Made available in DSpace on 2014-06-12T23:17:08Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo9125_1.pdf: 3181799 bytes, checksum: 50cb783c36c79159657cf30bcb34e0b5 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007 / Atualmente existe um grande interesse na preparação de compósitos de PMMA/grafite. Tanto o grafite em pó quanto, principalmente, na forma de nanofolha são utilizados na preparação de compósitos condutores neste trabalho. O grafite nanofolha foi obtido partindo-se do grafite flocos, conforme a técnica de intercalação química que utiliza H2SO4 e HNO3. Após esse tratamento o grafite intercalado (GIC) é colocado no forno microondas onde expande 75 vezes, denominado-se grafite expandido (GE). Em seguida é disperso em solução alcoólica a 70%, depois de lavado e seco, dá origem ao grafite nanofolha. Foram preparados dois tipos de compósitos: PMMA/grafite pó e PMMA/grafite nanofolha com percentuais de grafite variando até 8,0% e 6,0% em peso, respectivamente. Na prática, os compósitos de PMMA/grafite nanofolha, na concentração de 0,25% em peso, que apresentaram condutividade elétrica da ordem de 10-9 S.cm-1, quando irradiados com doses de 30, 60 e 100 kGy, alteram sua condutividade elétrica para valores da ordem de 10-8, 10-6 e 10-5 S.cm-1 respectivamente. O limiar de percolação para os compósitos de PMMA/grafite (nanofolha e pó) foram de 0,22 e 1,66% respectivamente. A análise de microscopia eletrônica de varredura (MEV) possibilitou observar as diversas morfologias e dimensões do grafite. Mudanças no expoente crítico de percolação mostraram dependência com a forma e concentração de grafite na matriz de PMMA. Com os valores de massa molar polimérica obtidos através de viscosimetria, foi possível concluir que a diminuição da massa molar polimérica durante o processo de irradiação pouco influencia na condutividade elétrica do compósito. Isto porque, apesar da radiólise do PMMA, novos níveis de eletrocondutividade são formados durante a irradiação dos compósitos, contribuindo para condutividade elétrica do sistema. Análises de FT-IR das diversas formas de grafite, e dos compósitos, revelaram que durante as etapas do processo de intercalação química, ocorre a introdução do grupo hidroxila (OH), sendo este fundamental para melhorar as interações, entre a carga de grafite e o PMMA. Análise de RMN (1H), possibilitou determinar a taticidade do PMMA

[pt] O presente trabalho estuda a interação entre objetos condutores perfeitos tridimensionais, de formas arbitrárias e campos eletromagnéticos harmônicos no tempo incidentes sobre os mesmos. Pretende-se determinar os campos espalhados pelos objetos, caracterizados por uma malha de elementos de contorno planos e triangulares. Através de um tratamento numérico aproximado da Equação Integral do Campo Magnético, a densidade de corrente induzida na superfície do condutor perfeito é obtida. De posse deste resultado, determina-se o campo magnético espalhado (campo distante) e calcula-se a seção reta radar em várias direções. As vantagens e desvantagens da utilização do Método dos Momentos serão apontadas. Os resultados obtidos pelos mesmos serão comparados entre si e com aqueles disponíveis na literatura. / [en] This work studies the interaction between tridimensional perfect conducting objects of arbitrary shapes and incident time-harmonic electromagnetic fields. The fields, scattered by these objects, are determined using a finite number of plane and triangular boundary elements. The induced current density on the boundary is obtained using the Magnetic Field Integral Equation, applied approximately in a numerical approach. With the result mentioned above, the scattered magnetic field (far-field) is determined and the Radar Cross Section is calculated. The advantages and disadvantages of the use of a numerical method (moment method) are pointed out and the results compared. With those in literature.

