Existe, por parte da comunidade industrial e científica, uma incessante procura por revestimentos protetores mais resistentes a ambientes cada vez mais agressivos, como aquele encontrado pelas ferramentas de injeção de alumínio. Uma das tendências que surge para aumentar a vida útil destas ferramentas é a de produzir filmes finos compostos por diversas camadas, cada qual tendo sua função especifica; um exemplo deste tipo de revestimento é aquele composto por camada de adesão, camada intermediária e camada de trabalho. Neste trabalho, foi proposto estudar a utilização do nitreto de titânio e alumínio (Ti,Al)N, tanto como camada intermediária quanto de trabalho, uma vez que este apresenta alta dureza, grande resistência ao desgaste e superior resistência à oxidação. Para a camada intermediária, foram depositados filmes finos tipo multicamadas (TixAl1-x)N/(TiyAly-1)N, (Ti,Al)N/TiN e (Ti,Al)N/AlN, com variação na estrutura cristalina e na espessura das camadas individuais, pois dependendo da quantidade de alumínio adicionado ao sistema, o (Ti,Al)N apresenta mudanças em algumas de suas propriedades, como estrutura cristalina, dureza e resistência mecânica. Os filmes finos monolíticos de (Ti,Al)N e suas multicamadas foram depositadas por magnetron sputtering reativo e caracterizados quanto ao crescimento cristalino, estequiometria, espessura das camadas individuais, dureza e módulo de elasticidade. Na segunda parte deste trabalho, a fim de avaliar a camada de trabalho, é apresentada uma nova técnica de caracterização in-situ, que avalia as reações químicas que ocorrem entre o alumínio e os materiais selecionados. Foram comparados entre si o aço AISI H13, os revestimentos nitreto de titânio, nitreto de cromo, e três diferentes composições de (Ti,Al)N, a fim de verificar qual material apresenta o comportamento mais inerte em contato ao alumínio a altas temperaturas. Para tanto, foram utilizadas as técnicas de calorimetria diferencial de varredura (DSC) e difração de raios X (XRD).

O objetivo deste trabalho foi a produção e caracterização de componentes sinterizados de titânio para aplicação biomédica, obtidos através do processo de fabricação chamado de Moldagem de Pós por Injeção ( MPI ), ou “Metal Injection Molding” ( MIM ) na língua inglesa. Para a produção dos componentes de titânio, utilizou-se de pós de hidreto de titânio produzidos pelo processo de Hidretação-Dehidretação ( HDH ), no Laboratório de Transformação Mecânica - UFRGS. Foram realizados ensaios para a caracterização dos componentes sinterizados quanto às suas propriedades mecânicas, resistência à corrosão, características morfológicas e de biocompatibilidade. Este trabalho concentra-se no desenvolvimento e produção de componentes para área odontológica ( implantodontia ) e médica, visando a implementar a técnica de Moldagem de Pós por Injeção ( MPI ) de hidreto de titânio para aplicação na produção de implantes, tendo em vista que, atualmente, este processo não é utilizado para tal fim. Para as análises de biocompatibilidade foram produzidos parafusos corticais para utilização como implantes. Após a caracterização morfológica e química dos implantes produzidos foram realizados ensaios in vitro de corrosão e in vivo de biocompatibilidade onde foi possível observar algumas características da superfície do implante como, por exemplo, a susceptibilidade à corrosão por frestas e elevado recobrimento ósseo do implante.

