Orientador: Paulo Roberto Bueno / Banca: Assis Vicente Benedetti / Banca: Germano Tremiliosi Filho / Banca: Neyde Yukie Murakami Iha / Banca: Sixto Giménez Juliá / Resumo: Diferentes morfologias nanoestruturadas foram estudadas por Espectroscopia de Impedância visando ampliar as suas funcionalidades em células solares. As análises realizadas em células solares sensibilizadas por corante à base de nanotubos de ZnO são reportadas. Essas células exibiram uma alta eficiência para coleta dos elétrons ao longo dos nanotubos de ~64 μm de comprimento. A Espectroscopia de Impedância Eletroquímica, a análise de potencial de circuito aberto e de conversão dos fótons incidentes em corrente elétrica foram usados para estudar o transporte e o tempo de vida das cargas elétricas durante o processo de conversão de energia. Apesar de o fotoanodo ser relativamente extenso, o tempo de extração da carga foi muito mais rápido do que o observado para nanopartículas de TiO2 tradicionais aplicados a esse tipo de célula. A coleta rápida dos elétrons é de importância prática porque permite uma alternativa ao uso do par redox convencional ( ), uma vez que a dinâmica na intercepção do elétron é mais rápida ocasionando uma significativa redução de perda na fotocorrente. Em outra frente são relatadas as análises efetuadas em células à base de TiO2 recobertas com ZrO2 e que empregam Spiro-OMeTAD como molécula condutora de buracos. Filmes mesoporosos de TiO2 recobertos com ZrO2 foram utilizados como elétrodos ativos para aplicação em células solares do estado sólido, sendo que os dispositivos foram caracterizados por Espectroscopia de Impedância Eletroquímica. A técnica de deposição de camadas atômicas de ZrO2 foi usada com o intuito de passivar os estados de aprisionamento superficiais durante o funcionamento do dispositivo. Isso foi realizado mediante o recobrimento (precisão em Angström) dos filmes mesoporosos de TiO2 com óxido de zircônio. Foi possível verificar que o recobrimento produz um aumento no desempenho geral da ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Different nanostructured anode morphologies - aiming at extending the functionality in solar cells - had been studied by Electrochemical Impedance Spectroscopy. The analyses were carried out in dye-sensitized solar cells based on ordered arrays of polycrystalline ZnO nanotubes. These cells exhibit efficient electron collection over the entire photoanode of ~64 μm length. Electrochemical Impedance Spectroscopy, open circuit photovoltage decay and incident-photon-to-current efficiency spectra are used to quantify conductivity and lifetime. Although the photoanode used is relatively long, the extraction time was faster than in traditional photoanodes based on TiO2 nanoparticles. The fast collection of electrons is of practical importance; it allows an alternative to the use of the conventional redox electrolyte ( ), because electron-interception dynamics is faster, which reduces significantly the photocurrent loss. On the other hand, solid-state dye-sensitized solar cells based on TiO2/ZrO2 core/shell nanoparticles, using a hole transport molecule named Spiro-OMeTAD, were also characterized. The atomic layer deposition technique was used with the intention of passivating the TiO2 surface with ZrO2. It was observed that the coating enhances the general performance of the photoelectrochemical cell after two ZrO2 deposition cycles. The Electrochemical Impedance Spectroscopy measurements provided evidence that the ZrO2 coating reduces recombination losses at the TiO2/Spiro-OMeTAD interface. Besides, the technique showed that the ZrO2 coating reduces the inductive effect at low frequency, this reduction being attributed to the passivation of localized surface states. Finally, results on the study of the effect of the Spiro-OMeTAD concentration (5 to 25 %) in the fabrication of solar cells, are discussed. Variations in recombination and capacitance correlate well with the ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Carlos Roberto Grandini / Banca: Eduardo Carlos Bianchi / Banca: Cristina de Carvalho Ares Elisei / O Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi da Unesp / Resumo: Os elementos intersticiais exercem uma influência significativa nas propriedades mecânicas dos materiais e seu comportamento pode ser investigado por meio de técnicas de Espectroscopia Mecânica em baixa frequência (Pêndulo de Torção). Nestas medidas, são obtidos espectros de atrito interno, que estão associados à reorientação de elementos intersticiais presentes no material ao se aplicar uma tensão mecânica (fenômeno induzido). As amostras utilizadas neste trabalho são de aço inoxidável 316L obtido comercialmente. O material foi preparado em quatro condições: como recebido, tratado termicamente e duas dopagens com pressões diferentes de nitrogênio. Para caracterizar o material foram realizadas medidas de densidade, difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de energia dispersiva e espectroscopia mecânica. As medidas de difração de raios X e microscopia eletrônica de varredura revelam que as amostras possuem uma estrutura CFC, típica de aços austeníticos. Os espectros de atrito interno das amostras revelam algumas estruturas de relaxação em todas as condições de tratamento, medidas em três diferentes frequências. Essas estruturas foram decompostas em seus processos de relaxação constituintes, associados à reorientação induzida por tensão de elementos intersticiais, como o carbono e nitrogênio, em torno de átomos que compõem o material. A comparação dos espectros de relaxação obtidos em cada condição mostra uma perda na intensidade das estruturas após realizar sucessivas medidas. Os resultados levam a concluir que este fenômeno está relacionado com a perda de elementos intersticiais pelas amostras após o aquecimento em vácuo. / Abstract: The intersticial elements exercise a significant influence in the mechanical properties of the materials and its behavior can be investigated by techniques of mechanical spectroscopy in low frequency (Torsion Pendulum). In these measurements, are obtained internal friction spectra, which are associated to the reorientation of interstitial elements present in the material if applied a mechanical stress (induced phenomenon). The samples used in this study are commercially 316L stainless steel. The material was prepared in four conditions: as received, heat treated and doped with two different pressures of nitrogen. To characterize the material, it was made measurements of density, x-ray diffraction, scanning electronic micrsocopy, electron dispersion spectroscopy and mechanical spectroscopy. The measurements of x-ray diffraction and scanning electronic microscopy reveal that the samples have a CFC structure, typical of austenitic steels. The internal friction spectra, measured in three different frequencies, reveal several relaxation structures in all of the conditions. Those structures were decomposed in their constituent relaxation processes, associates to the stress-induced ordering of interstitial elements, as carbon and nitrogen, around atoms that compose the material. The comparason of the relaxation spectra obtained in each condition shows a loss in the intensity of the relaxation structures after successive measurements. The results take to conclude that this phenomenon is related with the loss of interstitial elements of the samples after the heating in vacuum. / Mestre

Orientador: José Alberto Giacometti / Banca: Lucas Fugikawa Santos / Banca: Marystela Ferreira / Banca: Neri Alves / Banca: Alfredo Roque Salvetti / O Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi na Unesp / Resumo: Neste trabalho foram preparados filmes ultrafinos de ftalocianinas, polipirrol, quitosana e lignina usando as técnicas de automontagem (LbL, "layer-by-layer"), deposição física à vapor PVD (physical vapor deposition) e Langmuir-Blodgett (LB). Os filmes foram caracterizados usando a técnica de espectroscopia UV-vis e apresentaram características adequadas para fabricar sensores capacitivos com o intuito de comporem uma "língua eletrônica". Para se analisar as respostas capacitivas dos sensores em função da frequência, eles foram mergulhados em soluções de água Milli-Q e do refrigerante Tubaína (Funada), com diferentes valores de pH, teor de sacarose e ºBrix. A partir das capacitâncias para a frequência de 1 kHz utilizou-se a técnica de análise estatística de componentes principais (PCA) para distinguir o teor de ºBrix, sacarose e acidez. Além disso, o trabalho apresenta um método para selecionar os sensores mais adequados, o qual consiste da análise PCA da matriz transposta dos resultados das capacitâncias. Na análise PCA dos resultados obtidos em água Milli-Q foi constatado que, do conjunto de sete sensores, são