Neste trabalho foram imobilizados nanotubos de carbono de parede simples sobre um eletrodo de ouro policristalino gerando uma camada de nanotubos alinhados verticalmente na superfície do eletrodo. Para isto, foi utilizado um fragmento de DNA (ssDNA tiol-terminado (5-HS-TGG-GGT-TTA-TGG-AAA-TTGGAA-3)) que foi posicionado ao redor do nanotubo de carbono com o procedimento seguinte: 1,0 mg SWCNT funcionalizado foi misturado com 1,0 mL de uma solução de ssDNA de 1,0 &micro;mol L-1, e o ssDNA foi preparado em 0,1 molL-1 de PBS contendo cloreto de sódio a 10% (v / v). Em seguida, a mistura foi sonicada usando uma sonda de ultra-som por 45 min e depois centrifugada a 10000 rpm por 30 min. Finalmente, um eletrodo de Au previamente limpo foi imerso na solução de sobrenadante e monocamadas auto-organizadas (SAM), que consistem de ssDNA/SWCNT foram formadas durante 24 h numa sala refrigerada a 4 &deg;C. As características morfológicas dos eletrodos foram determinadas por microscopia de força atômica, observando-se o alinhamento vertical, que alterou a rugosidade do eletrodo de 1,95 nm para 47,5 nm, com a altura média dos SWCNTs de 260,3 nm, com um desvio padrão relativo de 19,9%. O comportamento eletroquímico do eletrodo de ouro modificado com o hibrido ssDNA/SWCNT foi caracterizado utilizando voltametria cíclica em meio de Na2SO4 0,1 mol L-1 contendo K3Fe(CN)6 5,0 mmol L-1, com velocidade de varredura de potencial de 50 mVs-1. Observou-se que a reversibilidade do par redox Fe(CN)63-/Fe(CN)64- é maior para o eletrodo modificado com ssDNA/SWCNT (&Delta;Epico= 80 mV) quando comparado ao eletrodo de Au (&Delta;Epico = 115 mV). A modificação proporcionou uma resposta mais eletrocatalítica com um deslocamento de 43 mV para valores menos positivos do potencial de oxidação do Fe(CN)63-. A oxidação no eletrodo de Au/ssDNA/SWCNTs ocorre em +417 mV e no eletrodo de Au em +460 mV. Este aumento de reversibilidade foi quantificado por espectroscopia eletroquímica de impedância faradaica, onde se encontrou os valores de constantes de velocidade de 7.56 &times; 10-5 cm s-1 para o eletrodo modificado e apenas 3,36 &times; 10-5 cm s-1 para o de ouro puro. O efeito da modificação da superfície Au com o nanohíbrido ssDNA / SWCNT na oxidação do bisfenol-A (BPA) foi avaliado em Na2SO4 0,1 mol L-1, pH 6,0, contendo 100 &micro;mol L-1 de BPA por voltametria cíclica a 50 mV s-1. Observou-se um processo de oxidação com um pico voltamétrico anódico num valor de potencial de 510 mV. Este processo de oxidação está relacionado com a eletro-oxidação de BPA para íons fenoxeno. O processo ocorreu em um potencial menos positivo do que o valor observado para o eletrodo de Au não modificado, ou seja 720 mV. Além disso, o processo oxidativo referente à superfície modificada mostrou-se mais catalítico, proporcionando um aumento do pico de oxidação de 163%. <br /> Para a metodologia analítica, procurou-se se maximizar o sinal analítico da técnica de voltametria de pulso diferencial, DPV, assim a resposta para o eletrodo de Au/ssDNA/SWCNT foi estudada em relação ao pH, salto de potenciais e a amplitude de pulso. Os valores ótimos encontrados foram 6,0, 2 mV e 50 mV, respectivamente. Nestas condições o eletrodo de Au/ssDNA/SWCNT foi aplicado para a determinação de BPA em uma solução de Na2SO4 0,1 mol L-1, pH 6,0. A resposta analítica tem um comportamento linear na faixa entre 1,0 - 4,5 &micro;mol L-1, de acordo com a seguinte equação: I (&micro;A) = 0.019 (&micro;A) + 5.82 (&micro;A/ &micro;molL-1) [BPA], com um coeficiente de correlação de 0,996 (n = 10) e um limite de detecção (LOD) de 11,0 nmol L-1 (2,51 &micro;g L-1) determinado de acordo com as recomendações da IUPAC. O valor obtido é menor