Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-08-12Bitstream added on 2014-06-13T19:12:28Z : No. of bitstreams: 1 gentil_r_me_araiq.pdf: 2192477 bytes, checksum: 6d17fc2600cc2ac67ecbe0a8f2b7cf59 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Nanopartículas de PtV e PtCr, de composição nominal atômica 50:50, foram preparadas utilizando o método do poliol modificado, com adição de trietilborohidreto de lítio como segundo agente redutor, e suportadas em pó de carbono. Os materiais obtidos foram caracterizados por difratometria de raios X, microscopia eletrônica de transmissão e espectroscopia de absorção de raios X dispersivos. Para o catalisador de PtV/C, os resultados mostraram que o método de síntese produziu nanopartículas com um grau de liga inferior ao nominal, tamanho de partícula pequeno (3,7 nm) e uma estreita distribuição de tamanho de partícula. Mesmo com um grau de liga em torno de 5%, o catalisador de PtV/C apresentou uma atividade para a reação de redução de oxigênio (RRO) superior ao catalisador comercial de Pt/C, sendo mais ativo tanto na ausência quanto na presença de metanol. Tratamentos térmicos em atmosfera de hidrogênio puro foram realizados em temperaturas de 150°, 200° e 300° C permitiram aumentar ligeiramente o grau de liga do catalisador de PtV/C, mas, em contrapartida, promoveram outras variações nas características físicas e eletrocatalíticas. Para elucidar as mudanças estruturais foi realizado um estudo acompanhando os tratamentos térmicos por difratometria de raios X. Os resultados deste estudo, combinados com as informações obtidas do diagrama de fases do sistema PtV, permitiram interpretar as variações nas propriedades físicas e catalíticas observadas para os materiais tratados. Para o catalisador de PtCr/C, os resultados obtidos mostraram que a rota de síntese produziu nanopartículas com um tamanho médio de cristalito similar ao do catalisador de PtV/C, mas o catalisador de PtCr/C apresentou uma incorporação de Cr a fase liga superior à incorporação de vanádio para o catalisador de PtV/C. A atividade frente... / PtV and PtCr nanoparticles of atomic nominal composition 50:50 were prepared by a modified polyol method with addition of lithium triethyl borohydride as second reducing agent, and supported on carbon powder. The materials thus prepared were characterized by X-ray diffraction, transmission electronic microscopy and dispersive X-ray absortion spectroscopy. For the PtV/C catalyst, results showed that the synthesis method adopted produced nanoparticles with an alloying degree inferior to the nominal composition, small average particle size (3.7 nm) and narrow size distribution. Despite the low V incorporation into the alloy phase (about 5%), the PtV/C catalyst exhibited a catalytic activity for the oxygen reduction reaction (ORR) higher than a commercial Pt/C sample, even in the presence of methanol. Heat treatments in pure hydrogen atmosphere carried out at 150°, 200° e 300° C, produced a slight increase in the degree of alloying and, at the same time, promoted other variations in physical and electrocatalytic properties. To elucidate the structural changes, a study of thermal treatments was made while collecting at the same time X-ray diffraction data. The results of this study, combined with the information extracted from the phase diagram of the PtV system, allow interpreting the observed changes in physical and catalytic properties for the thermally treated materials. For the PtCr/C catalyst, the results obtained showed that the synthesis method produced nanoparticles with average crystallite size similar to that observed for PtV/C, but with larger incorporation of Cr into the Pt lattice in comparison with the amount of V incorporated into the alloy in the PtV/C sample. The ORR activity of PtCr/C is slightly inferior to that of PtV/C while it showed a smaller loss of performance in the presence of methanol. A study of the effects of... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-02-12Bitstream added on 2014-06-13T19:12:28Z : No. of bitstreams: 1 ribeiro_wc_me_araiq.pdf: 1297255 bytes, checksum: f4a271b5dffa7eda6a4d75757f166f05 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Neste trabalho buscou-se estabelecer uma correlação entre as propriedades nãoôhmicas e dielétricas do CaCu3Ti4O12 (CCTO) considerando a influência da microestrutura obtida pela variação do tempo de sinterização (3, 12, 24, 48 ou 72 h). Em virtude dos modelos descritos na literatura não contemplarem todas as características elétricas apresentadas pelo CCTO, um modelo chamado NBLC (Nanosized Barrier Layer Capacitor) foi delineado, discutido e aplicado sobre os resultados obtidos. Além disso, a adição de SnO2 no CCTO foi realizada para validar o modelo NBLC. As medidas de difração de raios-X (DRX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) mostraram