necessários apenas três sensores para avaliar a variação do pH enquanto que para o teor de sacarose são necessários quatro sensores. Para se avaliar a variação do pH no refrigerante Tubaína são necessários três sensores e quatro sensores para o teor de ºBrix. Na parte final a "língua eletrônica" foi usada para identificar as variações de pH e o teor de sacarose em água Milli-Q e pH e teor ºBrix no refrigerante Tubaína. / Abstract: Ultrathin polymeric films were fabricated from phytalocyanine, polypirrol, chitosan and lignin using the layer-by-layer, physical vapor deposition (PVD) and Langmuir-Blodgett (LB) techniques. Films were characterized by UV-Vis spectroscopy showing that are suitable to fabricate capacitive sensors to form an "electronic tongue". To probe the capacitive response of sensors on frequency they were immersed in Milli-Q water and in the soft soda Tubaina (from Funada) with different pH, sucrose and ºBrix content. From capacitances measured at 1 kHz the principal component analysis (PCA) was employed to distinguish the ºBrix, pH and sucrose content. Besides this, we present a method to select which sensors are more appropriated, consisting of the PCA analysis of the transposed matrix of the capacitance results. Employing the modified PCA analysis of results obtained from measurements in Milli-Q water we found that, from the set of seven sensors, only three sensors are required to distinguish the pH while only four sensors to distinguish the sucrose. In the case of the soft drink Tubaina three and four sensors are also required to distinguish the pH and ºBrix content, respectively. Finally, the electronic tongue was employed to distinguish the pH and sucrose content in Milli-Q water and the pH and ºBrix in soft drink Tubaina. / Doutor

Resumo: O presente trabalho propõe o desenvolvimento de um método limpo para determinação de ureia em amostras comerciais de fertilizantes utilizando a Espectroscopia de Reflectância Difusa combinada com spot test. O método desenvolvido é baseado na reação entre a ureia e o reagente cromogênico p-dimetilaminocinamaldeído (p-DAC) em meio de ácido clorídrico diluído, que resulta em um produto de coloração rósea cujo valor máximo de reflectância ocorre no comprimento de onda de 535 nm. Os parâmetros experimentais foram otimizados através dos planejamentos fatorial e composto central para a obtenção da superfície de resposta, os quais indicaram uma maior sensibilidade para o método quando se utiliza o reagente p-DAC na concentração de 0,196% (m/v) em meio de ácido clorídrico de concentração 0,0549 mol L-1, empregando etanol como solvente para as soluções. O suporte sólido para a reação é um papel de filtro qualitativo onde são colocados 20,0μL de solução de ureia seguidos de secagem com ar frio de um secador de cabelos e 20,0μL de solução de reagente p-DAC 0,196% (m/v) em meio de HCl 0,0549 mol L-1 e secagem ao ar livre, submetendo-se então o spot à leitura reflectométrica em máx. = 535 nm. Uma relação linear (R = 0,996) foi estabelecida na faixa de concentração de ureia compreendida entre 50,0 - 300 mg L-1. Os limites de detecção e de quantificação foram determinados em 5,13 mg L-1 e 17,10 mg L-1, respectivamente. O método limpo desenvolvido foi aplicado na determinação de ureia em amostras comerciais de fertilizantes onde demonstrou apresentar ótima precisão e exatidão, evidenciadas pela boa recuperação (94,2 - 107,4%), além de oferecer vantagens como simplicidade de execução e baixo consumo de reagentes, geração de mínima quantidade de resíduos, rapidez e segurança... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This work proposes the development of a clean method for determination of urea in commercial samples of fertilizers using the Diffuse Reflectance Spectroscopy combined with spot test. The method is based on the reaction between urea and the chromogenic reagent p-dimethylaminocinnamaldehyde (p-DAC) in diluted hydrochloric acid medium, which results in a pink colored product whose maximum value of reflectance occurs at a wavelength of 535 nm. The experimental parameters were optimized through a factorial and a central composite experimental design to obtain the response surface, which indicated a higher sensitivity for the method when using the reagent p-DAC in the concentration of 0.196% (w/v) in a hydrochloric acid 0.0549 mol L-1 medium, using ethanol as a solvent for the