Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2016-08-10T12:27:01Z No. of bitstreams: 1 PDF - Geovânia Cordeiro de Assis.pdf: 2354639 bytes, checksum: ce1618c95a4673199ee7b5895baa2e85 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-10T12:27:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Geovânia Cordeiro de Assis.pdf: 2354639 bytes, checksum: ce1618c95a4673199ee7b5895baa2e85 (MD5) Previous issue date: 2016-02-26 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Much of the pollution potential adjunct to human activities is related to the emission of large volumes of household and industrial waste, which, even if treated by conventional methods available, have resistant and toxic chemical species that contaminate the water environment. As a result, many efforts have been devoted to the development of alternative technologies, especially the advanced oxidation processes and, in this context, for heterogeneous photocatalysis. The tin dioxide (SnO2) stands out as an excellent photocatalytic activity material. The objective was to study the photodegradation of rhodamine B mediated by UV irradiation / SnO2 and SnO2 impregnated polystyrene nanofoams in order to evaluate the use of the catalyst impregnated polystyrene nanofoams and its reuse. The nanoparticles of SnO2 were synthesized by the polymeric precursor method, based on the Pechini method, calcination temperatures investigated oxide were 700, 800 and 900 ° C. SnO2 nanoparticles were characterized by X-ray diffraction (XRD), Diffuse Reflectance Spectroscopy (DRS), surface area analysis (B.E.T) and Transmission Electron Microscopy (TEM). The nanoparticles of SnO2 were impregnated in nanofoams polystyrene by Thermally Induced Phase Separation mechanism (TIPS), forming the photocatalysts PS/SnO2-700; PS/SnO2-800 and PS/SnO2-900 ° C. The nanofoams PS/SnO2 were characterized by XRD, B.E.T and Scanning Electron Microscopy (SEM). The dye used for testing these photocatalysts is Rhodamine B. The tests showed the effectiveness of these catalysts in the degradation of rhodamine B dye, wherein the impregnation with the polystyrene matrix increased a little photocatalytic activity of all the catalysts and the photocatalyst that obtained the best results with 94% tin dioxide was calcined at 700 ° C and the nanofoams PS/SnO2-700 ° C with 98%. Reuse tests were made that catalyst calcined at 700 ° C powder and impregnated, where it was proven that besides having a photocatalytic activity nanofoams PS/SnO2 can be removed more easily, which facilitates the separation of solution and photocatalyst. / Grande parte do potencial poluente adjunto às atividades antrópicas está relacionado com a emissão de grandes volumes de resíduos domésticos e industriais, os quais, mesmo tratados pelos métodos convencionais disponíveis apresentam espécies químicas resistentes e tóxicas que contaminam o meio hídrico. Em função disso, muitos esforços têm sido dedicados ao desenvolvimento de tecnologias alternativas, com destaque para os processos de oxidação avançada e, dentro deste contexto, para a fotocatálise heterogênea. Dentre os óxidos metálicos aplicados na fotocatalise heterogênea, destaca- se o dióxido de estanho (SnO2) na forma nanoestruturada que apresenta propriedades que favorecem a atividade fotocatalítica. O objetivo do trabalho foi preparar nanoespumas de poliestireno e impregnar nanopartículas de SnO2 para degradação fotoquímica da Rodamina B. As nanopartículas de SnO2 foram sintetizadas através do método dos precursores poliméricos, baseado no método de Pechini, as temperaturas investigadas de calcinação do óxido foram 700, 800 e 900 °C. As nanopartículas de SnO2 foram caracterizadas através de Difração de Raio-X, Espectroscopia de Reflectância Difusa (DRS), Análise de área superficial (B.E.T) e Microscopia Eletrônica de Transmissão (TEM). As nanopartículas de SnO2 foram impregnadas em nanoespumas de poliestireno através do mecanismo de Separação de Fases Induzido Termicamente (TIPS), formando os fotocatalisadores PS/SnO2-700; PS/SnO2-800 e PS/SnO2-900 °C. As nanoespumas PS/SnO2 foram caracterizadas através de DRX , B.E.T e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). O corante utilizado para os testes desses fotocatalisadores foi a Rodamina B. Os ensaios mostraram a eficiência desses catalisadores na degradação do corante rodamina B, sendo que a impregnação na matriz de Poliestireno aumentou um pouco a atividade fotocatalítica de todos os catalisadores e o fotocatalisador que obteve o melhor resultado com 94 % foi o dióxido de estanho calcinado a 700 °C, bem como a nanoespuma PS/SnO2-700 °C com 98 %. Foram feitos ensaios de reuso desse catalisador, calcinado a 700 °C em pó, e impregnado, onde foi comprovado que além de ter uma atividade fotocatalítica a nanoespuma PS/SnO2 pode ser removida com mais facilidade, o que favorece a separação entre a solução e o fotocatalisador.

