Resumo: Cintiladores são compostos capazes de absorver radiações de alta energia e convertê-las eficientemente em radiação UV e visível. Nas últimas décadas, avanços signficativos na eletrônica de detecção foram feitos, mas o luminóforo continua sendo o foco principal no que diz respeito ao mecanismo e desenvolvimento de novos materiais. Além disso, há uma demanda para o desenvolvimento de novos materiais em diferentes conformações, principalmente filmes, capazes de funcionar com desempenho semelhante a cerâmicas e monocristais. Para tanto, surge a necessidade de estudar o comportamento de parâmetros estruturais e espectroscópicos envolvendo a luminescência e cintilação de materiais. O objetivo desse trabalho é a obtenção de parâmetros espectroscópicos teóricos e experiementais do cintilador Gd2O2S:Ce3+,Pr3+; a fim de compreender a evolução dos parâmetros de eficiência com a conformação, cristalinidade, estrutura, concentração de dopantes e características da matriz. Para tanto, foram estudados aspectos teóricos e experimentais dos compostos Gd2O2S nominalmente puro, Gd2O2S:Ce3+, Gd2O2S:Pr3+ e o Gd2O2S:Ce3+,Pr3+ em várias concentrações dos dopantes. Em princípio foi obtido o precursor hidroxicarbonato de gadolínio Gd(OH)CO3.H2O pela decomposição térmica da uréia, resultanto em partículas esféricas com diâmetro de aproximadamente 100 nm. O precurssor foi sulfurizado em diversas condições para obtenção do oxissulfeto. Para a obtenção do oxissulfeto nominalmente puro e o Gd2O2S:Pr3+ os precursores foram tratados a 750°C/780°C por duas horas em cada temperatura com atmosfera dinâmica de argônio. Os produtos obtidos passaram por mais um tratamento térmico, isto é, a 900°C em atmosfera de mistura verde (H2/N2; 3/97 %) por quatro horas. As amostras dopadas com Ce3+ foram obtidas com tratramentos semelhantes, mas em atmosfera de SO2, a fim... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Scintillators are materials which can absorb ionizant radiation and convert it in an efficient way into UV or visible light. In the past two decades, impressive advances in the technology of direct detection have been made, but the phosphor in certain detectors still plays a major role in what concern behavior, mechanism and development of new materials. In this way, there is an increasingly demand for the development of new materials of different nature (films, powders, crystals, ceramics, glasses), and the analyses of how efficiency parameters of luminescence and scintillation changes the performance. The aim of this work is the study of spectroscopy parameters, both theoretical and experimental of the Gd2O2S:Ce3+,Pr3+ scintillator, to understand its evolution with preparation conditions, crystallinity, particle size, dopant concentration and nature of the matrix. Gadolinium oxysulfide samples were obtained from the sulfidization of gadolinium basic carbonate. Pr3+-doped samples were fired at 750/780°C for two hours in each temperature under continuous flow of argon. Afterwards, the obtained product is fired at 900°C for four hours under H2/N2 (3/97%) atmosphere. Ce3+-doped samples were fired in the same conditions, but with a continuous flow of SO2, in order to avoid Ce3+ oxidation. All samples were analyzed by powder X-ray diffraction (XRD), FT-IR spectroscopy, diffuse reflectance (DR) and photoluminescence spectroscopy (PLS). From the spectroscopy data the location of energy levels and assembly of band structure in Gd2O2S samples were investigated. Band gaps, phonon energies, quantum yields and life times were obtained for each class of compound, and its behavior with dopant concentration analyzed. Theoretical calculations were made to evaluate the perturbation of a chemical environment into monoelectronic systems using a second-order variationally parturbative method... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Marian Rosaly Davolos / Coorientador: Jean-Jacques De Groote / Banca: Sidnei José Lima Ribeiro / Banca: Carlos Frederico de Oliveira Graeff / Banca: Alfredo Mayall Simas / Banca: Herenilton Paulino Oliveira / Doutor