solutions. The solid support for the reaction is a qualitative filter paper where they are placed 20.0μL of urea solution followed by drying with cold air from a hair dryer and 20.0μL of reagent solution p-DAC 0.196% (w/v) in the HCl 0.0549 mol L-1 medium and drying in the air, then submitting the spot to the reflectometric reading at max = 535 nm. A linear relationship (R = 0.996) was established in the range of urea concentration between 50.0 to 300 mg L-1. The limits of detection and quantification were determined at 5.13 mg L-1 and 17.10 mg L-1, respectively. The method was applied to the clean determination of urea in commercial samples of fertilizers, which has shown to present great precision and accuracy as evidenced by the good recovery (94.2 to 107.4%) and also offers advantages such as simplicity of implementation and low consumption of reagents, generation of minimum quantity of wastes, rapidity and security, producing reliable results. As shown, the method is designed as environmentally friendly for determination of urea, as it is consistent with the Principles advocated by the Green Chemistry. / Orientador: Helena Redigolo Pezza / Coorientador: Leonardo Pezza / Banca: Maria Del Pilar Taboada Sotomayor / Banca: Adriana Vitorino Rossi / Mestre

Orientador: Antonio Riul Júnior / Banca: Carlos José Leopoldo Constantino / Banca: Nilson Cristino da Cruz / O Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi da Unesp / Resumo: Neste trabalho pesquisamos variações das propriedades elétricas de filmes ultrafinos de diferentes materiais, utilizados como unidades sensoriais de uma "língua eletrônica", simulando os resultados obtidos em diferentes paladares com um modelo de circuito elétrico equivalente, visando uma melhor compreensão do mecanismo de transdução envolvido. Foram utilizados filmes ultrafinos de quitosana, ftalocianina, polipirrol e perileno, que serviram de elementos transdutores do dispositivo, similar às papilas gustativas na língua humana, pois a diferença de resposta entre eles pode ser utilizada como uma impressão digital dos líquidos analisados. Esses materiais foram depositados sobre lâminas de quartzo e eletrodos interdigitados através das técnicas Langmuir-Blodgett (LB), automontagem e evaporação a vácuo. Inicialmente o trabalho foi na fabricação de filmes ultrafinos para familiarização das técnicas e equipamentos de medidas. Pôde-se verificar boa adesão dos materiais depositados sobre os eletrodos interdigitados mesmo após excessivas lavagens em água Milli-Q, permitindo sua reutilização na "língua eletrônica". Os eletrodos cobertos com filmes ultrafinos foram imersos em soluções 1 mM e 1μM ácidas, salgadas, doces, amargas e umami utilizando medida de impedância elétria e um modelo de circuito elétrico equivalente já existente na literatura. Analisamos a sensibilidade de resposta a uma temperatura de aproximadamente '20 GRAUS', avaliando como os parâmetros envolvidos no circuito elétrico equivalente variam de acordo com o tipo de solução analisada, nas concentrações 1 mM e 1μM, e ainda como esses parâmetros são afetados em um mesmo material na presença de diferentes analitos. Os resultados obtidos foram também analisados pelo método estatístico de Análise de Componentes Principais (PCA, do inglês "Principal Component Analysis") e Espectroscopia Raman. / Abstract: In this work we study variations in the electrical properties of ultra-thin films of different materials, used as individual sensing units in an "electronic tongue", simulating the results obtained in distinct tastants with an equivalent electric circuit, envisaging a better comprehension of the transducing mechanism involved. Ultra-thin films of chitosan, copper phtalocyanine, polypyrrole and perylene were used as transducers in the device, similar to the gustative papilae in the human tongue, as their electrical differences can be used as a fingerprint of the liquids analysed. The materials were deposited onto quartz plates and interdigitated electrodes through Langmuir-Blodgett (LB), layer-by-layer and vacuum evaporation techniques. Initially, we start the fabrication of the ultra-thin films to a better familiarization with equipments and tecniques. There was a good adhesion of the deposited films onto the interdigitated electrodes, even after excessive washings in Milli-Q water, allowing the re-use of the "eletronic tongue" system. The electrodes covered with ultra-thin films were have been soaked in 1mM and 1μM solutions of acidic, sweet, sour and bitter substances, using impedance spectroscopy as the measured technique and an equivalent circuit model already existent in the literature. The sensitivity of response at '20 GRAUS' was evaluated investigating seeking of how the involved parameters in the equivalent electric circuit varied according to the sort of solution analysed at mM and μM concentrations, and how they are affected by each material due to the presence of distinct analytes. The obtained results were also analysed by Principal Component Analysis and Raman Spectroscopy. / Mestre