Submitted by Jaqueline Silva (jtas29@gmail.com) on 2014-09-15T19:44:43Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Chelry Fernanda Alves de Jesus.pdf: 3412626 bytes, checksum: 196a769a0f857f15c408d233116a895b (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Silva (jtas29@gmail.com) on 2014-09-15T19:45:11Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Chelry Fernanda Alves de Jesus.pdf: 3412626 bytes, checksum: 196a769a0f857f15c408d233116a895b (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-15T19:45:11Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Chelry Fernanda Alves de Jesus.pdf: 3412626 bytes, checksum: 196a769a0f857f15c408d233116a895b (MD5) Previous issue date: 2014-04-04 / In this study, maghemite nanoparticles associated to dextran were synthesized (crystallites with average diameters of 5.6 and 5.3 nm) from the precipitation of iron salts in an alkaline medium in the presence of dextran of molecular weights of 250 kDa and 75 kDa. Aqueous colloidal dispersions of maghemite/dextran reacted with different amounts of epichlorohydrin aiming at the crosslinking of dextran. The characteristics of the samples were evaluated by X-ray diffraction, high resolution electron microscopy, infrared spectroscopy, thermogravimetric analysis, iron determination, hydrodynamic diameter and zeta potential. One of the maghemite/dextran samples was treated with an ammonium hydroxide solution for different times, seeking the functionalization of dextran with NH2 groups, whose content was determined by potentiometric titration. The maghemite/dextran-NH2 system was conjugated to rhodamine B fluorophore (RodB) under different reaction conditions, being the content of RodB determined by absorption spectrophotometry in the visible region. Photoluminescent characteristics of maghemite/dextran-RodB systems were evaluated by fluorescence microscopy, fluorescence spectrometry and flow cytometry. The results of the analyses and experiments showed that the molecular mass and the crosslinking of dextran did not influence significantly the characteristics of the colloidal systems, since the hydrodynamic diameter values were in the range of 110 and 138 nm and zeta potential was of -4.54 the -10.76 mV. However, the profile of the thermogravimetric curves of the solids was influenced by the crosslinking of dextran, as well as by the presence of the polymer not associated to the nanoparticles. The treatment with ammonia was proved efficient, increasing the number of NH2 groups per particle from 45 to 71. The conjugation of RodB to the maghemite/dextran-NH2 system was more efficient at a pH of 8.5, using a greater amount of carbodiimide and N-hydroxysuccinimide. The maghemite/dextran-RodB system presented different photoluminescent properties according to the content of NH2 groups with in the sample used in the conjugation reaction. The sample treated with the ammonia solution, containing 71 NH2-groups/particle, although it presented less amount of conjugated RodB (2.2 RodB/particle) showed greater fluorescence intensity than the sample showing the highest amount of RodB (2.8 Rod/particle), but that was not treated with ammonia (45-NH2/particle). This result was interpreted considering that the system treated with ammonia favored the RodB conjugation via covalent bond, while the untreated system favored the formation of aggregates of RodB via electrostatic interactions. / Neste trabalho, foram sintetizadas nanopartículas de maghemita (cristalitos com diâmetros médios de 5,6 e 5,3 nm) associadas à dextrana a partir da precipitação de sais de ferro em meio alcalino na presença de dextrana de massas moleculares de 250 kDa e 75 kDa. As dispersões coloidais aquosas de maghemita/dextrana reagiram com diferentes quantidades de epicloridrina visando à reticulação da dextrana. As características das amostras obtidas foram avaliadas por difração de raios-x, microscopia eletrônica de alta resolução, espectroscopia no infravermelho, análises termogravimétricas e medidas de teor de ferro, diâmetro hidrodinâmico e potencial