Orientador: João Sinezio de Carvalho Campos / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-23T23:25:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sellin_Noeli_M.pdf: 2413536 bytes, checksum: b35c4807bb7fae6a05ba593acfae57b8 (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Neste trabalho estuda-se a incorporação de polipirrol em membranas microporosas de poli(fluoreto de vinilideno), visando a obtenção de compósitos poliméricos condutores PPy/PVDF via polimerização fotoquímica. Os compósitos são caracterizados físico-quimicamente através de análises térmicas (TGA e DSC), morfológicas e estruturais (FTIR, raio-X e SEM) e também do ponto de vista elétrico, através de medidas de condutividade elétrica, sob condições ambientes e com controle da umidade e temperatura. Os compósitos são preparados via polimerização do monômero pirrol em membranas microporosas de PVDF na presença de fotoiniciador catiônico (sal ferro areno) e irradiação ultravioleta (síntese fotoquímica). A porcentagem de polipirrol incorporada ao compósito (%PPy) é obtida por análise gravimétrica e depende do diâmetro de poro das membranas e da dose de irradiação ultravioleta utilizada na síntese, apresentando valores na faixa de 5 a 24 %. Foram obtidas maiores porcentagens de PPy em membranas com diâmetro de poro maiores e doses de irradiação UV mais altas. Os resultados de condutividade encontrados estão na faixa de ¿10 IND. ¿11¿ a ¿10 IND. ¿9¿ S/cm e mostram ser dependentes da %PPy, tensão aplicada na amostra, umidade e temperatura. As análises de caracterização físico-química dos compósitos comprovam que ocorre a incorporação do polipirrol na membrana de PVDF / Abstract: In this work, has been considered the study of the polypyrrole incorporation in poly(vinylidene fluoride) mieroporous membranes in order to obtain semiconducting composites PPy/PVDF by photochemieal polymerization. The composites are charaeterized by thermal (TGA and DSC), morphologieal and struetural (FTIR, X-rayand SEM) analysis and electrically, by conductivity measurements in environmental conditions and controlled humidity and temperature. The composites were obtained by polymerization of the pyrrole monomer in the microporous membranes in presenee of the cationic photoinieiator (ironarene salt) and UV irradiation (photochemical synthesis). The incorporated PPy amount in the composite (%PPy) increases with the membrane pore diameter and UV irradiation dose and was in the range from 5 to 24%. The conductivity results obtained have shown dependence on the %PPy, applied voltage, humidity and temperature and reached values among ¿10 IND. ¿ 11¿ and ¿10 IND. ¿ 9¿ S/cm. The physico-chemical characterization analysis of the composites have confirmed the PPy incorporation in the PVDF membranes / Mestrado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Mestre em Engenharia Química

A Nanotecnologia trouxe alguns novos desafios, como o desenvolvimento de qualidade e processos de síntese relativa a nanoestruturas baseado em substâncias inorgânicas e orgânicas. O desenvolvimento de novos materiais com compostos orgânicos e inorgânicos, em escala nanométrica, tem recebido destaque em primeiro plano na Ciência dos Materiais devido à grande potencialidade para aplicações, tais como compósitos, catálise, óptica não linear, sensores e sistemas microeletrônicos [1, 2]. O desenvolvimento de materiais nanoestruturados tem atraído grande interesse para a nova realidade tecnológica, devido ao amplo alcance de aplicações incluindo as propriedades catalíticas, magnéticas e fotônicas [3, 4]. Contudo o objetivo dessa dissertação foi obter filmes automontados de polieletrólitos fabricados através da adsorção sequencial de soluções aquosas de polieletrólitos fracos baseados na interação eletrostática de polímeros com cargas opostas e posteriormente analisar a incorporação de nanopartículas de ouro (NPs Au) estabilizadas por citrato de sódio e por poli(vinilpirrolidona) (PVP). Neste trabalho foram utilizados os seguintes polieletrólitos, o PEI (poli(etileno imina)) e o PAH hidrocloreto de poli(alilamina) como policátions e o PAA (poli(ácido acrílico)) como poliânion. A presença das nanopartículas de ouro foi confirmada por Espectroscopia UV VIS NIR e Difração de Raios X (DRX). A morfologia e distribuição dos filmes automontados com nanopartículas de ouro foram analisadas por Microscopia de Força Atômica (MFA) e Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET). A quantificação e espessura das amostras foram analisadas por Espectrometria de Retroespalhamento Rutherford (RBS) e posteriormente avaliadas em conjunto com as técnicas de espectroscopia UV VIS NIR e MET. As abordagens experimentais utilizadas neste trabalho mostraram a grande importância do pH para a fabricação de filmes