que as medidas elétricas não possuem relação com a formação de precipitados ou fase secundária dentro do limite das técnicas. A diminuição do campo elétrico de ruptura r E e do coeficiente de não linearidade a , além do aumento da corrente de fuga f I , exibiram a degradação da propriedade não-ôhmica com o aumento do tempo de sinterização que foram relatados a dessorção de oxigênio. Como consequência, as resistências do grão e do contorno de grão diminuíram, assim como a quantidade de cargas no contorno de grão. Para verificar a origem da constante dielétrica, foram analisados os processos de relaxação dielétrica e condutiva que apresentaram 3 processos: cargas espaciais no contorno de grão (baixa frequência), cargas espaciais nas nanobarreiras capacitivas (frequência intermediária) e polarização hopping de polarons (alta frequência). A energia de ativação para o fenômeno em alta frequência foi calculada, indicando a presença de polarons na estrutura. Para estabelecer a relação entre tempo de sinterização e quantidade de defeitos no material, medidas de colorimetria foram efetuadas. O modelo NBLC conciliou a elevada constante dielétrica com baixa resistência que, a princípio... / The goal of this work was established a correlation between non-ohmic and dielectric behavior in CaCu3Ti4O12 (CCTO) polycrystalline ceramics in that was verified the influence of microstructure obtained in several sintering time (3, 12, 24, 48 or 72 h). The NBLC model (Nanosized Barrier Layer Capacitor) was described and applied over the results obtained here. This model showed to be better than the literature models because can join high dielectric constant and low resistivity. The CCTO ceramics was doping by SnO2 to valid NBLC model. X-ray diffraction (XRD) and scanning electronic microscopy (SEM) measurements showed that secondary phase or precipitated has no relation with electrical behavior. Switch electric field r E and nonlinear coefficient a increased while leakage current f I diminished function of sintering time. These facts were related of oxygen desorption and as a consequence the grain and grain boundary resistivity decreased. The origin of dielectric behavior was discussed based on relaxation process amount, obtained 3 processes: space charge in grain boundary (low frequency), space charge in nanosized barriers (medium frequency) and hopping polarization of polaron (high frequency). Activation energy of the high frequency phenomenon was a clue of polaron existence. To establish a relationship between sintering time and defect amount in the material, colorimetric measurements were carried out. The incoherencies of CCTO electrical features present in the literature were explained by NBLC model. The SnO2 doping CCTO was carried out to support NBLC model. Thus, the non-ohmic property improved when no stacking faults had. The grain and grain boundary resistivity increased and dielectric constant diminished two fold orders. The defect amount control is important to point the better application: high frequency dielectric or varistor device

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-06-17Bitstream added on 2014-06-13T19:53:28Z : No. of bitstreams: 1 gallo_ibc_me_araiq_parcial.pdf: 445176 bytes, checksum: 410960aab27a523d5f73c6228b215e75 (MD5) Bitstreams deleted on 2015-05-28T14:25:10Z: gallo_ibc_me_araiq_parcial.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2015-05-28T14:26:14Z : No. of bitstreams: 1 000721748_20150615.pdf: 421882 bytes, checksum: 1a30cf50cba3d066285c9085b7fc9b12 (MD5) Bitstreams deleted on 2015-06-15T12:50:19Z: 000721748_20150615.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2015-06-15T12:50:53Z : No. of bitstreams: 1 000721748.pdf: 3550801 bytes, checksum: f00aa1f6de99b8becd25ffedf524e967 (MD5) Bitstreams deleted on 2015-06-19T10:36:53Z: 000721748.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2015-06-19T10:37:28Z : No. of bitstreams: 1 000721748.pdf: 3550801 bytes, checksum: f00aa1f6de99b8becd25ffedf524e967 (MD5) / Neste trabalho foram sintetizadas nanopartículas de Pt, PtFe, PtNi, PtCo, PtFeNi e PtFeCo suportadas em pó de carbono através do método da microemulsão, que foram testadas como potenciais eletrocatalisadores frente a reação de redução do oxigênio (RRO). As propriedades eletrônicas dos materiais foram investigadas por XAS (Espectroscopia de Absorção de Raios X) e as propriedades estruturais e morfológicas por DRX (Difração de Raios X) e MET (Microscopia Eletrônica de Transmissão), respectivamente. A área superficial de platina eletroquimicamente ativa foi determinada a partir de dados de voltametria cíclica, enquanto a atividade eletrocatalítica para a RRO foi estudada em soluções de H2SO4 saturadas com O2, utilizando a técnica do eletrodo de disco rotatório. Em geral, a análise dos materiais binários