Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Física, 2012. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2012-06-05T11:56:52Z No. of bitstreams: 1 2012_CamilaMessiasBarbosaSantos.pdf: 6475980 bytes, checksum: bbe06dcd18eaf514617702184e0bfdfb (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Ferreira de Souza(jaquefs.braz@gmail.com) on 2012-06-13T10:56:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_CamilaMessiasBarbosaSantos.pdf: 6475980 bytes, checksum: bbe06dcd18eaf514617702184e0bfdfb (MD5) / Made available in DSpace on 2012-06-13T10:56:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_CamilaMessiasBarbosaSantos.pdf: 6475980 bytes, checksum: bbe06dcd18eaf514617702184e0bfdfb (MD5) / Neste trabalho, dois substratos SERS ativos (coloide e filme de prata) foram desenvolvidos e usados no estudo da interface nanopartículas (NP)/surfactante de complexos magnéticos nanoestruturados visados para aplicações biotecnológicas. O potencial uso dos substratos na análise de sistemas in vivo foi também investigado. Embora, o filme de prata tenha intensificação SERS muito superior ao coloide de prata, foi encontrado que o segundo demonstra ser mais estável com o tempo quando comparado com o primeiro. O uso do coloide de prata no estudo do sistema FMBL-AmB (NP/Ácido Láurico (AL)/Anfotericina B(AmB)) revelou que somente a cadeia poliênica do anel macrolactone da AmB interage efetivamente com o AL, o que permitiu propor um arranjo esquemático para o ancoramento da AmB na NP pré-funcionalizada. O estudo do sistema NP/DMSA (ácido dimercaptosuccínico)/anti-CEA, usando filme de prata como substrato, mostrou que o anticorpo anti- CEA está efetivamente ligado à superfície das NPs por meio da ligação entre o grupo amina da proteína e o grupo carboxil do DMSA. Além do mais, uma comparação entre as energias vibracionais associadas com o anti-CEA livre e conjugado mostrou que o processo de conjugação não leva à desnaturação da proteína ligada. Por fim, do estudo do tratamento de camundongo infectado com o fungo Paracoccidioides brasiliensis (PCM) usando FMBL-AmB e da AmB livre (tratamento convencional) mostrou que o uso do FMBL-AmB, mesmo com dosagem 40% menor que a AmB livre, conduz a resultados semelhantes do tratamento convencional. Em complemento, o estudo da injeção do sistema NPs/albumina na corrente sanguínea do camundongo sugere que as NPs magnéticas atravessam a barreira encefálica. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / In this work, two SERS-active substrates (silver colloid and silver film) were developed and used to study the nanoparticle (NP)/surfactant interface in complex magnetic nanostructures aiming biotechnology applications. The potential use of the substrates in the in vivo study of systems was also investigated. Although the silver film has SERS enhancement much stronger than the colloid, it was found that the first prove to be more unstable over time when compared with the second. The use of silver colloid in the study of FMBL-AmB systems (NP/lauric acid(LA)/amphotericin B(AmB)) revealed that only the polyene chain of the macrolactone ring of surface-grafted AmB interacted effectively with LA, allowing the proposal of a schematic arrangement for AmB anchoring onto the pre-funcionalized NP. The study of the NP/DMSA/anti-CEA system, using silver film as substrate, showed that the anti-CEA antibody is effectively bonded onto the NP surface via the amine group of the protein and the carboxyl group of DMSA. Furthermore, a comparison between the vibrational energies associated with free and conjugated anti-CEA showed that the conjugation process does not lead to denaturation of the bounded protein. Finally, the treatment of infected mice with the Paracoccidioides brasiliensis fungus using FMBL-AmB and AmB free (conventional treatment) showed that the use of FMBL-AmB, even at doses 40 % smaller than AmB free, leads to results similar to conventional treatment. In addition, study of the NPs/albumin system injection into the bloodstream of mice suggests that the magnetic NPs cross the blood brain barrier.