automontados, devido à sua influência nos grupos funcionais dos polieletrólitos, afetando a interação eletrostática entre os mesmos e também entre as nanopartículas posteriormente difundidas. Quanto menor a densidade de carga da molécula de polieletrólito, maior será o número necessário das mesmas para compensar uma determinada carga superficial do substrato e/ou camada inferior. Com o aumento desse número, maior será a quantidade de sítios presentes passíveis de interação eletrostática. Dentre os sistemas estudados, o que mostrou-se mais eficiente foi o (PAH7/PAA4)20, o qual apresentou uma maior incorporação de NPs Au, e consequentemente a maior quantidade de NPs Au no sistema. / Nanotechnology has brought some new challenges such as the development of quality and synthesis processes on nanostructures based on inorganic and organic substances. The development of new materials with organic and inorganic compounds on the nanometer scale, has been featured at the forefront of materials science due to the large potential for applications such as composites, catalysis, nonlinear optics, sensors and microelectronic systems [1, 2, 3]. The development of nanostructured materials has attracted great interest for the new technological reality, due to the wide range of applications including catalytic properties, magnetic and photonic [4, 5, 6]. However the objective of this dissertation was to obtain self-assembled polyelectrolyte films fabricated by sequential adsorption of aqueous solutions of weak polyelectrolytes based on electrostatic interaction of polymers with opposite charges and analyze the distribution of gold nanoparticles (Au NPs) stabilized by sodium citrate and poly (vinylpyrrolidone) (PVP). In this work we used the following polymers, PEI (poly (ethylene imine)) and PAH hydrochloride poly (allylamine) as polycations and PAA (poly (acrylic acid) as polyanion. The presence of gold nanoparticles was confirmed by UV VIS NIR spectroscopy and X-ray Diffraction (XRD). The morphology and distribution of films with self-assembled gold nanoparticles was analyzed by Atomic Force Microscopy (AFM) and transmission electron microscopy (TEM). Quantification and thickness of the samples were analyzed by Rutherford backscattering spectrometry (RBS), and then evaluated in conjunction with the techniques of UV VIS NIR spectroscopy and TEM. The experimental approaches used in this work showed the great importance of pH for the fabrication of LbL self-assembled films due to its influence on the functional groups of polyelectrolytes, affecting the electrostatic interaction between them and between the nanoparticles subsequently disseminated. Smaller the charge density of the polyelectrolyte molecule, greater the required number of them to compensate a given surface charge of the substrate and/or lower layer. With the increase of that number, the greater the amount of sites present subject of electrostatic interactions. Among the systems studied, the most efficient was (PAH7/PAA4)20, which showed a greater incorporation of Au NPs, and consequently the greatest amount of Au NPs in the system.

Submitted by Fernanda Rodrigues de Lima (fernanda.rlima@ufpe.br) on 2018-10-08T21:28:27Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Macário Granja Gonçalves.pdf: 12281899 bytes, checksum: d3655d47934222f30676882c61c7544a (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-11-22T17:28:36Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Macário Granja Gonçalves.pdf: 12281899 bytes, checksum: d3655d47934222f30676882c61c7544a (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-22T17:28:36Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Macário Granja Gonçalves.pdf: 12281899 bytes, checksum: d3655d47934222f30676882c61c7544a (MD5) Previous issue date: 2015-03-19 / CNPq / A utilização de semicondutores orgânicos como materiais ativos em dispositivos optoeletrônicos é uma área de intensa pesquisa e inovação nos dias de hoje. Células solares baseadas em blendas de polímeros condutores ganharam muita atenção devido a suas características mecânicas e bom rendimento, ao que se combina um baixo custo de fabricação. Neste trabalho, investigamos a influência de aspectos óticos e estruturais dos materiais utilizados sobre o transporte eletrônico em dispositivos fotovoltaicos moleculares à base de polihexiltiofeno (P3HT) e 5-(2-etil-hehilóxi)-1,4-fenileno vinileno (MEHPPV) associados com fulerenos funcionalizados (PCBO), e de nanopartículas de ouro recobertas com polianilina (PANI-AuNPs). Os filmes de P3HT e MEH:PPV foram depositados a partir das soluções coloidais por meio da técnica de spin-coating, sendo cada um dos polímeros solubilizado em clorobenzeno. Através de medidas de corrente-tensão realizadas sob luz "solar simulada", e tendo a