que aqueles disponíveis na literatura. / In the present work, single-walled carbon nanotubes (SWCNT) were immobilized over top a polycrystalline gold electrode. This immobilization assembled a layer of vertically aligned nanotubes on the electrode surface. For this purpose, it was used a DNA probe (ssDNA thiolated (HS-5-TGG-TTA-TGG-GGT-AAA-TTGGAA-3)) that has been used to wrap the carbon nanotube as the following procedure: 1.0 mg of functionalized SWCNT was mixed with 1.0 mL of 1.0 &micro;mol L-1 of a ssDNA solution prepared in 0.1 mol L-1 of PBS containing 10% (v/v) of sodium chloride. Next, the mixture was sonicated using an ultrasonic horn probe and then centrifuged at 10000 rpm; each process took 45 min. Finally, a previously cleaned Au electrode was immersed in the supernatant solution. Self-assembled monolayers (SAMs) consisting of ssDNA/SWCNT were formed after 24 h in a refrigerated room at 4 &deg;C. The morphological characteristics of the electrodes were determined using atomic force microscopy. It was observed that the vertical alignment increased the electrode surface roughness of 1.95 nm to 47.5 nm. The average height of the SWCNT was calculated at 260.3 nm, with a relative standard deviation of 19.9%. The electrochemical behavior of gold electrode modified with the ssDNA/SWCNT hybrid was characterized using cyclic voltammetry (CV) in 0.1 mol L-1 of Na2SO4 containing 5.0 mmol L-1 of [K3Fe(CN)6], with a scan rate of 50 mVs-1. It was observed that the reversibility of the redox couple Fe(CN)63-/Fe(CN)64- decreased using the electrode modified with ssDNA/SWCNT (&Delta;Epeak = 80 mV), when compared with the Au electrode (&Delta;Epeak = 115 mV). The modification provided an electrocatalytic response with a shift of 43 mV to less positive values on the Fe(CN)63- oxidation potential value. The oxidation on the Au/ssDNA/SWCNT electrode occurs at +417 mV and the Au electrode at +460 mV. This improvement on the reversibility was quantified using the electrochemical impedance spectroscopy, in which it was observed an apparent constant rate at 7.56 x 10-5 cm s-1 for the modified electrode and 3.36 x 10-5 cm s-1 for pure gold. The effect of the modification of the Au surface with the nanohybrid ssDNA/SWCNT on the bisphenol A (BPA) oxidation was evaluated 0.1 mol L-1 of Na2SO4 (pH 6.0) containing 100 &micro;mol L-1 of BPA. The system was evaluated using CV at 50 mV s-1. The CV experiments showed an oxidation process with an anodic peak potential at 510 mV. This oxidation process is attributed to the electro-oxidation of the BPA forming the fenoxene ions. The process occurred at a less positive potential value when compared with the unmodified Au electrode, i.e. 720 mV. Moreover, surface modified with the nanohybrid presented more catalytic providing an increase of 163% on the oxidation current peak. For the analytical methodology, the analytical signal was maximized. For this, the differential pulse voltammetry (DPV) parameters such as: pulse amplitude and step potential and pH were optimized. The optimum values found were pH at 6.0, pulse amplitude at 50 mV and step potential at 2 mV. In these conditions, the Au/ssDNA/SWCNT electrode was applied for the BPA determination in 0.1 mol L-1 of Na2SO4. The analytical response showed a linear relationship in a range from 1.0 to 4.5 &micro;mol L-1, in accordance with the following equation: I (&micro;A) = 0.019 (&micro;A) + 5.82 (&micro;A / &micro;mol L-1) [BPA ], with a correlation coefficient of 0.996 (n = 10). The limit of detection (LOD) of 11.0 nmol L-1 (2.51 &micro;g L-1) was determined in accordance with the IUPAC recommendations. The obtained value is smaller than those available in the literature.

