Neste trabalho é apresentado um estudo da síntese e caracterização de polinaftilaminas substituídas com vistas à sua utilização na proteção contra a corrosão. É mostrada a possibilidade de eletrosíntese de filmes destes polímeros intrinsecamente condutores sobre metais oxidáveis passiváveis em meio aquoso ácido pelos métodos potenciostático e potenciodinâmico sem dissolução dos eletrodos. A caracterização química, morfológica e eletroquímica destes filmes poliméricos demonstrou que não há sensíveis diferenças em relação aos mesmos filmes obtidos sobre eletrodos inertes e que é preservada uma das funções na cadeia polimérica. Os filmes de naftilaminas substituídas oferecem uma barreira parcial contra a corrosão do aço carbono e quando polimerizado o 1,5-diaminonafttaleno juntamente com a anilina forma-se o compósito Poli 1,5-diaminonaftaleno/Polianilina que passiva anódicamente o Fe em meio sulfato pH 4. É apresentada também a síntese química do poli 5-amino 1-naftol, que se mostra passivante anódico do aço inox SS 430 em ácido sulfúrico aquoso 1M.

Orientador: Marisa Spirandeli Crespi / Banca: Carlos Alberto Alves Cairo / Banca: José Roberto Locatelli Fonseca / Banca: Jorge Manuel Vieira Capela / Banca: Pedro Paulo Corbi / Resumo: Com o avanço da tecnologia e industrialização houve um aumento de produtos descartáveis de uso doméstico ou industrial. A partir de então, tem início o trabalho de coleta seletiva e a reutilização desses produtos nas mais diversas áreas. Os "plásticos" são os produtos mais agressivos ao meio ambiente devido a sua difícil degradabilidade. Entre eles está o PET (polietileno tereftalato). Sabendo que garrafas PET pós-consumo (PET-R) é um problema muito sério no meio ambiente devido a sua alta resistência a degradação, pensou-se na sua reutilização, preparando blendas poliméricas com poli(3- hidroxibutirato), (PHB), que pertence a uma família de polímeros biodegradáveis, os polihidroxialcanoatos (PHAs) produzidos a partir de matéria-prima renovável como o açúcar da cana, matérias amiláceas e óleos vegetais. O PHB apresenta desvantagens como alto grau de cristalinidade e instabilidade térmica. Para melhorar essas características, o preparo de blendas poderia aliar as características dos polímeros convencionais, que são poucos degradáveis, mas possuem boas propriedades mecânicas com os polímeros biodegradáveis. Esse trabalho tem como objetivo a obtenção de blendas poliméricas na forma de mistura mecânica e na forma de filmes a partir de solução de PET-R e PHB (PHBPET-R) em várias proporções de massa As misturas obtidas foram caracterizadas utilizando Termogravimetria (TG), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), difratometria de raios X, espectrometria na região do infravermelho (FTIR), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Microscopia Óptica (MO). Os resultados obtidos por TG, DSC, MEV e MO evidenciam que amostras obtidas por métodos e proporções diferentes possuem comportamento térmico e morfologia diferente. Os parâmetros cinéticos foram obtidos utilizando o modelo de Flynn - Wall e Ozawa e a partir... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: With the advancement of technology and industrialization is verified an increase of household disposable products and industrial. The disposable products and reused of in several field. The "plastic" products are harmful to the environment due to their hand degradability, among them is the PET (polyethylene terephthalate). Once that post- consumer PET bottles (PET-R) constitutes a very serious problem in the environment due to its high resistance to degradation, it was thought in his re-obtain polymer blends with poly (3-hydroxybutyrate) (PHB), which belongs to a family of biodegradable polymers, the polyhydroxyalkanoates (PHAs) produced from renewable raw materials such as sugar from cane, vegetable oils and starch materials. The PHB presents disadvantages such as high degree of crystallinity and thermal instability. To improve these characteristics, a solution would be the preparation of blends. Thus, one can combine the characteristics of conventional polymers, which are few degradable but have good mechanical properties with biodegradable polymers. The aim of this study was investigate the synthesis of polymer blends in the form of mechanical mixture and in the form of films from solution between PET and R-PHB (PHBPET-R) in various proportions of mass. The mixtures obtained were characterized using thermogravimetry (TG), differential scanning calorimetry (DSC), X ray