Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Medicina, 2008. / Submitted by Priscilla Brito Oliveira (priscilla.b.oliveira@gmail.com) on 2009-09-25T17:33:51Z No. of bitstreams: 1 Dissert_Julia Poubel Coelho.pdf: 2109130 bytes, checksum: b6ff6344b759c1414a4815506cedb27b (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2010-06-11T15:28:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissert_Julia Poubel Coelho.pdf: 2109130 bytes, checksum: b6ff6344b759c1414a4815506cedb27b (MD5) / Made available in DSpace on 2010-06-11T15:28:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissert_Julia Poubel Coelho.pdf: 2109130 bytes, checksum: b6ff6344b759c1414a4815506cedb27b (MD5) Previous issue date: 2008 / A nanobiotecnologia consiste em um campo de pesquisa emergente e promissor. Materiais nanoestruturados, tais como fluidos magnéticos e magnetolipossomas (ML), têm sido propostos como sistemas de entrega de drogas e termoterapia contra o câncer, entre outras aplicações em biomedicina. Em particular, ML são estruturas fisiologicamente estáveis, constituídas por nanopartículas magnéticas (NPM) acondicionadas em uma bicamada fosfolipídica. Uma amostra de ML contendo nanopartículas de maghemita recobertas com citrato encapsuladas em lipossomas (denominada ML-Magh) foi sintetizada com propósitos de aplicações biomédicas. Polietilenoglicol (PEG) foi associado à bicamada lipídica. A proposta deste estudo foi investigar o comportamento biológico de ML-Magh (1,0 × 1014 partículas/ mL), avaliando sua biocompatibilidade/ toxicidade por meio de testes in vitro e in vivo. O tamanho e o potencial de carga de superfície dos ML foram estudados e apresentaram diâmetro médio de 124 nm e carga negativa (potencial zeta, -24,4 mV). Nos testes in vitro, células ductais de glândula submandibular humana (HSG) e células mesangiais (CM) foram cultivadas durante 24 horas na presença de ML-Magh em duas diferentes doses (50 mL and 100 mL). Análises por microscopia de luz mostraram que ML-Magh não induz alterações morfológicas em ambos os tipos celulares. Para os testes in vivo, 100 mL de ML-Magh foram endovenosa ou intraperitonealmente administrada em camundongos fêmeas Swiss (n=5-6). Animais controle (n=3) foram tratados com solução salina tamponada por fosfato (PBS). Os efeitos da amostra ML-Magh foram investigados de 30 minutos até 30 dias após administração, dependendo do teste. A viabilidade de células peritoneais investigada por meio de dois diferentes métodos, exclusão por Nigrosina e Iodeto de Propídio, não foi afetada. A contagem de leucócitos do sangue indicou que ML-Magh não apresenta potencial próinflamatório. Apenas um aumento na população de eosinófilos foi observado, uma hora após administração de ML-Magh, sugerindo um ligeiro processo alérgico. A ausência de genotoxicidade e citotoxicidade foi confirmada respectivamente, pelo teste de micronúcleo e porcentagem de eritrócitos policromáticos. A análise histopatológica realizada em três tecidos mostrou poucos agregados de NPM em pulmões e baço, e nenhum no fígado. Alterações morfológicas não foram encontradas nestes tecidos durante todo o período experimental. Os raros infiltrados inflamatórios observados após tratamento no fígado e nos pulmões também foram vistos nos animais controle. Testes bioquímicos realizados no sangue mostraram alterações irrelevantes, uma vez que as concentrações de alanina aminotransferase (ALT), fosfatase alcalina (FA), uréia e creatinina foram constantes em quase todos os tempos após administração de ML-Magh, sugerindo ausência de danos hepáticos e renais. A determinação dos níveis de ferro sérico mostrou que ML-Magh não alterou significativamente os níveis de ferro, exceto em testes com o dobro (200 mL) da concentração usual. Os dados sugerem que a amostra investigada é biocompatível e tem potencial para ser usada em aplicações biomédicas, especialmente como agentes na terapia contra o câncer, por meio da magnetohipertermia ou sistemas de entrega de drogas. ________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Nanobiotechnology represents an emerging and promising research field. Nanostructured materials, such as magnetic fluids and magnetoliposomes (MLs), have been proposed for drug-delivery systems and thermal-based cancer therapy amongst other several applications in biomedicine. In particular, MLs are physiologically stable structures, consisting of magnetic nanoparticles (MNPs) wrapped by a phospholipid bilayer. A ML sample containing citrate-coated maghemite nanoparticles encapsulated in liposomes (called ML-Magh) was synthesized for biomedical applications purposes. Polyethylene glycol (PEG) was grafted onto the liposome bilayer. The aim of this work was to investigate the biological behaviour of ML-Magh (1,0 × 1014 particle/ mL), by evaluating their biocompatibility/ toxicity through in vitro and in vivo tests. The particle size and surface charge potential of MLs were determined. They presented a mean particle size of 124 nm and a negative surface charge, as determined by measuring the zeta potential (-24,4 mV). To perform the in vitro test, human submandibular duct cells (HSG) and mesangial cells (CM) were cultivated during 24 hours in the presence of the ML-Magh sample at two different doses (50 mL and 100 mL). Analysis by light microscopy showed that ML-Magh does not induce morphological alterations on both cellular types. For the in vivo tests, 100 mL of the ML-Magh sample were endovenously or intraperitoneally administrated to female Swiss mice (n=5-6). Control animals (n=3) were treated with phosphate buffered saline (PBS). ML-Magh sample effects were investigated from 30 minutes until 30 days after