Thesis (M.S.)--University of North Texas, May, 2008. / Title from title page display. Includes bibliographical references.

Thesis (Ph. D.)--University of Wisconsin--Madison, 1955. / Typescript. Vita. eContent provider-neutral record in process. Description based on print version record. Bibliographies: leaves 39-43, 78-80.

Filmes de polipirrol (PPy) foram eletropolimerizados potenciostáticamente sobre a liga de alumínio 1100, após ativação galvanostática, em presença de diferentes dopantes a fim de avaliar a sua utilização como revestimento protetor à corrosão. O método de síntese, o dopante e o tipo de ácido utilizado na eletropolimerização de polipirrol influenciam no desempenho do filme na proteção da liga. Os filmes de PPy sintetizados potenciostáticamente a 1,0 V, até carga de 1,0 C, em solução contendo pirrol (Py) 0,4 mol L-1, dodecilbenzenosulfonato de sódio (SDBS) 0,1 mol L-1 e ácido oxálico (H2C2O4) 0,1 mol L-1 apresentaram maior resistência de polarização. Os filmes de PPy sintetizados na mesma condição anterior e em presença das argilas montmorilonita sódica (MT-Na) ou montmorilonita modificada (MT-M), nas concentrações de 1 e 5% p/p, resultaram em material nanocompósito. Os filmes polipirrol/montmorilonita (PPy/MT) 1% em peso apresentaram melhor desempenho na proteção à corrosão da liga de alumínio Os valores de condutividade obtidos para os filmes de PPy e PPy/MT sintetizados pelo método eletroquímico utilizado são de 2-5 ordens maiores que os valores obtidos por síntese química. A partir de planejamento fatorial estatístico foi determinado que filmes de PPy sintetizados eletroquimicamente a 1 V até 1,5C em solução de Py 0,2 mol L-1, H2C2O4 0,1 mol L-1 e tungstato de sódio (Na2WO4) 0,05 mol L-1 propiciam maior resistência à corrosão da liga em meio de cloreto, devido à ação dopante e inibidora do ânion tungstato. / Polypyrrole (PPy) was deposited potentiostatically on aluminum alloy Al- 1100 after galvanostatic activation pretreatment, in the presence of different dopants, in order to obtain a protective film against corrosion. It has been shown that the corrosion resistance of the PPy recovered Al-1100 is strongly dependent on the surface pretreatment, pyrrole (Py) concentration and electropolimerization process. The higher polarization resistance of the recovered Al-1100 alloy was obtained for PPy films synthesized potentiostatically at 1.00 V, in a 0.1 mol L-1 dodecylbenzene sulfonate (SDBS) and 0.1 mol L-1 oxalic acid (H2C2O4) solution containing 0.4 mol L-1 Py. When Polypyrrole films are synthesized in the same conditions as above in the presence of 1 and 5% w/w of either Na+- Montmorillonite (MT-Na), or modified-Montmorillonite (MT-M), a nonocomposite material is obtained. It was observed that Al110 recovered with films of PPy/MTM 1% gives the higher corrosion protection. Moreover, the conductivity values obtained for the electrochemically synthesized PPy/SDBS and PPy/MT films are 2 to 5 orders of magnitude higher than those obtained by the chemical synthesis. By employing statistical factorial design it has been evidenced that the film PPy/OXA/W synthesized at 1.0 V, 5.0 C in 0.2 mol L-1 pyrrole, 0.1 mol L-1 H2C2O4 and 0.05 mol L-1 Na2WO4 solution, presents the best performance against corrosion in chloride media. Under these conditions, the tungstate anion plays the role of both dopant and inhibitor agent.