e ternários mostrou uma diminuição no parâmetro de rede em relação à platina pura, o que é um indicativo da formação de liga. O método de síntese escolhido permitiu a obtenção de cristalitos com faixa de tamanhos em torno de 3 nm. Somente os materiais contendo nanopartículas trimetálicas apresentaram alto grau de aglomeração e uma distribuição não homogênea sobre o carbono suporte. As análises eletroquímicas sugerem que a RRO segue majoritariamente o mecanismo via 4 elétrons em todos os catalisadores estudados nesse trabalho. O estudo das propriedades eletrônicas indica que a presença de Fe, Ni e Co contribui para o preenchimento da banda 5d da platina. Todas estas informações foram correlacionadas na tentativa de se entender a razão pela qual os catalisadores trimetálicos, principalmente o PtFeCo/C, apresentaram atividade superior para a RRO quando comparados com os bimetálicos e a Pt/C. Os materiais ternários foram submetidos a tratamento térmico a 150 ºC em atmosfera de H2 por uma hora... / In this work, nanoparticles of Pt, PtFe, PtNi, PtCo, PtFeNi and PtFeCo supported on carbon powder were synthesized by a microemulsion method and tested as potential electrocatalysts for the oxygen reduction reaction (ORR). The electronic properties of the materials were investigated by XAS (X-ray Absorption Spectroscopy) and the structural and morphological properties by XRD (X-ray diffraction) and TEM (Transmission Electronic Microscopy), respectively. The platinum electrochemically active surface area was determined from cyclic voltammetry data while the electrocatalytic activity toward the ORR was studied using the rotating disk electrode technique in O2 saturated H2SO4 solutions. Overall, the analyses of the materials showed a decrease in the lattice parameter when compared to pure Pt, which suggests alloy formation. The chosen synthesis method allowed obtaining small crystallites with average size around 3 nm. Only the catalysts containing trimetallic nanoparticles were highly agglomerated and showed an inhomogeneous distribution of particles on the carbon support. The electrochemical analyses suggest that the ORR occurs mainly through the 4 electron mechanism on all catalysts studied in this work. The study of the electronic properties evidenced that the presence of Fe, Ni and Co increases the platinum 5d-band occupancy. All results were correlated aiming a better understanding of why the trimetallic catalysts, particularly PtFeCo/C, have significantly higher ORR activity than bimetallic materials and Pt/C. The trimetallic catalysts were heat treated at 150 ºC in a H2 atmosphere during one hour. As a result, the materials showed a minor increase in alloying degree, an increase in particle size, a slightly decrease in surface area and a more filled Pt 5d-band. Thermal treatment did not cause any... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-05-08Bitstream added on 2014-06-13T18:29:02Z : No. of bitstreams: 1 santos_a_me_araiq.pdf: 1458862 bytes, checksum: f7fe58d688854cba187d0f1e30f22ce7 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / As proteínas de micronema TgMIC1 e TgMIC4 (TgMICs) da Toxoplasma gondii fazem parte de um complexo proteico localizado na superfície do parasita responsável pelo processo de adesão e invasão celular. Os objetivos desse trabalho foram estudar dispositivos piezelétricos contendo em cada um, uma das MICs recombinantes (rTgMIC1 ou rTgMIC4) e utilizá‐los na determinação das constantes de afinidade entre elas com a fetuína e asialofetuína, empregando o modelo da Isoterma de Langmuir. Os dispositivos foram desenvolvidos por meio a abordagem de monocamadas automontadas (SAM) mista de tióis, utilizando solução etanólica contendo 2,5 mM de ácido 11‐mercaptoundecanóico (11‐MUA) e 7,5 mM de 6‐mercapto‐1‐hexanol (C6OH). A formação da SAM, realizada em temperatura ambiente por 12 h, foi monitorada pela técnica de Microbalança a Cristal de Quartzo com Fator Dissipativo (QCM‐D) e voltametria cíclica utilizando o par redox [FeII(CN)6]4‐/ FeIII(CN)6]3‐. Os resultados obtidos por ambas as técnicas evidenciaram a formação de SAM rígida e de elevado grau de cobertura superficial após cinética lenta em que processos de adsorção e organização dos tióis ocorreram simultaneamente. Para a imobilização das rTgMICs, solução aquosa contendo 10 mM de EDC (N‐etil‐N‐(dimetilaminopropil) carbodiimida) e 20 mM de NHS (N‐hidroxisuccinimida) foi utilizada para a ativação dos grupos carboxílicos presentes na SAM por 2 h, e o processo acompanhado por QCM‐D apresentou resultados compatíveis com aqueles encontrados na literatura. Pela mesma técnica, foi possível verificar que ambas as rTgMICs se imobilizam sobre o cristal de quartzo após sua incubação com solução 0,15 mg/mL de cada rTgMIC em tampão Tris‐HCl contendo 200 mM de NaCl... / The Toxoplasma gondii micronemal