the administration. The viability of peritoneal cells was not affected by the ML-Magh treatment, as investigated by two different methods: nigrosin dye exclusion and propidium iodide exclusion. The leukocytes cytometry indicated that ML-Magh has no pro-inflammatory action. The eosinophil population presented an increase one hour after ML-Magh administration, suggesting a slight allergic process. Absence of genotoxicity and cytotoxicity was confirmed by micronucleus test and polychromatic erythrocyte percentage, respectively. The histopathology analysis performed in three tissues showed few particle clusters in the lungs and spleen. Clusters were not observed in the liver. No morphological alterations were found in these tissues during all the experimental time. The rare inflammatory infiltration observed in the liver and lungs of MLMagh- treated mice was also observed in control animals. Biochemical blood tests showed irrelevant alterations. Concentrations of alanine aminotransferase (ALT), alkaline phosphatase (ALP), urea, and creatinine were constant almost all over the experiment, suggesting no hepatic or splenic injury. The levels of serum iron were not affected by ML-Magh treatment. Nevertheless, serum iron levels are dose-dependent. Data suggest that the investigated sample is biocompatible and it has potential to be used in biomedical applications, especially as agents for anticancer therapy through magnetohyperthermia and drug delivery systems.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2007. / Submitted by Luis Felipe Souza (luis_felas@globo.com) on 2009-01-07T11:58:18Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_2007_GustavoAlcantara.pdf: 8786825 bytes, checksum: 3e0065d8a8420ca4a35ae1344a13fdd2 (MD5) / Approved for entry into archive by Georgia Fernandes(georgia@bce.unb.br) on 2009-03-09T18:57:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertacao_2007_GustavoAlcantara.pdf: 8786825 bytes, checksum: 3e0065d8a8420ca4a35ae1344a13fdd2 (MD5) / Made available in DSpace on 2009-03-09T18:57:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_2007_GustavoAlcantara.pdf: 8786825 bytes, checksum: 3e0065d8a8420ca4a35ae1344a13fdd2 (MD5) / O uso efetivo de nanopartículas (NPs) magnéticas para uma dada aplicação é baseado principalmente nas suas características, as quais dependem dos processos de obtenção. O objetivo deste trabalho, é investigar as propriedades de NPs de maguemita cobertas com ácido oleico (AO) em função das condições de síntese. A síntese das amostras foi realizada em três etapas: obtenção da NPs de magnetita, oxidação das mesmas e tratamento superficial das NPs para adsorção de ácido oleico. Em seguida, as NPs foram diluídas em um meio adequado para produção do fluido magnético. Dois lotes de amostras foram produzidos, sendo que o primeiro foi utilizado como modelo para investigar a estabilidade estrutural de NPs de maguemita em função da concentração de ácido oléico adsorvido na superfície. No segundo, as NPs foram sintetizadas variando-se as condições da etapa de oxidação da magnetita. A oxidação foi realizada por borbulhamento de O2 e por tratamento com soluções de nitrato férrico. A influência das condições de preparação sobre as propriedades químicas e estruturais das NPs, bem como sobre o processo de adsorçao da molécula de ácido oleico na superfíce das NPs, foi estudada utilizando-se as técnicas de espectroscopia Raman e no infravermelho. As NPs funcionalizadas com AO apresentaram maior estabilidade química com relação á incidência do laser, quando comparadas com as não cobertas. A estabilidade estrutural das amostras cobertas com AO, sob incidência do laser, está relacionada com a quantidade de AO associada à superfície das NPs. Observou-se também que as condições de oxidação influenciam no número de moléculas de AO adsorvidas na superfície das NPs. ___________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The effective use of a magnetic nanoparticle (NP) for a given application is primarily based on its physical and physicochemical characteristics, such as morphological and compositional features,and the possibility of producing the particle surface to promote specific interactions with different targets. The main objective of this work is to investigate the properties of maghemite nanoparticles capped with oleic acid (OA) towards synthesis conditions. In the first part of this work, maghemite nanoparticles capped with different concentrations of OA have been synthesized and their stabilities towards degradation have been investigated. By varying the experimental conditions of oleic acid adsorption, samples with different grafting coefficients of oleic acid molecules were obtained and investigated by using Raman and Infrared spectroscopy. The stability of oleic acid coated samples, under laser irradiation, is related with both the amount of oleic acid associated to the nanoparticle surface and the type of metal ion coordination. In the second part of this work, maghemite nanoparticles capped with oleic acid were synthesized in different conditions. Nanosized maghemite particles were obtained via oxidation of magnetite nanoparticles. The magnetite-to-maghemite oxidation was performed using two different routes, by bubbling of O2 and via treatment with ferric nitrate solution. The effect of the magnetite oxidation conditions on the adsorption process of oleic acid molecules on the nanoparticle surface has been investigated by Raman, Infrared spectroscopy. The amount of oleic acid permit a better chemical stability. It was observed too that the amount of oleic acid molecules adsorbed depends on the kind of oxidation of magnetite to maghemite.