temperatura, a tensão aplicada e a área ativa dos dispositivos como parâmetros de controle, estimamos a eficiência de conversão de energia. Vale ressaltar que normalmente as técnicas convencionais utilizadas para medir mobilidade elétrica se utilizam de arranjos elétricos e ópticos acoplados, como é o caso das medidas de Tempo de Voo (TOF). Neste trabalho, como método alternativo, nos baseamos em medidas de espectroscopia de impedância elétrica na ausência de luz e com varredura na frequência para estimar a mobilidade dos portadores de carga negativos no interior dos dispositivos. Além disso, avaliamos o efeito de fatores da preparação (velocidade de rotação, temperatura de annealing e concentração de PANI-AuNPs) dos diferentes dispositivos fotovoltaicos sobre a eficiência e a mobilidade eletrônica, de modo a estabelecer a dinâmica de condução nas diferentes células solares orgânicas nanoestruturadas investigadas. / The use of organic semiconductors as active materials in optoelectronic devices is nowadays an area of intense research and innovation. Solar cells based on blends of conductive polymers have deserved a lot of attention due to their mechanical characteristics and good efficiency, which could be attained with low manufacturing costs. In this study, we investigated the influence of optical and structural aspects of the material used for the electron transport in molecular-based photovoltaic devices polihe-xiltiofeno (P3HT) and 5-(2-ethylhehiloxi)-1,4-phenylene vinylene (MEH-PPV) associated with functionalized fullerenes (PCBO) and gold nanoparticles coated with polyaniline (PANI-AuNPs). The P3HT films and MEH:PPV were deposited from colloidal solutions through the spin-coating technique, where in each case the corresponding polymer was previously solubilized in chlorobenzene. Through current-voltage measurements performed under "simulated sunlight", and taking the temperature, the applied voltage and the active area of the devices as control parameters, we were able to estimate the corresponding energy conversion efficiency. It is noteworthy that usually the conventional techniques used to measure electric mobility involve the use of coupled electrical and optical arrangements, such as is the case of the flight time (TOF) method. In this work, based on electrical impedance spectroscopic methods, in the absence of both incident light and scanning frequency, we were able to estimate the mobility of negative charge carriers within the device. Furthermore, we evaluated the effect of the preparation factors (rotation speed, temperature and annealing concentration of PANI-AuNPs) of different photovoltaic devices on the efficiency and electron mobility in order to establish different driving dynamics in organic solar cells nanostructured investigated.

Derivados do politiofeno são promissores para obtenção de sensores ópticos devido as suas propriedades crômicas, enquanto que polímeros azosubstituídos (azopolímeros) têm sido estudados para várias aplicações, tal como memórias ópticas. Neste trabalho procurou-se unir as propriedades dos derivados politiofênicos as dos azopolímeros através da preparação de um polímero tiofênico azosubstituído, obtido pela funcionalização do monômero tiofênico com um grupo azobenzênico. Para fins de comparação, foram também sintetizados um derivado polialquiltiofeno, o poli(3-octiltiofeno), e um copolímero formado a partir da união dos monômeros 3- octiltiofeno e do tiofeno azosubstituído. A obtenção do monômero azosubstituído foi feita a partir de uma reação de esterificação entre o ácido 3-tiofeno acético e o corante comercial vermelho disperso 1 (disperse red 1, DR1), ao passo que o monômero alquilado foi adquirido comercialmente. Os polímeros foram sintetizados por polimerização oxidativa com cloreto fénico e caracterizados químicoestruturalmente pelas técnicas de FTIR, 1H RMN, análise elementar, HPSEC e análise térmica (TG e DSC). Dessas análises comprovou-se a formação dos homopolímeros, mas não foi possível confirmar a formação do copolímero e ainda para esse caso, obteve-se uma menor quantidade de unidades azosubstituídas do que a pretendida. A análise da fotoluminescência destes materiais mostrou a influência do tipo de cadeia lateral na intensidade e no formato do espectro de emissão desses polímeros. A espectroscopia de UV-Vis foi utilizada para o estudo de suas propriedades crômicas, sendo observada a presença de termo- e solvatocromismo. O termocromismo foi analisado em solução e na forma de filmes e o solvatocromismo em soluções de solventes puros e em misturas de THF/ n-hexano com diferentes proporções. Esses polímeros também apresentaram alterações em seus espectros de absorção como resposta à variação do pH da solução. A birrefringência fotoinduzida, técnica de estudo visando a