ostwald ripening. RHC is a cheap polymer widely used for solventborne coatings and pressure sensitive adhesives. Using the as osmotic agent in the miniemulsion polymerization can lead to a higher hydrophobicity for the acrylic latex film, leading to latexes with particle sizes, size distributions and stability comparable to those obtained using n-hexadecane (HD) as osmotic agent. However, when using RHC, the monomer conversion and molecular weight were lower indicating the occurrence of a chain transfer reaction. Atomic force microscopy (AFM) analysis demonstrated that a smooth film surface with phase separated morphology was formed when using RHC. Tests in an anticorrosive paint formulation showed fast hardness development for RHC comparing to HD. Comparing with a market resin reference both RHC and HD had equivalent adhesion results on steel panels but higher final hardness. However lower gloss were found when using RHC which supports the AFM phase separation observations. The anticorrosive paints formulations were submitted to electrochemical impedance spectroscopy (EIS) analysis. Similar results were achieved for the market resin compared to RHC and HD with standard surfactant levels. When using RHC latex with less surfactant concentration better results in anticorrosive performance were achieved.

Nesse trabalho, foi estudada a degradação fotocatalítica de formaldeído com simultânea geração de hidrogênio. Nanotubos (NTs) de TiO2 suportados em Ti foram produzidos por anodização e carregados com nanopartículas (NPs) de Au ou Pt pela técnica de sputtering foram usados como fotocatalisadores. Soluções aquosas de formaldeído foram mineralizadas usando NTs de TiO2 puros ou impregnados com NPs de metais nobres sob irradiação ultravioleta – visível. Foi observado um aumento na taxa de produção de H2 quando NPs de Au ou Pt foram depositadas sobre os NTs em comparação com os NTs puros. Sob as condições experimentais estudadas nesse trabalho, obteve-se um máximo de geração de hidrogênio em cerca de 0,033 μmol.cm-2.h-1 usando NTs TiO2 impregnados com NPs de Au em uma solução contend 40,33 g/L de formaldeído. Por último, mas não menos importante, hidrogênio também foi produzido utilizando uma solução de formaldeído 40,33 g/L e NTs impregnados com NPs de Au sob irradiação de luz visível ( ≥ 400 nm). Também foi construído um reator fotoeletroquímico para o estudo da geração de H2 usando NTs de TiO2 puros ou NTs de sensibilizados com pontos quânticos (PQs) de CdSe. PQs de CdSe foram sintetizados pelo método de injeção à quente. Medidas de fluorescência e UV-Vis mostraram a dependência dos PQs com o tempo de reação. Foram obtidos PQs de 2,3 nm a 3,5 nm. A estabilidade dos PQs foi estudada na presença de diferentes soluções de eletrólitos. Uma solução de eletrólito de 0,01 mol/L of Na2S/Na2SO3 evitou a degradação e oxidação dos PQs que manteve-se estável durante longos periodos de tempo de irradiação. Um máximo de fotocorrente de 4.5 μA e um fotopotencial de 0.10 V foram obtidos utilizando TiO2 NTs sensibilizados com PQs de CdSe como fotoeletrodo, mostrando ser um sistema com eficiente desempenho. Medidas espectroeletroquímicas mostraram a presença de fotocorrente apreciável nos comprimentos de onda de 440 nm, 480 nm e 560 nm. Foi possível demonstrar que pode-se produzir H2 pela degradação fotocatalitica de soluções aquosas contendo formaldeído usando NTs de TiO2 puros ou carregados com NPs de metais nobres. O H2 pode ser produzido usando irradiação UV ou visível. NTs de TiO2 sensibilizados com PQs de CdSe mostraram grande potencial para serem usados como fotoeletrodos para geração de hidrogênio para aplicações mais sofisticada. / In this work, the photocatalytic degradation of formaldehyde with simultaneous generation of hydrogen was studied. Supported TiO2 nanotubes (NTs) produced by anodization and loaded with Au or Pt nanoparticles (NPs) by sputtering technique were used as photocatalysts. Formaldehyde water solutions were mineralized using pure TiO2 NTs or loaded with noble metal NPs under ultraviolet-visible irradiation. It was observed an increase in the H2 production rate when Au or Pt NPs were deposited on the NTs compared to pure NTs. Under the experimental conditions studied here a maximum generation of hydrogen of about 0.033 μmol.cm-2.h-1 was obtained using TiO2 NTs loaded with Au NPs in a solution containing 40.33 g/L of formaldehyde. Last but not least, hydrogen was also produced using only visible light irradiation ( ≥ 400 nm) in a solution containing 40.33 g/L of formaldehyde and TiO2 NTs loaded with Au NPs. A photoelectrochemical reactor was set up for the study of hydrogen generation using pure TiO2 NTs or TiO2 NTs sensitized with CdSe quantum dots (QDs). CdSe QDs were synthesized by the Hot Injection Method. UV and fluorescence measurements showed a dependence of the size of the QDs on the reaction time. QDs from 2,3 nm to 3,5 nm were obtained. The stability of the QDs was studied in the presence of