Neste trabalho, acetato de celulose em pó foi modificado com óxido de titânio (Acel/TiO2) e utilizado como matriz para a realização de estudos eletroquímicos. A quantidade de TiO2 incorporado na matriz de acetato de celulose foi de 1,8 mmol g-1. Sobre a superfície da fibra do material modificado com o óxido metálico, Acel/TiO2, foram imobilizados três corantes orgânicos; azul de metileno (AM), azul de meldola (AMeld) e azul de toluidina (AT), resultando em três materiais denominados de Acel/TiO2/AM, Acel/TiO2/AMeld e Acel/TiO2/AT. As propriedades eletroquímicas dos materiais foram estudadas através das técnicas de voltametria cíclica e cronoamperometria. Os estudos eletroquímicos do material, Acel/TiO2/AM indicaram que o potencial médio da espécie eletroativa imobilizada é E0 = 225 mV vs ECS (Eletrodo Calomelano Saturado). O material apresentou alta estabilidade química, visto que não foi observado lixiviação da espécie eletroativa da superfície da matriz, mesmo após 100 ciclos de experimentos. O estudo da estabilidade do material após 100 ciclos redox demonstrou que não ocorre lixiviação da espécie eletroativa da superfície da matriz modificada. O tipo de solução de eletrólito suporte bem como o pH não afetaram significativamente as intensidades de corrente de pico que permaneceram praticamente constante. O material Acel/TiO2/AM foi utilizado como matriz para a preparação de eletrodos à base de pasta de carbono e foi aplicado como um novo sensor eletroquímico que se mostrou eficiente na determinação de ácido ascórbico em produtos comerciais. As propriedades eletroquímicas dos materiais Acel/TiO2/AMeld e Acel/TiO2/AT foram otimizadas utilizando um planejamento fatorial completo 24 com dois pseudo pontos centrais (n= 20 experimentos). Os fatores experimentais escolhidos para os procedimentos de otimização foram aqueles que afetam a reversibilidade do processo de transferência de elétrons. Duas respostas das propriedades dos sistemas foram investigadas: a separação dos potenciais de pico, ΔE [ΔE = Epa - Epc], e a razão entre as correntes, Ipa/Ipc , onde Ipa e Ipc são as intensidades de corrente de pico anódico e catódico, respectivamente. Para a resposta Ipa/Ipc, não foi observado nenhum efeito significativo em relação à reversibilidade do sistema. As melhores condições de reversibilidade eletroquímica do sistema estudado foram: o eletrodo quimicamente modificado Acel/TiO2/AMeld, pH 7,0, [KCl] = 1,0 mol L-1 e velocidade de varredura de 10 mV s-1. Estas condições foram aplicadas na determinação do cofator NADH. As propriedades eletrocatalíticas do Acel/TiO2/AMeld para oxidar o cofator NADH são bastante satisfatórias e o sistema eletródico apresenta uma boa sensibilidade para o NADH. / In this work, the cellulose acetate surface was modified with titanium dioxide and used as matrix for electrochemical studies. The content of TiO2 incorporated in the cellulose acetate matrix resulted in 1,8 mmol g-1. On the fiber surface of the titanium dioxide, Acel/TiO2, modified material three organics dyes were immobilized; methylene blue; meldola blue and toluidine blue, resulting in the materials assigned as Acel/TiO2/AM, Acel/TiO2/AMeld and Acel/TiO2/AT. The electrochemical properties of these materials were studied through cyclic voltammetric and chronoamperometric techniques. The electrochemical studies of Acel/TiO2/AM indicated that the medium potential of the electroactive species immobilized is E0 = 225 mV vs SEC. The material present high chemical stability, since leaching of the electroative species from the matrix surface has not been observed, even after 100 experimental cycles. The type and the pH of the solution did not affect the intensities of current peak that remained practically constant. The material Acel/TiO2/AM was used as matrix for the preparation of carbon paste electrodes and it was applied as a new sensor that shows to be efficiencty for ascorbic acid determination in commercial products. The electrochemical properties of the materials Acel/TiO2/AMeld and Acel/TiO2/AT were optimized using a factorial design 24 with two pseudo central points (n= 20 experiments). The chosen experimental factors for the optimization procedure were those that affect the reversibility of the electron transfer process. Two responses of the system properties were investigated: the peak potentials separation, ΔE [ΔE = Epa - Epc], and the current ratio, Ipa/Ipc, where Ipa and Ipc are the anodic and cathodic current intensities, respectively. For the response Ipa/Ipc, any significant effect has been observed in relation to the reversibility of the system. The best electrochemical reversibility conditions were: using the Acel/TiO2/AMeld electrode, pH 7.0; 1.0 mol L-1 KCl as supporting electrolyte and scan rate of 10.0 mV s-1. Afterwards, the Acel/TiO2/AMeld modified electrode was tested as amperometric sensor for NADH determination, presenting good sensitivity.