Orientador: Hebe de las Mercedes Villullas / Banca: Elisabete Inacio Santiago / Banca: Antonio Carlos Dias Ângelo / Resumo: Com o intuito de preparar nanopartículas de PtFe em estado coloidal utilizando-se como metodologia de preparação a síntese em microemulsões, foi estudado o comportamento das fases do sistema pseudo-ternário dioctil-sulfosuccinato de sódio (AOT) + n-butanol/n-heptano/ água construindo-se o diagrama de fases do sistema, com uma razão em massa de AOT/n-butanol = 2. O sistema mostra uma vasta região de formação de microemulsões. A variação da condutividade elétrica em função da composição do sistema mostrou que as transições entre microemulsões w/o e o/w ocorrem sem que aconteça a separação de fases. O sistema pseudo-ternário foi utilizado na síntese de nanopartículas de PtFe 70:30 suportadas sobre carbono. Os resultados mostram que a presença do n-butanol na microemulsão permite preparar nanopartículas de PtFe com maior quantidade de ferro do que as preparadas na microemulsão sem o co-surfactante, mantendose o tamanho médio e a distribuição de tamanhos das partículas, sem a utilização de surfactantes funcionalizados e/ou de atmosferas inertes. Nanopartículas de PtFe com diferentes composições foram preparadas pelo método de microemulsão, e posteriormente, foram suportadas sobre pó de carbono. Os catalisadores de PtFe/C obtidos são monodispersos e possuem tamanhos médios de partícula de ~3,0 nm. O parâmetro de rede dos catalisadores varia linearmente com a composição dos catalisadores até uma composição de 50% em átomos Fe. O estudo da atividade eletrocatalítica para a reação de redução de oxigênio foi realizado em soluções de H2SO4 saturadas com O2, utilizando a técnica de eletrodo de disco rotatório. Tanto a atividade catalítica para a reação de redução de oxigênio quanto a tolerância ao metanol mostraram-se dependentes da composição, sendo em todos os casos superiores às de amostras de Pt/C comercial. Com fins comparativos... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Aiming to prepare colloidal PtFe nanoparticles in microemulsions, the phase diagram of the pseudo-ternary system bis(2-ethylhexyl)sulfosuccinate (AOT)+nbutanol/ n-heptane/water was constructed, for a mass ratio of AOT/n-butanol = 2. Conductivity measurements showed that within the vast one-phase microemulsion region observed, the structural transition from water-in-oil to oil-in-water microemulsion occurs continuously without phase separation. This pseudo-ternary system was applied to the synthesis of carbon-supported PtFe 70:30 nanoparticles, and it was found that nanoparticles prepared in microemulsions containing n-butanol contain more Fe than those prepared in ternary microemulsions of AOT/n-heptane/water under similar conditions. It was verified that introducing n-butanol as a cosurfactant into the AOT/n-heptane/water system, it was possible obtaining the complete reduction of the Fe ions and well alloyed PtFe nanoparticles with similar mean particle size and particle size distribution, without the need of preparing functionalized surfactants and/or the use of inert atmosphere. This pseudo-ternary system was used to prepare PtFe nanoparticles of different compositions that were subsequently supported on carbon powder. The PtFe/C prepared nanocatalysts are monodispersed and have nearly the same mean particle size (~3.0 nm). The lattice parameter of these catalysts varies linearly with iron content up to 50% (in atoms). The study of the effect of catalyst composition on the electrocatalytic activity toward the oxygen reduction reaction was performed using the rotating disk electrode technique in O2 saturated H2SO4 solutions. The electrocatalytic activity for oxygen reduction as well as methanol tolerance were found to depend on composition, and were in all cases superior to those of commercial Pt/C samples. For comparison purposes, Pt70Fe30 and Pt50Fe50 colloidal nanoparticles were... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Carlos de Oliveira Paiva Santos / Banca: João Olímpio Tognolli / Banca: Pedro Paulo Corbi / Banca: Maria Teresa do Prado Gambardella / Banca: Flávio Machado de Souza Carvalho / Acompanha CD-ROM / Resumo: Desde a revolução provocada pela segunda geração de computadores ocorrida por volta de 1960 e que permitiu a disseminação dos computadores para os diversos setores da sociedade, vem acontecendo uma evolução na capacidade de processamento dos chips e conseqüentemente no conceito de software. Em se tratando especificamente de softwares científicos, esse incremente no volume e velocidade de processamento de dados torna possível a aplicação de modelos físicoquímicos cada vez mais complexos. Em 1969, o cristalógrafo Hugo Rietveld criou um método que utiliza este novo paradigma tecnológico e que hoje é conhecido como método de Rietveld. Desenvolvido especificamente para o refinamento de dados de difração raios X de amostra policristalinas, passou a ser utilizado em todas as áreas da pesquisa em novos materiais. Para uma boa estabilidade do processo de refinamento é necessário fornecer ao modelo uma aproximação inicial de cada fase que compõe a amostra. Esta exigência é necessária para permitir a estabilidade do processo iterativo que irá ajustar os dados experimentais à função teórica, característica que obriga a uma dependência de bancos de dados especializados. O processo de refinamento utilizando o método de Rietveld é complexo e não linear o que implica necessariamente no uso de um software. Esta característica aliada à dependência de bancos de dados cristalográficos justifica a utilização da nova tecnologia de bancos de dados distribuídos, qualidade desejável e de grande interesse para a comunidade científica. Um banco de dados distribuído permite que os vários softwares que empregam o método de Rietveld troquem entre si as informações necessárias para iniciar um refinamento. O gerenciamento deste banco de dados é feito de forma automática pelo próprio software sem interferência humana. A viabilidade da hipótese da utilização... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Since the revolution occurred for the second generation of computers in the 1960 and that it allowed the computers dissemination for the diverse sectors of the society, consequently it comes happening a development in the capacity of chips processing and in the software concept. Specifically treating to scientific software, the volume and processing speed of data increasing becomes possible the application of more complexes physical-chemistry models. In 1969, the crystallographer Hugo Rietveld created a method that uses this new technological paradigm and that today is known as the Rietveld method. Developed specifically to the refinement of polycrystalline X-ray diffraction data, it passed to be used in all areas of the research in new materials. For a good stability of the refinement processes it is necessary to supply to the model an initial approach of each phase that composes the sample. This condition is necessary to allow the stability of the iterative process that will go to adjust the experimental data to the theoretical function, characteristic that it compels to a dependence of specialized data bases. The refinement process using the Rietveld method is complex and not linear which implies necessarily in the use of a software. This characteristic in combination to the dependence of a crystallographic data bases strongest justified the use of the new technology of distributed data bases, desirable quality and of great interest for the scientific community. A distributed data base allows that the several software that using the Rietveld method change information between itself necessary to initiate the refinement process. The management of this data base is made automatically without human interference. The hypothesis viability of the use of a P2P network with CIF archives was demonstrated through the Hera software implementation. New algorithms to automatize the creation... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Resumo: Materiais com potencial para aplicação como sensores de gás tem sido estudados desde meados dos anos 70. Conhecer o comportamento destes materiais é de fundamental importância para o sucesso de pesquisas nesta área. No presente trabalho foram sintetizadas amostras de dióxido de titânio puro e dopado com os seguintes metais: alumínio, lantânio, cobre ou tungstênio utilizando os métodos Pechini e sol gel. As amostras foram obtidas na forma de pó e filmes finos por ambos os métodos. Na preparação dos pós foram usadas duas rotas de processamento para ambos. No método Pechini variou-se a temperatura de calcinação e a concentração do dopante, no método sol gel variou-se a concentração do dopante e o procedimento, inserindo tratamento hidrotermal assistido por micro-ondas. Os pós obtidos apresentam tamanhos de partículas nanométricos com áreas superficiais entre 8 e 190 m2/g, valores de energia do band gap óptico entre 2,58 a 3,47 eV. Na preparação dos filmes a partir de solução Pechini variou-se a razão de aquecimento, durante o tratamento térmico, a concentração dos dopantes e presença de polietilenoglicol na solução. Na preparação dos nos filmes obtidos a partir de sol gel variou-se a concentração dos dopantes. Todos os filmes foram depositados sobre substrato de silício recoberto com uma camada de 300nm de oxido de silício, utilizando o processo spin-coating. Obteve-se indicativo de resposta sensora a O2 nos filmes dopados com lantânio, cobre ou tungstênio, obtidos a partir de solução Pechini, e para o filme dopado com alumínio a partir de método sol gel. / Abstract: Materials with potential applications as gas sensor have been studied since the mid seventies. The success of researchers in this area is strongly dependent on the knowledge of the behavior of these materials. In the present work, both pure and aluminum-, lanthanum-, copper- or tungsten-doped titanium dioxide samples were synthesized by the Pechini and sol gel methods. Samples were obtained as powders and thin films. Powders were prepared by two routes in