several electrolytic solutions. An electrolyte solution of 0,01 mol/L of Na2S/Na2SO3 avoided the degradation and oxidation of the QDs that remained stables during long period of irradiation time. A maximum photocurrent of 4.5 μA at a photopotential of 0.10 V was obtained using TiO2 NTs sensitized with CdSe QDs as photoelectrode showing the efficient performance of the system. Spectroelectrochemical measurements showed the presence of appreciable photocurrent at a wavelengths of 440 nm, 480 nm and 560 nm. In summary, it was possible to demonstrate that hydrogen can be produced by photocatalytic degradation of water solutions containing formaldehyde using pure TiO2 NTs or loaded with noble metal NPs. Hydrogen can be produced by using UV or visible irradiation. TiO2 NTs sensitized with CdSe QDs showed great potential to be used as photoelectrodes for hydrogen generation for more sophisticated applications.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Ciências da Saúde, 2007. / Submitted by Elna Araújo (elna@bce.unb.br) on 2011-06-03T20:12:52Z No. of bitstreams: 1 2007_CinthiaMendoncadeMelo.pdf: 3056825 bytes, checksum: 831f7d02f6e1fd361e0ab5f53dd1d32f (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2011-06-03T20:18:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_CinthiaMendoncadeMelo.pdf: 3056825 bytes, checksum: 831f7d02f6e1fd361e0ab5f53dd1d32f (MD5) / Made available in DSpace on 2011-06-03T20:18:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_CinthiaMendoncadeMelo.pdf: 3056825 bytes, checksum: 831f7d02f6e1fd361e0ab5f53dd1d32f (MD5) / Objetivo: Determinar se existe diferença entre os resultados da semiologia endotelial corneal, empregada na microscopia especular, que considera a amostra endotelial contida em uma única imagem, e a obtida quando a amostragem é orientada por software específico, em tantas imagens e células quanto indicadas por este software. Métodos: Foi realizado um estudo transversal, comparando as amostras endoteliais com e sem a intervenção do software. A amostra foi composta de 298 olhos de 149 pacientes, divididos em dois grupos: Grupo 1: composto pelos dados amostrais dos exames considerados corretos pelo software Cells Analyzer PAT. REC com 1 imagens e Grupo 2 que foi subdividido em 2 grupos- Grupo 2 A: composto pelos dados amostrais da primeira imagem dos exames considerados incorretos pelo software Cells Analyzer PAT. REC; e - Grupo 2 B: composto pelos dados amostrais dos exames que consideram tantas imagens quantas necessárias para que o exame seja considerado completo pela análise do software Cells Analyzer PAT. REC.. Foram realizadas três tipos de comparação : comparação 1: Grupo 1 X Grupo 2 A; comparação 2- Grupo 2 A X Grupo 2 B e comparação 3 - Grupo 1 X Grupo 2 B. Resultados: As três comparações demonstraram que os grupos apresentam perfis amostrais distintos, porém, dentro dos grupos estudados - Grupo 1, Grupo 2 A e Grupo 2 B - existe um perfil de homogeneidade amostral evidenciado pelo resultado da análise estatística empregada a partir de dados amostrais calculados pelo Cells Analyzer PAT. REC na amostra composta pelos 298 exames endoteliais estudados. Conclusão: O estudo dos dados amostrais sem e com a intervenção do software Cells Analyser PAT. REC se mostrou estatisticamente diferente, com amostras maiores e erros amostrais menores, o que evidencia a importância do seu uso para se obter exames de microscopia especular de córnea com representatibilidade, padronização e reprodutibilidade. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Purpose: To describe differences among number of cells, evaluated endothelial area and relative error comparing endothelial samples from one endothelial image with endothelial samples obtained from guidance of a specific software, with number of cells and images as many as necessary. Methods: A transversal study was performed, comparing the endothelial samples with and without intervention of the software. The sample consisted of 298 eyes of 149 individuals. The sample was divided in two groups: group 1: data from 141 eyes considerate correct with one image; group 2: in 157 eyes was necessary to get more than one image for the sample be admited as correct; the group 2 was further divided into two subgroups: 2.A: the data of the first image and group 2. B: data of complete sample. Three comparasions were perfomed: comparation 1: Group 1 x Group 2 A; comparation 2: 2AX 2 B and comparation 3: Group A X group 2. B. Results: The statistic comparations of sample’s data (number of counting cells, evaluate field, and relative error) of the Group 1 X group 2 A, Groups 2 A X 2 B and Group A X group 2 B; showed that groups had different sample. Conclusion: The study of sample’s data with or without the analysis of the software Cells Analyzer PAT. REC showed statistically significant differences showing clearly the importance of using it in order to obtain representative, standardized and reproducible specular microscopy exam.