GALVÃO, W. S. Obtenção de Nanopartículas Superparamagnéticas de NiFe2O4 por Síntese Hidrotérmica Assistida por Micro-Ondas. 2014. 80 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Daniel Eduardo Alencar da Silva (dealencar.silva@gmail.com) on 2014-11-28T21:17:43Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_wsgalvao.pdf: 2999286 bytes, checksum: 434a8fd2bf092809356032a6419b85a3 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2015-11-25T11:11:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_wsgalvao.pdf: 2999286 bytes, checksum: 434a8fd2bf092809356032a6419b85a3 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-25T11:11:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_wsgalvao.pdf: 2999286 bytes, checksum: 434a8fd2bf092809356032a6419b85a3 (MD5) Previous issue date: 2014 / NiFe2O4 nanoparticles were synthesized by co-precipitation method, assisted by microwave heating. The colloidal precipitate was subjected to heating at various temperatures in order to determine the optimal temperature for the synthesis and resulted in materials with good morphology and small size of crystal. Next, we studied the effect of heating time on the structural and magnetic properties of nickel ferrite. The colloidal precipitate was subjected to microwave heating, keeping the temperature constant at 160 ° C at three different times 7 , 12 and 17 minutes. The XRD patterns of the samples confirmed the formation of nanoparticles, which showed cubic structure of the inverse spinel type and good crystallinity. The crystallite size was calculated using the Scherrer equation. The variation of the magnetization as a function of applied magnetic field at room temperature was studied using a vibrating sample magnetometer (VSM), obtaining values of remanent magnetization and coercivity equal to zero , suggesting superparamagnetic behavior. Increasing the heating time (7, 12 and 17 minutes) produced an increase in the size of the crystallite (9 – 27 nm) and an increase in the saturation magnetization (31 – 45 emu/g) to the sample. Blocking temperature was found by tracing graphic of remanent magnetization versus temperature. A sample of magnetite, courtesy of Advanced Materials Group – GQMAT, suffered modification of its surface by the polymer APTES (3-aminopropil)trietoxisilano, using microwave heating. Data obtained from the (VSM), thermogravimetry (TG) and Infrared (FT-IR) confirmed the adsorption from the experiments, it was possible to construct a heating ramp efficient for the production of nanomaterials to lower synthesis temperature and shorter heating time. / Nanopartículas de NiFe2O4, foram sintetizadas pelo método da co-precipitação, assistida por aquecimento de micro-ondas. Em seguida, estudou-se o efeito do tempo de aquecimento sobre as propriedades estruturais e magnéticas da ferrita de Níquel. O precipitado coloidal foi submetido ao aquecimento, mantida a temperatura constante em 160 ºC, em três tempos diferentes 7, 12 e 17 minutos, a fim de se determinar a melhor temperatura para síntese e que resultasse em materiais com boa morfologia e pequeno tamanho de cristalito. Os difratogramas das amostras confirmaram a formação das nanopartículas, que apresentaram estrutura cúbica do tipo espinelio inverso e boa cristalinidade. O tamanho do cristalito foi calculado usando a equação de Scherrer. A variação da magnetização como uma função do campo magnético aplicado à temperatura ambiente foi estudada usando o Magnetômetro de Amostra Vibrante (VSM), obtendo valores de magnetização remanescente e coercividade igual à zero, sugerindo comportamento superparamagnético. O aumento do tempo de aquecimento (7, 12 e 17 minutos) produziu um aumento no tamanho do cristalito (8,9 – 14 nm) e um aumento na magnetização de saturação (31 – 45 emu/g) para a amostra. A temperatura de bloqueio foi encontrada traçando um gráfico de magnetização remanescente versus temperatura. A amostra de magnetita sofreu modificação de sua superfície pelo polímero APTES (3-aminopropil)-trietoxisilano, utilizando o aquecimento por micro-ondas. Os dados obtidos do VSM, termogravimetria (TG) e Infravermelho (FT-IR), confirmaram a adsorção. A partir dos experimentos realizados, foi possível construir uma rampa de aquecimento eficiente para a produção de nanomateriais.

Submitted by Elizabete Silva (elizabete.silva@ufes.br) on 2015-12-03T18:36:11Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Síntese de óxidos de ferro nanoestruturados dispersos em materiais carbonosos e porosos, estudo do seu comportamento térmico e aplicações em processos de adsorção.pdf: 4692983 bytes, checksum: 8c95cb78ba98a2fb9aa3787f753cd8d5 (MD5) / Approved for entry into archive by Morgana Andrade (morgana.andrade@ufes.br) on 2015-12-30T10:40:27Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Síntese de óxidos de ferro nanoestruturados dispersos em materiais carbonosos e porosos, estudo do seu comportamento térmico e aplicações em processos de adsorção.pdf: 4692983 bytes, checksum: 8c95cb78ba98a2fb9aa3787f753cd8d5 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-30T10:40:27Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Síntese de óxidos de ferro nanoestruturados dispersos em materiais carbonosos e porosos, estudo do seu comportamento térmico e aplicações em processos de adsorção.pdf: 4692983 bytes, checksum: 8c95cb78ba98a2fb9aa3787f753cd8d5 (MD5) Previous issue date: 2015 / CAPES, CNPQ / Os materiais nanoestruturados exibem diversas propriedades físicas e químicas interessantes. Dentre elas podemos citar as propriedades magnéticas, que estão entre as mais estudadas devido à sua grande importância tecnológica. Este trabalho visa a síntese de nanopartículas de óxidos ou outros compostos de ferro suportadas em materiais carbonosos porosos derivados do endocarpo de babaçu, com especial ênfase nas transformações físicas e químicas causadas por tratamentos térmicos e no seu potencial como adsorvente em fase líquida. Como suporte, foi utilizado o endocarpo de babaçu carbonizado ou quimicamente ativado com H3PO4. A síntese dos nanocompósitos foi conduzida por impregnação em meio aquoso, sendo utilizados os compostos Fe(NO3)3.9H2O e NH4OH como fonte de ferro e agente precipitante, respectivamente. As técnicas utilizadas para a caracterização foram: análise elementar, termogravimetria, análise térmica diferencial, difração de