aplicação dos polímeros em memórias ópticas, somente foi observada para o homopolímero azosubstituído. Os resultados obtidos neste trabalho indicam que o politiofeno azosubstituído é um candidato promissor para elemento ativo em uma série de aplicações, tais como sensores de diversos tipos e em dispositivos de marcação oculta / Polythiophene derivatives are promising for optical sensors due to their chromic properties while azofunctionalized polymers have been used in several applications such as optical memories. In this work, an azosubstituted polythiophene was prepared by the functionalization of the thiophenic monomer with an azobenzene moiety in order to combine the polythiophene properties with those from the azopolymers. For the sake of comparison, a polyalkylthiophene, the poly(3- octylthiophene), and a copolymer of 3-octylthiophene and the azothiophene were synthesized. The azosubstituted monomer was synthesized by the esterification reaction of 3-thiopheneacetic acid and the commercial dye Disperse Red 1 (DRI), whilc the alkyl thiophene monomer was purchased. The polymers were prepared by oxidative polymerization reactions with ferric chloride and characterized chemically and structurally using FTIR, 1H NMR, elemental analysis and thermal analysis (TG and DSC) techniques. From these analyses, the formation of homopolymers was confirmed, but it was not possible to confirm the formation of the copolymer. In the latter, the amount of azosubstituted units was smaller than expected. The analysis of the polymers photoluminescence showed the influence of the side chain in the intensity and shape of the emission spectra. UV-Vis spectroscopy was used to study the polymer chromic properties which showed thermo- and solvatochromism. Thermochromism was analyzed in solution and in thin solid films and the solvatochromism was studied in pure solvent solutions and mixtures of THF/hexane in different ratios. These polymers also had their absorption spectra affected by changing the concentration of a protonic acid (HCI) solution. Photoinduced birefringence, aiming at optical memories applications, was only observed for the azosubstituted homopolymer. The overall results indicate that the azosubstituted polythiophene is promising as active material for several applications, such as different types of sensors and security-labeling devices

A Embrapa Instrumentação Agropecuária tem se dedicado ao desenvolvimento de metodologias, instrumentos, materiais, sensores e tecnologias relacionadas à instrumentação, que contribuam para a melhoria da competência e sustentabilidade do agronegócio Brasileiro. Neste contexto, este projeto visa o estudo de filmes nanoestruturados de poli(o−etoxianilina), POEA, poli(estirenosulfonado de sódio), PSS e poli(álcool vinílico), PVA, visando sua utilização em um sistema de sensor gustativo. Numa primeira parte do projeto foram necessários estudos de dopagem da solução de POEA. Desse modo, a POEA desdopada foi dissolvida em uma mistura de dimetilacetamida⁄água ultrapura (20⁄80), seguida da adição do ácido desejado para pH 3. Entretanto, somente a dopagem parcial da solução de POEA pode ser observada, através das medidas de espectroscopia de UV−Visível realizadas. Para a dopagem completa da solução de POEA, o ácido dopante desejado foi adicionado antes que a água ultrapura fosse colocada, observando-se assim, a dopagem da POEA com o aparecimento da banda polarônica típica deste polímero dopado. Diferentes ácidos dopantes foram empregados para a dopagem da solução de POEA e posteriormente, filmes nanoestruturados de POEA e POEA⁄PSS foram fabricados através da técnica de automontagem. De acordo com as medidas de espectroscopia de UV−Vis obtidas, a POEA permaneceu dopada no filme e a quantidade deste polímero aumentou linearmente com o número de camadas depositadas. Filmes reticulados de POEA, PVA e glutaraldeído também foram produzidos, de modo a obter filmes mais estáveis. A reticulação dos filmes foi confirmada por análise de FT-IR, mostrando a presença dos grupos funcionais originados da reação entre os grupos carbonil e o hidroxil. Filmes de multicamadas compostos de POEA, PSS e PVA apresentaram−se estáveis a sucessivas lavagens, conforme análise de UV−Vis, o que mostrou uma perda de material polimérico não significante. A performance das unidades sensoras compostas de filmes nanoestruturados de POEA, PSS e PVA depositados em microeletrodos interdigitados de ouro foi analisada através de medidas de capacitância elétrica em soluções paladares padrões (cloreto de sódio − salgado, ácido clorídrico − azedo, sacarose − doce e cafeína − amargo). De acordo com os dados obtidos em freqüências de 100Hz e 1kHz, os valores de capacitância de todas as unidades sensoras foram rapidamente estabilizados após imersão