Esta tese de doutorado apresenta a obtenção de resinas acrílicas base-água para uso em tintas anticorrosivas obtidas através de polimerização em miniemulsão de metacrilato de metila (MAM), acrilato de butila (AB) e ácido acrílico (AA) utilizando uma resina hidrocarbônica (RHC) como agente osmótico. A técnica de polimerização em miniemulsão difere da polimerização em emulsão convencional em vários aspectos, principalmente no que se refere ao local de onde ocorre a polimerização. Na polimerização em miniemulsão não há transferência de monômero pelo meio contínuo ao longo da polimerização. As gotas de monômeros (inicialmente formadas) são suficientemente pequenas e estáveis de forma que a nucleação e crescimento da cadeia polimérica ocorrem nas próprias gotas, que agem como “nano-contêineres”. O sistema é obtido por alto cisalhamento e a alta estabilidade das gotas é garantida pela combinação do componente anfifílico (surfactante) e o agente osmótico, que é solúvel e homogeneamente distribuído na fase descontínua. O agente osmótico tem baixíssima solubilidade na fase contínua e, portanto, cria uma pressão osmótica dentro das gotas, anulando a pressão de Laplace e prevenindo o efeito de Ostwald ripening, que é a difusão de massa das gotas menores para as maiores em razão da diferença de pressão. Nesta tese, uma resina hidrocarbônica (RHC) foi utilizada como agente osmótico. RHC é um polímero de baixo custo largamente utilizado em tintas e adesivos base-solvente. A sua utilização em látex pode aumentar a hidrofobicidade do filme e age como agente osmótico na polimerização em miniemulsão, levando a látices com distribuições, tamanhos de partícula e estabilidade similares quando usado n-hexadecano (HD) como agente osmótico. Entretanto, quando RHC é utilizado, menor conversão de monômeros e menor massa molar indicam a ocorrência de reação de transferência de cadeia. Análise de microscopia de força atômica (AFM) do filme do látex com RHC demonstrou uma morfologia lisa, porém com separação de fases. Testes em uma formulação de tinta anticorrosiva mostraram maior desenvolvimento de dureza quando utilizado RHC quando comparado com HD. Comparando com uma resina padrão de mercado tanto RHC quanto HD tiveram aderências similares sobre painel de aço, porém durezas mais altas. Entretanto, brilho mais baixo foi obtido quando usado RHC. A xix visualização do filme através de AFM mostrou separação de fases quando RHC é utilizada, o que pode explicar o menor brilho alcançado. As tintas anticorrosivas preparadas foram submetidas a ensaio de espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS). Resultados similares foram obtidos comparando a resina de mercado com os látices com RHC e HD em concentrações padrão de surfactante. Quando utilizado um látex com RHC com menor concentração de surfactante melhores resultados foram obtidos. / Waterborne acrylic resins suitable for anticorrosive coatings were obtained by miniemulsion polymerization of methyl methacrylate (MAM), butyl acrylate (AB) and acrylic acid (AA) using a hydrocarbon resin (RHC) as osmotic agent. Miniemulsion polymerization is powerful technique that allows the incorporation of preformed solventborne polymers in a waterbased matrix. It consists of small, stable, and narrowly distributed droplets in a continuous phase, which acts as “nanocontainers” were the polymerization takes place. The system is obtained by high shear and the high stability of the droplets is ensured by the combination of the amphiphilic component, the surfactant, and the osmotic agent, which is soluble and homogeneously distributed in the droplet phase. The osmotic agent has a lower solubility in the continuous phase and therefore builds up an osmotic pressure in the droplets counteracting the Laplace pressure, preventing the so called Ostwald ripening. RHC is a cheap polymer widely used for solventborne coatings and pressure sensitive adhesives. Using the as osmotic agent in the miniemulsion polymerization can lead to a higher hydrophobicity for the acrylic latex film, leading to latexes with particle sizes, size distributions and stability comparable to those obtained using n-hexadecane (HD) as osmotic agent. However, when using RHC, the monomer conversion and molecular weight were lower indicating the occurrence of a chain transfer reaction. Atomic force microscopy (AFM) analysis demonstrated that a smooth film surface with phase separated morphology was formed when using RHC. Tests in an anticorrosive paint formulation showed fast hardness development for RHC comparing to HD. Comparing with a market resin reference both RHC and HD had equivalent adhesion results on steel panels but higher final hardness. However lower gloss were found when using RHC which supports the AFM phase separation observations. The anticorrosive paints formulations were submitted to electrochemical impedance spectroscopy (EIS) analysis. Similar results were achieved for the market resin compared to RHC and HD with standard surfactant levels. When using RHC latex with less surfactant concentration better results in anticorrosive performance were achieved.