zeta. Uma das amostras de maghemita/dextrana foi tratada com solução de hidróxido de amônio por diferentes tempos, visando à funcionalização da dextrana com grupos -NH2, cujo teor foi determinado por titulação potenciométrica. O sistema maghemita/dextrana-NH2 foi conjugado ao fluoróforo rodamina B (RodB) em diferentes condições reacionais, sendo o teor de RodB determinado por espectrofotometria de absorção na região do visível. As características fotoluminescentes dos sistemas maghemita/dextrana-RodB foram avaliadas por microscopia de fluorescência, espectrometria de fluorescência e citometria de fluxo. Os resultados das análises e experimentos mostraram que a massa molecular e a reticulação da dextrana não influenciaram, significativamente, nas características dos sistemas coloidais, já que os valores de diâmetro hidrodinâmico ficaram na faixa de 110 a 138 nm e os de potencial zeta de -4,54 a -10,76 mV. Entretanto, o perfil das curvas termogravimétricas dos sólidos foi influenciado pela reticulação da dextrana, assim como pela presença de polímero não associado às nanopartículas. O tratamento com amônia mostrou-se eficiente, incrementando o número de grupos -NH2 por partícula de 45 para 71. A conjugação da RodB ao sistema maghemita/dextrana-NH2 foi mais eficiente em pH 8,5, empregando-se maior quantidade de carbodiimida e N-hidroxisuccinimida. O sistema maghemita/dextrana-RodB apresentou propriedades fotoluminescentes distintas em função do teor de grupos –NH2 superficiais na amostra empregada na reação de conjugação. A amostra tratada com solução de amônia, contendo 71 grupos NH2/partícula, embora tenha apresentado menor quantidade de RodB conjugada (2,2 RodB/partícula) mostrou maior intensidade de fluorescência do que a amostra com maior quantidade de RodB (2,8 Rod/partícula), mas que não foi tratada com amônia (45 –NH2/partícula). Este resultado foi interpretado considerando-se que o sistema tratado com amônia favoreceu a conjugação de RodB via ligação covalente, enquanto que o sistema não tratado favoreceu a formação de agregados de RodB via interações eletrostáticas.

As atividades do setor industrial e minerário são essenciais para o desenvolvimento da sociedade, porém causam diversos impactos ambientais, tais como contaminação de efluentes por corantes e metais tóxicos. A fim de mitigar esses tipos de impactos, o presente trabalho teve como objetivo a síntese dos materiais TiO2, ZnO e SiO2, e seu estudo de viabilidade de aplicação na degradação de corantes por fotocatálise e na remoção de metais por adsorção. Os óxidos foram sintetizados por dois métodos: precursores poliméricos (PP) e sol-gel (SG). Os pós obtidos foram caracterizados por difração de raios X (DRX), análise de área específica por fisissorção de N2 (BET), microscopia eletrônica de varredura por emissão de campo (MEV-FEG), espectroscopia na região do infravermelho (FTIR) e potencial zeta. O método de síntese não influenciou nas fases cristalinas dos materiais obtidos, visto que ZnO apresentou fase wurtzita, TiO2 anatase e SiO2 apresentou característica amorfa. Os materiais apresentaram baixa área específica, entre 4 e 11 m2/g, exceto SiO2 PP, que se destacou por apresentar área específica, de 226 m²/g. Por MEV-FEG, verificou-se que, para TiO2 e SiO2, maiores tamanhos médio de partícula foram exibidos pela metodologia SG, enquanto que com ZnO, maiores tamanhos de partículas foram obtidos por PP. Por FTIR, constatou-se que todos os óxidos apresentaram seus respectivos grupos químicos referente às ligações M-O, porém apresentaram resíduos orgânicos de síntese. As variações de área específica e tamanho de partículas não se mostraram significantes diante da resposta fotocatalítica desses materiais. Por outro lado, os resíduos de síntese na superfície das partículas justificam os resultados de fotocatálise. Isto porque a degradação de corante Rodamina B foi a mesma para ZnO SG e ZnO PP (88%), e superior para TiO2 SG (90%) em relação ao TiO2 PP (80%). No que diz respeito às características adsortivas dos materiais, as análises de área