no líquido analisado, reversíveis e reprodutíveis durante vários ciclos de operação. O conjunto dessas unidades sensoras foi capaz de detectar e distinguir diferentes quantidades de sabores, demonstrando o potencial dos materiais poliméricos estudados para aplicação em sistemas sensores de paladar / The Brazilian Agricultural Instrumentation Center has been dedicated to the development of methodologies, instruments, materials, sensors and technologies related to instrumentation which contribute to the improvement of competence and sustainability of brazilian agrobusiness. In this sense, this work was based on the study of nanostructured films of poly(o−ethoxyaniline) POEA alternated with sulfonated polystyrene PSS and polyvinyl alcohol PVA, aiming their utilization in a taste sensor system. In a first part of this work it was necessary to study the doping process of POEA in solution. For that desprotonated POEA was dissolved in dimethyl acetamide⁄water mixture (20⁄80) followed by addition of desired acid in pH 3. However, only a partial doping was observed, according to UV−Vis spectroscopy. For a complete doping, the doping acid had to be added before water addition which was confirmed by the presence of a polaronic band Different doping acids were employed for POEA doping and afterwards nanostructured films of POEA and PSS were fabricated by the self−assembly technique. According to UV−Vis spectroscopy, POEA remains doped into film form and the amount of POEA increased linearly with the number of polymeric layers deposited. Crosslinked films of POEA, PVA and glutaraldehyde were also produced in order to obtain more stable films. The crosslinking was confirmed by FT−IR analysis, showing the presence of functional groups originated from the reaction between carbonyl and hydroxyl groups. Multilayer films composed of POEA, PSS and PVA were stable to successive washing according to UV−Vis spectroscopy which showed no significant loss of polymeric material. The performance of sensor units composed of nanostructured films of POEA, PSS and PVA deposited onto interdigitated microelectrodes was evaluated by capacitance measurements into solutions containing standard tastes (sodium chloride for salty, hydrochloric acid for sour, sucrose for sweet and caffeine for bitter). According to data obtained in 100Hz and 1kHz, the capacitance of all sensor units was rapidly stabilized after being immersed into the liquid analysed, reversible and reproducible after many cycles of operation. An array of these sensor units was able to detect and distinguish among different tastes, showing their technological potential for taste sensor development

Neste trabalho são elaborados biossensores para a detecção amperométrica de glicose. Para isso, imobilizou-se a enzima glicose oxidase em matrizes de polímeros condutores. Foram construídos sensores utilizando-se poli(pirrol) e poli(N-metilpirrol). Com o objetivo de substituir o oxigênio molecular na etapa de transdução do sinal, o ferroceno foi incorporado dentro do polímero condutor. Para isso, os polímeros foram elaborados utilizando misturas água-etanol como meio de polimerização. A inclusão do ferroceno no sensor resulta em maior sensibilidad à glicose (4,33 µA Mm-1 cm-2 para o biossensor preparado a partir da mistura água-etanol contendo o ferroceno e de 0,23 µA mM-1 cm-2 para o sensor sem ferroceno ). Por outro lado, permite o funcionamento do sensor a potenciais menores que no caso do sensor sem ferroceno (0,4 V para o sensor com ferroceno vs. 0,65 V para o caso sem ferroceno). O deslocamento do potencial de detecção para valores menos positivos não foi suficiente para evitar as interferências causadas pelos íons ascorbato e ureato. Para isto, mostrou-se 100% efetivo o recobrimento dos sensores com uma película de Nafion®. A sobreoxidação do poli(pirrol) também mostrou potencialidade para a eliminação de interferentes, embora o processo resulte na perda de sensibilidade, provavelmente causada pela desnaturação da enzima. Quando usado o poli(N-metilpirrol) como suporte para a enzima, obtiveram se melhores respostas, causadas pela possibilidade de se preparar filmes mais espessos, consequentemente de imobilizar maior quantidade de enzima, sem observar perda de resposta causada por problemas difusionais. / The present work describes the elaboration of a biosensor for glucose detection. The enzyme, glucose oxidase, was immobilized in different conducting polymers. Two different polymers were used: polypyrrole and poly(N-methilpyrrole ). With the aim of replacing the molecular oxygen in the transduction step, ferrocene has been immobilized within the conducting polymer. Once the ferrocenium was insoluble in water, in order to develop a different route, the electropolymerization was carried out in a