Orientador: João Carlos Silos Moraes / Banca: Marco Antonio Utrera Martines / Banca: Paulo Henrique dos Santos / Resumo: Este trabalho propõe o estudo do grau de conversão e de dureza de três resinas fotoativadas Fill Magic, TPH Spectrum e Te-Econom, em função do tempo de exposição e do tipo de fonte de luz. Foram utilizadas quatro fontes diferentes, sendo duas halógenas e duas baseadas em LED. O grau de conversão foi avaliado de espectros de absorção no infravermelho próximo e a dureza através de testes Vickers. Cinco amostras de 10 mm de diâmetro e 2 mm de espessura foram preparadas para cada tempo de exposição e tipo de fonte. Após exposição à luz, todas as amostras foram mantidas durante 7 dias em ambiente escuro antes de serem utilizadas para obtenção de espectros e serem submetidas ao teste de dureza. Os espectros foram obtidos em um espectrômetro Nexus 670 da Nicolet e a microdureza Vickers foi obtida com um microdurômetro HMV - 2T da Shimadzu. Os resultados mostraram que o grau de conversão aumenta com o tempo de exposição para fontes com densidade de potência menor que 233 mW/cm2. Não foi observada diferença significativa no grau de conversão nas amostras irradiadas com fontes halógena e LED, ambas com densidade de potência maior que 233 mW/cm2. Não foi possível estabelecer uma relação entre dureza e o tempo de exposição ou a densidade de potência. Entre as resinas, a FM é a que apresentou melhores valores de grau de conversão e a Te-Econom de dureza. / Abstract: The aim of this study was to evaluate the degree of conversion and hardness of three photo-activated composites (Fill Magic, TPH Spectrum and Te-Econom) as a function of exposure time and type of light source. As visible light source were utilized four different units, two halogen and two light-emitting diodes (LED). The conversion degree was evaluated by near-infrared spectroscopy and the hardness by Vickers tests. Five samples of 10 mm diameter and 2 mm thickness were prepared for each exposure time and light source. The spectra were obtained in a Nexus 670 Nicolet spectrometer and the hardness in a HMV - 2T micro hardness tester (Shimadzu). These measurements were performed after 7 days dark storage. The results showed that the degree of conversion increases with the exposure time for the light units with power density smaller than 233 mW/cm2. No significant differences were observed in degree of conversion in samples irradiated with halogen and LED units, both with power density larger than 233 mW/cm2. There is not correlation between the conversion degree and the micro hardness for all studied composites. The highest values for conversion degree and hardness were obtained with the Fill Magic and Te-Econom composites, respectively. / Mestre

Orientador: Marcelo Ferrarezi de Andrade / Banca: Welingtom Dinelli / Banca: Camilo Anauate Netto / Resumo: O presente estudo avaliou a conversão da polimerização de resinas compostas expostas à luz halógena e LED. Foram realizados corpos de prova e divididos em 64 grupos experimentais, onde variaram o tipo de luz (halógena e LED) utilizada, tempo de exposição à luz (20 e 40 segundos), profundidade do corpo de prova (1,2,3,e 4mm) e tempo de avaliação após a irradiação (0, 24,48 e 168 horas após a irradiação), cada grupo tinha cinco repetições. Os corpos de resina foram cortados e armazenados em ambiente seco e escuro. Foram confeccionadas pastilhas com 5mg de KBr e 50æg de pó de resina e os picos de absorbância foram registrados com o espectrômetro de infravermelho (FTIR). Os valores de conversão foram determinados na proporção das áreas obtidas com Microcal Origin 6.0 de C=O (pico em 1720) / C=C (pico em 1638). Os resultados da conversão foram analisados estatisticamente com os testes