específica e potencial zeta merecem destaque. Por meio do potencial zeta, verificou-se que o ZnO SG apresentou estabilidade em pH acima de 10 e ZnO PP acima de 9,5; TiO2 SG apresentou estabilidade em pH acima de 6 e TiO2 PP acima de 3; e SiO2 SG apresentou estabilidade acima de 3,5 e SiO2 PP acima de 6. Ensaios de adsorção de íons metálicos de Mn2+ indicaram que ZnO, SiO2 e TiO2 apresentaram potencial adsorvente. Os melhores resultados de adsorção para os óxidos ocorreram em pH 8 e 8,5. SiO2 PP se destacou nos estudos adsorção, o qual apresentou maior adsorção de Mn2+ (Qm de 1,49 mg/g) em 90 min de tempo de contato, pH 8,5 e 5 mg/L de adsorvente. Este material apresentou maior área específica e suspensão estável no referido pH, o que justifica a maior adsorção apresentada em relação aos outros óxidos avaliados neste estudo. / The activities of the industrial and mineral sector are essential for the development of society, but they cause several environmental impacts, such as contamination of effluents by dyes and toxic metals. In order to mitigate these types of impacts, this study aimed to synthesize the materials TiO2, ZnO and SiO2, and its feasibility study of the application on the degradation of dyes by photocatalysis and removal of metals by adsorption. The oxides were synthesized by two methods: polymer precursors (PP) and sol-gel (SG). The materials obtained as powder were characterized by X-ray diffraction (XRD), specific surface area analysis by N2 physisorption (BET), field emission scanning electron microscopy (FEG-SEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and zeta potential. The synthesis method did not influence the crystalline phases of the obtained materials since ZnO presented wurtzite phase, TiO2 anatase and SiO2 presented amorphous characteristic. The materials showed low specific surface area, between 4 and 11 m2/g, except for SiO2 PP, which stood out with a specific surface area of 226 m²/g. By MEV-FEG, it was verified that for TiO2 and SiO2 higher average particle sizes were shown by SG methodology, whereas for ZnO, higher average particle size was obtained by PP. By FTIR, it was found that all the oxides presented their respective chemical groups related to the M-O bonds, but also presented organic residues of synthesis. Specific surface area and particle size variations were not significant in the photocatalytic response of the materials. On the other hand, the residues of synthesis on the surface of the particles justify the results of photocatalysis. This is because the degradation of Rhodamine B dye was the same for ZnO SG and ZnO PP (88%), and higher for TiO2 SG (90%) than TiO2 PP (80%). Regarding the adsorptive characteristics of the materials, the specific surface area and zeta potential analyzes deserve to be highlighted. By zeta potential, ZnO SG showed stability at pH above 10, and ZnO PP above 9.5; TiO2 SG presented stability at pH above 6, and TiO2 PP above 3; and SiO2 SG presented stability above 3.5, and SiO2 PP above 6. Adsorption tests of Mn2+ metal ions indicated that ZnO, SiO2, and TiO2 presented adsorbent potential. The best adsorption results were for the oxides at pH 8 and 8.5. SiO2 PP stood out in the adsorption tests, which presented higher adsorption of Mn2+ (Qm equal 1,49 mg/g) in 90 minutes of contact, pH 8.5, and 5 mg/L of adsorbent. This material presented higher specific surface area and stability in suspension in the pH 8.5, which justifies the higher adsorption presented in relation to the other oxides evaluated in this study. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6280.pdf: 4766963 bytes, checksum: 97442ca9a5e01a854db70de4f1436df4 (MD5) Previous issue date: 2014-08-14 / Universidade Federal de Minas Gerais / The welfare of the population and technological progress of our society largely depend on the development and the intensive use of synthetic materials, generating a large amount of residual chemicals and high energy consumption. Therefore, the need for development of synthesis routes that are more efficient, economic and environmentally sustainable, both for obtaining new materials as well as for improvement of those traditionally used by the productive sector, has grown in importance. Therefore, the study aimed to understand and extend the use of the oxidant peroxide method (OPM), as a new synthesis route for obtaining bismuth titanate with the sillenite (Bi12TiO20) and perovskite (Bi4Ti3O12) phase. In addition, we studied the influence of defects formed in the structure by the introduction of dopants such as niobium, lanthanum, and lead. These changes were made to obtain materials with improved structural and optical properties for use in the photodegradation process of the organic dye rhodamine B (RhB) under ultraviolet and visible radiation. Through obtaining the amorphous precipitate by the OPM route we observed the formation of spheres of bismuth oxide (Bi2O3) with titanium dioxide (TiO2) nanoparticles with surface peroxo groups that were identified as mainly responsible for the high reactivity of the powders obtained by this synthesis method. The photocatalytic properties of all materials were evaluated by the discoloration of RhB solution under UV and visible irradiation, where the bismuth titanate obtained by the OPM route showed higher photocatalytic activity than the commercial TiO2. Obtaining bismuth titanate calcined at different temperatures allowed the understanding of the effects of crystallinity on the photocatalytic activity. Furthermore, it was observed that the insertion of different ions in the bismuth titanate (Bi12TiO20) structure modified the band gap energy in different ways, which consequently altered the photocatalytic activities of the materials, showing the dependence of the redox potential of the conduction and valence band in the photocatalysis process. / O bem estar da população e o progresso tecnológico de nossa sociedade dependem, em grande parte, do desenvolvimento e do intensivo uso de materiais sintéticos, o que gera um grande volume de resíduos químicos e um elevado consumo de energia. Portanto, a necessidade do desenvolvimento de rotas de síntese que sejam mais eficientes, econômicas e ambientalmente sustentáveis, tanto para a obtenção de novos materiais, quanto para o aperfeiçoamento daqueles tradicionalmente utilizados pelo setor produtivo, tem crescido em importância. Desta forma, o trabalho visou compreender e ampliar o uso do método dos complexos oxidantes de peróxido (OPM), como uma nova rota de síntese para a obtenção do titanato de bismuto com a fase selenita (Bi12TiO20) e perovskita (Bi4Ti3O12). Além disso, avaliou-se a influência dos defeitos formados na estrutura dos materiais pela adição de diferentes dopantes como: nióbio, lantânio e chumbo. Essas modificações foram realizadas a fim de obter materiais com melhores propriedades estruturais e ópticas para aplicação no processo de fotodegradação do corante orgânico rodamina B (RhB) sob radiação ultravioleta (UV) e visível. Através da obtenção dos precipitados amorfos pela rota OPM observou-se a formação de esferas de óxido de bismuto (Bi2O3) juntamente com nanopartículas de dióxido de titânio (TiO2) com grupos peroxos superficiais que foram identificados como os grandes responsáveis pela elevada reatividade dos pós obtidos por este método de síntese. As propriedades fotocatalíticas de todos os materiais foram avaliadas através da descoloração da solução de RhB sob irradiação de luz UV e visível, no qual os titanatos de bismuto obtidos pela rota OPM apresentaram atividades fotocatalíticas superiores ao TiO2 comercial. A obtenção do titanato de bismuto tratado termicamente em diferentes temperaturas permitiu o entendimento dos efeitos da cristalinidade sobre a atividade fotocatalítica. Além disso, observou-se que a inserção de diferentes íons na estrutura do titanato de bismuto (Bi12TiO20) alterou de maneiras diferentes a energia do band gap, que consequentemente alterou as atividades fotocatalíticas dos materiais, deixando clara a dependência dos potenciais redoxes da banda de condução e de valência no processo de fotocatálise.

Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-07-11T13:13:10Z No. of bitstreams: 1 JOÃO FERNANDES DUARTE NETO - DISSERTAÇÃO (PPGCEMat) 2015.pdf: 2295774 bytes, checksum: d73166400ea15685ca449c373a12dc20 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-11T13:13:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JOÃO FERNANDES DUARTE NETO - DISSERTAÇÃO (PPGCEMat) 2015.pdf: 2295774 bytes, checksum: d73166400ea15685ca449c373a12dc20 (MD5) Previous issue date: 2015-02-24 / Este trabalho investigou o processo de adsorção, equilibrio e cinética de argilas esmectíticas da cidade de Boa Vista (Paraíba), usadas como adsorventes de corantes com comportamentos químicos distintos - rodamina B (RB), catiônico, e alaranjado de metila (AL), aniônico - em meio aquoso. Essas argilas foram escolhidas devido às suas propriedades características do argilomineral esmectítico, que possui sítios quimicamente ativos, provocado pela substituição isomórfica e interação das arestas, tornando-o atrativo sua aplicação para fins adsortivos. As argilas utilizadas são conhecidas como bentonita chocolate e bentonita chocobofe. Esses materiais foram utilizados na forma natural e após tratamento com carbonato de sódio, ácido clorídrico e organofilização (sal quaternário de amônio PRAEPAGEN). Todos os adsorventes foram caracterizados por fluorescência de raios X, difração de raios X, análises térmicas (TG, DTG e DTA) e determinação de tamanho de partícula. Os ensaios de adsorção dos corantes foram examinados por sistema de bateladas, alterando tempo de contato, quantidade de adsorvente, concentração dos corantes e pH inicial. Para a análise do comportamento de adsorção foi utilizado espectrofotometria UV-VIS. O modelo de isoterma de Freundlich foi o que melhor se ajustou aos dados experimentais das argilas naturais e modificadas. Porém nos processos adsortivos envolvendo as argilas organofilizadas, na interação com RB, tanto o modelo de Langmuir como o de Freundlich apresentaram um bom ajuste aos dados experimentais. Os dados cinéticos de adsorção foram ajustados ao modelo de pseudo-segunda ordem (R2>0,9). Os testes de capacidades de adsorção permitiram concluir que a maior eficiência em remover a RB ocorre quando as argilas são tratadas com ácido clorídrico. A maior eficiência na remoção do AL ocorre quando as argilas estudadas foram as organofilizadas. De modo geral, as argilas esmectíticas estudadas se mostraram adsorventes adequados para a remoção do corante RB, sendo, no entanto, necessário tratamentos específicos para maximizar ou melhorar a capacidade de adsorção dos corantes RB e AL. / This study investigated the process of adsorption, equilibrium and kinetics, of smectite clays from Boa Vista of Paraíba used as chemical adsorbents of dyes with different ionic behavior in aqueous media. Smectite clays known as chocolate and chocobofe and the dyes Rhodamine B (RB) (cationic) and Methyl Orange (AL), (anionic) were used in this study. The adsorbents were characterized by X-ray fluorescence, X-ray diffraction, thermal analysis (TG, DTA and DTG) and determination of particle size. Clays have been used in natural form and after treatment with sodium carbonate, acid and organophilization (quaternary ammonium salt – PRAEPAGEN). The dye adsorption was examined by a batch system, changing: contact time, amount of adsorbent, dye concentration and initial pH. UVVIS spectrophotometry was used for the analysis of the adsorption behavior. The clays were characterized as smectite clays and the efficiency of the treatments was confirmed by X-ray fluorescence and X-ray diffraction. The model of Freundlich isotherm presented the best fit to the experimental data of natural clays. However, in the adsorptive processes involving clays organophilizated both the Langmuir model and the Freundlich model showed good fitting to the experimental data. The kinetic adsorption data were fitted to the model of pseudo-second order (R2> 0.9). The adsorption capacities test showed that the highest efficiency in removing RB occurs when the clays are treated with hydrochloric acid. The highest efficiency of the removal of AL occurs when the clays are organophilizated. In general, the smectite clays were suitable adsorbent for the removal of the dye RB. However, special treatment is necessary to maximize or improve the adsorption ability of the dyes AL and RB.