raios-X, espectroscopia Mössbauer, análise textural por adsorção de nitrogênio e medidas de propriedades magnéticas. As nanopartículas foram identificadas como óxidos de ferro dispersos de forma homogênea na superfície do suporte carbonoso, com tamanho médio na ordem de nanômetros e apresentando um comportamento superparamagnético em temperatura ambiente. A execução de tratamentos térmicos em atmosfera controlada de nitrogênio em temperaturas predeterminadas de 700, 800, 900 e 1000 °C levou ao crescimento do tamanho médio de cristalitos e ao surgimento de novas fases devido ao processo de redução química das nanopartículas de óxido de ferro dispersas nos suportes ricos em carbono. Dependendo da temperatura de tratamento e do tipo de suporte, as fases formadas de forma majoritária foram: óxidos de ferro (Fe2O3, Fe3O4), ferro metálico (α-Fe, γ-Fe(C)), carbeto (Fe3C), fosfato (FePO4 e Fe2P2O7) e fosfeto de ferro (Fe2P). Os resultados deste trabalho mostraram que o método empregado permite a síntese de nanocompósitos com características químicas e estruturais variadas, dependendo das condições de preparação e dos tratamentos térmicos posteriormente realizados. / Nanostructured materials exhibit many interesting physical and chemical properties, among which we can mention the magnetic properties, due to their great relevance for technological applications. This work aims at the synthesis of nanoparticles of iron oxides or other iron compounds supported on porous carbon materials derived from the endocarp of babassu coconut, with special emphasis on the physical and chemical transformations caused by heat treatments and on their potential for use in liquid phase adsorption. Two different carbon supports were used: a char obtained by the carbonization of the endocarp of babassu coconut and an activated carbon prepared from the same precursor by chemical activation with H3PO4. The synthesis of the nanocomposites was conducted by aqueous impregnation, using Fe(NO3)39H2O and NH4OH as the source of iron and the precipitating agent, respectively. The techniques used for the characterization were: elemental analysis, thermogravimetry, differential thermal analysis, X-ray diffraction, Mössbauer spectroscopy, textural analysis by nitrogen adsorption and measurements of magnetic properties. The nanoparticles were identified as iron oxides homogeneously dispersed in the porous carbon support, with average size in the order of nanometers and showing superparamagnetic behavior at room temperature. The execution of heat treatments in a nitrogen atmosphere at predetermined temperatures of 700, 800, 900 and 1000° C led to crystallite growth and to the formation of new phases due to the chemical reduction of the iron oxide nanoparticles dispersed in the carbon-rich support. Depending on the heat treatment temperature and on the type of carbon support, the dominant phases were: iron oxides (Fe2O3, Fe3O4), metallic iron (α-Fe and γ-Fe(C)), iron carbide (Fe3C), iron phosphate (FePO4 and Fe2P2O7) and iron phosphide (Fe2P). The results of this study showed that the method employed enables the synthesis of nanocomposites with diverse chemical and structural characteristics, depending on the conditions of preparation and on the subsequent execution of heat treatments.

Dissertação (mestrado)–Universidade de Brasília, Faculdade UnB Planaltina, Mestrado em Ciência de Materiais, 2015. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2015-06-22T18:08:11Z No. of bitstreams: 1 2015_HingridLorraneVieiradaCosta.pdf: 1156084 bytes, checksum: eaea30e4c99c037ff483abe74747083a (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2015-06-23T21:06:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_HingridLorraneVieiradaCosta.pdf: 1156084 bytes, checksum: eaea30e4c99c037ff483abe74747083a (MD5) / Made available in DSpace on 2015-06-23T21:06:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_HingridLorraneVieiradaCosta.pdf: 1156084 bytes, checksum: eaea30e4c99c037ff483abe74747083a (MD5) / No presente trabalho realizou-se a síntese de nanopartículas magnéticas de óxido de ferro que foram funcionalizadas com peptóides. Para a funcionalização com peptóide foi utilizada a reação Ugi envolvendo assim a condensação de quatro componentes (ácido carboxílico, amina, isocianeto e aldeído) e posterior aplicação dos compostos sintetizados em química ambiental com o tratamento de resíduos de água para remoção de cromo. Com a combinação das técnicas de DRX e IV foi comprovada a incorporação do peptóide à superfície da nanopartícula. A utilização dos peptóides como material adsorvente se mostrou eficiente e foi medida pela técnica de absorção atômica. A remoção foi melhor em pHs baixos para o peptóide 1, com valor maxímo de absorção com pH igual a 2,0. Já para o peptóide 2 o valor máximo foi obtido em pH=10. / This study synthesized magnetics iron oxide nanoparticles functionalized with peptoids. For the surface modification, Ugi reaction was used involving the condensation of four components (carboxylic acid, amine, aldehyde and isocyanide) and subsequent application of the compounds synthesized in environmental chemistry with waste water treatment for removal of chromium. Combining the techniques of XRD and FTIR was possible to confirm the assemble of peptoids to nanoparticles. The use of peptoids as adsorbent material was efficient and measured by atomic absorption especrtometry. The removal was better at low pHs for the peptoid 1 , with maximum absorption with pH 2.0. As for the peptoid 2 maximum value was obtained at pH=10.