Neste trabalho foi desenvolvido um sistema de pré-concentração em fase sólida de íons urânio acoplado ―on-line‖ à espectrofotometria. O método baseia-se na pré-concentração de urânio sobre nanotubo de carbono oxidado com ácido nítrico, com posterior eluição com ácido clorídrico 0,32 mol L-1 e reação com arsenazo III, sendo a absorbância do complexo monitorada em 650 nm. A triagem dos fatores pertinentes ao sistema foi efetuada por meio de planejamento fatorial de dois níveis, enquanto que a otimização foi realizada usando planejamento Doehlert. As condições otimizadas foram: pH da amostra (3,75); concentração do tampão (6,80x10 -3 mol L-1); concentração do arsenazo III (0,08% m/v); concentração do eluente (0,32 mol L-1); tipo de eluente (HCl) e vazão de pré-concentração (7,20 mL min-1). Para o estudo de interferentes realizou-se a determinação de urânio por meio de soluções binárias nas seguintes proporções, 1:1; 1:10; 1:100 (m/m), analito/interferente, respectivamente. Os íons de estudo foram: Th4+, Mn2+, Ni2+, Co2+, Cu2+, Fe3+, Cr3+, Cd2+, Zn2+, Pb2+, sendo que os dois últimos apresentaram interferência na proporção de 1:10. A precisão (n=10) foi avaliada para padrões de 10,0 e 100,0 μg L-1 rendendo desvios padrão relativos de 3,27 e 2,56%, respectivamente. O método apresentou fator de pré-concentração de 228 vezes e respectivos limites de detecção e quantificação de 0,21 e 0,7 μg L-1. A exatidão do método foi avaliada a partir da análise de amostras de água de diferentes fontes, bem como água do mar simulada. / In this work a solid phase preconcentration system of uranium on-line coupled to spectrophotometry was developed. The method is based on preconcentration of uranium on carbon nanotube oxidized with nitric acid, with further elution with 0.32 mol L-1 hydrochloric acid and reaction with Arsenazo III, being the absorbance of the complex monitored at 650 nm. The screening of the factors relevant to the system was carried out from two level factorial design while the optimization was performed using Doehlert design. The following conditions were optimized: sample pH (3.75), buffer concentration (6.8x10-3 mol L-1), Arsenazo III concentration (0.08% w/v) concentration eluent (0.32 mol L-1), type of eluent (HCl) and preconcentration flow rate (7.2 mL min-1). For the study of interfering held the determination of uranium by means of binary solutions in the following ratios, 1:1; 1:10; 1:100 (m/m) analyte/interferent, respectively. The ions study were: Th4+, Mn2+, Ni2+, Co2+, Cu2+, Fe3+, Cr3+, Cd2+, Zn2+, Pb2+, where the two latter showed interference in the 1:10 proportion. The precision (n=10) was evaluated for the standards 10.0 and 100.0 μg L-1 yielding relative standard deviations of 3.27 and 2.56%, respectively. The method presented preconcentration factor of 228 and respective detection and quantification limits of 0.21 and 0.7 μg L-1. The accuracy of the method was assessed from analysis of water samples from different sources as well as simulated seawater. / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq

Orientador: Ana Paula Rosifini Alves Claro / Coorientador: Maria Cristina Rosifini Alves Rezende / Banca: Roberto Zenhei Nakazato / Banca: Estevão Tomomitsu Kimpara / Banca: Cecilia Amelia de Carvalho Zagaglia / Resumo: Titânio CP e a liga Ti6Al4V são amplamente empregados na fabricação de componentes para aplicações biomédicas. No entanto, estes materiais podem causar problemas de saúde em função da liberação de íons metálicos citotóxicos e reabsorção do osso adjacente devido a grande diferença entre o modulo de elasticidade do material e osso. Esses fatores têm levado ao desenvolvimento de novas ligas de titânio e também de novas técnicas de modificação de superfície. Amostras da liga experimental Ti-30Ta na forma de discos com 13 mm de diâmetro e 3 mm de espessura foram empregadas nesse estudo. O processo de anodização foi realizado sob tensão de 15V, 25V e 35V e tempos de 20 e 40 min em eletrólito formado por HF/H2SO4 com adição de dimetil sulfóxido (DMSO). A calcinação das amostras foi realizada a 