diffraction, spectroscopy in the infrared (FTIR), scanning electron microscopy (SEM) and optical microscopy (OM). The results obtained by TG, DSC, SEM and OM showed that samples obtained by different methods and proportions present different thermal behavior and morphology. The kinetic parameters were obtained using the model of Flynn - Wall and Ozawa and from the values of activation energy (Ea) and pre-exponential factor log A were evaluated the change of kinetic energy (Ea) on alpha (α) and ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Este trabalho teve como objetivo desenvolver uma metodologia para a produção de biossensores amperométricos enzimáticos a partir da imobilização da enzima em polímeros condutores. Para isto, tiras testes constituídas por três eletrodos foram produzidas a partir da técnica de silk-screen utilizando pastas condutoras de carbono e Ag/AgCl para a formação do eletrodo de trabalho, contra eletrodo e eletrodo de referência. Os polímeros estudados foram nanofibras de polianilina (PAni) e de polianilina dopada com diferentes porcentagens em massa de poliestireno sulfonado (PSS) os quais serviram de suporte para a imobilização da enzima horseradish peroxidase (HRP) na construção de um biossensor amperométrico. A enzima imobilizada nos polímeros foi aplicada sobre o eletrodo de trabalho e a partir daí o biossensor foi estudado. Inicialmente, os polímeros puros foram caracterizados através de espectroscopia de infravermelho (FT-IR), microscopia eletrônica de transmissão (MET), condutividade elétrica e voltametria cíclica. Após a imobilização da HRP nos diferentes polímeros sintetizados, testes colorimétricos foram realizados a fim de estimar a atividade enzimática antes e após a imobilização, bem como a influência do substrato peróxido de hidrogênio nas respostas colorimétricas. O método de imobilização da enzima na matriz polimérica foi avaliado através da lavagem dos sensores com diferentes soluções para desta forma, determinar a quantidade de enzima que ainda permanecia imobilizada após as lavagens. O método de cronoamperometria foi utilizado para caracterizar a resposta elétrica do biossensor a adições sucessivas de peróxido de hidrogênio, determinando assim a sua sensibilidade e tempo de resposta. A amostra de PAni com 20% em massa de PSS mostrou as melhores respostas colorimétricas e amperométricas, apresentando uma resposta linear na faixa de 0,14 a 0,84 mmol de peróxido de hidrogênio e um tempo de resposta de 10 segundos. Em geral, a metodologia proposta se mostrou eficiente para a produção de biossensores enzimáticos utilizando polímeros condutores. / The aim of this work is to develop a methodology for amperometric enzymatic biosensors production through the immobilization of enzymes in conducting polymers. For this, test strips consisting of three electrodes were produced by silk-screen technique using conductive pastes of carbon and Ag/AgCl to produce the work electrode, counter electrode and reference electrode. The polymers studied in this work were nanofibers of polyaniline (PAni) and polyaniline synthesized with different weight percentages of poly(styrene sulfonate) (PSS) which were used as support for the immobilization of the enzyme horseradish peroxidase (HRP) in the construction of an amperometric biosensor. The enzyme immobilized in the polymers was applied on the working electrode and then the biosensor was studied. Initially, the pure polymers were characterized by infrared spectroscopy (FT-IR), transmission electron microscopy (TEM), electrical conductivity and cyclic voltammetry. After the immobilization of HRP in the different synthesized polymers, colorimetric tests were conducted to estimate the enzyme activity before and after immobilization as well as the influence of hydrogen peroxide in the colorimetric tests response. The method of immobilizing the enzyme in the polymer matrix was evaluated by washing the sensors with different solutions to thereby determine the amount of enzyme that was still immobilized after washing. The method of chronoamperometry was used to characterize the electrical response of the biosensor to successive additions of hydrogen peroxide, thus determining its sensitivity and response time. PAni with 20 wt% of PSS showed the best colorimetric and amperometric responses, presenting a linear response ranging from 0,14 to 0,84 mmol of hydrogen peroxide and a response time of 10 seconds. In general, the proposed methodology is efficient for producing enzymatic biosensors using conducting polymers.