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-07-01T14:23:48Z No. of bitstreams: 1 2016_FernandoHenriqueMartinsdaSilva.pdf: 6401853 bytes, checksum: 20b6bbead353467f2b4fc3c257e8a8a6 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-07-27T15:01:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_FernandoHenriqueMartinsdaSilva.pdf: 6401853 bytes, checksum: 20b6bbead353467f2b4fc3c257e8a8a6 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-27T15:01:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_FernandoHenriqueMartinsdaSilva.pdf: 6401853 bytes, checksum: 20b6bbead353467f2b4fc3c257e8a8a6 (MD5) / Neste trabalho, investigamos as propriedades estruturais de nanopartículas de ferrita core-shell MFe2O4 (M = Mn e Co) e de nanopartículas de ferrita core-shell mista de Mn-Zn. Tais nanopartículas são obtidas por co-precipitação hidrotérmica e são dispersas em meio ácido graças a um tratamento empírico de superfície em nitrato férrico, que impede que os nanogrãos sofram dissociação química a partir da incorporação de uma fina camada de maguemita. Medidas de dosagens químicas permitiram calcular as frações volumétricas do núcleo, da superfície bem como a espessura da camada superficial. Acompanhamos as modificações estruturais decorrentes do tempo de tratamento de superfície em nanocristais de ferrita MnFe2O4 e CoFe2O4 enquanto que as modificações estruturais em nanopartículas de ferrita mista de Mn-Zn foram investigadas em função do teor de zinco presente nas amostras. As técnicas de Difratometria de Raios X e Nêutrons foram utilizadas para determinar parâmetros estruturais, em particular, a distribuição catiônica nos interstícios da ferrita espinélio. Os métodos de refinamento de Rietveld foram elaborados para a obtenção precisa dessas informações com alto grau de confiabilidade. Espectroscopia de Absorção de Raios X foi utilizada para realizar uma investigação da estrutura local desses materiais tais como distâncias interatômicas, estado de oxidação médio e grau de inversão catiônica. A morfologia, cristalinidade e tamanho das nanopartículas de ferrita mista de Mn-Zn foram investigados pelas técnicas de microscopia TEM/HRTEM e Difração de Elétrons. Nas amostras de nanopartículas de ferrita de Mn e ferrita mista de Mn-Zn foi constatada a presença de cátions de Mn3+ que em ambiente octaédrico são responsáveis por distorções anisotrópicas conhecidas como efeito Jahn-Teller. O grau de inversão obtido para os materiais investigados neste trabalho diverge dos valores apresentados pelos materiais maciços devido ao processo de síntese e à oxidação dos cátion presentes na estrutura. ________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / In this work, we investigated the structural proprieties of core-shell ferrite nanoparticles MFe2O4 (M = Mn and Co) and Mn-Zn ferrite nanoparticles. They were synthesized by hydrothermal co-precipitation and they were dispersed in acid medium thanks an empirical surface treatment in ferric nitrate which prevent the chemical dissociation since a thin maghemite layer is incorporated on the surface of the nanograins. Chemical titrations allowed us to calculate the volume fractions of core, shell as well the thickness of the surface layer. We followed the structural changes induced by the surface treatment time in MnFe2O4 and CoFe2O4 nanocrystals whereas the structural changes in Mn-Zn ferrite nanoparticles were investigated in function of the zinc content in the samples. X-ray and Neutron diffractions were used to determine the structural parameter, in special the cation distribution in the spinel ferrite sites. The Rietveld refinement method was elaborated in order to obtain precise structural information with high degree of reliability. X-ray Absorption Spectroscopy was performed to investigate the local structure information of these materials such as interatomic distances, mean oxidation state and inversion degree. Morphology, crystallinity and size of the mixed ferrite nanoparticles were investigated by microscopy technique TEM/HRTEM and electron diffraction. In manganese de Mn-Zn ferrite nanoparticles, the presence of Mn3+ in octahedral environment is responsible to perform anisotropic distortions known as Jahn-Teller effect. The inversion degree obtained for the materials investigated in this work diverges from the values presented for the bulk materials due to the cation oxidation and the synthesis process. ________________________________________________________________________________________________ RESUMÉ / Dans cette thèse, nous avons étudié les propriétés structurales des nanoparticules de ferrite core-shell MFe2O4 (M = Mn et Co) et de nanoparticules de ferrite core-shell mixte de Mn-Zn. Ces nanoparticules sont obtenues par co-précipitation hydrothermique et sont dispersées dans un milieu acide par un traitement de surface empirique avec nitrate ferrique, ce qui empêche les nanograins de dissociation chimique en raison de l’incorporation d’une couche mince de maghémite. Dosages chimiques permettent de calculer la fraction volumétrique du coeur, de la surface et l’épaisseur de la couche de superficiel. Nous avons suivi les changements structurels résultant de la durée du traitement de surface en nanocristaux de ferrite MnFe2O4 et CoFe2O4 tandis que les changements structurels dans nanoparticule ferrite mixte de Mn-Zn ont été étudiées en fonction de la teneur en zinc dans les échantillons. Les techniques de Diffraction des Rayons-x et de Neutrons ont été utilisés pour déterminer des paramètres de structure, en particulier la diffusion de cations dans les interstices de la ferrite spinelle. Les méthodes de raffinement de Rietveld sont développés pour obtenir les informations avec un degré élevé de fiabilité. Spectroscopie d’Absorption des Rayons-x a été utilisée pour une recherche de la structure locale de ces matières telles que les distances inter-atomiques, l’état d’oxydation moyenne et le degré d’inversion. La morphologie, cristallinité et la taille des nanoparticules mixtes de ferrite Mn-Zn ont été étudiés par des techniques de microscopie TEM/HRTEM et Diffraction des Électrons. Dans les échantillons de nanoparticules de ferrite de manganèse et ferrite mixte de Mn-Zn on a constaté la présence de cations de Mn3+ dans un environnement octaédrique qui sont responsables pour la déformation anisotrope connu comme l’effet Jahn-Teller. Le degré d’inversion obtenue pour les matériaux recherché dans cette travaille diffèrent des montants présentés par les matériaux bulk en raison du processus de synthèse, réduit à l’échelle nanométrique et augmentation du rapport surface/volume.