proteins TgMIC1 and TgMIC4 (TgMICs) are part of a protein complex located on the surface of the parasite responsible for the process of cellular adhesion and invasion. The goal of the present work was to study a piezoelectric device containing the recombinant MICs (rTgMIC1 or rTgMIC4) and use it in determining the affinity constants between the MICs with fetuin and asialofetuin, employing the Langmuir isotherm model. The devices were developed using the approach of self‐assembled monolayer (SAM) in ethanolic solution containing 2.5 mM of 11‐mercaptoundecanoic acid (11‐MUA) and 7.5 mM of 6‐mercaptohexanol (C6OH). The SAM formation, held at room temperature for 12 h, was monitored by the Quartz Crystal Microbalance technique with Dissipative Factor (QCM‐D) and cyclic voltammetry using the redox couple [FeII(CN)6]4‐/FeIII(CN) 6]3‐. The results obtained from both techniques showed the formation of a rigid and high surface degree coverage SAM after a slow kinetic process in which adsorption and organization of the thiols occur simultaneously. For the immobilization of rTgMICs, aqueous solution containing 10 mM EDC N‐ethyl‐N‐(dimethylaminopropyl) carbodiimide and 20 mM NHS (N‐hydroxysuccinimide) was used for 2 h, and the process followed by QCM‐D was consistent with those found in the literature. By the same technique it was found that both rTgMICs are immobilized on the quartz crystal after incubation whit solution 0.15 mg/mL of each rTgMIC in Tris‐HCl containing 200 mM NaCl (pH 8.0) for 2 h. Unlike the functionalization of the quartz crystal rTgMIC4, remaining adsorption sites were observed in the process using the rTgMIC1, wherein the blocking step using 0.1% gelatin solution for 2 h was required. Throughout the QCM‐D technique it was possible... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-08-14Bitstream added on 2014-06-13T19:32:50Z : No. of bitstreams: 1 rodrigues_av_me_araiq.pdf: 1006083 bytes, checksum: ccea0f785454740d66f9e4c0e4376352 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O Ti e suas ligas são os materiais mais utilizados como biomateriais nas áreas biomédicas. Sua biocompatibilidade é resultado da estabilidade do filme de TiO2 formado sobre a superfície do material, protegendo-o contra o processo contínuo de corrosão, agravado por íons agressivos. Neste trabalho, foram utilizadas ligas de Ti fundidas contendo 6, 10 e 15% (m/m) de Mo, Ti cp e Mo metálico. As concentrações de Mo eram específicas às diferentes fases do titânio (para 6%, a fase  era a mais estável; em 10%, a fase  + ; e em 15%, a fase ). Todos os corpos-de-prova foram polidos, e, por meio de técnicas eletroquímicas (potencial de circuito aberto E com o tempo t; voltametria cíclica; espectroscopia de impedância eletroquímica), o comportamento eletroquímico deles foi analisado em soluções simulando o fluido biológico, uma vez que é comum na sociedade moderna o uso de dentifrícios contendo 1450 ppm de flúor e o uso de águas fluoretadas contendo entre 0,6 e 0,8 ppm de flúor para prevenção de cáries. Para a caracterização morfológica e análise do filme formado sobre a superfície do Ti, foram utilizadas, respectivamente, as técnicas de microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X. A liga de Ti-15Mo apresentou maior resistência à corrosão, com valores de potenciais menos negativos, seguida das ligas de Ti-10Mo e Ti-6Mo. A maior estabilidade do filme foi observada em solução de Na2SO4 0,15 mol L-1, seguida das soluções de Ringer 0,15 mol L-1, Ringer 0,15 mol L-1 mais NaF 0,15 mol L-1 e NaF 0,036 mol L-1 (voltamogramas). A resistência do filme Rp aumentou com o tempo de imersão para todas as ligas, porém, a resistência da solução Rs aumentou na presença de Cl- e F-, principalmente em F- (diagramas de Bode e Nyquist), o que diminuiu a resistência das... / Ti and its alloys are the materials most used as biomaterials in the biomedical fields. Its biocompatibility is due to the stability of TiO2 film formed on this material surface, protecting it against the continuous corrosion process, injured by aggressive ions. In this work were used merged Ti alloys containing 6, 10 and 15% (w / w) of Mo, Ti cp and Mo metal. The Mo concentrations was specific for different phases of titanium (for 6%, the phase  is more stable; for 10%, it is the phase  + ; and for 15%, it is the phase ). All the specimens were polished, and by electrochemical techniques (open circuit potential E with time t; cyclic voltammetry; electrochemical impedance spectroscopy), the electrochemical behavior of them was analyzed in solutions simulating the biological fluid, as it is common in modern society the use of dentifrices containing 1450 ppm of fluoride and the use of fluoridated water containing between 0.6 and 0.8 ppm of fluoride for caries prevention. For the morphological characterization and analysis