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2007. / Submitted by Aline Jacob (alinesjacob@hotmail.com) on 2010-01-19T22:16:31Z No. of bitstreams: 1 2007_RobertoCarneiroPedroza.pdf: 4250004 bytes, checksum: 1fc376731fcc09d3bb89380a007a076e (MD5) / Approved for entry into archive by Joanita Pereira(joanita) on 2010-01-20T17:57:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_RobertoCarneiroPedroza.pdf: 4250004 bytes, checksum: 1fc376731fcc09d3bb89380a007a076e (MD5) / Made available in DSpace on 2010-01-20T17:57:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_RobertoCarneiroPedroza.pdf: 4250004 bytes, checksum: 1fc376731fcc09d3bb89380a007a076e (MD5) Previous issue date: 2007 / Neste trabalho, nanocompósito magnético contendo nanopartículas de Ferrita de Cobalto dispersas em matriz de sílica foram investigadas por Espectroscopia Raman. Diferentemente da maioria dos trabalhos encontrados na literatura onde as nanopartículas são crescidas no interior da matriz de sílica, nas amostras aqui estudas as nanopartículas foram previamente sintetizadas, dispersas em meio aquoso e posteriormente adicionadas a matriz hospedeira que foi sintetizada pelo método sol-gel. O efeito do tratamento térmico e da concentração das nanopartículas nas propriedades estruturais dos nanocompósitos foi investigado. Uma amostra de sílica pura submetida aos mesmos tratamentos térmicos foi usada como referência. Os dados Raman evidenciaram que nas amostras secas em temperatura ambiente ligações Si-O-Fe (Co) são formadas quando altas concentrações de nanopartículas são introduzidas na mistura sol-gel. Contudo, foram observads ligações Si-O-Fe (Co) nas amostras de nanocompósitos contendo baixa concentração de nanopartículas de CoFe O , mas recozidas em 2 4 temperaturas mais altas (1200 K, por exemplo). Além disso, encontramos que o número de ligações Si-O-Fe (Co) aumenta com o aumento da concentração de nanopartículas na matriz hospedeira. ________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / In this work magnetic nanocomposites containing of Cobalt-Ferrite nanoparticles dispersed in silica matrix were investigated by Raman spectroscopy. Differently from most of the works found in the literature where the nanoparticles were grown inside the sílica matrix, the nanoparticles in our samples were previously synthesized and dispersed in aqueous medium before being added to the matrix, which was synthesized by the sol-gel method. The effects of thermal treatment and of nanoparticle concentration on the structural properties of the nanocomposites were investigated. Pure silica samples submitted to the same thermal treatment was used as references. Raman data recorded on samples dried at room temperature indicate that Si-O-Fe (Co) bonds are formed when high concentrations of the CoFe2O4 nanoparticles are introduced in the sol-gel mixture. However, in nanocomposite samples containing low concentration of CoFe O nanoparticles, but annealed at higher temperatures (1200 K for 2 4 enstance), the Si-O-Fe (Co) bonds have also been observed. Furthermore, we found that the number of Si-O-Fe (Co) bonds increases with the nanoparticle concentration in the host matrix.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T21:02:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 328642.pdf: 13789817 bytes, checksum: bff68c3971bd412fe69fae939b4a9b46 (MD5) Previous issue date: 2014 / Os contatos tribológicos ocorrem em uma grande parcela de sistemas mecânicos e são parte importante destes. A interação tribológica pode modificar as condições iniciais do sistema, alterando as características dos materiais em contato: uma camada, com propriedades físico-químicas, mecânicas e morfológicas completamente diferentes do par tribológico pode ser formada na interface deslizante, e esta passa a ditar o comportamento tribológico. A caracterização desta tribocamada é de suma importância para a total compreensão do fenômeno tribológico. Entretanto, os desafios enfrentados para a caracterização de tribocamadas têm impedido um grande avanço neste campo. Suas diminutas dimensões e sua descontinuidade impedem sua caracterização física e química por métodos usuais. Este trabalho tem como intuito desenvolver uma metodologia de caracterização da tribocamada, com foco em propriedades físico-químicas, via técnicas como Micro-Espectroscopia Raman e Espectroscopia de Emissão Óptica por Descarga Luminescente (GDOES). Com o propósito de tornar viáveis as análises de GDOES, os testes tribológicos com movimento alternante foram realizados com uma configuração cilindro-plano. Esta consiste em um cilindro revestido com Carbono tipo diamante que desliza sem rolar sobre uma superfície plana de aço inoxidável AISI 304 em atmosfera de gás refrigerante R134-a. Para investigar a formação e a evolução da tribocamada, ensaios com forças normais e diferentes tempos de ensaio foram realizados. Através da técnica de microscopia eletrônica de varredura foi possível visualizar diferentes estágios desta evolução. As espectroscopias Raman realizadas na área limitada pela marca de desgaste, após os ensaios tribológicos, apontam para a formação de uma tribocamada óxida. Este resultado é corroborado pelas análises via GDOES, técnica que ainda fornece informações sobre a influência do tempo de ensaio na espessura da tribocamada. A influência da atmosfera do ensaio no comportamento tribológico também foi estudada.