530ºC durante 3 h. As superfícies foram avaliadas empregando-se MEV-FEG, EDS e a molhabilidade avaliada com ângulo de contato. Todas as condições avaliadas apresentam superfície hidrofílica. Nanotubos de Ti-30Ta foram obtidos na condição 35V-40 mim apresentado 100 nm de comprimento e 80-100 nm de diâmetro. A biocompatibilidade da liga Ti-30Ta com nanotubos foi avaliada após 24 e 72 horas de cultura celular com fibroblastos dérmicos humanos (HDF, neonatal). A adesão e proliferação celular, viabilidade, organização do citoesqueleto e morfologia celular foram investigadas por meio de imagens de microscópio de fluorescência, ensaios bioquímicos e MEV-FEG. Análise celular demonstrou aumento significativo na adesão e proliferação celular, viavilidade, alongamento e produção de matriz extracelular de fibroblastos na superfície da liga Ti-30Ta com nanotubos após 72 horas de cultura celular... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In the last years, titanium and theirs alloys have been used in dental applications due their excellent properties such as corrosion resistance and biocompatibility. However, these materials are considered bioinerts and due to your poor physiological integration that may result in fibrous encapsulation and further biomaterial rejection. Ti-30Ta alloys, for use in biomedical applications are the subject of this research. The aim is to discover optimal alloy proportions for tissue-like mechanical properties and improved biocompatibility. Of the alloys tested, 30% Ta with Ti exhibits favorable properties including a low elastic modulus, improved strain-resistance and increased elongation to failure. Recent studies have identified strong correlations between anodized metals and the production of highly biomimetic nanoscale topographies. These surfaces provide an interface of enhanced biocompatibility that exhibits a high degree of oxidation and surface energy. In this study, the mechanical substrate and topographical surface properties of anodized Ti-30Ta alloy were investigated using scanning electron microscopy (SEM), energydispersive spectroscopy (EDS) and contact angle measurement. The anodization process was performed in an electrolyte solution containing HF (48%) and H2SO4 (98%) in the volumetric ratios 1:9 with the addition of 5% dimethyl sulfóxido (DMSO) at 15V, 25V and 35V for 20 and 40 min, producing a nanotube architecture when anodized at 35V for 40 min. Human dermal fibroblasts (HDF, neonatal) were utilized to evaluate the biocompatibility of Ti-30Ta nanotubes after 24 and 72 hours of culture. Cellular adhesion, proliferation, viability, cytoskeletal organization and morphology were investigated using fluorescence microscope imaging, biochemical assay and SEM imaging respectively... (Complete abstract click eletronic access below) / Doutor

Neste trabalho foram imobilizados nanotubos de carbono de parede simples sobre um eletrodo de ouro policristalino gerando uma camada de nanotubos alinhados verticalmente na superfície do eletrodo. Para isto, foi utilizado um fragmento de DNA (ssDNA tiol-terminado (5-HS-TGG-GGT-TTA-TGG-AAA-TTGGAA-3)) que foi posicionado ao redor do nanotubo de carbono com o procedimento seguinte: 1,0 mg SWCNT funcionalizado foi misturado com 1,0 mL de uma solução de ssDNA de 1,0 &micro;mol L-1, e o ssDNA foi preparado em 0,1 molL-1 de PBS contendo cloreto de sódio a 10% (v / v). Em seguida, a mistura foi sonicada usando uma sonda de ultra-som por 45 min e depois centrifugada a 10000 rpm por 30 min. Finalmente, um eletrodo de Au previamente limpo foi imerso na solução de sobrenadante e monocamadas auto-organizadas (SAM), que consistem de ssDNA/SWCNT foram formadas durante 24 h numa sala refrigerada a 4 &deg;C. As características morfológicas dos eletrodos foram determinadas por microscopia de força atômica, observando-se o alinhamento vertical, que alterou a rugosidade do eletrodo de 1,95 nm para 47,5 nm, com a altura média dos SWCNTs de 260,3 nm, com um desvio padrão relativo de 19,9%. O comportamento eletroquímico do eletrodo de ouro modificado com o hibrido