Nesse trabalho, foi estudada a degradação fotocatalítica de formaldeído com simultânea geração de hidrogênio. Nanotubos (NTs) de TiO2 suportados em Ti foram produzidos por anodização e carregados com nanopartículas (NPs) de Au ou Pt pela técnica de sputtering foram usados como fotocatalisadores. Soluções aquosas de formaldeído foram mineralizadas usando NTs de TiO2 puros ou impregnados com NPs de metais nobres sob irradiação ultravioleta – visível. Foi observado um aumento na taxa de produção de H2 quando NPs de Au ou Pt foram depositadas sobre os NTs em comparação com os NTs puros. Sob as condições experimentais estudadas nesse trabalho, obteve-se um máximo de geração de hidrogênio em cerca de 0,033 μmol.cm-2.h-1 usando NTs TiO2 impregnados com NPs de Au em uma solução contend 40,33 g/L de formaldeído. Por último, mas não menos importante, hidrogênio também foi produzido utilizando uma solução de formaldeído 40,33 g/L e NTs impregnados com NPs de Au sob irradiação de luz visível ( ≥ 400 nm). Também foi construído um reator fotoeletroquímico para o estudo da geração de H2 usando NTs de TiO2 puros ou NTs de sensibilizados com pontos quânticos (PQs) de CdSe. PQs de CdSe foram sintetizados pelo método de injeção à quente. Medidas de fluorescência e UV-Vis mostraram a dependência dos PQs com o tempo de reação. Foram obtidos PQs de 2,3 nm a 3,5 nm. A estabilidade dos PQs foi estudada na presença de diferentes soluções de eletrólitos. Uma solução de eletrólito de 0,01 mol/L of Na2S/Na2SO3 evitou a degradação e oxidação dos PQs que manteve-se estável durante longos periodos de tempo de irradiação. Um máximo de fotocorrente de 4.5 μA e um fotopotencial de 0.10 V foram obtidos utilizando TiO2 NTs sensibilizados com PQs de CdSe como fotoeletrodo, mostrando ser um sistema com eficiente desempenho. Medidas espectroeletroquímicas mostraram a presença de fotocorrente apreciável nos comprimentos de onda de 440 nm, 480 nm e 560 nm. Foi possível demonstrar que pode-se produzir H2 pela degradação fotocatalitica de soluções aquosas contendo formaldeído usando NTs de TiO2 puros ou carregados com NPs de metais nobres. O H2 pode ser produzido usando irradiação UV ou visível. NTs de TiO2 sensibilizados com PQs de CdSe mostraram grande potencial para serem usados como fotoeletrodos para geração de hidrogênio para aplicações mais sofisticada. / In this work, the photocatalytic degradation of formaldehyde with simultaneous generation of hydrogen was studied. Supported TiO2 nanotubes (NTs) produced by anodization and loaded with Au or Pt nanoparticles (NPs) by sputtering technique were used as photocatalysts. Formaldehyde water solutions were mineralized using pure TiO2 NTs or loaded with noble metal NPs under ultraviolet-visible irradiation. It was observed an increase in the H2 production rate when Au or Pt NPs were deposited on the NTs compared to pure NTs. Under the experimental conditions studied here a maximum generation of hydrogen of about 0.033 μmol.cm-2.h-1 was obtained using TiO2 NTs loaded with Au NPs in a solution containing 40.33 g/L of formaldehyde. Last but not least, hydrogen was also produced using only visible light irradiation ( ≥ 400 nm) in a solution containing 40.33 g/L of formaldehyde and TiO2 NTs loaded with Au NPs. A photoelectrochemical reactor was set up for the study of hydrogen generation using pure TiO2 NTs or TiO2 NTs sensitized with CdSe quantum dots (QDs). CdSe QDs were synthesized by the Hot Injection Method. UV and fluorescence measurements showed a dependence of the size of the QDs on the reaction time. QDs from 2,3 nm to 3,5 nm were obtained. The stability of the QDs was studied in the presence of several electrolytic solutions. An electrolyte solution of 0,01 mol/L of Na2S/Na2SO3 avoided the degradation and oxidation of the QDs that remained stables during long period of irradiation time. A maximum photocurrent of 4.5 μA at a photopotential of 0.10 V was obtained using TiO2 NTs sensitized with CdSe QDs as photoelectrode showing the efficient performance of the system. Spectroelectrochemical measurements showed the presence of appreciable photocurrent at a wavelengths of 440 nm, 480 nm and 560 nm. In summary, it was possible to demonstrate that hydrogen can be produced by photocatalytic degradation of water solutions containing formaldehyde using pure TiO2 NTs or loaded with noble metal NPs. Hydrogen can be produced by using UV or visible irradiation. TiO2 NTs sensitized with CdSe QDs showed great potential to be used as photoelectrodes for hydrogen generation for more sophisticated applications.