mixture of water and ethanol (1:1). This procedure leads to a polymer with a poor electroactivity, detected by Raman experiments. The ferrocene addition in the sensor increases the sensitivity to the glucose determination (4,33 µA mM-1 cm-2 for the biosensor with ferroecene and 0,23 µA mM-1 cm-2 for the sensor without ferrocene). Alternatively, the sensor containing ferrocene allows to operate at less positive potentials than that one without ferrocene (+ 0,40 V and + 0,65 V, respectively). This potential shift was not enough to inhibit the interference caused by ascorbate and ureate ions. One method to avoid the interference problem was to recover the sensor with a very thin layer of Nafion. Also poly(pyrrole) overoxidation is a very efficient method to eliminate this interference, but this process leads to a sensitivity decrease dueto enzyme denaturation. A better response was observed for sensor assembled using the poly(Nmethyl-pyrrole) as the support for enzyme immobilization. This behavior was provoked by the thicker of polymer film formed leading to higher amount of immobilized enzyme. Even though, no diminution in the response was caused by diffusion problems.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-02-18Bitstream added on 2014-06-13T18:28:58Z : No. of bitstreams: 1 santim_rh_me_ilha.pdf: 3013361 bytes, checksum: 9c0ba8507c697ecca7db1980615ec2b6 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Os polímeros são muito conhecidos por serem materiais de fácil processamento, leveza, isolantes elétricos e até mesmo térmicos. Essas propriedades viabilizaram várias aplicações tecnológicas desde utensílios domésticos à indústria. No fim do século passado as pesquisas voltaram-se em busca de energias renováveis e novos materiais que associassem as vantagens dos polímeros com as propriedades elétricas dos metais. Com essas pesquisas surgiu uma nova classe de polímeros chamada de Polímeros Condutores Intrínsecos (PCIs) que dispõem de boas propriedades de condução elétrica inerente ao material. Esses PCIs podem ser sintetizados em forma de fibras ou filmes, sozinhos ou com vários outros polímeros para formar blendas com diferentes propriedades. O polipirrol (PPy) é um PCI que proporciona altas condutividades elétricas e boa estabilidade oxidativa, algo difícil de se conseguir com essa classe de polímeros. Esse trabalho teve como objetivo sintetizar amostras de PPy por dois métodos de síntese química: convencional (em solução aquosa) e microemulsão com dodecil sulfato de sódio (SDS – surfactante e dopante). No primeiro método foi variada a razão molar de monômero/oxidante e no segundo variou-se as razões molares de monômero/oxidante/dopante. Para o estudo dessas amostras foram realizadas análises estruturais, morfológicas, térmicas, ópticas e elétricas. De maneira geral, as amostras que apresentaram melhores características morfológicas, ópticas e de condutividade elétrica, foram as obtidas no processo químico em microemulsão, de tal maneira que, quanto maior a quantidade de SDS e menor a temperatura, menor foi o tamanho das partículas de PPy, maior a conjugação das cadeias e maior a dopagem com SDS. / The polymers are known to be materials easy processed, slight, electrical insulators and even heat. These properties made possible many technological applications, from household items to the industry. At the end of last century the polls turned in search of renewable energy and new materials that combines the benefits of polymers with the electrical properties of metals. With these studies emerged a new class of polymers called Intrinsic Conducting Polymers (PICs) that have good electrical conduction properties inherent to the material. These PICs can be synthesized in the form of fibers or films, either alone or with various other polymers to form blends with different properties. The polypyrrole (PPy) is a PIC that provides high electrical conductivity and good oxidative stability, something difficult to achieve with this class of polymers. This study aimed to synthesize PPy samples by two methods of chemical synthesis: conventional (aqueous solution) and microemulsion SDS (dodecilsulfate of sodium – surfactant and dopant). In the first method was varied the molar ratio of monomer/oxidant and the second was varied molar ratios of monomer/oxidant/dopant. For the study of these samples were performed structural analyses, morphological, thermal, optical and electrical. In general, samples that showed better morphological characteristics, optical and electrical conductivity were obtained in the chemical process of microemulsion, such a way that the larger the amount of SDS and the lower the temperature, the smaller the particle size of PPy, the greater the conjugation of chains and the higher the doping with SDS.