O presente trabalho teve como objetivo a produção de tiras de teste rápido para detecção de peróxido de hidrogênio, utilizando polipirrol (PPi) ou polipirrol dopado com poliestireno sulfonado (PSS) na forma de nanoestruturas como transdutor. Os polímeros condutores foram sintetizados através de síntese química visando a obtenção de nanopartículas, as quais favorecem no aumento da área superficial de detecção. As nanopartículas foram verificadas através de microscopia eletrônica de transmissão (MET), os valores de condutividade elétrica dos polímeros foram obtidos pelo método de quatro pontas e a eletroatividade foi verificada com voltametria cíclica. Provou-se, através de espectroscopia de infravermelho, que o PSS dopou o PPi. As tiras de teste rápido foram produzidas pela técnica de silkscreen com pasta de carbono nas trilhas dos eletrodos e pasta de Ag/AgCl como eletrodo de referência. O eletrodo de trabalho recebeu o polímero com a enzima horseradish peroxidase (HRP) imobilizada em sua matriz. A tira foi testada quanto à cobertura do polímero sobre o eletrodo de trabalho através de microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura. Sua eletroatividade foi testada em eletrólitos com pH perto do neutro, os quais se assemelham ao meio onde se encontra o substrato. A HRP foi imobilizada no polímero condutor em cinco diferentes concentrações as quais foram aplicadas nas tiras para obtenção do valor mínimo de enzima a ser imobilizada. Estimou-se, através de lavagens com soluções de severidade de remoção diferentes, que a imobilização ocorreu por adsorção da enzima no polímero formando ligações fracas entre estes. Testou-se ainda a sensibilidade de detecção de H2O2 na tira produzida, obtendo-se a equação característica, que determina a corrente elétrica em função da concentração de substrato utilizado. / This study aimed to the production of test strips for hydrogen peroxide fast detection using nanostructures of polypyrrole (PPi) or polypyrrole doped with polystyrene sulfonate (PSS) as a transducer. Conducting polymers have been synthesized by chemical synthesis in order to obtain nanoparticles, which increase the surface area of detection. The nanoparticles were observed by transmission electron microscopy (TEM), the electrical conductivity of the polymers were measured through the four-probe method and electroactivity was observed with cyclic voltammetry. It was verified through infrared spectroscopy that the PSS actually doped the PPi. The test strips were produced by silk-screen technique using carbon paste tracks as electrodes and Ag / AgCl paste as reference electrode. The working electrode received the polymer with the enzyme horseradish peroxidase (HRP) immobilized in its matrix. The strip was tested for the coverage of polymer on the working electrode by optic microscopy and scanning electron microscopy. The electroactivity was tested in electrolytes with pH close to neutral, which resemble the middle of the substrate. Five different concentrations of HRP were immobilized in the conducting polymers and applied in the strips in order to determine the minimum amount of enzyme to be immobilized. It was estimated by washing the strips with different removal solutions, that the enzyme immobilization occurred through adsorption to the polymer matrix, forming weak bonds. It was also tested the sensitivity of detection of H2O2 in the produced strips, resulting in the characteristic equation, which determines the electrical current as a function of the substrate concentration used.

Este trabalho teve como objetivo desenvolver uma metodologia para a produção de biossensores amperométricos enzimáticos a partir da imobilização da enzima em polímeros condutores. Para isto, tiras testes constituídas por três eletrodos foram produzidas a partir da técnica de silk-screen utilizando pastas condutoras de carbono e Ag/AgCl para a formação do eletrodo de trabalho, contra eletrodo e eletrodo de referência. Os polímeros estudados foram nanofibras de polianilina (PAni) e de polianilina dopada com diferentes porcentagens em massa de poliestireno sulfonado (PSS) os quais serviram de suporte para a imobilização da enzima horseradish peroxidase (HRP) na construção de um biossensor amperométrico. A enzima imobilizada nos polímeros foi aplicada sobre o eletrodo de trabalho e a partir daí o biossensor foi estudado. Inicialmente, os polímeros puros foram caracterizados através de espectroscopia de infravermelho (FT-IR), microscopia eletrônica de transmissão (MET), condutividade elétrica e voltametria cíclica. Após a imobilização da HRP nos diferentes polímeros sintetizados, testes colorimétricos foram realizados a fim de estimar a atividade enzimática antes e após a imobilização, bem como a influência do substrato peróxido de hidrogênio nas respostas colorimétricas. O método de imobilização da enzima na matriz polimérica foi avaliado através da lavagem dos sensores com diferentes soluções para desta forma, determinar a quantidade de enzima que ainda permanecia imobilizada após as lavagens. O método de cronoamperometria foi utilizado para caracterizar a resposta elétrica do biossensor a adições sucessivas de peróxido de hidrogênio, determinando assim a sua sensibilidade e tempo de resposta. A amostra de PAni com 20% em massa de PSS mostrou as melhores respostas colorimétricas e amperométricas, apresentando uma resposta linear na faixa de 0,14 a 0,84 mmol de peróxido de hidrogênio e um tempo de resposta de 10 segundos. Em geral, a metodologia proposta se mostrou eficiente para a produção de biossensores enzimáticos utilizando polímeros condutores. / The aim of this work is to develop a methodology for amperometric enzymatic biosensors production through the immobilization of enzymes in conducting polymers. For this, test strips consisting of three electrodes were produced by silk-screen technique using conductive pastes of carbon and Ag/AgCl to produce the work electrode, counter electrode and reference electrode. The polymers studied in this work were nanofibers of polyaniline (PAni) and polyaniline synthesized with different weight percentages of poly(styrene sulfonate) (PSS) which were used as support for the immobilization of the enzyme horseradish peroxidase (HRP) in the construction of an amperometric biosensor. The enzyme immobilized in the polymers was applied on the working electrode and then the biosensor was studied. Initially, the pure polymers were characterized by infrared spectroscopy (FT-IR), transmission electron microscopy (TEM), electrical conductivity and cyclic voltammetry. After the immobilization of HRP in the different synthesized polymers, colorimetric tests were conducted to estimate the enzyme activity before and after immobilization as well as the influence of hydrogen peroxide in the colorimetric tests response. The method of immobilizing the enzyme in the polymer matrix was evaluated by washing the sensors with different solutions to thereby determine the amount of enzyme that was still immobilized after washing. The method of chronoamperometry was used to characterize the electrical response of the biosensor to successive additions of hydrogen peroxide, thus determining its sensitivity and response time. PAni with 20 wt% of PSS showed the best colorimetric and amperometric responses, presenting a linear response ranging from 0,14 to 0,84 mmol of hydrogen peroxide and a response time of 10 seconds. In general, the proposed methodology is efficient for producing enzymatic biosensors using conducting polymers.

O presente trabalho teve como objetivo a produção de tiras de teste rápido para detecção de peróxido de hidrogênio, utilizando polipirrol (PPi) ou polipirrol dopado com poliestireno sulfonado (PSS) na forma de nanoestruturas como transdutor. Os polímeros condutores foram sintetizados através de síntese química visando a obtenção de nanopartículas, as quais favorecem no aumento da área superficial de detecção. As nanopartículas foram verificadas através de microscopia eletrônica de transmissão (MET), os valores de condutividade elétrica dos polímeros foram obtidos pelo método de quatro pontas e a eletroatividade foi verificada com voltametria cíclica. Provou-se, através de espectroscopia de infravermelho, que o PSS dopou o PPi. As tiras de teste rápido foram produzidas pela técnica de silkscreen com pasta de carbono nas trilhas dos eletrodos e pasta de Ag/AgCl como eletrodo de referência. O eletrodo de trabalho recebeu o polímero com a enzima horseradish peroxidase (HRP) imobilizada em sua matriz. A tira foi testada quanto à cobertura do polímero sobre o eletrodo de trabalho através de microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura. Sua eletroatividade foi testada em eletrólitos com pH perto do neutro, os quais se assemelham ao meio onde se encontra o substrato. A HRP foi imobilizada no polímero condutor em cinco diferentes concentrações as quais foram aplicadas nas tiras para obtenção do valor mínimo de enzima a ser imobilizada. Estimou-se, através de lavagens com soluções de severidade de remoção diferentes, que a imobilização ocorreu por adsorção da enzima no polímero formando ligações fracas entre estes. Testou-se ainda a sensibilidade de detecção de H2O2 na tira produzida, obtendo-se a equação característica, que determina a corrente elétrica em função da concentração de substrato utilizado. / This study aimed to the production of test strips for hydrogen peroxide fast detection using nanostructures of polypyrrole (PPi) or polypyrrole doped with polystyrene sulfonate (PSS) as a transducer. Conducting polymers have been synthesized by chemical synthesis in order to obtain nanoparticles, which increase the surface area of detection. The nanoparticles were observed by transmission electron microscopy (TEM), the electrical conductivity of the polymers were measured through the four-probe method and electroactivity was observed with cyclic voltammetry. It was verified through infrared spectroscopy that the PSS actually doped the PPi. The test strips were produced by silk-screen technique using carbon paste tracks as electrodes and Ag / AgCl paste as reference electrode. The working electrode received the polymer with the enzyme horseradish peroxidase (HRP) immobilized in its matrix. The strip was tested for the coverage of polymer on the working electrode by optic microscopy and scanning electron microscopy. The electroactivity was tested in electrolytes with pH close to neutral, which resemble the middle of the substrate. Five different concentrations of HRP were immobilized in the conducting polymers and applied in the strips in order to determine the minimum amount of enzyme to be immobilized. It was estimated by washing the strips with different removal solutions, that the enzyme immobilization occurred through adsorption to the polymer matrix, forming weak bonds. It was also tested the sensitivity of detection of H2O2 in the produced strips, resulting in the characteristic equation, which determines the electrical current as a function of the substrate concentration used.

Neste trabalho é apresentado um estudo da síntese e caracterização de polinaftilaminas substituídas com vistas à sua utilização na proteção contra a corrosão. É mostrada a possibilidade de eletrosíntese de filmes destes polímeros intrinsecamente condutores sobre metais oxidáveis passiváveis em meio aquoso ácido pelos métodos potenciostático e potenciodinâmico sem dissolução dos eletrodos. A caracterização química, morfológica e eletroquímica destes filmes poliméricos demonstrou que não há sensíveis diferenças em relação aos mesmos filmes obtidos sobre eletrodos inertes e que é preservada uma das funções na cadeia polimérica. Os filmes de naftilaminas substituídas oferecem uma barreira parcial contra a corrosão do aço carbono e quando polimerizado o 1,5-diaminonafttaleno juntamente com a anilina forma-se o compósito Poli 1,5-diaminonaftaleno/Polianilina que passiva anódicamente o Fe em meio sulfato pH 4. É apresentada também a síntese química do poli 5-amino 1-naftol, que se mostra passivante anódico do aço inox SS 430 em ácido sulfúrico aquoso 1M.

Made available in DSpace on 2018-08-01T21:59:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_11212_Tese final Jefferson Rodrigues Rocha - PPGFis.2.pdf: 11807144 bytes, checksum: e7554f3495851a3b7970bbfc399a3412 (MD5) Previous issue date: 2017-05-26 / Esta tese está baseada na teoria de Bordag sobre a energia de Casimir. Esta proposta relaciona a energia de Casimir entre planos de plasma condutores e a energia térmica na transição em duplas perovskitas ferromagnéticas condutoras. Utilizando esta associação foi possível calcular a temperatura crítica de Curie 𝑇𝑐 relacionando a fração da energia entre planos condutores presentes nesses materiais e o parâmetro de Sommerfeld 𝛾 de cada composto. Para avaliar experimentalmente nossa proposta foram consideradas as temperaturas de transição 𝑇𝑐 e os parâmetros 𝛾 de 3 amostras: 𝑆𝑟2𝐶𝑟𝑅𝑒𝑂6,𝑆𝑟2𝐹𝑒𝑅𝑒𝑂6 e 𝐵𝑎2𝐹𝑒𝑅𝑒𝑂6. Verificamos que para essas amostras a distância 𝑐 entre os planos condutores é associada a temperatura de Curie 𝑇𝑐. Nossa proposta para o cálculo de 𝑇𝑐 é consistente com os valores encontrados na literatura para amostras com essas caracteristicas (ferrometálicas e condutoras). Com base na nossa teoria propusemos a confecção de uma nova amostra que apresentasse um parâmetro 𝑐 similar ao da amostra 𝑆𝑟2𝐶𝑟𝑅𝑒𝑂6 gerando com isso uma temperatura de Curie 𝑇𝑐 ≈ 635𝐾 , a saber: 𝑆𝑟1.8𝑌0.2𝐶𝑟𝑅𝑒𝑂6. Esse novo composto é uma dupla perovskita com caracteristicas metálicas ferromagnéticas e com planos condutores formados por octaedros alternados de 𝑅𝑒𝑂6 e 𝐹𝑒𝑂6 que apresentou 𝑇𝑐 = 635𝐾.

Orientador: Marco-Aurelio de Paoli / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-27T12:33:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Freitas_PatriciaScandiuccide_D.pdf: 10346151 bytes, checksum: c0f175f298ec3cd57f7325960217fbbc (MD5) Previous issue date: 2000 / Doutorado

Orientador: Douglas Soares Galvão / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-03T21:41:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Giro_Ronaldo_D.pdf: 10747783 bytes, checksum: 64bc86d8d0aab70904cf93a5561d1e6d (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Não informado / Abstract: Not informed. / Doutorado / Física / Doutor em Ciências