de ANOVA e Tukey. Obtendo-se, os seguintes resultados: A luz Halógena dá melhores resultados de polimerização que o LED, 40 segundos de exposição a luz dá melhores resultados de conversão, independente do tipo de luz, a menor profundidade o valor de conversão é melhor as 168 horas, que as observadas as 24 e 0 horas. Concluindo-se, que a conversão de polimerização das resinas compostas está influenciada pela fonte de luz, tempo de exposição à luz, profundidade do corpo de prova e tempo de avaliação. / Abstract: The purpose of this study was to determine the polymerization conversion of the resin-composites exposed to halogen light and LED. Five specimens were made for each of the 64 groups, varying type of light (halogen and LED), time of exposure (40 and 20 seconds) deepness of the specimen (1, 2, 3 and 4mm) and time of the evaluation (0, 24, 48 and 168 hours after light irradiation) .The specimens were stored in a dry and dark area and were pulverized into a fine powder with a mortar and a pestle. Fifty æg of powder were mixed with approximately 5mg of potassium bromide, and the absorbance peaks were recorded by FTIR. The value of conversion was determined from the ratio of areas obtained with Microcal Origin 6.0 of C=O (peak at 1720) /C=C (peak at 1638). The results were statistically analyzed with ANOVA and Tukey tests. The results observed were the following: i) halogen light gives better polymerization results than LED light, ii) 40 seconds to light exposure give s better results of conversion, iii) as less deepness , more is the conversion (with both types of light) , iv) With 168 hours of observation, the polymerization is better than with 0 or 24 hours of observation. Conclusion: polymerization conversion of the resin composites is influenced by the type of light, time of exposure to light, deepness of the specimen and time of observation. / Mestre

Orientador: Carlos José Leopoldo Constantino / Banca: Henrique de Santana / Banca: Ruth Kunzli / O Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais POSMAT, tem caráter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi da UNESP / Resumo: Neste trabalho foram estudadas amostras do Centro de Museologia, Antropologia e Arqueologia da FCT - UNESP de Presidente Prudente, o qual é coordenado pela professora Dra. Ruth Kunzli. As amostras foram caracterizadas por espectroscopia vibracional via espalhamento micro-Raman e a absorção no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), análise térmica por termogravimetria (TG) e energia dispersiva de raio-X (EDX). O objetivo principal do trabalho foi identificar os pigmentos utilizados na fabricação dos artefatos cerâmicos encontrados no sítio arqueológico Lagoa São Paulo - 02, Presidente Epitácio, SP, bem como os aditivos incorporados ao corpo cerâmico para entender como os arteftos foram confeccionados. Para o pigmento vermelho os resultados de Raman, FTIR, EDX e TG sugerem a utilização de hematia, um óxido de ferro consistente com o que podia ser encontrado nas rochas avermelhadas das encostas dos rios que eram desgastadas pela água. O pigmento preto apresenta bandas Raman características do carvão, provavelmente, este pigmento era encontrado na natureza como o produto da queima de material orgânico, possivelmente de origem vegetal. Para o pigmento branco, os espectros de FTIR e as curvas de TG sugerem o uso de caulim pela presença das bandas de absorção e do pico endotérmico em 550ºC aracterístico da caulinita, o que é consistente com os dados arqueológicos. Os aditivos identificados foram o carvão e o quartzo, sendo este último encontrado nas rochas presentes na região do sítio arqueológico. Tais aditivos são adicionados na confecção das cerâmicas para evitar o rachamento quando do cozimento, facilitar uma secagem homogênea e, ao mesmo tempo, reduzir a porosidade e a plasticidade. O processo de queima das amostras foi investigado via TG revelaram que todas elas passaram por processos de queima. Entretanto, os resultados sugerem que a amostra ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In this study samples from the "Centro de Museologia, Antropologia e Arqueologia (CEMAARQ)" of the "UNESP Unip Estadual Paulista" in Presidente Prudente, São Paulo State, Brazil, coordinated by professor Dra. Ruth Künzli, were investigated. The samples were characterized by vibrational spectroscopy via micro-Roman scattering and Fourier