Atualmente, existem diversas maneiras para síntese e estabilização de colóides de nanopartículas metálicas. Líquidos iônicos apresentam propriedades eletrônicas e estéreas moduláveis, tornando estes, meios extremamente propícios para utilização como agentes estabilizantes. Na busca por sistemas alternativos aos que envolvem o uso de solventes orgânicos e grande geração de resíduos, a utilização da técnica de sputtering apresenta-se como uma boa alternativa. Diversos estudos vêm sendo desenvolvidos com o intuito de controlar o tamanho e a forma das nanopartículas obtidas nos mais diversos sistemas. A compreensão dos mecanismos envolvidos no crescimento de nanopartículas metálicas podem influenciar nas suas aplicações posteriores visto que suas propriedades estão ligadas diretamente ao seu tamanho e forma. Para obtenção das nanopartículas utilizando um método físico, torna-se necessário compreender como está estruturada e organizada a superfície do agente utilizado, neste caso, o liquido iônico. Com a utilização de técnicas de caracterização de superfície como a análise por feixe de iôns monoenergéticos (LEIS) é possível obter informações referentes a organização das primeiras camadas atômicas da superfície bem como prever se existe a presença de estruturas metálicas nanoestruturadas em regiões próximas da mesma. Desta forma, nesta Tese buscou-se obter nanopartículas de diferentes metais utilizando diferentes líquidos iônicos funcionalizados variando as condições de sputtering. Foi avaliada como a superfície desses diferentes líquidos iônicos está estruturada a fim de tentar elucidar quais os mecanismos estão envolvidos no crescimento das partículas através da identificação da superfície do meio estabilizante. Fica claro que a superfície dos líquidos iônicos é povoada por espécies pertencentes tanto aos cátions quanto aos ânions e também que existe a formação de uma mono camada de líquido iônico envolvendo a superfície das nanopartículas. / Currently, there are several ways for synthesis and stabilization of metal nanoparticles. The versatility of ionic liquids makes them extremely attractive for function that dispenses the use of additional stabilizing agents to produce active and stable metal nanoparticles. In the search for alternative systems in relation to those involving the use of organic solvents and generation of large amounts of waste, the use of sputtering emerge as a promising alternative. Several studies have been developed in order to control the size and shape of the nanoparticles obtained in various systems. Understanding the mechanisms involved in the growth of metal nanoparticles can influence their applications since their properties are directly related to its size and shape. To obtain the nanoparticles using a physical method, it is necessary to understand how the surface of the agent used are organized and structured, in this case, the ionic liquid surface. With the use of surface characterization techniques such as the analysis utilizing a beam of monoenergetic ions (LEIS) is possible to obtain information about the organization of the first atomic layers of the surface and predict the presence of nanostructured metallic structures near the same regions. Thus, in this work we attempted to obtain nanoparticles of different metals using different functionalized ionic liquids varying the sputtering condition, evaluating how these different ionic liquid surfaces are structured to elucidate the mechanisms involved in the growth of the particles by identifying the features of medium surface stabilizer. It is clear that the surface of the ionic liquid is populated by species to both the anions and cations as well there is the formation of a monolayer of ionic liquid surrounding the surface of the nanoparticles.