<br> / Abstract : Tribological interactions can modify the initial conditions of the system. For example, a layer with different physico-chemical, mechanical and morphological properties of the tribological pair , may be formed at the sliding interface , and it passes to dictate the tribological behavior. Characterization this tribocamada is of huge importance for a complete understanding of tribological phenomena. However, its diminutive dimensions and discontinuity hinders their characterization by usual methods. This work aims to develop a methodology for characterizing tribolayer, with a focus on physico-chemical properties, through techniques such as Micro-Raman Spectroscopy and Glow Discharge Optical Emission Spectroscopy (GDOES). In order to make the GDOES analysis possible, a cylinder-on-plan geometry was adopted for reciprocating tribological tests, in which a cylinder coated with Diamond-Like Carbon (DLC) slides without rolling on a flat surface of stainless steel AISI 304 under refrigerant R134-a atmosphere. To study the formation and evolution of tribolayers, tests with different loads and time durations were done. The use of scanning electron microscopy enabled to visualize different stages of this evolution. Raman spectroscopy performed inside the wear tracks after tribological tests showed the formation of an oxide tribolayer. This result is corroborated by GDOES analysis, which also provides information on the influence of test duration on tribolayer thickness. The influence of the atmosphere tribological behavior was also studied.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Física / Made available in DSpace on 2013-03-04T19:05:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 305249.pdf: 2855101 bytes, checksum: 83f90b17ccb90a62c67d1720da2c4e0c (MD5) / Filmes finos de TiO2, um óxido semicondutor, são largamente utilizados em diversos tipos de dispositivos, principalmente devido à fotoatividade que o material apresenta. A eficiência destes dispositivos está fortemente relacionada às propriedades estruturais e optoeletrônicas do TiO2. Dentre os métodos de preparação de filmes finos de TiO2, a eletrossíntese catódica é um método eficiente e de custo reduzido, cujo produto, um gel amorfo de oxi-hidróxido de titânio, é transformado em TiO2 cristalino por tratamento térmico. No presente trabalho, estudou-se a modificação das propriedades estruturais, morfológicas e ópticas de filmes de TiO2 eletrossintetizados sobre ITO, produzidos a partir de diferentes temperaturas do banho eletrolítico e potenciais de eletrossíntese, bem como diferentes temperaturas de tratamento térmico. Estudos de micro-espectroscopia Raman e difração de raios-x revelaram que os filmes apresentam alta cristalinidade, com a coexistência das fases cristalinas anatase e bruquita, sendo que anatase é sempre predominante e que a presença de bruquita é máxima para os filmes eletrossintetizados em potenciais de maior módulo e aquecidos à temperatura mais baixa. O tamanho dos cristalitos, estimado em 40-50 nm, é afetado pelo aumento do módulo do potencial de eletrossíntese. A análise de imagens de MEV revelou que a morfologia dos filmes é fortemente influenciada pelo potencial de eletrossíntese. Os filmes tornam-se mais porosos e homogêneos à medida que o módulo do potencial de eletrossíntese aumenta; enquanto que a transmitância óptica dos filmes, de menos de 30% em todos os casos, é prejudicada. A estimativa óptica da energia do gap do TiO2 eletrossintetizado sugere que seu valor tende a diminuir para potenciais de maior módulo e temperaturas de tratamento térmico mais altas. A escolha dos parâmetros de síntese de filmes finos de TiO2 eletrossintetizados permite, portanto, o controle sobre as propriedades estruturais, morfológicas e ópticas do material, possibilitando a produção de filmes com as propriedades mais adequadas a cada tipo de aplicação. / Titanium dioxide thin films are largerly used on various types of devices, due to its semiconductor and photoactivity properties. The efficiency of such devices is closely related to the structural and optoelectronical properties of TiO2, which are strongly dependent on the synthesis method used. Among many