Filmes de polipirrol (PPy) foram eletropolimerizados potenciostáticamente sobre a liga de alumínio 1100, após ativação galvanostática, em presença de diferentes dopantes a fim de avaliar a sua utilização como revestimento protetor à corrosão. O método de síntese, o dopante e o tipo de ácido utilizado na eletropolimerização de polipirrol influenciam no desempenho do filme na proteção da liga. Os filmes de PPy sintetizados potenciostáticamente a 1,0 V, até carga de 1,0 C, em solução contendo pirrol (Py) 0,4 mol L-1, dodecilbenzenosulfonato de sódio (SDBS) 0,1 mol L-1 e ácido oxálico (H2C2O4) 0,1 mol L-1 apresentaram maior resistência de polarização. Os filmes de PPy sintetizados na mesma condição anterior e em presença das argilas montmorilonita sódica (MT-Na) ou montmorilonita modificada (MT-M), nas concentrações de 1 e 5% p/p, resultaram em material nanocompósito. Os filmes polipirrol/montmorilonita (PPy/MT) 1% em peso apresentaram melhor desempenho na proteção à corrosão da liga de alumínio Os valores de condutividade obtidos para os filmes de PPy e PPy/MT sintetizados pelo método eletroquímico utilizado são de 2-5 ordens maiores que os valores obtidos por síntese química. A partir de planejamento fatorial estatístico foi determinado que filmes de PPy sintetizados eletroquimicamente a 1 V até 1,5C em solução de Py 0,2 mol L-1, H2C2O4 0,1 mol L-1 e tungstato de sódio (Na2WO4) 0,05 mol L-1 propiciam maior resistência à corrosão da liga em meio de cloreto, devido à ação dopante e inibidora do ânion tungstato. / Polypyrrole (PPy) was deposited potentiostatically on aluminum alloy Al- 1100 after galvanostatic activation pretreatment, in the presence of different dopants, in order to obtain a protective film against corrosion. It has been shown that the corrosion resistance of the PPy recovered Al-1100 is strongly dependent on the surface pretreatment, pyrrole (Py) concentration and electropolimerization process. The higher polarization resistance of the recovered Al-1100 alloy was obtained for PPy films synthesized potentiostatically at 1.00 V, in a 0.1 mol L-1 dodecylbenzene sulfonate (SDBS) and 0.1 mol L-1 oxalic acid (H2C2O4) solution containing 0.4 mol L-1 Py. When Polypyrrole films are synthesized in the same conditions as above in the presence of 1 and 5% w/w of either Na+- Montmorillonite (MT-Na), or modified-Montmorillonite (MT-M), a nonocomposite material is obtained. It was observed that Al110 recovered with films of PPy/MTM 1% gives the higher corrosion protection. Moreover, the conductivity values obtained for the electrochemically synthesized PPy/SDBS and PPy/MT films are 2 to 5 orders of magnitude higher than those obtained by the chemical synthesis. By employing statistical factorial design it has been evidenced that the film PPy/OXA/W synthesized at 1.0 V, 5.0 C in 0.2 mol L-1 pyrrole, 0.1 mol L-1 H2C2O4 and 0.05 mol L-1 Na2WO4 solution, presents the best performance against corrosion in chloride media. Under these conditions, the tungstate anion plays the role of both dopant and inhibitor agent.

A quitosana tem se mostrado muito atrativa para a indústria farmacêutica, visando principalmente matrizes de liberação controlada com fármacos amplamente utilizados pela população em altas dosagens ou em períodos prolongada tal como o Ibuprofeno. O uso de combinado de polímeros e materiais como a argila é uma opção interessante, unindo as propriedades de ambos os materiais, minimizando o efeito colateral do fármaco. No presente trabalho descreve-se a preparação de um complexo iônico contendo quitosana e ibuprofeno por meio de uma reação ácido base entre ambos. Em uma segunda etapa, foi preparado um nanocompósito de montmorilonita/quitosana contendo o fármaco ibuprofeno. As matrizes foram caracterizadas por diferentes técnicas, incluindo análise elementar, ressonância magnética nuclear (RMN) de 13C e 1H, termogravimetria (TG), calorimetria exploratória diferencial (DSC), difração de raios X (DRX) e espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourrier (FTIR). O grau de desacetilação (GD) da quitosana obtido por titulação potenciométrica foi de 80,0%. Esses resultados foram confirmados por medidas de RMN 1H e RMN 13C. O estudo dissociação do fármaco, na presença e na ausência de argila, foi avaliado por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) e por espectroscopia de absorção eletrônica UV-VIS. A dissociação do fármaco em meio aquoso foi avaliada em pH 2 e 7, que correspondem aos valores encontrados no estômago e no intestino, respectivamente. Os resultados indicaram que a dissociação do ibuprofeno das matrizes é dependente do pH e que a presença da argila retarda a dissociação do fármaco na matriz. / Due to its interesting properties chitosan has attracted interest regarding several applications including drug carrier in pharmaceutical industry, mainly for actives consumed in high doses for long periods, as Ibuprofen. The combined use of materials such as polymers and the clay is an interesting option, combining the properties of both materials while minimizing the side effects of the drug. A chitosan-ibuprofen ionic complex had been prepared from the acid-base reaction between both of them. In a second step a montmorilonite/chitosan nanocomposite containing ibuprofen was also prepared. The complex and the nacomposite containing ibuprofen had been characterized by several techniques including elemental analysis, 13C e 1H, nuclear magnetic resonance (NMR), thermogravimetry (TG), differential scanning calorimetry (DSC), X-ray diffraction (XRD) and Fourrier transform infrared spectroscopy (FTIR). The chitosan degree of deacetylation (DD) was determined by potentiometry as 80.0%. These results were confirmed by 13C e 1H NMR. The dissociation of the pharmaceutical from the complex and nanocomposite was investigated by high performance liquid chromatography (HPLC) and electronic spectroscopy in the UV-vis (UV-vis). The dissociation of the pharmaceutical from the complex in aqueous media was evaluated in pH 2 and 7, corresponding to the stomach and intestines respectively. Results revealed that such dissociation is dependent of the pH of the medium as well as that release of Ibuprofen from the matrices is dependent on the pH and the presence of the clay slows the dissociation of the drug from the matrix.