each of the processes. Sintering temperature and dopant concentration were varied in the Pechini method, whereas the dopant concentration and synthesis process were varied in the sol gel method, in which the microwave-assisted hydrothermal synthesis was implemented. The powders presented nanometric particles with specific surface areas between 8 and 190 m2/g, optical band-gap energies among 2.58 and 3.47 eV. Films were deposited by means of spin-coating technique onto silicon substrates covered with a 300 nm silicon oxide layer. Films doped with La, Cu and W obtained by the Pechini method, and films doped with Al obtained by the sol gel method, showed response towards O2. / Orientador: Maria Aparecida Zaghete Bertochi / Coorientador: Rodrigo Parra / Banca: Miguel Jafelicci Junior / Banca: Cauê Ribeiro de Oliveira / Mestre

Orientador: Cecílio Sadao Fugivara / Coorientador: Assis Vicente Benedetti / Banca: Roberto Zenhei Nakazato / Banca: Zeki Naal / Banca: Roberto Garcia / Banca: Patricia Hatsue Suegama / Resumo: Neste trabalho estudou-se a permeação de hidrogênio no aço CFF durante a eletrodeposição de zinco em diferentes soluções de eletrodeposição, densidade de corrente e o tempo. Estes estudos foram feitos empregando-se as técnicas de voltametria cíclica, cronoamperometria do hidrogênio permeado em um eletrodo bipolar, microscopias óticas e de varredura eletrônica. As voltametrias cíclicas foram feitas para analisar o comportamento do aço diante das soluções empregadas para a eletrodeposição e para determinar o comportamento dos depósitos de zinco formados em diferentes banhos em solução tampão borato (pH 8,4). Observou-se que as soluções de eletrodeposição de zinco que continham citrato de sódio (NaCit), os voltamogramas cíclicos não mostraram a região de oxidação do zinco eletrodepositado e respectiva oxidação, indicando que o íon zinco está na forma de um complexo estável, o que dificulta a deposição de zinco, tornando o depósito mais compacto. A maioria dos voltamogramas cíclicos dos revestimentos de zinco sobre aço CFF mostrou a presença de um pico em torno de -1,0 V, que foi relacionado à deposição do zinco. Em potenciais mais positivos após a deposição do zinco ocorre oxidação da superfície formando um óxido que bloqueia a superfície do eletrodo, porém em este fenômeno não é observado após a formação do depósito para soluções que contém citrato de sódio (NaCit). As imagens de MEV dos depósitos mostraram diferentes morfologias dos depósitos de zinco nos banhos estudados, que dependem da corrente aplicada e do tempo de deposição. A composição do banho também influencia na morfologia dos depósitos obtidos, sendo que, entre as soluções estudadas, a que continha somente citrato de sódio, sulfato de zinco e cloreto de potássio em sua composição formaram depósitos mais compactos... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In this work, the hydrogen permeation into CFF steel, during the zinc electrodeposition, was studied using different baths, current densities and deposition time. These studies were carried out by employing the following techniques: cyclic voltammetry, chronoamperometry of the permeated hydrogen in a bipolar electrode, optical and electronic microscopy. The cyclic voltammetry was conducted in order to analyze the steel behavior with relation to the utilized solutions for its electrodeposition and also to determine the behavior of the formed zinc deposits in different baths in borate buffer solution (pH 8.4). It was observed that cyclic voltammograms for the solutions of zinc electrodeposition containing sodium citrate (NaCit) did not show the region corresponding to the oxidation of electrodeposited zinc, indicating that the zinc ion is forming a stable complex. In this situation, the complex hinders the zinc deposition and therefore the deposit becomes more compact. Most of cyclic voltammograms for zinc coatings into CFF steel exhibited the presence of a peak at about -1.0 V, which is related to the zinc deposition. At more positive potentials after the zinc deposition, it takes place surface oxidation, forming an oxide that blocks the electrode surface. However, this phenomenon is not noticed after the deposit formation for solutions containing sodium citrate (NaCit). The SEM images of the zinc deposits presented different morphologies depending on the bath, applied current density and deposition time. The bath composition also influences on the obtained deposits morphology, where the bath containing only sodium citrate, zinc sulfate and potassium chloride formed more compact, adherent and less rough deposits. The growth and formation of the zinc coatings were observed in situ by optical microscopy, showing that the deposition curren... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Elson Longo da Silva / Coorientador: Leinig Antonio Perazolli / Banca: Emerson Rodrigues de Camargo / Banca: Valmor Roberto Mastelaro / Banca: Paulo Sérgio Pizani / Banca: José Waldo Martinez Espinosa / Resumo: Este trabalho descreve a caracterização e a propriedade fotoluminescente de pós cerâmicos de CaTiO3 (CT) e Ca1-xEuxTiO3 (CT:Eu3+) sintetizados pelo método dos precursores poliméricos (MPP) e pelo método hidrotérmico assistido por micro-ondas (HAM) . Os pós foram caracterizados por difração de raios X (DRX), espectroscopia de espalhamento Raman (Raman), espectroscopia de absorção na região do ultravioleta-visível (UV-vis), espectros de absorção de raios X na borda K do titânio e da borda K do cálcio (XANES), microscopia eletrônica de varredura com emissão de campo (MEV-FEG) e emissão fotoluminescente (FL). Os pós de CT obtidos pelo HAM mostraram uma rápida organização estrutural fazendo uso de baixas temperaturas (140oC) associadas a tempos extremamente curtos (4 a 16 min) em comparação ao MPP e as fases desejadas foram obtidas diretamente do sistema hidrotérmico assistido por micro-ondas. Os pós obtidos pelo MPP apresentaram desordem estrutural de longas e curtas distâncias quando obtidos em temperaturas baixas e o inicio da cristalização ocorreu em 550oC e a obtenção da fase foi na temperatura 600°C no tempo de 120 min. O aumento da temperatura de tratamento térmico para as amostras obtidas pelo MPP bem como do tempo de síntese para as amostras obtidas pelo HAM contribuiu para a organização estrutural da rede cristalina do CT. Os resultados de XANES indicaram que os defeitos estruturais, do composto CT obtido por ambos os métodos estruturalmente desordenados, estão relacionados as vacâncias complexas de oxigênio advindas do formador e do modificador de rede. As medidas de UV-vis dos pós de CT indicaram a formação de níveis intermediários de energia na região do band gap com diminuição do valor do gap óptico nos pós desordenados. O CT obtido por ambos os... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This work describes the characterization and photo luminescent properties of CaTiO3 (CT) and Ca1-xEuxTiO3 (CT:Eu3+) ceramic powders synthesized by the polymeric precursor method (PPM) and microwave-assisted hydrothermal method (HAM) . The powders were characterized by X-ray diffraction (XRD), FT-Raman spectroscopy (Raman), ultravioletvisible spectroscopy (UV-vis), X-ray absorption near of the edge structure spectroscopy (XANES), scanning electron microscopy with field emission (FEG-SEM) and photoluminescence spectroscopy (PL). The CT powders obtained by HAM has shown a quickly structural organization by making use of low temperatures (140oC) associated to the extremely short reaction time (4-16 min) compared to the MPP and the desired phases were obtained directly from the hydrothermal system attended by microwave. The powders obtained by MPP has presented structural disorder in long and short distances when in low temperatures and the beginning of the crystalization has occurred in 550oC and the phase reached at 600°C after 120 minutes. The increase of temperature for the samples obtained by the MPP as well as the synthesis time for the samples obtained by HAM has contributed significantly to the structural organization of the crystalline CT's powders. The XANES results indicated that the structural defects of the structurally disordered CT compound obtained by both methods are related to complex oxygen vacancies resulting from former and modifier network. The measures UV-vis of the CT powders indicate formation of intermediate energy levels at the band gap region with reduction of the optical gap's value at the disordered powders. The CT powders obtained by both methods have shown the broadband PL emission with maximum emission in the red area at the disordered powders, while the ordered... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Antonio Carlos Guastaldi / Banca: José Augusto Marcondes Agnelli / Banca: Margarida Júri Saeki / Resumo: As propriedades do polietileno de ultra alto peso molecular (PEUAPM), tais como módulo de elasticidade semelhante ao osso e baixo coeficiente de fricção, tornam este polímero muito utilizado como biomaterial para a substituição óssea, contudo, por se tratar de um material bioinerte, sua fixação ao tecido ósseo somente é possível pela utilização de componentes metálicos e cimentos ósseos à base de polimetilmetacrilato (PMMA), os quais são relacionados a efeitos biológicos severos. As biocerâmicas de fosfatos de cálcio, denominadas apatitas, são materiais que apresentam bioatividade satisfatória, ligando-se quimicamente aos tecidos vivos e dependendo