synthesis methods, cathodic electrosynthesis is an efficient and cost-attractive alternative. It provides an amorphous titanium oxi-hidroxyde gel matrix which is converted into crystalline TiO2 by thermal annealing. In this work, we present how different conditions of electrosynthesis conditions, such as electrolytical bath temperature and applied potential, as well as the annealing temperatures, promote modifications on the structural, morfological and optical properties of cathodically electrosynthesized TiO2 thin films. Raman micro-spectroscopy and x-ray diffraction measurements showed that the films are highly crystalline and present both anatase and brookite phases, and that anatase is the prevailing phase for all synthesis conditions. The brookite phase presence is maximized in films electrosynthesized using less negative electrosynthesis potentials and low annealing temperatures. The estimated crystallite size, of about 40-50 nm, is affected by the electrosynthesis potential. SEM images revealed a strong dependence of the films morphology on the electrosynthesis potential. The films become more homogeneous and porous for the most negative potentials, whereas their optical transmittance (below 30% at all cases) is lowered. The estimated optical band gap energy value tends to decrease either for more negative electrosynthesis potentials or higher annealing temperatures. Therefore, we have showed that the structural, morphological and optical properties of cathodically electrosynthesized TiO2 thin films can be controlled by tuning its synthesis parameters, providing films with the best properties for each application.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, Programa de Pós-Graduação em Física, 2012. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2012-05-31T16:00:32Z No. of bitstreams: 1 2012_NataliaCoelhodeSena.pdf: 3535758 bytes, checksum: 4b9814064cf9219407824ffeef264da1 (MD5) / Approved for entry into archive by Elzi Bittencourt(elzi@bce.unb.br) on 2012-06-02T15:01:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_NataliaCoelhodeSena.pdf: 3535758 bytes, checksum: 4b9814064cf9219407824ffeef264da1 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-06-02T15:01:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_NataliaCoelhodeSena.pdf: 3535758 bytes, checksum: 4b9814064cf9219407824ffeef264da1 (MD5) / O efeito do teor de gadolínio nas propriedades estruturais e magnéticas de ferritas de GdxFe(3-x)O4, com 0≤x≤0,50, foi investigado. As amostras foram preparadas pelo método de coprecipitação química da mistura de cloretos de Gd e Fe em meio alcalino e caracterizadas por difração de Raios-X (DRX), microscopia eletrônica de transmissão (MET), espectroscopia Raman e espectroscopia Mössbauer. O método de Rietveld foi utilizado na discussão dos dados de DRX. Os dados, de modo geral, evidenciaram que íons de Fe foram substituídos por íons de Gd em todas as amostras estudadas. Além do mais, os dados Raman e Mössbauer mostraram que íons de Gd estão presentes tanto no sítio tetraédrico quanto no octaédrico. Este resultado foi confirmado pela análise de Rietveld. A espectroscopia Raman mostrou que as nanopartículas de GdxFe(3-x)O4 apresentaram simetria espinélio cúbica, com o teor de Gd introduzido na estrutura cristalina variando muito pouco de amostra para amostra. A difração de Raios-X revelou a presença de apenas uma fase cristalina e que tanto o diâmetro médio quanto o parâmetro de rede aumentam com o aumento do teor nominal de Gd nas amostras. Contudo, verificou-se que os diâmetros médios obtidos por DRX são muito superiores aos obtidos por MET, sugerindo que as nanopartículas menores são provavelmente amorfas. Da análise de Rietveld, a fórmula química das nanopartículas de GdxFe(3-x)O4 foi determinada, constatando-se que o teor efetivo de Gd na estrura cristalina das amostras está em torno de 10% do total disponível na síntese. Diferentemente do esperado, foi constatado que íons Gd3+ também substituem íons Fe2+ , o que consequentemente induziu a formação de vacâncias na estrutura cristalina das nanopartículas. Finalmente, observou-se que o parâmetro de rede da célula cúbica decresce linearmente com o aumento do teor de vacâncias. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The effect of the concentration of gadolinium in the structural and magnetic properties of GdxFe(3-x)O4, with 0≤x≤0,50 ferrites was investigated. The samples were prepared by the chemical coprecipitation method of Fe and Gd chlorides in an alkaline medium and characterized by X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), Raman spectroscopy and Mössbauer spectroscopy. The Rietveld method was used to discuss XRD data. In general, the data pointed that iron ions were replaced by gadolinium ions in all samples. Furthermore, Raman and Mössbauer data have shown that Gd ions are in both tetrahedral and octahedral sites, which was confirmed by Rietveld analysis. Raman spectroscopy has shown that the GdxFe(3-x)O4 nanoparticles have cubic spinel symmetry, with little variation of the content of Gd introduced into the crystal structure from sample to sample. XRD revealed the presence of only one crystalline phase and that both the average diameters and the lattice parameters raise with increasing nominal content of Gd in the samples. However, it was found that the average diameters obtained by XRD are far superior than that obtained by TEM, suggesting that the smaller nanoparticles are probably amorphous. From Rietveld analysis, the chemical formula of the nanoparticles of GdxFe(3-x)O4 was determined, verifying that the effective Gd-content in the lattice structure of the samples is around 10% of the total available in the synthesis. Differently from expected, it was verified that Gd3+ ions also replace Fe2+ ions, which induced vacancy formation in the nanoparticles crystalline structure. Finally, it was observed that lattice parameters decreases linearly with increasing vacancy content.

Tese (doutorado)–Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Química, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-02-19T11:23:53Z No. of bitstreams: 1 2015_VianneyOliveiradosSantosJunior.pdf: 3736115 bytes, checksum: ce6fef2bba640936038994dbba44369e (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2016-05-26T17:48:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_VianneyOliveiradosSantosJunior.pdf: 3736115 bytes, checksum: ce6fef2bba640936038994dbba44369e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-26T17:48:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_VianneyOliveiradosSantosJunior.pdf: 3736115 bytes, checksum: ce6fef2bba640936038994dbba44369e (MD5) / É notória a preocupação da sociedade atual com os problemas ambientais, especialmente com as grandes emissões de CO2 para a atmosfera. A redução eletroquímica do CO2 é um caminho potencial para a conversão do mesmo em diferentes produtos. Líquidos Iônicos (LI) derivados do cátion imidazólio apresentam propriedades especiais como solventes eletroquímicos e são excelentes solventes para o CO2. O Espalhamento Raman Intensificado por Superfície (SERS) conjugado com Voltametria Cíclica (VC) é um técnica extremamente poderosa para o estudo de interfaces eletrodo/solução em LIs, devido a sua alta sensibilidade e a possibilidade do estudo in situ. Neste trabalho foi investigada a redução electroquímica do CO2 sobre eletrodo de cobre no LI tetrafluorborato de 1-n-butil-3-metil-imidazólio (BMI.BF4) utilizando Espectroscopia Raman, Espectroscopia no infravermelho próximo(NIR), voltametria cíclica e espectroscopia SERS in situ. Os VCs mostraram que a presença de CO2 no BMI.BF4 antecipa a redução do íon BMI+ no carbeno correspondente. Os espectros SERS (632,8 nm) e FT-SERS (1064 nm) mostraram sinais característicos do CO adsorvido. Além de produtos da redução do CO2, como o CO, sinais SERS do carbeno derivado do cátion BMI+ e do aduto BMI-CO2 também foram observados. A antecipação da redução do CO2 em CO na presença de filme de Cu2O sugere que eletrodos de Cu/Cu2O em LIs poderiam ser usados para a geração tanto de metanol como CO em baixos sobrepotenciais. / It is notorious the current concern of society with environmental problems, especially with the CO2 emissions into the atmosphere. The electrochemical reduction is one way of converting CO2 into different products. Room temperature ionic liquids (RTILs) derived from the imidazolium cation, present special properties as electrochemical solvents and are good solvents for CO2. Surface-Enhanced Raman Scattering (SERS) conjugated as Cyclic Voltammetry (CV) is an extremely powerful spectroscopic technique for studies of electrode/solution interface in RTIL, because of its high sensitivity and the possibility of in situ investigations. In this work, the electrochemical reduction of CO2 over a copper electrode in the RTIL 1-n-butyl-3-methyl imidazolium tetrafluoroborate (BMI.BF4) was investigated by Raman spectroscopy, Near-infrared Spectroscopy (NIR), cyclic voltammetry and by in situ SERS. The CVs have shown that the presence of CO2 on the BMI.BF4 anticipates the reduction of BMI+ to the corresponding carbene. SERS (632.8 nm) and FT-SERS (1064 nm) spectra have shown SERS signals from adsorbed CO. As products of CO2 reduction, besides CO, SERS signals from BMI carbene and from the BMI-CO2 adduct were also observed. The anticipation of CO2 reduction to CO in the presence of Cu2O film suggests that Cu/Cu2O electrodes in RTIL could be used to generate methanol as well as CO at lower overpotentials.