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Nanociência e Nanobiotecnologia, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2015-11-20T17:41:38Z No. of bitstreams: 1 2015_FernandaLopesRodovalho.pdf: 3054041 bytes, checksum: 4b979550dcfcde6baa60e236a93c6032 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-05-13T17:33:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_FernandaLopesRodovalho.pdf: 3054041 bytes, checksum: 4b979550dcfcde6baa60e236a93c6032 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-13T17:33:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_FernandaLopesRodovalho.pdf: 3054041 bytes, checksum: 4b979550dcfcde6baa60e236a93c6032 (MD5) / Nesse trabalho, nanopartículas magnéticas, à base de ferrita mista de cobalto e manganês funcionalizadas com polidimetilsiloxano com terminações carboxila (PDMSCOOH), foram sintetizadas, visando aplicações nanobiotecnológicas na área ambiental. O interesse de elaborar o material foi a remediação de recursos hídricos contaminados com derivados de petróleo (BTEX). As nanopartículas de óxido magnético foram sintetizadas por coprecipitação alcalina e, após tratamento de superfície, foram peptizadas em meio ácido. Então, condições ótimas de concentração e pH foram estabelecidas para uma máxima funcionalização dos nanogrãos com o PDMSCOOH. A estrutura espinélio foi confirmada por difração de raios X e dosagens químicas levaram à fórmula química Mn0,5Co0,5Fe2O4 para o material sintetizado. Por microscopia eletrônica de transmissão, nanopartículas com morfologia do tipo esférica e com diâmetro médio de ~ 13 nm (0,21 de polidispersão) foram encontradas. O sucesso da funcionalização foi verificado por espectroscopia de absorção no infravermelho, que mostrou a modificação da superfície após a complexação pelo ligante. No modelo proposto, os grupos carboxila do PDMSCOOH se ligam aos sítios superficiais das nanopartículas, enquanto a extremidade apolar da cadeia fica livre para interagir com o contaminante orgânico. Medidas de magnetização mostraram um comportamento ferromagnético para as nanopartículas que se alteram após funcionalização. A eficiência de remoção de contaminantes foi feita pelo estudo de isotermas de adsorção em amostras contendo água e tolueno, interagindo com as nanopartículas funcionalizadas, por analise do teor de carbono total antes e depois dessa interaçção. / In this work, magnetic nanoparticles based on cobalt and manganese mixed ferrites, functionalized using polidimetisiloxane (PDMS) with carboxyl endings (PDMSCOOH), were synthesized in view of nanobiotechnological applications in environmental area. In the interest of developing the material was the remediation of contaminated water with oil products (BTEX). The magnetic oxide nanoparticles were synthesized using alkaline coprecipitation route and, after a surface treatment, were peptized in acidic medium. Thus, optimal conditions of ligand concentration and pH were set up to a maximal nanograin functionalization with PDMSCOOH. After capping, nanoparticles were redispersed into aqueous solution. Spinel structure was confirmed for nanoparticles by x ray (XRD) experiments and chemical dosages led to chemical formula Mn0.5Co0.5Fe2O4. By transmission electronic microscopy (TEM), spherical-like morphology and ~12,9 nm sized (0.21 of polydispersity index) nanostructures were found. The success of functionalization was verified by infra-red absorption microscopy (FTIR) which showed the nanoparticle surface modification after ligand complexation. In the proposed model, carboxyl groups of PDMSCOOH were attached to the superficial sites while extremity apolar chain terminations were free to interact with organic contaminant. Magnetization measurements showed a ferromagnetic behavior for nanoparticles that change after functionalization. The contaminant removal efficiency was made by the study of adsorption isotherms in samples containing water and toluene, interacting with the functionalized nanoparticles, for analysis of total carbon (TOC) content before and after the interaction.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2014. / Submitted by Larissa Stefane Vieira Rodrigues (larissarodrigues@bce.unb.br) on 2014-11-27T16:55:39Z No. of bitstreams: 1 2014_PriscillaPaciAraujo.pdf: 6986706 bytes, checksum: af5de5a859265dfefcf7d29dcf190248 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2014-11-27T18:27:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_PriscillaPaciAraujo.pdf: 6986706 bytes, checksum: af5de5a859265dfefcf7d29dcf190248 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-27T18:27:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_PriscillaPaciAraujo.pdf: 6986706 bytes, checksum: af5de5a859265dfefcf7d29dcf190248 (MD5) / Essa tese dedica-se ao estudo da vermiculita expandida utilizada como matriz para hospedar nanopartículas via fluido magnético (FM). A vermiculita é um mineral abundante no Brasil, relativamente barato, com elevada capacidade de troca catiônica quando submetido à presença de alguns elementos. As nanopartículas de óxido de ferro suspensas nos fluidos magnéticos foram obtidas por oxidação da magnetita, previamente obtida por co-precipitação de Fe (II) e Fe (III) em meio alcalino. Foram realizadas duas sínteses para produção de nanopartículas de diâmetros distintos, com o objetivo de analisar se a estrutura lamelar da vermiculita poderia seletivamente acomodar nanopartículas de tamanhos específicos. As nanopartículas produzidas em cada síntese foram divididas em duas frações. A primeira fração, formada por nanopartículas sem cobertura, foi dispersa em meio aquoso com pH ácido, dando origem aos fluidos magnéticos iônicos FM1 e FM2. O segundo grupo, formado por nanopartículas recobertas por uma bicamada (oleato/laurato), foi suspenso em água destilada (FMB1 e FMB2), com o objetivo de estudar a influência da cobertura no processo de adsorção pela matriz de vermiculita. A vermiculita expandida foi colocada em contato com o fluido magnético por 01 (uma) hora e por 24 (vinte e quatro) horas, com o objetivo de analisar a influência do tempo de imersão no processo de adsorção. A microscopia eletrônica de transmissão (MET) foi utilizada com a finalidade de determinar o diâmetro médio das nanopartículas magnéticas e a correspondente polidispersão, tanto para as amostras de fluidos magnéticos como para as amostras do nanocompósito à base de vermiculita expandida. A avaliação estrutural e o tamanho médio do cristalito foram determinados por difração de raios-X. O refinamento de Rietveld para os dados de raios-X revelou a formação de uma única fase cristalina para as nanopartículas magnéticas. Os resultados de difração de raios-X das amostras investigadas confirmaram os dados morfológicos das nanopartículas obtidos pelas micrografias eletrônicas. A espectroscopia Mössbauer foi utilizada na investigação das amostras, com medidas realizadas à temperatura ambiente e na temperatura do