de suas fases, apresentam propriedades biológicas diferenciadas, pois suas velocidades de degradação não são iguais. O compósito obtido pela combinação satisfatória do PEUAPM com diferentes fases de apatitas deve proporcionar a obtenção de um biomaterial adequado para a regeneração e reposição do tecido ósseo com atividades biológicas diferenciadas. Neste trabalho, compósitos de PEUAPM com diferentes fases de apatita de importância biológica foram desenvolvidos com o objetivo de obter um biomaterial adequado para a reposição e regeneração óssea com a combinação das propriedades mecânicas do polímero com a bioatividade satisfatória das apatitas. Foram obtidas as seguintes fases de apatitas: fosfato de cálcio amorfo (ACP), hidroxiapatita (HA), fosfato tricálcico (TCP) e fosfato octacálcico (OCP) por via úmida. A caracterização das biocerâmicas de fosfatos de cálcio foi realizada utilizando-se as técnicas de Microscopia Eletrônica de Varredura - MEV, Difratometria de Raios X - DRX e Espectroscopia no Infravermelho - IV. Biocompósitos de PEUAPM com 20, 30 e 40 % em massa das diferentes fases de apatita (ACP, HA / -TCP e OCP) foram obtidos pela... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The properties of Ultra High Molecular Weight Polyethylene (UHMWPE), as modulus of elasticity similar to bone and low coefficient of friction, make this polymer widely used as biomaterial for bone replacement, however, because it is a bio-inert material, its attachment to bone tissue is only possible by the use of metal components and bone cements based on polymethylmethacrylate, which are related to severe biological effects. The bio-ceramics of calcium phosphate, called apatite, are materials that have satisfactory bioactivity by binding chemically to living tissue and depending on their stages have different biological properties, because their speed of degradation are not equal. The association of UHMWPE with different stages of apatite provide to obtain a suitable biomaterial for the regeneration and replacement of bone tissue with different biological activities. In this study, composites of Ultra High Molecular Weight Polyethylene (UHMWPE) with different apatite phases of biological importance were developed, aiming to obtain a suitable biomaterial for bone replacement and regeneration, with the combination of mechanical properties of the polymer with satisfactory bioactivity of apatite. Were obtained the following apatite phases: amorphous calcium phosphate (ACP), hydroxyapatite (HA), tricalcium phosphate (TCP) and octacalcium phosphate (OCP) by a wet process. The characterization of the bio-ceramics of calcium phosphate was performed using the techniques of Scanning Electron Microscopy - SEM, X-Ray Diffractometry - XRD and Infrared Spectroscopy - FTIR. Biocomposites of UHMWPE with 20, 30 and 40% by weight of the different phases of apatite (ACP, HA / -TCP and OCP) were obtained by direct mixing of powders in a mortar, followed by the milling process. The method chosen to obtain the biocomposites... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Antonio Tallarico Adorno / Banca: Dario Antonio Donatti / Banca: Sebastião Elias Kuri / Resumo: Neste trabalho estudou-se o efeito das adições de 4, 6, 8 e 10% de prata (m/m) na cinética da transformação martensítica reversa na liga Cu-11%Al, utilizando-se metalografia por microscopia óptica (MO) e eletrônica de varredura (MEV), calorimetria exploratória diferencial (DSC), difratometria de raios X (DRX), análise por dispersão de energia de raios X (EDX) e medidas de variação da microdureza com a temperatura e o tempo. Os resultados obtidos indicaram que a presença da prata perturba a reação de decomposição β→(α+γ1) no resfriamento lento e retarda a reação de decomposição β1→(α+γ1) na têmpera. Os resultados sobre a formação da fase β de alta temperatura indicaram que esta fase pode ser nanoestruturada e a prata atua modificando o tamanho dos nanocristalitos da fase β. Os resultados de microdureza indicaram que o limite de solubilidade de Ag na fase martensítica está entre 6 a 8%Ag. Foi possível verificar a ocorrência de duas reações no mesmo intervalo de temperatura, mas que podem ser separadas por técnicas experimentais distintas: DSC (precipitação da fase α a partir da fase martensítica) e medidas de variação da microdureza em função da temperatura de têmpera (ordenamento da fase martensítica). Os resultados obtidos no envelhecimento das ligas indicaram que não ocorreu a reação de decomposição da fase martensítica, conseqüentemente a transformação martensítica reversa β1'→β1 e a decomposição β1→(α+γ1) também não ocorreram, indicando que a fase martensítica foi estabilizada no intervalo de tempo e temperatura considerados. Durante o envelhecimento, as reações observadas foram o ordenamento da fase martensítica e, para temperaturas acima de 400 o C a precipitação da fase α a partir da fase martensítica. Na primeira reação, a prata deve atuar aniquilando as vacâncias produzidas na têmpera... (resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In this work, the influence of additions of 4, 6, 8 and 10wt.