Filmes de polipirrol (PPy) foram eletropolimerizados potenciostáticamente sobre a liga de alumínio 1100, após ativação galvanostática, em presença de diferentes dopantes a fim de avaliar a sua utilização como revestimento protetor à corrosão. O método de síntese, o dopante e o tipo de ácido utilizado na eletropolimerização de polipirrol influenciam no desempenho do filme na proteção da liga. Os filmes de PPy sintetizados potenciostáticamente a 1,0 V, até carga de 1,0 C, em solução contendo pirrol (Py) 0,4 mol L-1, dodecilbenzenosulfonato de sódio (SDBS) 0,1 mol L-1 e ácido oxálico (H2C2O4) 0,1 mol L-1 apresentaram maior resistência de polarização. Os filmes de PPy sintetizados na mesma condição anterior e em presença das argilas montmorilonita sódica (MT-Na) ou montmorilonita modificada (MT-M), nas concentrações de 1 e 5% p/p, resultaram em material nanocompósito. Os filmes polipirrol/montmorilonita (PPy/MT) 1% em peso apresentaram melhor desempenho na proteção à corrosão da liga de alumínio Os valores de condutividade obtidos para os filmes de PPy e PPy/MT sintetizados pelo método eletroquímico utilizado são de 2-5 ordens maiores que os valores obtidos por síntese química. A partir de planejamento fatorial estatístico foi determinado que filmes de PPy sintetizados eletroquimicamente a 1 V até 1,5C em solução de Py 0,2 mol L-1, H2C2O4 0,1 mol L-1 e tungstato de sódio (Na2WO4) 0,05 mol L-1 propiciam maior resistência à corrosão da liga em meio de cloreto, devido à ação dopante e inibidora do ânion tungstato. / Polypyrrole (PPy) was deposited potentiostatically on aluminum alloy Al- 1100 after galvanostatic activation pretreatment, in the presence of different dopants, in order to obtain a protective film against corrosion. It has been shown that the corrosion resistance of the PPy recovered Al-1100 is strongly dependent on the surface pretreatment, pyrrole (Py) concentration and electropolimerization process. The higher polarization resistance of the recovered Al-1100 alloy was obtained for PPy films synthesized potentiostatically at 1.00 V, in a 0.1 mol L-1 dodecylbenzene sulfonate (SDBS) and 0.1 mol L-1 oxalic acid (H2C2O4) solution containing 0.4 mol L-1 Py. When Polypyrrole films are synthesized in the same conditions as above in the presence of 1 and 5% w/w of either Na+- Montmorillonite (MT-Na), or modified-Montmorillonite (MT-M), a nonocomposite material is obtained. It was observed that Al110 recovered with films of PPy/MTM 1% gives the higher corrosion protection. Moreover, the conductivity values obtained for the electrochemically synthesized PPy/SDBS and PPy/MT films are 2 to 5 orders of magnitude higher than those obtained by the chemical synthesis. By employing statistical factorial design it has been evidenced that the film PPy/OXA/W synthesized at 1.0 V, 5.0 C in 0.2 mol L-1 pyrrole, 0.1 mol L-1 H2C2O4 and 0.05 mol L-1 Na2WO4 solution, presents the best performance against corrosion in chloride media. Under these conditions, the tungstate anion plays the role of both dopant and inhibitor agent.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Estudou-se o processo de adsorção dos seguintes corantes: Laranja Indosol, Rhodamina B, Vermelho Congo e Azul Indosol sobre a argila montmorilonita em meio aquoso nas temperaturas de 288, 298, 308 e 318K. Os melhores rendimentos foram obtidos para temperatura de 288 e 298K. O processo de remoção desses corantes foi estudado a partir dos dados de equilíbrio e cinética para cada temperatura. O modelo de Freundlich foi o que melhor representou os dados experimentais de isotermas de adsorção para os corantes em todas as temperaturas consideradas. O modelo cinético de pseudo-segunda ordem foi o que melhor ajustou os dados experimentais das interações envolvidas no processo. Verificou-se que tratar de um processo endotérmico, e as interações corante/MTT aumentam o grau de espontaneidade das reações com a elevação da temperatura do processo. Para os difratogramas obtidos para as amostras de LI/MTT, VC/MTT e AI/MTT foi possível verificar que todos os ângulos de incidência mostram que não há grandes mudanças essencialmente na sobreposição principalmente no ângulo de incidência (2θ) quando comparadas a MTT. A análise termogravimétrica mostra que, a decomposição térmica da MTT completa começou acerca de 30C e foi completamente até 1000C e sendo identificadas quatro perdas de peso distintas. A intensidade das bandas de absorção presentes nos espectros na região do infravermelho foi reduzida após a adsorção dos corantes denotando ainda que o processo de adsorção dos corantes não modifica a estrutura da montmorilonita. / Studied the adsorption of the following dye: Orange Indosol, Rhodamine B, Congo Red and Blue Indosol about montmorillonite clay in an aqueous medium at temperatures of 288, 298, 308 and 318K. The best yields were obtained at temperatures of 288 and 298K. The process of removing these dyes was studied from kinetic and equilibrium data for each temperature. The Freundlich model was best represented the experimental data of adsorption isotherms for dyes at all temperatures considered. The kinetic model of pseudo-second order was the best fit to the experimental data of the interactions involved in the process. It was found that treating an endothermic process and the interactions dye / MTT increase the degree of spontaneity of reactions with increasing process temperature. For the XRD patterns obtained for samples of LI / MTT, VC / MTT and AI / MTT was possible to verify that all incident angles show no major changes in essentially overlap mainly in the incidence angle (2θ) when compared to MTT. Thermogravimetric analysis shows that the thermal decomposition of the complete MTT began about 30 C and was completely up to 1000 C and four different weight losses are identified. The intensity of the absorption bands present in the spectrum in the infrared region was reduced after adsorption of the dyes also showing that the adsorption of the dye does not alter the structure of montmorillonite.