ssDNA/SWCNT foi caracterizado utilizando voltametria cíclica em meio de Na2SO4 0,1 mol L-1 contendo K3Fe(CN)6 5,0 mmol L-1, com velocidade de varredura de potencial de 50 mVs-1. Observou-se que a reversibilidade do par redox Fe(CN)63-/Fe(CN)64- é maior para o eletrodo modificado com ssDNA/SWCNT (&Delta;Epico= 80 mV) quando comparado ao eletrodo de Au (&Delta;Epico = 115 mV). A modificação proporcionou uma resposta mais eletrocatalítica com um deslocamento de 43 mV para valores menos positivos do potencial de oxidação do Fe(CN)63-. A oxidação no eletrodo de Au/ssDNA/SWCNTs ocorre em +417 mV e no eletrodo de Au em +460 mV. Este aumento de reversibilidade foi quantificado por espectroscopia eletroquímica de impedância faradaica, onde se encontrou os valores de constantes de velocidade de 7.56 &times; 10-5 cm s-1 para o eletrodo modificado e apenas 3,36 &times; 10-5 cm s-1 para o de ouro puro. O efeito da modificação da superfície Au com o nanohíbrido ssDNA / SWCNT na oxidação do bisfenol-A (BPA) foi avaliado em Na2SO4 0,1 mol L-1, pH 6,0, contendo 100 &micro;mol L-1 de BPA por voltametria cíclica a 50 mV s-1. Observou-se um processo de oxidação com um pico voltamétrico anódico num valor de potencial de 510 mV. Este processo de oxidação está relacionado com a eletro-oxidação de BPA para íons fenoxeno. O processo ocorreu em um potencial menos positivo do que o valor observado para o eletrodo de Au não modificado, ou seja 720 mV. Além disso, o processo oxidativo referente à superfície modificada mostrou-se mais catalítico, proporcionando um aumento do pico de oxidação de 163%. <br /> Para a metodologia analítica, procurou-se se maximizar o sinal analítico da técnica de voltametria de pulso diferencial, DPV, assim a resposta para o eletrodo de Au/ssDNA/SWCNT foi estudada em relação ao pH, salto de potenciais e a amplitude de pulso. Os valores ótimos encontrados foram 6,0, 2 mV e 50 mV, respectivamente. Nestas condições o eletrodo de Au/ssDNA/SWCNT foi aplicado para a determinação de BPA em uma solução de Na2SO4 0,1 mol L-1, pH 6,0. A resposta analítica tem um comportamento linear na faixa entre 1,0 - 4,5 &micro;mol L-1, de acordo com a seguinte equação: I (&micro;A) = 0.019 (&micro;A) + 5.82 (&micro;A/ &micro;molL-1) [BPA], com um coeficiente de correlação de 0,996 (n = 10) e um limite de detecção (LOD) de 11,0 nmol L-1 (2,51 &micro;g L-1) determinado de acordo com as recomendações da IUPAC. O valor obtido é menor que aqueles disponíveis na literatura. / In the present work, single-walled carbon nanotubes (SWCNT) were immobilized over top a polycrystalline gold electrode. This immobilization assembled a layer of vertically aligned nanotubes on the electrode surface. For this purpose, it was used a DNA probe (ssDNA thiolated (HS-5-TGG-TTA-TGG-GGT-AAA-TTGGAA-3)) that has been used to wrap the carbon nanotube as the following procedure: 1.0 mg of functionalized SWCNT was mixed with 1.0 mL of 1.0 &micro;mol L-1 of a ssDNA solution prepared in 0.1 mol L-1 of PBS containing 10% (v/v) of sodium chloride. Next, the mixture was sonicated using an ultrasonic horn probe and then centrifuged at 10000 rpm; each process took 45 min. Finally, a previously cleaned Au electrode was immersed in the supernatant solution. Self-assembled monolayers (SAMs) consisting of ssDNA/SWCNT were formed after 24 h in a refrigerated room at 4 &deg;C. The morphological characteristics of the electrodes were determined using atomic force microscopy. It was observed that the vertical alignment increased the electrode surface roughness of 1.95 nm to 47.5 nm. The average height of the SWCNT was calculated at 260.3 nm, with a relative standard deviation of 19.9%. The electrochemical behavior of gold electrode modified with the ssDNA/SWCNT hybrid was characterized using cyclic voltammetry (CV) in 0.1 mol L-1 of Na2SO4 containing 5.0 mmol L-1 of [K3Fe(CN)6], with a scan rate of 50 mVs-1. It was observed that the reversibility of the redox couple Fe(CN)63-/Fe(CN)64- decreased using the electrode modified with ssDNA/SWCNT (&Delta;Epeak = 80 mV), when compared with the Au