nitrogênio líquido (77 K), usando os pós obtidos a partir dos fluidos magnéticos e os nanocompósitos magnéticos produzidos. As análises dos dados Mössbauer nos forneceram informações sobre o rendimento do processo de oxidação das nanopartículas de magnetita, sobre a influência da cobertura nos parâmetros hiperfinos e sobre o conteúdo de material magnético efetivamente incorporado na matriz de vermiculita. No que se referem à fase dos materiais, os resultados obtidos por espectroscopia Mössbauer confirmam os dados obtidos pelo refinamento Rietveld a partir das medidas de difração de raios-X. Experimentos de ressonância ferromagnética foram realizados com as amostras produzidas, com medidas em função da temperatura (100 K a 300 K) para todas as amostras. Os resultados de ressonância ferromagnética indicam duas temperaturas de transição para os fluidos magnéticos; sendo a primeira associada a uma mudança no ordenamento magnético das partículas, possivelmente ao passar pela temperatura de bloqueio; ao passo que a segunda está mais provavelmente associada à temperatura de descongelamento do solvente, na qual o fluido magnético passa pela transição de sólido para líquido. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This thesis is aimed to investigate the expanded vermiculite as a template to adsorb nanoparticles using magnetic fluid (MF) as the source. Vermiculite is an abundant mineral in Brazil, relatively cheap, though presenting high cationic exchange performance while in the presence of some chemical species. The iron oxide nanoparticle suspended within the employed MF samples was obtained by chemical co-precipitation of Fe(II) and Fe(III) in alkaline medium. Two syntheses were carried out in order to produce nanoparticles of different diameters to investigate whether or not the lamellar structure of vermiculite would be able of selectively adsorb nanoparticles sorted by size. For the two syntheses the amount of the as-produced nanoparticles was split into two fractions. The first fraction, containing native nanoparticles, was suspended in low pH medium, producing the ionic magnetic fluid samples MF1 and MF2. The second fraction, containing surface-coated nanoparticles (bilayer of oleate/laurate), was suspended in distilled water (producing the magnetic fluid samples MFB1 and MFB2), aiming to investigate the influence of the nanoparticle’s surface coating while adsorbed within the hosting vermiculite. The expanded vermiculite was mixed with the MF samples for 1 hour and 24 hours, aiming to assess the time dependence of the adsorption process. Transmission electron microscopy (TEM) was used to assess the average diameter and the corresponding diameter dispersion of the nanoparticles suspended in the MF samples as well as encapsulated within the expanded vermiculite. X-ray diffraction (XRD) was used to investigate the as-synthesized nanoparticles regarding their crystal structure as well as the average diameter of the crystallite. The Rietveld refinement of the X-ray data revealed the formation of a single phase. The XRD data of the investigated samples confirmed the morphological characteristics obtained by TEM. The Mössbauer spectroscopy was used to investigate the as-produced powder samples, at both room and at liquid nitrogen (77 K) temperatures. Analyses of the Mössbauer data provided information regarding the yield of the nanoparticle’s oxidation process, the influence of the surface-coating on the hyperfine parameters and on the content of the magnetic material effectively incorporated within the hosting vermiculite. The Mössbauer data confirmed the phase obtained by the Rietveld refinement of the XRD data. Ferromagnetic resonance (FMR) measurements were also carried out on the as-produced samples, performing temperature variation (100 K to 300 K) experiments for all samples. The FMR data indicate two transition temperatures for the MF samples; being the first one associated to changes on the magnetic ordering of the magnetic nanoparticles, more likely correlated with the blocking temperature, whereas the second one is possible due to the melt of the carried fluid while going through the solid-liquid transition.

Dissertação (mestrado)–Universidade de Brasília, Faculdade UnB Planaltina, Pós-Graduação em Ciência de Materiais, 2014. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2014-12-09T11:07:34Z No. of bitstreams: 1 2014_ElianeGoncalvesdeSiqueira.pdf: 1151936 bytes, checksum: 4f8a66ecf9c2e6e4f6682c8e79efa1d9 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-12-11T14:48:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_ElianeGoncalvesdeSiqueira.pdf: 1151936 bytes, checksum: 4f8a66ecf9c2e6e4f6682c8e79efa1d9 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-12-11T14:48:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_ElianeGoncalvesdeSiqueira.pdf: 1151936 bytes, checksum: 4f8a66ecf9c2e6e4f6682c8e79efa1d9 (MD5) / A síntese de nanopartículas magnéticas de óxido de ferro tem sido intensivamente investigada devido a seu vasto campo de aplicações em separação, regeneração, transporte e marcação de biomoléculas. Neste trabalho, foi explorada a possibilidade de desenvolver uma metodologia para a funcionalização da superfície de nanopartículas magnéticas de óxido de ferro utilizando reações multicompontentes Ugi. As nanopartículas de óxido de ferro foram obtidas pelo método de coprecipitação de soluções aquosas de sais de Fe+2 (usamos apenas solução de Fe II) com adição de uma base. Posteriormente as nanopartículas magnéticas foram recobertas por peptóides através da reação Ugi. As amostras de nanopartículas-peptóides foram caracterizadas por difração de raios-X (DRX), espectroscopia na região do infravermelho, fluorescência de raios-X (EDX) e termogravimetria (TGA). Os resultados revelaram uma estrutura bem ordenada da maioria das nanopartículas magnéticas-peptóides. A estrutura cristalina, bem como o diâmetro médio das nanopartículas sintetizadas foram deduzidas a partir dos padrões de difração de raios X e foi da ordem de 19 a 24nm para as nanopartículas mangnéticas-peptóides funcionalizados. Pela espectroscopia na região do infravermelho evidenciou a incorporação das estruturas do peptóides a nanopartícula magnética. A presença do ferro das nanopartículas foi comprovada por meio de dicromatometria e de Espectroscopia de Energia Dispersiva de Raio-X. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The synthesis of magnetic nanoparticles of iron oxide has been intensively investigated due to their wide range of applications as concentration, separation, regeneration, transport and labeling of biomolecules. In this study, we explored the possibility of developing a methodology for functionalization of magnetic nanoparticles of iron oxide surface using Ugi reaction. The nanoparticles of iron oxide were obtained by coprecipitation of aqueous solutions of Fe+2 salts method (use only solution Fe II) with addition of a base. Subsequently, the magnetic nanoparticles were coated with peptoids via Ugi reaction. Samples of nanoparticles-peptoids were characterized by X-ray diffraction (XRD), infrared spectroscopy, X-ray fluorescence (EDX) and thermogravimetric analysis (TGA). The results revealed a well-ordered from most magnetic nanoparticles-peptoids structure. The crystal structure as well as the average diameter of the synthesized nanoparticles were deduced from the diffraction patterns of X-rays and it was approximately 19-24 nm for nanoparticles functionalized with peptoids. Iinfrared spectroscopy showed the incorporation of the structures of peptoids on magnetic nanoparticle. The presence of iron nanoparticles was confirmed by dicromatometry and energy dispersive spectroscopy X-ray.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Medicina, 2007. / Submitted by Raquel Viana (tempestade_b@hotmail.com) on 2009-11-18T19:00:56Z No. of bitstreams: 1 2007_AdrianaBrugin.pdf: 2862261 bytes, checksum: f7f79d32db2286fff1daf6ff255456f4 (MD5) / Approved for entry into archive by Carolina Campos(carolinacamposmaia@gmail.com) on 2010-02-02T17:59:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_AdrianaBrugin.pdf: 2862261 bytes, checksum: f7f79d32db2286fff1daf6ff255456f4 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-02-02T17:59:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_AdrianaBrugin.pdf: 2862261 bytes, checksum: f7f79d32db2286fff1daf6ff255456f4 (MD5) Previous issue date: 2007 / Materiais nanométricos são aqueles cujo tamanho variam de 1 a 100 nm. Dentre eles, os fluidos magnéticos (FM) são suspensões coloidais estáveis compostas de nanopartículas magnéticas dispersas em líquidos apropriados. FM têm sido alvo de interesse pelas mais variadas áreas, como as biomédicas. Fluido magnético à base de nanopartículas de maghemita, com diâmetro médio de 10nm e recobertas com citrato (MagheCi), foi sintetizado visando utilização biomédica. A fim de avaliar sua biocompatibilidade/toxicidade em sistemas biológicos, a amostra MagheCi foi administrada endovenosa/peritonealmente em camundongos fêmeas Swiss não- isogênicos. Após 6, 12, 24 e 48 horas e 7 dias da administração de MagheCi, testes de viabilidade celular, contagem de leucócitos e análise histológica do fígado, pulmão, baço e rins foram realizados. Além destes, testes de micronúcleo (MN) nos eritrócitos da medula óssea foram feitos 24 e 48 horas e 7 dias após a administração. O teste de viabilidade das células peritoneais não apresentou qualquer alteração significativa. A contagem de leucócitos do sangue realizada para verificar o potencial pró-inflamatório de MagheCi constatou diminuição significativa de leucócitos totais devida à diminuição de linfócitos apenas no tempo de 6 horas. Também foi observada diminuição de monócitos (6 horas e 7 dias). O teste de micronúcleo mostrou, apesar do aumento no número de MN nos eritrócitos normocromáticos (48 horas), total ausência tanto de genotoxicidade nos eritrócitos policromáticos (EPC), quanto de citotoxicidade, esta demonstrada pela não alteração significativa da porcentagem de EPC. A análise histológica mostrou a presença de aglomerados de nanopartículas magnéticas no fígado, pulmão, rins e baço em quase todos os tempos de tratamento e presença de infiltrado inflamatório brando em alguns animais, observação não constatada no baço. Os resultados mostraram que a administração de MagheCi induz apenas alterações brandas e temporárias nos camundongos, sugerindo que pode ser considerada biocompatível com potencial para aplicações biomédicas, como magnetohipertermia e sistemas de entrega de drogas. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Nanostructured materials are defined as materials that present dimensions in the 1 to 100 nm scale. Belonging to this class of materials, magnetic fluids (MF’s) are stable colloidal suspensions composed of magnetic nanoparticles dispersed in appropriated liquids. MF’s have been the focus of interest of several different areas, such as the biomedical area. A MF sample based on citrate-coated maghemite nanoparticles with average diameter of 10nm (MagheCi) was synthesized with biomedical purposes. To evaluate the biocompatibility/ toxicity in biological systems, the MagheCi sample was endovenous/intraperitoneally administrated to non-isogenic, female Swiss mice. Six,12, 24, and 48 hours, and 7 days after MagheCi administration, cell viability tests, leukocytes countig, and histology of the liver, lungs, spleen, and kidneys were performed. Further, micronucleus (MN) tests were performed in bone marrow erythrocytes 24 and 48 hours, and 7 days after MagheCi administration. The viability test did not show any significant alteration. Leukocytes counting may reveal the pro- inflammatory potential, showed decrease of the total leukocyte population due to a decrease of lymphocyte population exclusively in the analysis made 6 hours after MagheCi administration. A decrease on the monocyte population was also observed (6 hours and 7 days). MN tests revealed increase in MN frequency on normochromatic erythrocytes (48 hours) but total absence of genotoxicity in polychromatic erythrocytes (PCE). Further, no significant changes were showed in the PCE percentage evidencing no cytotoxicity in bone marrow cells. Histological analysis showed the presence of magnetic nanoparticles in the liver, lungs, kidneys and spleen tissues during all the experimental time. A slight inflammatory infiltration was also observed in the organs of some animals, but not in the spleen. Data show that the MagheCi sample induced only slight and temporary alterations in mice tissues and organs, suggesting its biocompatibility and potential to be used in biomedical applications, such as magnetohyperthermia and drug delivery systems.