Este trabalho investigou a fotodegradação do corante Rodamina-B com o auxílio do catalisador semicondutor Dióxido de Titânio, utilizando como fonte de irradiação pulsos de 40 fs gerados por um sistema laser de Titânio - Safira. Os pulsos laser foram formatados espectralmente (modulação senoidal), gerando trens de pulsos cuja separação foi escolhida para ser ressonante com um modo Raman intenso do catalisador. A fotodegradação da Rodamina-B foi monitorada através de medidas de fluorescência excitada via absorção de dois fótons. Não observamos fotodegradação do corante mediante a irradiação com pulsos ultracurtos, mesmo na presença do catalisador, tanto para o pulso de menor duração alcançada quanto para os trens de pulsos com diferentes separações temporais. Contudo, observamos uma diminuição no espalhamento da luz de excitação devido às nanopartículas de Dióxido de Titânio. Este processo foi estudado com mais detalhes, tendo sido analisada a influência da formatação espectral senoidal no resultado da medida. A relação entre a irradiação com pulsos de femtossegundos e a quebra de aglomerados de nanopartículas foi intuída a partir dos resultados obtidos, sendo fortalecida por medidas de microscopia eletrônica de varredura de um filme das amostras. / This work investigated the photodegradation of Rhodamine-B assisted by Titanium Dioxide semiconductor catalyst, using as irradiation source a Ti:Sapphire laser system delivering 40 fs pulses. The laser pulses were spectrally shaped (sinusoidal modulation), generating pulse trains whose separation was chosen to be resonant with an intense catalysts Raman mode. The Rh-B photodegradation was monitored by two photon excited fluorescence measurements. We have not observed dye photodegradation by the ultrashort pulses irradiation, in the absence of the catalyst, neither with the shortest pulse obtained, nor with pulse trains. Nevertheless, we observed a decrease in the excitation light scattering due to the Titanium Dioxide nanoparticles. Such process was studied by analyzing the influence of sinusoidal spectral phase mask in the signal. The results indicate a relationship between femtosecond pulse irradiation and the breaking of nanoparticles clusters, which was also corroborated by scanning electron microscopy measurements.

Submitted by Diego da Silva Manoel null (diegosma@rc.unesp.br) on 2017-02-05T16:40:20Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Diego.pdf: 1793320 bytes, checksum: ba0a17055ebb3486b214146535165ef9 (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2017-02-06T18:25:08Z (GMT) No. of bitstreams: 1 manoel_ds_me_rcla.pdf: 1793320 bytes, checksum: ba0a17055ebb3486b214146535165ef9 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-06T18:25:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 manoel_ds_me_rcla.pdf: 1793320 bytes, checksum: ba0a17055ebb3486b214146535165ef9 (MD5) Previous issue date: 2017-01-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O processo sol-gel permite a produção de materiais Híbridos Orgânicos/Inorgânicos para aplicações em óptica e fotônica. Materiais Híbridos de Sílica/orgânico unem propriedades da Sílica e dos polímeros orgânicos e permitem a incorporação de diversas moléculas orgânicas na matriz, possibilitando a obtenção de materiais fotoativos avançados. Destas moléculas destacam-se os corantes lasers, como a Rodamina-B, que possui comprimento de onda de emissão bem definido e alta eficiência quântica. Neste trabalho preparamos materiais híbridos de sílica/orgânico via processo sol-gel utilizando como precursores os alcóxidos de silício 3-glicidoxipropiltrimetoxisilano (GPTS) e tetraetilortosilicato (TEOS). Amostras ainda na fase de sol foram dopadas com Rodamina-B em concentrações variando de 0,01 a 5 mmol/L. A fluorescência das amostras foi caracterizada mostrando dependência entre as características da emissão e a concentração de dopante. Os espectros de fluorescência sofrem um deslocamento para a região do vermelho com o aumento da concentração do dopante, enquanto a intensidade de emissão apresenta maior valor para a amostra com concentração de 0,5 mmol/L. Também foram determinados os coeficientes de absorção óptica, que apresentaram comportamento linear com a concentração. A partir das amostras (sol) foram produzidos xerogéis com concentrações de Rodamina-B de 0,0386 a 19,3 mmol/L. Os espectros de fluorescência destes xerogéis