of the film formed on the Ti surface were used, respectively, techniques of scanning electron microscopy and X-ray photoelectron spectroscopy. The Ti-15Mo alloy showed a higher corrosion resistance, with less negative potential values (variation of E vs. t), followed by the Ti-10Mo and Ti-6Mo alloy. The higher film stability was observed in 0.15 mol L-1 Na2SO4 solution, followed by solutions of 0.15 mol L-1 Ringer, 0.15 mol L-1 Ringer plus 0.036 mol L -1 NaF and 0.036 mol L-1 NaF (voltammograms). The film resistance Rp increased with the immersion time for all alloys, however, the solution resistance Rs increased in the presence of Cl- and F-, mainly F- ions (Bode plots and Nyquist), reducing the alloys resistance against corrosion. There was no pitting corrosion of alloys (microscopy). The film formed on their... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-07-21Bitstream added on 2014-06-13T19:12:29Z : No. of bitstreams: 1 passos_ar_me_araiq.pdf: 3872915 bytes, checksum: abdbd6d80537f6d4e83ad0395944f7e5 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Cerâmicas porosas possuem resistência a altas temperaturas e a ambientes corrosivos, permitindo sua utilização em uma variedade de aplicações. A distribuição de tamanho, forma e volume dos poros é determinante na definição do desempenho da função desejada. Estruturas hierárquicas de poros vêm atraindo o interesse de pesquisadores que procuram desenvolver materiais com elevadas taxas de transferência de massa e calor bem como elevada área superficial específica. A combinação das propriedades texturais das aluminas, suas intrínsecas características ácido-base e a estrutura hierárquica de poros, pode ser de grande interesse para o desenvolvimento de novos materiais. Neste trabalho aluminas com meso e macroporos foram produzidas pela conjugação do processo sol-gel e direcionadores de estrutura porosa baseados em tensoativos e emulsões. Foi realizado um estudo sistemático das condições de preparação das aluminas e estabelecidos alguns parâmetros determinantes na formação e estabilidade destes materiais. Além disso estabeleceram-se as correlações entre a composição da emulsão, os tratamentos após a gelatinização e a estrutura porosa do material cerâmico final. Alterando a quantidade de tensoativo na síntese, a área superficial específica, o volume e diâmetro dos mesoporos podem ser ajustados, sem grandes alterações na estrutura macroporosa. A adição de cotensoativo altera a estrutura de meso ou macroporos dependendo do tamanho da cadeia do álcool utilizado. Durante a etapa de secagem dos materiais ocorre retração e formação de fraturas, no entanto quando as amostras são secas a 50 °C esses efeitos são menos pronunciados. Os materiais obtidos apresentam elevada estabilidade térmica, a estrutura bimodal e estreita distribuição de tamanho de poros foi mantida... / Porous ceramics are resistant to high temperatures and corrosive environments, enabling their use in a variety of applications. The distribution of size, shape and pore volume are very important in definition of the performance function. Hierarchical structures of pores are attracting interest from researchers seeking to develop materials with high rates of mass transfer and heat as well as high surface area. The combination of the textural properties of alumina, its intrinsic acid-base characteristics and the hierarchical structure of pores, can be of great interest for the development of new materials. In this context alumina with meso and macropores were produced through the conjugation of the sol-gel route as well as dual soft template technique that consists of surfactants and emulsion. In this work a systematic study was conducted about the preparation conditions of alumina and some parameters determining the formation and stability of these materials were set. The correlation between the compositions of the emulsion, the gel aging, drying conditions and porous structure of the final ceramic material was studied. Changing the amount of surfactant in the synthesis, the specific surface area, volume and diameter of the mesopores can be adjusted without major changes in the macroporous structure. The addition of a co-surfactant changes the structure of meso- or macropores depending on the chain size of the used alcohol. During the drying step the material shrinkages and the formation of crack occurs, however when the samples are dried at 50 °C these effects are less pronounced. The obtained materials exhibit high thermal stability, structure and narrow bimodal size distribution of pores which are retained after calcination between 500 °C and 1000 °C. At 1100 °C occurs sintering of... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-05-12Bitstream added on 2014-06-13T20:33:18Z : No. of bitstreams: 1 santos_fro_me_araiq.pdf: 2051319 bytes, checksum: 5d1ff80487884333fa2bb6f35c95a3bd (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / As mais recentes tecnologias requerem materiais com combinação de propriedades que não são encontradas nos materiais convencionais. Materiais híbridos foram preparados pelo processo sol-gel através da combinação de componentes orgânicos e inorgânicos e constituem uma alternativa para a produção de novos materiais multifuncionais, com uma larga faixa de aplicações. O objetivo deste trabalho foi avaliar as características mecânicas e hidrofilicidade de filmes híbridos siloxano-poliéter contendo ou não partículas de óxido de titânio antes e após fotocatálise sob irradiação no ultra-violeta. Numa primeira etapa, estudou-se a influência da quantidade de catalisador no tempo de gelatinização dos sois híbridos e a adição de polímero livre nas propriedades mecânicas, de aderência e molhabilidade de filmes híbridos do tipo siloxano-polietileno óxido (siloxano-PEO) com massa molar de 500 e 1900 g.mol-1. Posteriormente, analisou-se a influência da concentração de nanopartículas de titânia adicionada à matriz polimérica nas propriedades mecânicas, de aderência e molhabilidade. Avaliou-se a adesão utilizando-se a norma ASTM-D3359 e a molhabilidade do híbrido através de medidas de ângulo de contato em diferentes substratos recobertos: vidro, alumínio, acrílico e policarbonato. Medidas complementares de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Perfilometria, Ângulo de Contato e a Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) foram também efetuadas. / The more recent technologies require materials combining properties that are not found in convential materials. Hybrid materials prepared by sol-gel process from organic and inorganic components constitute one alternative to produce muntifunctional materials to be used in a wide range of applications. The main objective of this work was to evaluate the mechanic and hybrophilic characteristics of siloxane-polyether hybrid films containing (or not) titanium oxide particles before and after photocatalysis under ultraviolet irradiation. In a first step the influence of the catalitic compound amount on the gelation time of hybrid sols and the addition of free polyether on the mechanical adhesion and wet properties of siloxane-polyethylene oxide (siloxane-PEO) hybrid films (polymer molecular weight = 500 and 1900 g.mol-1) were evaluated. In the following, the influence of titanium oxide nanoparticles added to the polymer matrix on the mechanical, adhesion and wetting properties of films was studied. Adhesion was evaluated using the ASTM-D3359 technical norm while wetting was evaluated from contact angle measurements for films supported on glass, aluminum, polyacrilate and polycarbonate substrates. Complementary measurements of Eletronic Scanning Microscopy (ESM), perfilometry and Differential Scanning Calorimetry (DSC) were also performed.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-02-21Bitstream added on 2014-06-13T19:32:52Z : No. of bitstreams: 1 souza_rff_me_araiq_parcial.pdf: 309974 bytes, checksum: 62280d3f9acf765ce72f300ca525dbbb (MD5) Bitstreams deleted on 2015-04-01T12:51:13Z: souza_rff_me_araiq_parcial.pdf,Bitstream added on 2015-04-01T12:51:47Z : No. of bitstreams: 1 000718974.pdf: 1705233 bytes, checksum: 959b8b3cc41bf702fc47d575d0eddbfc (MD5) / Células a combustível são dispositivos promissores devido a sua alta eficiência na conversão de energia química em energia elétrica com baixo ou nenhum impacto ambiental. O desempenho das células de baixa temperatura de operação depende, dentre outros fatores, do catalisador utilizado, composto geralmente de platina na forma de nanopartículas suportadas sobre carbono de alta área superficial. Metanol é um dos combustíveis que pode ser empregado nas células, no entanto sua eletro-oxidação gera espécies intermediárias, como o CO, que permanecem fortemente adsorvidas nos sítios da platina “envenenando” o catalisador, e que são oxidadas apenas em potenciais elevados. O presente trabalho consistiu na preparação de nanopartículas de PtRuM/C (M = Fe ou Sn) ancoradas sobre carbono de alta área superficial, analisando a influência do terceiro metal na atividade eletrocatalítica frente à reação de oxidação de metanol. Os catalisadores foram preparados pelo método de microemulsão e tratados termicamente em atmosfera inerte. A caracterização das propriedades físicas foi realizada por difratometria de raios X (DRX), microscopia eletrônica de transmissão (TEM), espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X (XPS) e espectroscopia de absorção de raios X dispersivos (DXAS). O comportamento eletroquímico geral dos catalisadores foi avaliado por voltametria cíclica em meio ácido e a atividade eletrocatalítica para a de oxidação de metanol foi estudada por varredura linear de