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2013-06-20T14:13:27Z No. of bitstreams: 1 2013_CamilaJessicaLetti.pdf: 3187140 bytes, checksum: a14cbbcb3cdb210f5b57b0111e5b3ac9 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-06-20T14:21:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_CamilaJessicaLetti.pdf: 3187140 bytes, checksum: a14cbbcb3cdb210f5b57b0111e5b3ac9 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-06-20T14:21:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_CamilaJessicaLetti.pdf: 3187140 bytes, checksum: a14cbbcb3cdb210f5b57b0111e5b3ac9 (MD5) / O objetivo deste trabalho é estudar o processo de oxidação de nanopartículas de magnetita encapsuladas em matriz polimérica por meio da espectroscopia Raman. Os nanocompósitos híbridos formados por partículas de magnetita e polieletrólito poli(estireno sulfonato de sódio) foram depositados por meio da técnica de automontagem camada por camada. As nanopartículas de magnetita foram sintetizadas por meio da técnica de coprecipitação em meio aquoso e posteriormente estabilizadas como coloide magnético ácido. A dispersão coloidal foi empregada como fonte de nanopartículas para a fabricação dos nanocompósitos formados por multicamadas de nanopartículas de magnetita e de polieletrólito, com espessura na faixa de 20 a 200 nm. O monitoramento do crescimento dos filmes foi realizado por meio da espectrospia UV-vis, enquanto a morfologia da superfície dos nanocompósitos depositados foi investigada por meio da técnica de microscopia de força atômica. A análise dos espectros Raman mostrou que o processo de oxidação das nanopartículas de magnetita encapsuladas na matriz polimérica, provocado pelo laser incidente depende da morfologia da amostra. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The aim of this study is the preparation and characterization of hybrid nanocomposite films formed by magnetite nanoparticles and the polyelectrolyte sodium sulfonated polystyrene, assembled via the layer-by-layer technique. Magnetite nanoparticles were synthesized by aqueous coprecipitation and subsequently stabilized as an acidic magnetic colloid. The colloidal dispersion was used as a source of nanoparticles for the deposition of hybrid nanocomposite films. The oxidation of the magnetite nanoparticles embedded in the polymeric matrix was studied by Raman spectroscopy and the surface morphology of the nanocomposites was investigated by atomic force microscopy. The analysis carried out by Raman spectroscopy indicated that the oxidation process induced by the incident laser of the magnetite nanoparticles embedded in the polymeric matrix depends on the film`s morphology.

Orientador: Gerson Antonio Santarine / Banca: Roberto Naves Domingos / Banca: Osvaldo Missiato / Resumo: A espectrometria fotoacústica sofreu um grande avanço nos últimos anos, como técnica de análise de materiais e sistemas. Os calorímetros que utilizam o fenômeno fotoacústico se desenvolveram para análises que não podem ser feitas por outros procedimentos, como, a reflectância difusa, reflectância total atenuada e espalhamento Raman. O espectrômetro elaborado nesse trabalho pode ser utilizado para a determinação de energia de laser e calores específicos de materiais biológicos sólidos. Foi confeccionado com materiais de baixo custo e existentes no mercado nacional. Foi testado com sucesso para medidas de energia de laser. / Abstract: Photoacoustic spectrometry has undergone a significant development in the last years as a technic of material and system analyses. Calorimeters using photoacoustic phenomenon were developed to provide analyses that cannot be done by other procedures such as diffuse reflectance, total atenuated reflectance and Raman's scattering about. The spectometer constructed in this work can be used to determine laser energy and specific heat of biological solid materials. It was constructed with cheap material easily found in national market. The photoacoustic spectometer was sucessfully tested in measuring laser energy. / Mestre