também apresentaram deslocamento para a região do vermelho para maiores concentrações de dopante, a intensidade de emissão é máxima para o xerogel com concentração de 6,56 mmol/L. Os coeficientes de absorção óptica dos xerogéis apresentaram um comportamento linear com a concentração de dopante. O xerogel com concentração de 19,3 mmol/L de Rodamina-B apresentou emissão de laser randômico quando excitado com laser pulsado (532 nm, 8ns), fenômeno caracterizado por um estreitamento da banda de emissão devido a dímeros da Rodamina-B em 630 nm. Microscopia eletrônica de transmissão revelou a formação de partículas de Sílica com diâmetro médio de 6,3 nm distribuídas na matriz sólida. Estes resultados são de grande interesse para aplicações em fotônica. / Organic-Inorganic Hybrid Materials prepared by sol-gel process have applications in different areas such as optics and photonics. Silica/organic hybrid materials combine the properties from the silica and the organic polymers and can be doped with organic molecules with different optical properties, allowing preparation of advanced photoactive materials. In the wide range of photoactive organic materials one of interest is the Rhodamine-B, a laser dye which presents tunable emission and high quantum yield. In this work we have produced hybrid silica/organic samples derived from 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (GPTS) and tetraethylorthosilicate (TEOS) by sol-gel process. Silica/organic sols were doped with Rhodamine-B concentrations ranging from 0.01 to 5 mmol/L. The fluorescence spectra of the samples were characterized and a relationship between emission characteristics and dopant concentration has been observed. A red shift in the wavelength emission was observed, as the dopant concentration increased and the maximum emission intensity was achieved for the sample with concentration of 0.5mmol/L. Were determined the optical absorption coefficients that showed a linear relation with the concentration. The sol samples were dried and xerogels were obtained and the new concentrations of Rhodamine-B in the solid matrix were determined, ranging from 0.0386 to 19.3 mmol/L. The fluorescence spectra of the xerogels were characterized, showing a red shift as the dopant concentration increased and the maximum emission intensity was achieved for the xerogel with concentration of 6.56 mmol/L. The optical absorption coefficients of these xerogels showed a linear behavior with the dopant concentration. Random laser action for the xerogel with concentration of 19.3 mmol/L was measured using an pulsed laser (532 nm, 8ns), and characterized by a narrowing emission of the Rhodamine-B dimmers emission at 630 nm. Transmission electron microscopy revealed silica particles with 6.3 nm average diameter in the solid matrix. These results are very important for applications in photonics.

A novel electrochemical genosensor with modified graphite with poly(4-aminophenol) has been constructed for detection of neuroblastoma, a malignant tumor originating from embryonic precursor cells of the sympathetic nervous system and associated with the amplification MYCN oncogene. The produced genosensor exhibited distinct electric and morphological properties using rhodamine b, specie able to bind with DNA duplex, as indicator of the hybridization process. The detection limit was evaluated to be 0.47 umol.L-1 (N=3) and showed very high selectivity for the complementary DNA using serum sample. This DNA sensing platform was successfully applied to detect the MYCN, an important biomarker for neuroblastoma / Um novo genossensor eletroquímico de grafite modificado com poli (4-aminofenol) foi construído para a detecção de neuroblastoma, um tumor maligno originário a partir de células precursoras embrionárias do sistema nervoso simpático, e associado com a amplificação do oncogene MYCN. O genossensor produzido exibiu propriedades elétricas e morfológicas distintas, utilizando rodamina B, espécie capaz de se ligar com a fita dupla de DNA, como indicador do processo de hibridação. O limite de detecção obtido foi de 0,47 μmol.L-1 (N = 3) e mostrou maior seletividade para o DNA complementar, utilizando amostras de soro. Esta plataforma de detecção de DNA foi aplicada com sucesso para detectar a MYCN, um biomarcador importante para o neuroblastoma / Mestre em Genética e Bioquímica

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