Orientadores: Rubens Maciel Filho, Fernando Ely / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-22T07:45:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Matsumoto_Agatha_M.pdf: 4679251 bytes, checksum: 08fb9e84038f307956ec356550160f03 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Células fotovoltaicas orgânicas (OPVs) tem sido foco de intensa pesquisa devido ao seu potencial de baixo custo de produção e pela típica característica de serem flexíveis. Apesar de tais vantagens, estes dispositivos ainda têm baixa eficiência quântica (PCE). Este trabalho explora o desenvolvimento de processos de fabricação reprodutíveis e o uso de novos materiais em estruturas de dispositivo fotovoltaico. Inicialmente foi construído dispositivo padrão seguindo a estrutura de ITO/ PEDOT VpAl/ P3HT:PCBM/ Al, que corresponde à estrutura OPV mais estudada, até hoje, e que conduz a altas eficiências de fotoconversão. Foram ajustados todos os parâmetros físico-químicos para se obter as soluções mais estáveis possíveis e camadas funcionais uniformes do dispositivo padrão. Diversas modificações, neste dispositivo padrão, foram introduzidas para incrementar a eficiência quântica originalmente obtida. Primeiramente, foi testada a aplicação de PEDOT condutor e nanoparticulas (NP) de ZnO como camada buffer em substituição ao PEDOT VpAl. Posteriormente, o composto liquido-cristalino TAPCu-52 foi introduzido como material do tipo-P na camada ativa, em substituição ao polímero P3HT. Cristais líquidos também foram estudados como aditivos funcionais na camada ativa para aumentar a mobilidade dos portadores de carga e facilitar a separação do par elétron-buraco fotogerado. Por fim, buscando tornar o dispositivo completamente flexível foi realizada a substituição do eletrodo transparente de ITO por uma camada de PEDOT condutor, obtida pelo método de spray manual e ultrasônico. As caracterizações elétricas e morfológicas das células OPV, mostraram que todas as modificações feitas levaram a resultados positivos em relação ao dispositivo padrão fabricados / Abstract: Organic photovoltaics (OPVs) have been the focus of research due its flexible characteristics and low cost of production. Despite such advantages these devices still have low quantum efficiency (PCE), which is an obstacle for commercialization. This work explores reliable fabrication processes and new materials for OPV structures. For comparison, we fabricated standard devices having the well studied structure ITO/ PEDOT VpAl/ P3HT:PCBM/ Al which can lead to high fotoconversion efficiencies. Physical and chemical parameters were modified to achieve stable solutions and uniform functional layers. Several modifications in this standard device were introduced in order to increase the original PCE obtained. Firstly, conductive PEDOT and ZnO nanoparticles layers were added in replacement of the PEDOT VpAl as buffer. Afterwards, the liquid-crystalline compound TAPCu-52 was studied as p-type material in the active layer to substitute the P3HT polymer. Liquid crystals were also investigated as functional additives to increase the charge carrier mobility and electron-hole separation. Finally, ITO was changed by a conductive PEDOT layer deposited by handheld and ultrasonic spray as transparent anode in order to have a more flexible device. In general, the electrical and morphological characterizations indicated that all studied modifications had positive effect on the PCE of the manufactured OPV devices / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestra em Engenharia Química