The presence of wide spectrum antimicrobial agents triclosan (TCS) and triclocarban (TCC) in the environment has become a concern due to the adverse impact on the environment. Montmorillonite, a widely distributed clay mineral in the natural environment, has been used as an obstacle in landfills to avoid contamination of soil and water by contaminants in leachates due to its high surface area, cation exchange capacity, and abundance. The research reported here focuses on understanding the abiotic oxidative transformation of TCS and TCC by Fe(III)-modified montmorillonite. The overall objectives of this work were: 1) to investigate TCS and TCC oxidative transformation kinetics and transformation products in different environmental conditions, and 2) to elucidate their reaction pathways. TCS was reacted with Fe(III)-modified montmorillonite under the following experimental conditions: 1) at 40% relative humidity and room temperature for up to 100 d with and without UV light exposure; and 2) in aqueous environment with different initial TCS concentrations, light exposure, pH levels, and in the presence of natural organic matters. Reaction in the presence of Na- montmorillonite was conducted for comparison with results from TCS reaction in the presence of Fe(III)-modified montmorillonite. In addition, transformation of TCS in the presence of other types of minerals was also investigated. Transformation of TCC on Fe(III) and Na-montmorillonite in an aqueous environment with and without exposure to light was also studied at different initial TCC concentrations. TCS and TCC transformation products were a) characterized using LC/MS, GC/MS, and computational modeling, and b) quantified using HPLC/UV and GC/MS. The main TCS transformation products were 2,4-dichlorophenol, 2,4-dichlorophenol dimer, chlorophenoxy phenols and, TCS dimers and trimers. 2,8-dichlorodibenzo-p-dioxin was identified under UV light and the sun simulator experiments. Formation of 4-chloroaniline and 3,4-dichloroaniline were confirmed as transformation products of TCC. To the best of our knowledge, this is the first time that 4-chloroaniline and 3,4-dichloroaniline were confirmed as abiotic transformation of TCC. This research has generated a better understanding of the abiotic environmental fate of TCS and TCC and demonstrates the feasibility of utilizing Fe(III)-modified montmorillonite as remediation material for TCS, TCC and other related pharmaceutical and personal care products (PPCPs).

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