%Ag in the kinetics of the reverse martensitic transformation in the Cu-11wt.%Al alloy was studied using optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM), differential scanning calorimetry (DSC), X-ray diffraction (XRD), energy dispersive X-ray analysis (EDX) and microhardness changes measurements with temperature and time. The results indicated that the presence of Ag disturbs the β→(α+γ1) decomposition reaction during slow cooling and retards the β1→(α+γ1) decomposition reaction on quench. Results about the formation of the high temperature β phase indicated that this phase may be nanostructured and the presence of Ag changes the nanocrystallites size. Results from microhardness measurements indicated that the Ag solubility limit on the martensitic phase is between 6 and 8wt.%Ag. It was possible to observe the presence of two different reactions in the same temperature range, which could be separated using two distinct techniques: DSC (α phase precipitation from the martensitic phase) and microhardness measurements changes with quench temperature (martensitic phase ordering). Results obtained on ageing indicated that the martensitic phase decomposition reaction did not occurred in the time and temperature range considered and so, the β1'→β1 reverse martensitic transformation and the β1→(α+γ1) decomposition reaction also did not occurred, thus indicating an stabilization of the martensitic phase. Reactions observed on ageing was the martensitic phase ordering and, for temperatures from 400 o C α phase precipitation from the martensitic phase. In the former reaction Ag seems to act as a sink for quenched vacancies, thus increasing the activation energy for the ordering process and in the latter Ag additions seems to catalyze the reaction, thus decreasing the activation energy / Mestre

Orientador: Sandra Helena Pulcinelli / Banca: Raul Cesar Evangelista / Banca: Agnieszka Joanna Pawlicka Maule / Resumo: As condições de preparação de matrizes híbridas siloxano0polióxido de etileno (POE) e siloxano0polióxido de propileno (POP) contendo fármacos foram estabelecidas nessa dissertação. A capacidade de liberação do diclofenaco de sódio por essas matrizes foi estudada a partir de curvas de liberação obtidas em meio aquoso. A caracterização das amostras foi realizada utilizando0se as técnicas de DSC, TG0DTA, DMA, DRX, SAXS, RMN do 13 C, 29 Si e do 23 Na e espectroscopia Raman. O estudo de liberação revelou que é possível controlar a velocidade de saída do fármaco a partir da variação da massa molecular da cadeia polimérica e da concentração do diclofenaco de sódio ou da combinação de precursores híbridos de diferentes classes. As medidas de SAXS "in situ" mostraram que o intumescimento é acompanhado por um relaxamento da matriz polimérica, conduzindo a um afastamento dos grupos siloxano constituintes da molécula. Esse relaxamento também é observado quando se acrescenta fármaco à matriz híbrida polimérica. As medidas de DSC indicaram a existência de interações entre as matrizes híbridas POE e o diclofenaco, mudanças de cristalinidade da fase polimérica e, quando associadas a medidas de TG0DTA e DMA, mostraram que as matrizes híbridas apresentam elevada estabilidade térmica e mecânica. Os espectros de RMN revelaram que a matriz híbrida possui elevado grau de policondensação, que o fármaco se apresenta de forma dissociada dentro da matriz, e que as amostras contendo alta concentração de fármaco apresentam aumento na rigidez da parte polimérica da matriz. Além disso, foi possível definir as regiões de interação das moléculas de diclofenaco de sódio com a matriz polimérica com associação da espectroscopia Raman / Abstract: The preparation conditions of siloxane poly(ethylene oxide) PEO and siloxane poly(propylene oxide) PPO hybrid matrixes containing drugs have been established in this work. The ability of these matrixes to release sodium diclefenac (SDF) was studied from release profiles in aqueous medium. The samples characterization was performed from DSC, TG0DTA, DMA, XRD, SAXS, ¹³C, ² 9 Si and ²³Na NMM and Raman meassurements. The release study revealed that the drugs flux release can be controlled by the polymer molecular weight, the SDF concentration or by combining hybrid precursors of different class. In situ SAXS measurements have shown that swelling is followed