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T05:46:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 277627.pdf: 4431327 bytes, checksum: 3de885cb17cc7bbb0e46eaa88de1fbce (MD5) / Nanotubos de carbono apresentam notáveis propriedades eletrônicas, podem ser um semicondutor ou condutor. Na última década os nanotubos de carbono vêem ganhando grande destaque na área de sensores devido as suas características. Um sensor, a partir de nanotubos de carbono, é capaz de detectar a presença de poucos átomos ou moléculas e ainda realizar essas medidas com baixo consumo energético. A escolha do etanol como vapor a ser caracterizado surge como uma possível solução para problemas de dois mundos. No Brasil, a produção e consumo de etanol cresce ano após ano e novas tecnologias aplicadas no controle do processo ajudam a diminuir custos e aprimorar a qualidade do produto final. Na Itália, mais precisamente na região Trentina e Alto Adige têm as vinícolas e destilarias mais importantes da Itália e entre as melhores do mundo. Os métodos que atualmente são utilizados no controle destes processos de destilação são métodos antigos e obsoletos. Esta tese de doutorado apresenta a fabricação de nanotubos de carbono de parede simples obtidos através da técnica de ablação a laser e caracterizados por técnicas como espectroscopia RAMAN, espectroscopia foto-eletrônica de raios - X (XPS) e microscopia eletrônica de transmissão. Assim como um aprofundamento teórico com a finalidade de melhor compreender propriedade físicas e químicas deste material. O maior foco desta tese esta na demonstração da capacidade e potencial dos nanotubos de carbono em serem manipulados e aplicados na eletrônica como sensores Para isso foram projetados, desenvolvidos e fabricados, junto a Fundação Bruno ressler de Trento-Itália, diversos microdispositivos eletrônicos em substratos de silício. Na FBK os microchips foram microfabricados através de uma avançada tecnologia conhecida como MEMS. Estes dispositivos foram utilizados como plataforma de deposição e ativação dos nanotubos de carbono. Portanto para o desenvolvimento da tese, nanotubos de carbono de parede simples foram sintetizados por ablação a laser e caracterizados por diversas técnicas. Através da dieletroforese os nanotubos de carbono foram manipulados e depositados sobre os microdispositivos eletrônicos. Testes destes dispositivos com vapores de álcool apresentaram respostas e comportamentos típico de um sensor. Os sensores de melhor desempenho foram, de forma avançada, caracterizados a partir de soluções com diferente grau alcoólico. Ao final verificamos que os nanotubos de carbono são materiais de grande potencial como sensor de vapores de etanol. Evidenciando que estes dispositivos eletrônicos possuem grande aplicabilidade em ambientes industriais trabalhando com alta sensibilidade e boa reprodutibilidade realizando medidas em continuidade e com confiabilidade. / Carbon nanotubes exhibit extraordinary and unique electronic and mechanical properties. These remarkable electrical, surface and thermal properties offer a potential in the development of gas sensors devices based on carbon nanotubes. The choice of ethanol came as a solution problem of two worlds. In Brazil, the ethanol production and consumption grows year after year. New technologies applied on the process control may reduce costs and improve the quality of the final product. At the Trentino and Alto Adige regions, we find the main distilleries and wine houses of Italy. These are among the best ones of the world. The current methods used to control the distillation process are very old and obsolete. This thesis presents the use of single and multi wall carbon nanotubes as alcohol sensor. The single wall carbon nanotubes were synthesized by laser ablation and characterized by RAMAN spectroscopy, X-rays Photoelectron Spectroscopy (XPS), Transmission electron microscopy (TEM). The physical and chemical properties of the carbon nanotubes are also investigated in this work. For this purpose, several electronic micro-devices using silicon as a substrate were designed and produced. The use of advanced MEMS technologies allowed us to develop and fabricate the microchips on which the carbon nanotubes were deposited and activated. Dielectrophoresis was used to handling and fixing the carbon nanotubes at the right places in the sensor microchip. The sensor behavior for detecting and measuring ethanol vapors was investigated deeply. The behavior and performance of the sensors were characterized as a function of the alcohol concentration, proving their potential as an alcohol gas sensor for industrial applications.