potencial e cronoamperometria. A análise dos produtos e intermediários da oxidação de metanol foi realizada quantitativamente e qualitativamente por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) e espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) in-situ. Os resultados para eletro-oxidação de metanol demonstram que... / Fuel cells are promising devices because of its high efficiency in converting chemical energy to electrical energy with low or no environmental impact. The cell performance depends, among other factors, on the catalysts used, usually consisting of platinum nanoparticles supported on high surface area carbon. Methanol is one of the fuels that can be used in a fuel cell. However, its electro-oxidation produces intermediate species, such as CO, which remain strongly adsorbed on the platinum sites, poisoning the catalyst surface because their oxidation takes place only in high potentials. In this work, PtRuM/C (M = Fe or Sn) nanoparticles supported on high surface area carbon were prepared and the influence of the third metal in the electrocatalytic activity toward methanol oxidation was analyzed. The catalysts were prepared in microemulsions and heat treated in an inert atmosphere. Characterization of physical properties was performed by X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and dispersive X-ray absorption spectroscopy (DXAS). The general electrochemical behavior of the catalysts was evaluated by cyclic voltammetry in acidic solution while the electrocatalytic activity for methanol oxidation was studied by linear potential sweeps and chronoamperometry. Analysis of the products of methanol oxidation was performed qualitatively and quantitatively by high performance liquid chromatography (HPLC) and in-situ Fourier transformed infrared spectroscopy (FTIR). The results for the electro-oxidation of methanol demonstrate that addition of Sn improves the activity of the materials, while the presence of Fe is detrimental. Moreover, data also revealed that heat treatment promoted... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-05-05Bitstream added on 2014-06-13T20:53:42Z : No. of bitstreams: 1 setti_go_me_araiq.pdf: 1367148 bytes, checksum: 4e012ebd9e0fb62020e27b209eb07086 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Compostos hexacianometalatos possuem propriedades interessantes tais como eletrocromismo, eletrocatálise, termo e fotomagnetismo, dentre outras. Essas propriedades podem ser controladas, dentre outras formas, por variação de potencial eletroquímico. Uma subclasse importante dos hexacianometalatos é a dos hexacianoferratos, a qual possui como principal representante o hexacianoferrato de Ferro III (FeHCF, popularmente chamado azul da Prússia). Observou-se que, para o FeHCF, durante uma varredura de potencial com um filme eletrodepositado do composto, as propriedades do composto são totalmente alteradas em determinado potencial. Esse fenômeno foi chamado de changeover. Uma análise estrutural do FeHCF preparado quimicamente foi realizada em 1980, da qual se concluiu que a fórmula química do composto é Fe4 III[FeII(CN)6]3.xH2O. A proporção 4:3 para FeIII: [FeII(CN)6]4- se deve ao fato de 25% dos grupos [FeII(CN)6]4- estarem ausentes na estrutura, sendo substituídos por subestruturas de água que se coordenam ao FeIII adjacente à vacância. Também foram encontradas moléculas de água não coordenadas e localizadas nos interstícios da estrutura. A síntese eletroquímica do FeHCF tem sido amplamente explorada. Acredita-se que, quando um filme é eletrodepositado, a estrutura do composto é a mesma do composto obtido quimicamente e diz-se que o composto está na forma chamada “insolúvel”. Depois da síntese, o filme passa por um processo de estabilização, onde um íon FeIII é substituído por um íon de metal alcalino e sua fórmula química passa a ser AFeIIIFeII(CN)6 (onde A = íons de metal alcalino nos interstícios da estrutura), e o filme passa, então, para a forma chamada “solúvel”. Recentemente, no entanto, medidas eletrogravimétricas realizadas in situ, após a estabilização do FeHCF preparado eletroquimicamente revelaram que ocorre a intercalação também... / Hexacyanometalates compounds have interesting properties as electrochromism, electrocatalysis, thermo and photomagnetism among others. The modulation of these properties can be controlled by electrochemical potential variation among other kinds of potential driving force. An important subclass of hexacyanometallates is the hexacyanoferrate, which has the Fe III hexacyanoferrate as the main example (FeHCF called popularly as Prussian Blue). It was observed that during a potential scanning over the electrodeposited FeHCF film, the compound properties changes completely in a specific and defined potential. This phenomenon was called changeover. A structural analysis of