electrode (&Delta;Epeak = 115 mV). The modification provided an electrocatalytic response with a shift of 43 mV to less positive values on the Fe(CN)63- oxidation potential value. The oxidation on the Au/ssDNA/SWCNT electrode occurs at +417 mV and the Au electrode at +460 mV. This improvement on the reversibility was quantified using the electrochemical impedance spectroscopy, in which it was observed an apparent constant rate at 7.56 x 10-5 cm s-1 for the modified electrode and 3.36 x 10-5 cm s-1 for pure gold. The effect of the modification of the Au surface with the nanohybrid ssDNA/SWCNT on the bisphenol A (BPA) oxidation was evaluated 0.1 mol L-1 of Na2SO4 (pH 6.0) containing 100 &micro;mol L-1 of BPA. The system was evaluated using CV at 50 mV s-1. The CV experiments showed an oxidation process with an anodic peak potential at 510 mV. This oxidation process is attributed to the electro-oxidation of the BPA forming the fenoxene ions. The process occurred at a less positive potential value when compared with the unmodified Au electrode, i.e. 720 mV. Moreover, surface modified with the nanohybrid presented more catalytic providing an increase of 163% on the oxidation current peak. For the analytical methodology, the analytical signal was maximized. For this, the differential pulse voltammetry (DPV) parameters such as: pulse amplitude and step potential and pH were optimized. The optimum values found were pH at 6.0, pulse amplitude at 50 mV and step potential at 2 mV. In these conditions, the Au/ssDNA/SWCNT electrode was applied for the BPA determination in 0.1 mol L-1 of Na2SO4. The analytical response showed a linear relationship in a range from 1.0 to 4.5 &micro;mol L-1, in accordance with the following equation: I (&micro;A) = 0.019 (&micro;A) + 5.82 (&micro;A / &micro;mol L-1) [BPA ], with a correlation coefficient of 0.996 (n = 10). The limit of detection (LOD) of 11.0 nmol L-1 (2.51 &micro;g L-1) was determined in accordance with the IUPAC recommendations. The obtained value is smaller than those available in the literature.

Tese de mestrado integrado. Engenharia Química. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Orientador: Luiz Eduardo de Angelo Sanchez / Banca: Vicente Luiz Scalon / Banca: Anselmo Eduardo Diniz / Resumo: Devido à dificuldade de penetração do fluido de corte na região de contato entre o cavaco e a ferramenta, principalmente na zona de aderência, tem-se procurado alternativas para melhorar a lubrificação e refrigeração nesta região. Dentro deste contexto, surgiu a confecção de textura da ferramenta de corte, em sua superfície de saída, cujo objetivo inclui a maior penetração e retenção do fluido nos locais onde se localizam as maiores temperaturas e tensões sobre a ferramenta de corte. Como efeito, a textura também é capaz de reduzir a área real de contato entre cavaco e ferramenta, possibilitando a diminuição da aderência entre eles e, como conseqüência, a minimização da força de usinagem. Vários trabalhos apontam para a aplicação das texturas como micro reservatórios de fluido de corte ou lubrificante, em estado sólido ou líquido. A propriedade de "armazenamento" que as texturas apresentam pode ser explorada não somente para o retenção de lubrificantes ou detritos, mas pode agrupar materiais com alta condutividade térmica, ponto esse ainda não explorado. Micro ranhuras com maiores profundidades podem ser efetivas para o armazenamento de materiais que promovam alta condutividade térmica na interface de contato cavaco-ferramenta. Um material que poderia facilmente ser depositado em micro ranhuras com o intuito de promover uma melhor dissipação térmica seria os nanotubos de carbono, o qual tem uma condutividade térmica incomum dentre os materiais, medindo de 2000 a 6000 W/m.K co... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Due to the difficulty of penetration of the cutting fluid in the region of contact between the chip and the tool, especially in the sticking zone, alternatives have been sought to improve lubrication and cooling in this region. In this context, the texture of the cutting tool was created on rake face, whose objective includes the greater penetration and retention of the fluid in the places where the highest temperatures and stresses are located on the cutting tool. As a result, the texture is also able to reduce the actual area of contact between chip and tool, allowing the reduction of the adhesion between them and, as a consequence, the minimization of the machining force. Several studies point to the application of textures as micro-reservoirs of cutting fluid or lubricant, in solid or liquid state. The "storage" property that the textures present can be exploited not only for the retention of lubricants or debris, but it can group materials with high thermal conductivity, a point not yet explored. Micro grooves with greater depths may be effective for storing materials that promote high thermal conductivity at the chip-tool interface. A material that could easily be deposited in micro grooves in order to promote a better thermal dissipation would be the carbon nanotubes, which has an unusual thermal conductivity among the materials, measuring from 2000 to 6000 W / mK considering a single nanotube of carbon. In the middle, the objective of this work is focused on the textu... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Ramon Kaneno / Resumo: A nanomedicina é o ramo da nanotecnologia que investiga a aplicação de novos materiais para a área medica e biomédica. Os nanotubos de carbono (CNT) são conhecidos pela sua aplicação em diversas áreas de pesquisas, como nos campos óptico e eletrônico. No campo biomédico, os CNT podem auxiliar no diagnóstico e tratamento de doenças, como por exemplo: no desenvolvimento de novos biossensores e entrega controlada de drogas às células doentes. Neste cenário, apresentamos uma revisão literária dos CNT aplicados na área biomédica, demonstrando os principais avanços e enfatizando seu potencial de uso como nanocarreador de agentes antineoplásicos para células tumorais. Na sequência, apresentamos os dados experimentais de um estudo em que CNT foram modificados para transportar paclitaxel (PTX) mimetizados com anticorpos anti-PSMA para endereça-los as células de câncer prostático humano. Nossos resultados demonstram a eficiência da metodologia empregada para a incorporação de paclitaxel nos CNT, bem como para o revestimento com anticorpos monoclonais. Mais importante foi a observação de que a preparação final contendo PTX e o anticorpo anti-PSMA (CNT-PTX-Ab) mostrou-se mais eficiente que o PTX puro em atacar células tumorais LNCaP. Ao final, apresentamos os dados de um estudo adicional em que os CNT carregados com PTX foram submetidos com glicose. Considerando que células tumorais apresentam metabolismo mais elevado que as células normais hipostenizamos que o açúcar po... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Mestre

Esta Tesis Doctoral aporta una visión del diseño, construcción y operación de electrodos de contacto sólido selectivos de iones (SC-ISEs) basados en nanotubos de carbono de pared múltiple (MWCNTs). Se logra incorporar con éxito MWCNTs como elemento transductor ion-electrón en SC-ISEs. Adicionalmente, se desarrollan nuevos materiales híbridos para la determinación de iones, donde el receptor se encuentra anclado tanto de forma covalente como no covalentes a los MWCNTs. Y finalmente, se introduce una nueva matriz polimérica basada en poli vinil butiral como alternativa a las matrices convencionales basadas en cloruro de polivinilo. / This Doctoral Thesis intends to provide an insight into the design, construction and operation of solid contact ion-selective electrodes (SC-ISEs) based on multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs). MWCNTs are used as effective ion-to-electron transducers for SC-ISEs. Additionally, new hybrid materials with the receptor covalent and non-covalent linked to the MWCNTs have been developed for determination of ions. And finally, new polymeric matrix based on poly vinyl butyral is introduced as an alternative to conventional matrixes based on poly(vinyl chloride).