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, 2007. / Submitted by samara castro (sammy_roberta7@hotmail.com) on 2009-09-03T21:11:22Z No. of bitstreams: 1 Guilherme Vianna de Melo Jacintho.pdf: 2360371 bytes, checksum: 5b31682c408e39bb1b104fe6bbb1a234 (MD5) / Approved for entry into archive by Luanna Maia(luanna@bce.unb.br) on 2009-09-14T14:06:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Guilherme Vianna de Melo Jacintho.pdf: 2360371 bytes, checksum: 5b31682c408e39bb1b104fe6bbb1a234 (MD5) / Made available in DSpace on 2009-09-14T14:06:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Guilherme Vianna de Melo Jacintho.pdf: 2360371 bytes, checksum: 5b31682c408e39bb1b104fe6bbb1a234 (MD5) Previous issue date: 2007 / Neste trabalho são apresentados três estudos distintos envolvendo nanopartículas de óxido de ferro, de diâmetro de 10-15 nm (determinado por MET), componentes de fluidos magnéticos (FM). Em uma das investigações foram utilizados o efeito SERS (surface-enhanced Raman scattering), a voltametria cíclica (VC), e as espectrosocopias Raman, FTIR e FTNIR no estudo da composição química de nanopartículas de maguemita (У-Fe2O3) componentes de FM aquoso. Os resultados mostram que a maguemita é composta por um núcleo central de У-Fe2O3, contendo em sua superfície um óxido-hidróxido não estequiométrico, δ-FeOOH e, provavelmente, Fe(OH)3. nenhuma evidência foi encontrada para a presença de magnetita na maguemita usada. Foi realizado também um estudo espectroscópico (FTIR, Raman, UV-vis, FTNIR) de nanopartículas de Fe3O4 e de CoFe2O4 ineditamente funcionalizadas por mistura de ácidos graxos obtidos de óleos vegetais. Neste estudo foram observadas evidências de efeitos quânticos de tamanho para a magnetita como deslocamentos na posição do número de onda das bandas nos espectros Raman e FTIR e a observação de fônons IVativos T1u nos espectros Raman. Foi observado também um efeito Raman Ressonante para CoFe2O4 quando excitado em 514,5 nm e sugerido um efeito anti-ressonante para excitação em 632,8 nm, devido a interferência destrutiva de duas transições eletrônicas dessa ferrita. Por fim é apresentado o estudo de um compósito formado pela dispersão de nanopartículas de CoFe2O4 modificadas pela adsorção de ácido ricinoleico (obtido de óleo de mamona) em cis-poliisopreno. Imagens de microscopia de força atômica mostraram que as partículas estavam bem dispersas na matriz polimérica e sem presença de aglomerados, demonstrando a eficiência de sua dispersão. Filmes do compósito também foram analisados por espectroscopias FTIR e Raman. ________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / In this work three distinct studies involving 10-15 nm (as determined by TEM) iron oxide nanoparticles forming magnetic fluids (MF) are presented. In one investigation the SERS effect (surface-enhanced Raman scattering), cyclic voltametry (CV), and Raman, FTIR and FTNIR spectroscopies were used to study a maghemite (У-Fe2O3) MF. The results have shown that maghemite is composed by a nuclei of У-Fe2O3, containing on its surface a non-stoichiometric oxy-hidroxyde, δ-FeOOH and probably Fe(OH)3. No evidence was found for the presence of magnetite in the investigated maghemite MF. A spectroscopic study (FTIR, Raman, UV-vis, FTNIR) of Fe3O4 and CoFe2O4 nanoparticles is also reported. For the first time these particles have been modified by a fatty acids mixture obtained from row vegetable oils. These fatty acid modified nanoparticles have shown to form MF when dispersed in non polar solvents and were also characterized by different spectroscopic techniques. Experimental evidences for quantum size effects were observed for magnetite shifts in the phonon wavenumbers and the observation of IR-active T1u phonons in Raman spectra. A resonant Raman effect for CoFe2O4 when excited in 514.5 nm is also reported and an anti-resonant effect at 632.8 nm excitation is suggested as a consequence of destructive interference of two electronic transitions of this ferrite. Finally, a composite formed by the dispersion of CoFe2O4 nanoparticles modified by ricinoleic acid (obtained from castor oil) in cis-polyisoprene has been prepared and characterized by microscopic and spectroscopic techniques. While in the FTIR spectrum the major signal are due to the polymer matrix, in the Raman spectra the dominant signals are from the CoFe2O4 particles. Atomic force microscopy images have shown that the particles are well dispersed in polymer matrix and no evidence for the formation of larger aggregates was found. Composite films were also analyzed by FTIR and Raman spectroscopy.