by matrix relaxation, giving rise to more separated siloxane groups in the polymeric moities. This relaxation is also observed as drug is loaded in the hybrid matrix. DSC measurements have indicated both the presence of interactions between POE hybrid matrix and SDF, and change in the polymer phase crystallinity. Moreover when these measurements were, associated to TG0DTA and DMA results, they have shown that hybrid matrix presents both high thermal and mechanical stability. The NMR study revealed that matrix shows high polycondensation degree, the drug is loaded insideis in its dissociated form and samples containing the highest tested SDF concentration present more rigid polymer moities. Moreover, the regions responsible for matrix and SDF molecules interaction were determined by associating the Raman results. / Mestre

Orientador: Paulo Roberto Bueno / Banca: Marcelo Mulato / Banca: Dulcina Maria Pinatti Ferreira da Souza / Resumo: Neste trabalho buscou-se estabelecer uma correlação entre as propriedades nãoôhmicas e dielétricas do CaCu3Ti4O12 (CCTO) considerando a influência da microestrutura obtida pela variação do tempo de sinterização (3, 12, 24, 48 ou 72 h). Em virtude dos modelos descritos na literatura não contemplarem todas as características elétricas apresentadas pelo CCTO, um modelo chamado NBLC (Nanosized Barrier Layer Capacitor) foi delineado, discutido e aplicado sobre os resultados obtidos. Além disso, a adição de SnO2 no CCTO foi realizada para validar o modelo NBLC. As medidas de difração de raios-X (DRX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) mostraram que as medidas elétricas não possuem relação com a formação de precipitados ou fase secundária dentro do limite das técnicas. A diminuição do campo elétrico de ruptura r E e do coeficiente de não linearidade a , além do aumento da corrente de fuga f I , exibiram a degradação da propriedade não-ôhmica com o aumento do tempo de sinterização que foram relatados a dessorção de oxigênio. Como consequência, as resistências do grão e do contorno de grão diminuíram, assim como a quantidade de cargas no contorno de grão. Para verificar a origem da constante dielétrica, foram analisados os processos de relaxação dielétrica e condutiva que apresentaram 3 processos: cargas espaciais no contorno de grão (baixa frequência), cargas espaciais nas nanobarreiras capacitivas (frequência intermediária) e polarização hopping de polarons (alta frequência). A energia de ativação para o fenômeno em alta frequência foi calculada, indicando a presença de polarons na estrutura. Para estabelecer a relação entre tempo de sinterização e quantidade de defeitos no material, medidas de colorimetria foram efetuadas. O modelo NBLC conciliou a elevada constante dielétrica com baixa resistência que, a princípio... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The goal of this work was established a correlation between non-ohmic and dielectric behavior in CaCu3Ti4O12 (CCTO) polycrystalline ceramics in that was verified the influence of microstructure obtained in several sintering time (3, 12, 24, 48 or 72 h). The NBLC model (Nanosized Barrier Layer Capacitor) was described and applied over the results obtained here. This model showed to be better than the literature models because can join high dielectric constant and low resistivity. The CCTO ceramics was doping by SnO2 to valid NBLC model. X-ray diffraction (XRD) and scanning electronic microscopy (SEM) measurements showed that secondary phase or precipitated has no relation with electrical behavior. Switch electric field r E and nonlinear coefficient a increased while leakage current f I diminished function of sintering time. These facts were related of oxygen desorption and as a consequence the grain and grain boundary resistivity decreased. The origin of dielectric behavior was discussed based on relaxation process amount, obtained 3 processes: space charge in grain boundary (low frequency), space charge in nanosized barriers (medium frequency) and hopping polarization of polaron (high frequency). Activation energy of the high frequency phenomenon was a clue of polaron existence. To establish a relationship between sintering time and defect amount in the material, colorimetric measurements were carried out. The incoherencies of CCTO electrical features present in the literature were explained by NBLC model. The SnO2 doping CCTO was carried out to support NBLC model. Thus, the non-ohmic property improved when no stacking faults had. The grain and grain boundary resistivity increased and dielectric constant diminished two fold orders. The defect amount control is important to point the better application: high frequency dielectric or varistor device / Mestre