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-07-06Bitstream added on 2014-06-13T18:31:00Z : No. of bitstreams: 1 pereira_ac_me_guara.pdf: 1301531 bytes, checksum: bc9fd4753c17ea915b6f6ca3419e26a1 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / As resinas polibenzoxazinas constituem uma nova classe de resinas fenólicas termorrígidas que surgiram nas últimas décadas, superando as propriedades das tradicionais resinas epóxi e fenólicas aplicadas na indústria aeroespacial. A incorporação de baixa concentração em massa de nanotubo de carbono (NTC) em matrizes poliméricas pode produzir materiais estruturais com propriedades superiores. Nesse sentido, o presente trabalho tem como objetivo a preparação de compósitos nanoestruturados de resina benzoxazina/NTC, bem como o estudo da cinética de cura da resina benzoxazina e de seus compósitos nanoestruturados. Além disso, objetiva-se, ainda, a caracterização térmica da resina benzoxazina curada e de seus compósitos nanoestruturados também curados pelo mesmo ciclo de cura. O estudo da cinética de cura foi realizado por meio da técnica de calorimetria exploratória diferencial (DSC) sob condições não-isotérmicas (dinâmicas). A caracterização térmica foi realizada por meio do uso de termogravimetria, da análise dinâmico-mecânica, da análise termomecânica, do DSC e por análises de espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier e microscopia eletrônica de varredura. A partir destas análises, concluiu-se, de maneira geral, que os nanotubos de carbono agem como catalisadores da cura da matriz de benzoxazina sem afetar suas temperaturas iniciais e finais de polimerização. A adição de NTC não modifica a estabilidade térmica da resina benzoxazina e nem a temperatura de transição vítrea (Tg) dos compósitos nanoestruturados, com exceção da adição de 0,1% em massa de NTC na matriz polimérica que gera um aumento na Tg / Polibenzoxazine resins are a new class of thermosetting phenolic resins that have emerged in recent decades, overcoming the traditional properties of epoxy and phenolic resins applied in the aerospace industry. The addition of small amount of carbon nanotube in polymeric matrices can produce superior structural materials. Thus, this work aims to prepare nanostructured composite benzoxazine resin/NTC as well the study of the cure kinetic of neat benzoxazine resin and their nanostructured composites produced. Moreover, the objective is also the thermal characterization of cured neat benzoxazine resin and their composites nanostructured also cured by the same cure cycle. The study of cure kinetics was performed using the technique of differential scanning calorimetry (DSC) under non-isothermal (dynamic). The thermal characterization was performed by using thermogravimetry, dynamic mechanical analysis, thermomechanical analysis, DSC analysis and infrared spectroscopy with Fourier transformed and scanning electron microscopy. From these tests, it can be concluded, in general, that the carbon nanotubes act as catalysts for curing the benzoxazine matrix without affecting the initial and final temperatures of polymerization. The addition of CNT does not change neither the thermal stability of the benzoxazine resin nor the glass transition temperature (Tg) of nanostructured composites, except for the addition of 0.1 wt% of CNT in polymer matrix that generates a slight increase in Tg

Memoria para optar al título de Químico / Los octilfenoles son los precursores sintéticos de los octilfenoles etoxilados, compuestos comerciales que pueden tener desde 1 a 40 grupos etoxilatos y son utilizados en la preparación de diversos compuestos. Su principal uso sin duda alguna está en la fabricación de detergentes domésticos e industriales. Los octilfenoles etoxilados pueden encontrarse en aguas de desechos industriales, y llegar así a ríos y sedimentos, zonas en las cuales pueden sufrir degradación aeróbica y anaeróbica. Los octilfenoles son catalogados como disruptores endocrinos, esto puede conducir a alternaciones de la función hormonal normal en las personas y variar el estado fisiológico en la fauna. Por ejemplo, se puede generar complicaciones en el desarrollo testicular, una disminución de la producción de esperma, o generar cáncer de próstata, así como la feminización y hermafroditismo en la fauna. La técnica propuesta en este estudio consiste en la extracción de octilfenoles y sus etoxilados, usando un disco rotatorio de teflón cubierto con una fase de PDMS, en una de sus superficies el cual se compara con un disco rotatorio de teflón cubierto con una fase dual PDMS-nanotubos de carbono. Este procedimiento se conoce como extracción por sorción en disco rotatorio (RDSE). En primer lugar, en este estudio se implementó un método cromatográfico de determinación de los siguientes analitos octilfenol (OP), tert- octilfenol (t-OP) y octilfenol etoxilato (OP-Et) por GC-MS, el cual posee un límite de detección de 0,02 mg/L para OP, 0,57 mg/L para t-OP y 0,42 mg/L para OP-Et. En cuanto a la sensibilidad del método el t-OP es el analito que produce una señal menos sensible, seguido de OP-Et, siendo el OP el compuesto que origina mayor sensibilidad. La repetibilidad del método tiene un coeficiente de variación de aproximadamente un 17% en OP, 13% en t-OP, mientras que para OP-Et es de aproximadamente un 21%. Se estudiaron las siguientes variables, tiempo, cantidad de polidimetilsiloxano comercial y polidimetilsiloxano sintético, cantidad en masa de nanotubos de carbono cortos de diámetro externo 10-30 nm, temperatura y cantidad de metanol. Los resultados demuestran que la incorporación de nanotubos en la fase de PDMS no genera una mejora significativa a la extracción de los compuestos.