transform infrared absorption (FTIR), thermal analysis by termogravimetry (TG) and energy dispersive X-ray (EDX). The main objective was to identify the pigments used in the manufacture of ceramic artifacts found in the archaeological site "Lagoa Sao Paulo - 02", Presidente Epitácio, SP, and the additives incorporated to the ceramic body to understand how the artifacts were made. For the red pigment of the results of Raman, FTIR, EDX e TG suggested the use of hematite, an iron oxide consistent with that found in the red rocks of the river banks eroded by water. The black pigment has Roman bands characteristic of charcol, probably, this pigment was found in nature as the product of burning organic material, possibly from vegetable. For the white pigment, the FTIR spectra and TG curves suggest the use of Kaolin by the presence of the absorption bands and the endothermic peak at 550ºC, characteristic of kaolinite, which is consistent with the archaeological data. The additives were identified as charcoal and quartz, the latter being found in rocks present in the archeological site. These additives are added in the manufacture of ceramics to prevent cracking when buring, to promote a homogeneous drying and to reduce porosity and plasticity. The burning process of the samples was investigated by TG and revealed that all of them were submitted to burning processes. However, the results suggest that the sample ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Carlos Roberto Grandini / Banca: Ana Paulo Rosifini Alves Claro / Banca: Paulo Sergio da Silva Junior / O Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi da Unesp / Resumo: Atualmente, existe a necessidade de se encontrar materiais para o uso como biomateriais, principalmente em relação às suas propriedades mecânicas. Com isso, procura-se ligas com excelente biocompatibilidade, passividade química extrema e propriedades mecânicas para um bom comportamento do material a longo prazo. Amparado por excelentes propriedades, o titânio e suas ligas têm sido amplamente utilizados por várias décadas como materiais para implantes e dispositivos médicos em todo mundo. A liga Ti-6A1-4V ainda é a principal liga de titânio usada como biomaterial no Brasil, mas devido à preocupação sobre a toxidade do alumínio e do vanádio a longo prazo, têm sido desenvolvida novas ligas sem a presença destes elementos. Dentre as ligas binárias estudadas, a liga Ti-Zr apresenta propriedades vantajosas como boa resistência a tração, baixa densidade, boa biocompatibilidade. Neste trabalho amostras de Ti-5%p.Zr e Ti-10%p.Zr são submetidas a tratamentos térmicos de homogeneização e duas dopagens com oxigênio para verificar a influencia do processamento nas propriedades das ligas. As amostras foram caracterizadas através de medidas de densidades, microdureza, difração de raios X com análise de Rietveld, Análise Química, Análise de gases e ensaios de citotoxicidade. Ensaios no pêndulo de torção revelam o espectro anelástico das amostras e a resposta elástica do mesmo em função da temperatura. Através dos resultados pode-se obter uma relação entre a concentração de oxigênio e as propriedades mecânicas, estruturais e biocompatibilidade das ligas estudadas / Abstract: Nowadays, there is a need to find reliable material for use as biomaterials, especially in relation to their mechanical properties. With this comes the search for alloys with excellent biocompatibility, extreme chemical passivity and mechanical properties in an effort to create a satisfactory long-term material. With the support of excellent properties, titanium and its alloys have benn widely used for several decades as materials for orthopedic and dental implants and medical devices worldwide. The Ti-6A1-4V alloy is still the main titanium alloy used as a biomaterials in Brazil, but due to concerns about the long-term toxicity of aluminum and vanadium, new alloys have benn developed without the presence of these elements. Among the binary alloys studied, Ti-ZR has advantageus properties such as good tensile strength, low density, good biocompatibility. In this work samples of Ti-5%p.Zr and Ti-10%p.Zr are subjected to heat treatment and homogenization of two doping with oxygen to check the influence of processing on the properties of alloys. The samples were characterized by density measurments, microhardness, X-ray diffraction with Rietveld analysis, Chemical Analysis, Analysis of gases and in vitro cytotoxicity tests. Torsion pendulum tests show the anelastic spectrum of samples and the same elastic response as a function of temperature. through the results we can obtain a relationship between oxygen concentration and mechanical properties, structural and biocompatibility of the alloys studied / Mestre