FeHCF chemically prepared was performed in 1980, leading to conclusion that the chemical formulae of the compound is Fe4 III[FeII(CN)6]3.xH2O. The 4:3 ratio to FeIII: [FeII(CN)6]4- is attributed to the absence of 25% of [FeII(CN)6]4- in the structure, which is replaced by water substructures coordinated to FeIII adjacent to these vacancies. Also it was found waters molecules uncoordinated in interstitials positions in the structure. The electrochemical synthesis of FeHCF has been widely explored. It is believed that when a film is electrodeposited, the compound structure is the same of compound chemically obtained and it is said that the compound has a form named as insoluble form. After the synthesis the film needs to be stabilized, and during this stabilization process it was believed that a FeIII ion is replaced by an alkaline metal ion and the compound chemical formulae changes to AFeIIIFeII(CN)6, where A = alkaline metal ion in interstitials positions of the structure. However, very recent in situ electrogravimetric measurements performed after stabilization of FeHCF electrochemically prepared revealed that there is also intercalation of H+ and H3O+ ions, beyond K+ ion. Futhermore, FeIII ion was not observed to be exchanged...(Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-02-02Bitstream added on 2014-06-13T18:29:04Z : No. of bitstreams: 1 silva_mn_me_araiq.pdf: 1718356 bytes, checksum: 68ef757714e2d3267c41b888c991aff5 (MD5) Bitstreams deleted on 2015-06-22T12:53:57Z: silva_mn_me_araiq.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2015-06-22T12:54:49Z : No. of bitstreams: 1 000685646_20170416.pdf: 377151 bytes, checksum: bbde13afe6fe498b3991d7acb24856a7 (MD5) Bitstreams deleted on 2015-06-25T13:01:26Z: 000685646_20170416.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2015-06-25T13:03:36Z : No. of bitstreams: 1 000685646.pdf: 2238142 bytes, checksum: 86d497fb5b45f6263a11344cb6a6564e (MD5) Bitstreams deleted on 2017-04-17T13:37:16Z: 000685646.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2017-04-17T13:38:04Z : No. of bitstreams: 1 000685646.pdf: 5725930 bytes, checksum: 90d3a6094ca399227d560ca3d587f037 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O óxido de zinco é material de baixo custo, estável e de baixa toxidade. Suas propriedades potencializam a aplicação como dispositivos ópticoelêtronicos, sensores químicos e biosensores e em catálise entre outras. Neste trabalho foram preparadas suspensões coloidais, filmes finos e pós nanoparticulados a base de ZnO pelo processo sol-gel, a partir de acetato de zinco. Os filmes foram preparados pela imersão de substrato de vidro na suspensão coloidal de ZnO, utilizando-se a técnica de dip-coating, com posterior tratamento térmico a 500 ºC. A suspensão coloidal foi transformada em pó, que também passou por tratamento térmico a 500 ºC, visando a caracterização complementar das propriedades estruturais dos filmes. Caracterizou-se a suspensão coloidal, os pós e os filmes por medidas de absorbância no UV-Vis, DRX, TG, Isotermas de Adsorção, medidas de espessura, espectroscopia RAMAN, MEV-EDS, AFM e testes de molhabilidade da superfícies dos filmes. Por fim a atividade fotocatalítica dos filmes foi avaliada. Os resultados revelaram que tanto os pós como os filmes são constituídos por nanopartículas de ZnO, sendo que os filmes apresentam uma superfície rugosa e bastante irregular, o que lhe confere elevada molhabilidade, e propriedades hidrofílicas. Além disto, os filmes se mostraram eficientes como fotocatalisadores, sendo que esta eficiência aumenta com o aumento da espessura dos filmes / The zinc oxide is a low cost and stable material that presents low toxicicity. These properties allow its application as optoelectronic devices, chemical and biosensors, and in catalysis among others. In this study colloidal suspensions, thin films and nanoparticulated powders based on ZnO we prepared by the sol-gel from zinc acetate. The films were prepared by immersion of a glass substrate in the ZnO colloidal suspension, using the dip-coating technique and subsequent heat treatment at 500 ºC. The colloidal suspension was powdered and submitted to thermal treatment at 500 ºC, in order to obtain additional characterization the films. The colloidal suspension, powders and films were characterized by UVVis absorbance, XRD, TG, adsorption isotherms and thickness measurements, Raman spectroscopy, SEM-EDS, AFM and wetability of the films surface. Finally, the films photocatalytic activity was tested. Results have shown that both the powders and the films are constituted by ZnO nanoparticles; films present a rough and irregular surface, favoring its wetability and consequently hydrophilic properties. Moreover, the films area bel to act as photocatalysts, chich efficiency increases as the films thickness increases