Tratamentos superficiais permitem aliar as características selecionadas do material base às características do revestimento a ser formado. Neste aspecto, fenômenos eletroquímicos como a corrosão e passividade foram explorados neste trabalho a fim de promover a modificação das ligas Ni-Ti com vistas a diminuir a quantidade de níquel presente na superfície deste material. Desta forma, o estudo do comportamento eletroquímico da liga Ni-Ti, titânio e níquel foi realizado em diversos meios, sendo que, através da comparação dos resultados obtidos, tratamentos eletroquímicos foram propostos para a modificação superficial da liga Ni-Ti. Diversos métodos de análises foram utilizados na quantificação das modificações superficiais advindas dos tratamentos empregados, assim como na seleção de tratamentos a serem investigados em duas distintas aplicações: biomédicas – buscando aumentar a biocompatibilidade da liga Ni-Ti; e em eletrólise – buscando alcançar uma maior eficiência na produção de hidrogênio com o uso de eletrodos a base de Ni-Ti. Ensaios in vitro e em solução de Hank demonstram uma satisfatória biocompatibilidade da liga Ni- Ti mesmo sem a aplicação de tratamentos superficiais, também pôde ser verificada a influência negativa da rugosidade na biocompatibilidade dos materiais testados, a exceção do titânio. Os testes realizados utilizando a liga Ni-Ti como eletrodo na eletrólise de meios aquosos revelaram, através de parâmetros eletroquímicos, o efeito benéfico dos tratamentos superficiais utilizados, trazendo um ganho na eficiência de eletrólise sobre eletrodos Ni-Ti superficialmente modificados. / Surface treatments allow the combination between selected characteristics of the bulk material and the coating to be created. In this aspect, electrochemical phenomena, as corrosion or passivity were investigated to induce surface modification over Ni-Ti alloys, aiming to reduce the nickel concentration present on the material’s surface. For this reason, the study of the Ni-Ti alloy electrochemical behavior was carried out comparing the electrochemical behavior of the alloy with that of the pure elements (nickel and titanium) and the results were used to delimitate electrochemical treatments for Ni-Ti alloys. Different kind of analyses were used in the characterization of the surface modifications produced by the employed treatments. The surface treatments suggested in this work were tested in two different applications: biomedical – surface treatment to improve the biocompatibility of Ni-Ti alloys; and electrolysis – to develop catalytic activity for the hydrogen evolution reaction on Ni-Ti electrodes. The in vitro and Hank’s solution experiments showed a satisfactory biocompatibility for Ni-Ti, even without the use of any surface treatment. The results also demonstrated the negative influence of the roughness on the biocompatibility for all the tested materials, excluding for titanium. The proposed Ni-Ti surface treatment also resulted in the improvement of the efficiency of hydrogen evolution reaction on this material.

Submitted by Edileide Reis (leyde-landy@hotmail.com) on 2013-04-23T12:09:29Z No. of bitstreams: 1 Franco Júnior.pdf: 466874 bytes, checksum: 107a0e419da0c3b24febe1f9c2cd8668 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-04-23T12:09:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Franco Júnior.pdf: 466874 bytes, checksum: 107a0e419da0c3b24febe1f9c2cd8668 (MD5) Previous issue date: 1999 / No presente trabalho foram estudadas metodologias analíticas para a determinação de ferro e titânio em cimento Portland. As amostras de cimento foram dissolvidas com HCl e HF a quente, sendo então comparadas através de quatro métodos analíticos: espectrofotometria de absorção molecular utilizando os reagentes ácido 1,2-hidroxibenzeno-3,5-dissulfônico (Tiron) e o ácido 5-cloro-salicílico (CSA), espectrometria de emissão atômica com plasma indutivamente acoplado e espectrofotometria de absorção atômica com chama. Na determinação espectrofotométrica dois reagentes cromogênicos foram estudados (Tiron e CSA) e condições como pH, ordem de adição, presença de interferentes, quantidade de reagente e tampão, faixa linear, estabilidade foram reavaliadas. O CSA e seus complexos são pouco solúveis em meio aquoso, entretanto a adição do Brij-35 em uma concentração final de 1% permite a solubilização do sist7ema evitando o uso de solvente orgânico. Nas técnicas de ICP-AES e AAS foram avaliadas as melhores linhas, presença de interferência, sensibilidade e faixa de trabalho. Os resultados obtidos foram comparados e avaliou-se a concordância entre os métodos para a determinação dos metais de interesse. As metodologias apresentaram ausência de interferência e boa sensibilidade. / Salvador

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-11-17T17:13:09Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1125978 bytes, checksum: 943ab1e68d5c423db641e29cac7f50e2 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-17T17:13:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1125978 bytes, checksum: 943ab1e68d5c423db641e29cac7f50e2 (MD5) Previous issue date: 2016-08-10 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O compósito calcinado Fe-TiO 2 -Ag foi preparado e utilizado na fotorredução de Cr(VI) de soluções aquosas e de efluentes de galvanoplastia. Os catalisadores foram caracterizados por microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de raio-X (DRX), espectroscopia de infravermelho (IV), espectroscopia Raman, espectroscopia de reflectância difusa (ERD) e espectroscopia de massas com plasma indutivamente acoplado (ICP-MS). A atividade fotocatalítica foi verificada em soluções de Cr(VI) (30 mg L -1 ), onde foram obtidos aproximadamente 100% de redução, em 120 minutos, quando submetida a radiação artificial (λ > 300 nm), e 85% de remoção, em 270 minutos, na presença de radiação solar em um dia de inverno. Não foram observadas diferenças significativas quando o catalisador foi utilizado em um efluente real de galvanoplastia, indicando que a fotorredução de Cr(VI) não é afetada por possíveis interferentes deste efluente. A impregnação da prata culminou em uma melhoria na atividade do fotocatalisador, que passou a absorver radiação visível. A introdução do óxido de ferro tornou o catalisador completamente magnético, facilitando sua retirada da solução ao término do processo pela aplicação de um simples campo magnético. As condições experimentais foram investigadas para a otimização da proporção mássica de prata (15%), de óxido de ferro (10%), pH (2), dosagem do catalisador (1 g L -1 ) e o efeito da calcinação, que provocou um aumento na área superficial do catalisador, melhorando sua atividade. Verificou-se ainda que a cinética de fotorredução do Cr(VI) segue um modelo de pseudoprimeira ordem e que a quantidade máxima de Cr(III) adsorvida é de aproximadamente 72 mg g -1 . A boa estabilidade apresentada pelo compósito Fe-TiO 2 -Ag calcinado, permitindo sua reutilização por até 5 ciclos com pequena perda na atividade, somada ao fato de ser magnético, não sofrer interferências de outros metais e poder ser usado sob radiação solar torna possível a aplicabilidade prática deste fotocatalisador na indústria. / Fe-TiO 2 -Ag calcined composite was prepared and used for photo- reduction of Cr(VI) from aqueous solution and electroplating wastewater. The catalysts were characterized by scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), infrared spectroscopy (IR), Raman spectroscopy, UV-Vis diffuse reflectance spectroscopy (DRS) and inductively coupled plasma mass spectroscopy (ICP-MS). The photocatalytic activity was investigated for Cr(VI) (30 mg L -1 ) solutions, in which it was obtained almost 100% of reduction, in 120 minutes, under artificial irradiation (λ > 300 nm), and 85% removal, after 270 minutes, under solar irradiation in a winter’s day. There were no significant differences when the catalyst was used for an industrial electroplating wastewater, indicating that the photo-reduction of Cr(VI) is not affected by possible interference in this industrial effluent. Silver doping improves the photocatalytic activity, inducting visible light radiation absorption. The introduction of iron oxide turned the catalyst completely magnetic, facilitating its removal from solution, after the end of the procedure, with a simple application of a magnetic field. The experimental conditions have been investigated for the optimization of mass proportion of loading silver (15%) and iron oxide (10%), pH (2), catalyst dosage (1 g L -1 ) and the effect of calcination, which results in an increase in the catalyst’s surface area, improving its activity. It was also verified that the Cr(VI) photo-reduction obeys to a pseudo first order kinetic and the maximum adsorption capability for Cr(III) was about 72 mg g -1 . The good stability showed by the calcined composite Fe-TiO 2 -Ag, allowing its reutilization for 5 cycles with small loss in activity, added to the fact of being magnetic, not affected by other metal interfering and with the possibility of be used under solar irradiation, support the practical industrial applicability of this photo-catalyst.

Neste trabalho apresentamos a síntese e caracterização de nanoestruturas core/shell de TiO2/SiO2 e SiO2/TiO2. Visando aumentar a eficiência de DSSC’s, foi investigado o efeito das interfaces SiO2|TiO2 na diminuição de defeitos estruturais (trapping states) no TiO2, sem resultar no bloqueio da transferência de carga entre as partículas no fotoanodo. Foram obtidas nanoestruturas sintetizadas por diferentes períodos, pH, e tratamentos térmicos utilizando-se cores cristalinos e amorfos de SiO2 e TiO2. As amostras foram caracterizadas por Microscopia Eletrônica de Transmissão, UV-VIS, FTIR-ATR, Difratometria de Raios-X, Cronopotenciometria, Voltametria Linear e Impedância. Foram obtidos cores de TiO2 de cerca de 30 nm de diâmetro e shells de SiO2 de cerca de 5 nm de espessura, também obtivemos cores de SiO2 de 10 e 70 nm em diâmetro e encapsuladas com shell de TiO2 de 5 nm de espessura. Os resultados obtidos mostraram que há uma influência da fase polimorfica do material componente do core na fase polimorfica do material que compõe o shell, havendo um significativo retardo nas temperaturas de mudança de fase. Observou-se também uma correlação da fase polimórfica do TiO2 e a camada de SiO2 no bandgap das amostras. Constatamos que estruturas core/shell são eficientes na passivação de defeitos superficiais, embora a espessura da camada isolante deva ser controlada para não influenciar nos parâmetros elétricos do dispositivo. / In this work, we present the synthesis and characterization of core/shell structures of TiO2/SiO2 and SiO2/TiO2 nanoparticles. Aiming to improve the efficiency of DSSCs, the effect of SiO2|TiO2 interfaces to reduce the amount of trapping states on TiO2, without blocking charge transfer among nanoparticles across the photoanode, was investigated. Nanostructures were obtained trough different reaction periods, pH and thermal treatment temperatures using crystalline and amorphous cores of TiO2 and SiO2. The samples were characterized by transmission electron microscopy, UV-Vis, x-ray diffractometry, chronopotentiometry, linear sweep voltammetry and electrochemical impedance spectroscopy. TiO2 cores of ca. 30 nm in diameter were obtained an were encapsulated with a 5 nm thick SiO2 shell. SiO2 cores of ca. 70 nm in diameter were obtained and encapsulated in ca. 5 nm thick TiO2 shell. The results show an influence of polymorphic phase of the core material on the polymorphic phase of the shell material, resulting in a significative change in the phase transition temperatures. It was also determined a correlation between the polymorphic phase of TiO2 and the insulator layer on the samples bandgap. Finally we show that, even though core/shell structures are efficient in trapping states passivation, the thickness of the insulator layer must be controlled in order to not jeperdize the electric parameters of the photoelectrochemical device.

As propriedades físicas, químicas e mecânicas de superfícies de titânio e suas ligas têm sido estudadas buscando uma melhor osseointegração para aplicação em implantes biomédicos. Tais propriedades do material a ser utilizado em implantes têm apresentado influência direta na qualidade da interface osso-implante e uma relação direta com a rugosidade em escala nanométrica e micrométrica, porosidade e molhabilidade (energia de superfície) da superfície. Nesse contexto, estudos relacionados com o processo de eletropolimento de superfícies metálicas de titânio e suas ligas têm sido desenvolvidos visando controlar a morfologia da superfície através da escolha de parâmetros experimentais adequados, para a obtenção de superfícies com diferentes texturas. Dessa forma o presente trabalho tem por objetivo avaliar a influência dos parâmetros operacionais no processo de eletropolimento de Ti-cp, visando à obtenção de superfícies nanoestruturadas com controle morfológico. Foi avaliado o efeito de filmes de DLC (Diamond Like Carbon) eletrodepositados a partir de uma solução orgânica de Dimetilformamida sobre a superfície eletropolida. A etapa de caracterização morfológica das superfícies eletropolidas e eletropolidas revestidas com DLC se deram por meio de microscopia de força atômica (AFM), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e perfilometria de contato. Além disso, as superfícies obtidas foram caracterizadas quanto à molhabilidade (ensaio da gota séssil), comportamento eletroquímico (monitoramento do potencial de circuito aberto e curvas de polarização potenciostáticas) e resistência ao desgaste (ensaio tribológico do tipo ball-on-plate). Os filmes de DLC também foram caracterizados por espectroscopia Raman. Os resultados obtidos evidenciaram o efeito dos parâmetros operacionais sobre o controle da morfologia das superfícies de Ti-cp eletropolidas. A obtenção dos filmes DLC foi favorecida em superfícies eletropolidas com a presença de óxidos de titânio. As amostras eletropolidas e revestidas com DLC apresentaram valor do potencial de circuito aberto menos ativo comparativamente ao titânio sem revestimento. Contudo, apenas a presença do óxido formado durante o processo de eletropolimento também contribui para o aumento da resistência à corrosão. Ensaios de desgaste mostraram que a superfície eletropolida sofreu um processo de deformação, enquanto que a amostra eletropolida com revestimento de DLC apresentou melhor resistência ao desgaste. / The physical, chemical and mechanical properties of surface titanium and its alloys have been studied, searching better osseointegration for use in biomedical implants. Such properties of the material used as implants has shown direct influence on the quality of the bone-implant interface and a direct relationship with the roughness in nanometric and micrometric scale, porosity and wettability (surface energy) of the surface. In this context, studies associated to the electropolishing process of metal surfaces of titanium and its alloys have been developed to control the morphology of the surface by choice of the adequate experimental parameters to obtain surfaces with different textures. Therefore the present work aims evaluating the influence of operating parameters in the process of Ti-cp, electropolishing to obtain nanostructured surfaces with controlled morphology. The effect of DLC (Diamond Like Carbon) films electrodeposited was evaluated from an organic solution of Dimethylformamide (DMF) on the electropolished surface. The morphological characterization of electropolished surfaces and electropolished coated with DLC surfaces was made by atomic force microscopy (AFM), scanning electron microscopy (SEM) and contact profilometry. Moreover, the surfaces obtained were characterized as wettability test (sessile drop test), electrochemical behaviour (monitoring the open circuit potential and potentiodynamic polarization curves) and wear (tribological test of type ball-on-plate). The DLC films were also characterized by Raman spectroscopy. The results showed the effect of operating parameters about control of morphology of the electropolished titanium surfaces. The obtaining of DLC films was favored in electropolished surfaces. The samples electropolished and coated with DLC showed open circuit potential less active compared to titanium without coating, at the same time, the presence of the oxide formed during the electropolishing process also contributes to the corrosion resistance increase. Wear tests shown that the electropolished sample with a DLC coating showed better wear resistance.

SILVA, Raquel Abreu da. Efeito da adição de paládio sobre as propriedades fotocatalíticas do óxido de titânio suportado em óxido de alumínio. 2015. 58 f. Dissertação (mestrado em química)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2015. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-04-05T18:22:15Z No. of bitstreams: 1 2016_dis_rasilva.pdf: 1339747 bytes, checksum: 4e902972239eca690a725ca7d5982be6 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-05-23T17:24:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_dis_rasilva.pdf: 1339747 bytes, checksum: 4e902972239eca690a725ca7d5982be6 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-23T17:24:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_dis_rasilva.pdf: 1339747 bytes, checksum: 4e902972239eca690a725ca7d5982be6 (MD5) Previous issue date: 2015 / In order to apply the photocatalytic decomposition of chemical substrates, the method of replication and impregnation were used in the production of TiO 2 catalysts supported on alumina modified with palladium. The samples were characterized by different techniques: Thermogravimetric analysis (TGA), X - Ray Fluorescence (XRF), X - ray diffraction (XRD), N2 adso rption/desorption isotherms , temperature programmed reduction (TPR) and scanning electron microscopy (SEM). The XRF did not detect significant mpurities from synthesis sponge and confirmed the insertion of Ti in the sample with the formation of phases Υ Al2O3, TiO2(anatase), revealed by XRD. The N2 adsorption /desorption isotherms show that mesoporous materials have high surface area and narrow distribution of the average pore diameter. The TPR profile indicates an H2 consumption between 50 and 90 ° C, corresponding to the reduction of palladium oxide. Considering the amplification used, the SEM suggests the esfoleada morphology, with high contact area with the dye molecule. The photocatalytic tests show that the addition of palladium did not result in improved photocatalytic performance, but resulted in greater stability in the photocatalytic activity. / Visando a aplicação fotocatalítica na decomposição de substratos químicos, o método de réplica e impregnação foram utilizados na produção de catalisadores de TiO2 suportados em óxido de alumínio modificados com paládio. As amostras foram caracterizadas por diferentes técnicas: Análise termogravimétrica (TG), Fluorescência de Raios-X (FRX), difração de Raios-X (DRX), isotermas de adsorção/dessorção de N2, redução à temperatura programada (TPR) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). A FRX mostrou a presença de cálcio em todas as amostras, impureza proveniente da esponja de síntese, porém em teores abaixo de 0,5 % em massa. Através de DRX confirmou-se a formação de TiO2 na fase anatase e de gama alumina As isotermas de adsorção de N2 mostram que os materiais são mesoporosos com área superficial elevada e estreita distribuição do diâmetro médio de poros. O perfil de TPR indica um consumo de H2 entre 50 e 90°C, correspondendo à redução do óxido de paládio. Considerando a amplificação empregada, o MEV sugere a morfologia esfoleada, a qual pode apresentar elevada área de contato com a molécula do corante. Os ensaios fotocatalíticos mostram que a adição de paládio ocasionou em melhor desempenho fotocatalítico e resultou em superior estabilidade frente às reações. Palavras chave: Fotocatálise, Paládio, Dióxido de Titânio.

A presente tese de doutorado apresenta resultados sobre nanoestruturas obtidas pelo processo de anodização a partir de Al Bulk, filmes finos de Al sobre Si e de Ti Bulk e alguns resultados novos e preliminares sobre o uso das mesmas em aplicações tais como: superfícies superhidrofóbicas e foto-catalisadores para produção de H2. Foi desenvolvida uma rota inovadora de fabricação de nanotubos de alumina, através da mudança da geometria (razão dos eletrodos de Pt e Al) do sistema de anodização, seguida de etching químico em temperatura de 5°C. Essa mudança altera a cinética da anodização, modificando a velocidade de expansão da célula hexagonal da alumina. Com isso, obtêm-se zonas de defeitos que são revelados durante o processo de etching químico. No processo de anodização em filmes finos de Al, foi demonstrado um procedimento de controle dimensional e estrutural de nanoporos de alumina, a partir do controle do tamanho de grãos de Al. Foi verificado também que o aumento do tempo de anodização para filmes finos de Al sobre Si, induz a oxidação do Si, gerando um stress na interface, devido à expansão do SiO2. Esse efeito é responsável pela mudança dimensional e estrutural da alumina porosa. Na anodização do Ti para a formação de nanotubos de TiO2, obtivemos um novo método de dopagem in situ dos nanotubos com nanopartículas de ouro, modificando as propriedades físico-químicas dos nanotubos de TiO2. Na última parte desta tese de doutorado, são apresentadas possíveis aplicações para estas nanoestruturas, como superhidrofobicidade e como catalisadores para produção de H2. Os principais resultados mostram que no caso da superhidrofobicidade foram obtidos ângulos de contato de 165° e, na produção de H2, um aumento significativo com a amostra dopada com nanopartículas de Au. / This thesis presents results on nanostructures obtained by anodization of Al bulk, Al thin films on Si and Ti bulk, and some new and preliminary results on the use of these structures in applications, such as superhydrophobic surfaces and photocatalysts for H2 production. We developed a novel route for fabrication of alumina nanotubes by changing the geometry (ratio between electrodes of Pt and Al) of the anodization system, followed by chemical etching at a temperature of 5°C. This procedure modifies the kinetics of anodization, increasing the expansion speed of the hexagonal alumina cell. Therefore, defective areas are revealed during chemical etching. It is shown that control of the Al grain size before the anodization process of Al thin films makes possible control of dimension and structure of the alumina nanopores. It was also found that increse of anodization time leads to oxidation of the Si substrate, wich generates a stress at the interface between the Al thin film and the Si substrate due to the expansion of SiO2. This effect is responsible for the dimensional and structural change of porous alumina. A new Ti anodization process for doping the TiO2 nanotubes with Au nanoparticles is presented. This process is capable of modifing the physico-chemical properties of the TiO2 nanotubes as photo-catalysts. In the last part of this thesis it is presented applications for these nanostructures, using them as superhydrophobic structures and as photo-catalysts for H2 production. The main results show that contact angles of 165° for a superhydrophobic surface were obtained, as well as a significant increase of H2 production from the sample doped with Au nanoparticles.