Orientador: Margarida Juri Saeki / Banca: Valter Ussui / Banca: Eliana Navarro dos Santos Muccillo / Banca: Marcos Antonio Coelho Berton / Banca: Alejandra Hortencia Miranda González / O Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi da Unesp / Resumo: O objetivo deste trabalho foi preparar, pelo método dos precursores poliméricos, condutores mistos (eletrônico e iônico) de 'Ti IND. x'('Sm IND. 0,2'Ce IND. 0,8') IND. (1-x)'O IND. (2-Б) e estudar o efeito da adição de um íon homovalente (titânio) na propriedade estrutural e elétrica do óxido de cério dopado com samário, visando a sua aplicação como anodo em células a combustível (SOFC) que opera em temperaturas reduzidas. A adição do titânio se deu mantendo a substituição do cério por samário (íon aliovalente) à 20% em mol, constituindo o sistema 'Ti IND. x'('Sm IND. 0,2'Ce IND. 0,8') IND. (1-x)'O IND. (2-Б), na tentativa de prover condutividade eletrônica sem degradar a iônica. A caracterização física dos materiais obtidos foi feita por: análises térmicas (TG/DSC), difratometria de raios X (DRX) com refinamento estrutural pelo método de Rietveld, análise textural por adsorção de nitrogênio a 77K (BET), microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise elementar semi-quantitativa por energia dispersiva de raios X (EDX) e espectroscopia de impedância (caracterização elétrica). A análise termogravimétrica mostrou que temperaturas próximas à 700ºC é suficiente para que o material estivesse praticamente livre de orgânicos. A difratometria de raios X, associada ao método de refinamento estrutural de Rietveld, mostrou que a fase principal obtida é a do tipo cerianita e que para temperaturas de tratamento inferiores à 700ºC não há formação de fase secundária (monofásica). A 1000ºC, observa-se a formação das seguintes fases secundárias: titanato de samário quando as composições de 0,05'<OU='x<0,20 e Ti'O IND. 2' rutilo quando x'> OU ='0,20. O levantamento da isoterma de adsorção de nitrogênio a 77 K mostrou que a amostra com composição de titânio à x=0,05 foi a que apresentou maior área superficial... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This work aimed to prepare the electronic and ionic mixed conductor 'Ti IND. x'('Sm IND. 0,2'Ce IND. 0,8') IND. (1-x)'O IND. (2-Б) by polymeric precursor method and study the effect of homovalent ion (titanium) addition on the structure and electric properties of the samarium doped cerium oxide to apply as anode in solid oxide fuel cell (SOFC) operating at lower temperatures. The titanium was added by keeping the cerium and samarium ratio as 4:1, constituting the 'Ti IND. x'('Sm IND. 0,2'Ce IND. 0,8') IND. (1-x)'O IND. (2-Б) system, to provide electronic conductivity without lowering the ionic one. The characterization was carried out by simultaneous thermal analysis (TG/DSC), X ray diffractrometry (XRD) which data were refined by Rietveld method, nitrogen adsorption analysis at 77K (BET), scanning electron microscopy (SEM), semiquantitative elementar analysis by energy dispersive X ray (EDX) and impedance spectroscopy. The thermal analysis showed that a temperature close to 700ºC is enough to eliminate the organic compounds. The X ray diffractrometry showed that the samples are monophase constituted by cerianite when the treatment temperature is lower than 700ºC. When the sample is treated at 1000ºC, the secondary phases of samarium titanate and rutile (Ti'O IND. 2') are observed for the compositions of 0,05'<OU='x<0,20 e Ti'O IND. 2', respectively. The nitrogen adsorption isotherm at 77K showed that the sample with titanium composition of x=0.05 has the highest surface area. For lower concentration, x<0.05, the sintering process is intensified as the sample with x=0.01 showed the highest sinterization. The compositional analysis by energy dispersive X ray (EDX) showed a good agreement with the nominal composition. Porous films were obtained by slurry coating and the morphology was analyzed by scanning electronic microscopy... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor