Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-03-26Bitstream added on 2014-06-13T21:03:32Z : No. of bitstreams: 1 carvalho_hwp_dr_araiq.pdf: 11718148 bytes, checksum: 17599ea6cfdccc04a405f3dc52129f1d (MD5) / Une des manières d'augmenter la stabilité thermique de polymères consiste à leur ajouter de faibles quantités d'argile dispersées dans échelle nanométrique. De tels matériaux sont appelés de « nanocomposites ». Il existe plusieurs explications à ce phénomène, comme les effets de barrière de diffusion et la formation de charbon. D’autres sont en cours de vérification, comme les effets de piégeage de radicaux par les ions qui participent à des réactions de type Fenton. Notre objectif a été de suivre in situ des transformations chimiques de la phase argile, afin de mieux comprendre comment ces nanostructures lamellaires retardent la décomposition de polymères. Pour ce faire, trois types de nanocomposites ont été préparés: i) Poly(méthyl méthacrylate)-co-Poly(trimetoxysilil propyl méthacrylate) et argiles montmorillonite (MMT) du type Cloisite (PMMA-co-PTMSM-Cloisite); ii) PMMA-argiles montmorillonites naturelles contenant différents taux d’ions Fe3+ dans les couches octaédrique (PMMA-MMT); iii) PMMA-hydroxydes doubles lamellaires (HDL), avec différentes proportions d’ ions Zn2+, Cu2+ et Fe3+ PMMA-HDL. La thermo-décomposition des argiles primitives et de leurs nanocomposites ont été suivies par des analyses thermiques, de diffusion de rayons X (SAXS et WAXS) et par spectroscopie d'absorption de rayons X (EXAFS). Les effets de l'atmosphère, de la composition chimique des lamelles, et de la quantité d'argile employée dans l'obtention des nanocomposites ont été évalués. L'étude des nanocomposites, PMMA-co-PTMSM-Cloisite a mis en évidence deux mécanismes de stabilisation. Elle a montré que l'addition d’argiles résulte en une stabilisation plus importante sous atmosphère d'air, que sous atmosphère de N2, et est aussi plus importante selon la quantité d'argile dispersée dans le polymère. La formation... (Résumé complet accès életronique cidessous) / Uma das maneiras de aumentar a estabilidade térmica de polímeros consiste na adição de baixas quantidades de argila dispersas em escala nanométrica. Tais materiais são chamados de nanocompósitos. Existem várias explicações de como as argilas promovem a estabilização térmica dos polímeros. Algumas delas bem estabelecidas, como os efeitos de barreira de difusão e formação de carvão. E outras em curso de verificação, como os efeitos de seqüestro de radicais por parte de íons que participam de reações tipo Fenton. Nesse trabalho buscou-se, através do monitoramento in situ das transformações químicas da fase argila, melhor compreender como essas nanoestruturas lamelares retardam a decomposição de polímeros. Para tanto preparam-se três tipos de nanocompósitos: i) Poli(metil metacrilato)-co- Poli(trimetoxisilil propil metacrilato) e argilas montmorilonita (MMT) do tipo Cloisite (PMMA-co-PTMSM-Cloisite); ii) PMMA-argilas montmorilonita naturais contendo diferentes razões de íons Fe3+ nas camadas octaédricas (PMMA-MMT); iii) PMMAhidróxidos duplos lamelares (HDL), com diferentes proporções de íons Zn2+, Cu2+ e Fe3+ PMMA-HDL. A termo-decomposição das argilas primitivas e dos respectivos nanocompósitos foram acompanhadas por análises térmicas, espalhamento de raios X a baixos e altos ângulos (SAXS e WAXS) e espectroscopia de absorção de raios X (EXAFS). Os efeitos da atmosfera, composição química das lamelas, e quantidade de argila empregada na obtenção dos nanocompósitos foram avaliadas. O estudo dos nanocompósitos, PMMA-co-PTMSM-Cloisite mostrou que a estabilização térmica aumenta como função da quantidade de argila dispersa no polímero. O efeito de estabilização é mais pronunciado sob atmosfera de ar, do que em atmosfera de N2. A formação de carvão também foi observada apenas sob...

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-02-28Bitstream added on 2014-06-13T19:21:29Z : No. of bitstreams: 1 cruz_fmdl_dr_araiq.pdf: 2032545 bytes, checksum: 087ca98fd4402db35bf9d5a7c0b3e0ee (MD5) / Este trabalho descreve a preparação e utilização de revestimento híbrido composto por TEOS (tetraethoxysilane), MPTS (3-Methacryloxypropyl trimethoxysilane) e MMA (methil methacrylate) depositados sobre chapas de aço estanhado como proteção temporária à corrosão. A utilização de aço estanhado em latas de conservas alimentícias teve seu inicio no século XVIII, porém se tornou popular após a Guerra Civil Norte Americana, 1861 – 1865. Esse material quando em contado direto com a solução de conserva pode se deteriorar gerando produtos que contaminam o alimento diminuindo sua validade. Diante desse fato camadas de verniz do tipo epóxi são comercialmente aplicadas no interior das embalagens para impedir sua corrosão. Outra forma de proteção temporária seria a utilização dos revestimentos híbridos que além de aumentarem resistência a corrosão podem ser utilizados em conjunto com verniz e tintas, funcíonando como um pré tratamento da superfície. Preparou-se revestimentos híbridos com a adição de inibidores de corrosão nas concentrações de 300, 500, 700 e 900 ppm do íon Ce(III) ou Ce(IV). Avaliou-se a influência do iniciador de polimerização, peróxido de benzoila, quando adicíonado em conjunto com os íons, do número de imersões e da velocidade de retirada do substrato da solução do híbrido. Como caracterização utilizou-se medidas de impedância eletroquímica (EIS), de potencial de circuito aberto (OCP), curvas de polarização, microscopias: eletrônica de varredura (SEM), de forcas atômicas (AFM) e emissão ótica de descarga luminescente (GDOES) e espectroscopia vibracíonal de absorção na região do infravermelho (IV). Através do conjunto de caracterizações utilizadas concluiu-se que a presença do BPO no sol dos revestimentos é importante uma vez que os revestimentos formados nessa condição foram mais protetores e mostraram... / This work describes the preparatíon and use of hybrid coatings comprising TEOS (Tetraethoxysilane), MPTS (3-Methacryloxypropyl trimethoxysilane) and MMA (Methil methacrylate) deposited on Sn-coated steel plates as temporary protectíon against corrosíon. The use of Sn-coated steel in canned food began in the 18th century; however it became more popular after the American Civil War, 1861-1865. This material when in direct contact with the solutíon of preserving foods may deteriorate generating corrosíon products that contaminate the food and consequently decrease its validity. In light of this fact, varnish coatings of epoxy-type are commercially applied inside the packages to prevent corrosíon. Another way of temporary protectíon is the use of hybrid coatings that increase the corrosíon resistance and may be utilized in conjunctíon with paint and varnish, acting as a surface pretreatment. In this context, hybrid coatings were prepared with the additíon of corrosíon inhibitors using concentratíons of 300, 500, 700 and 900 ppm Ce(III) or Ce(IV) íons. Also, the influence of a polymerizatíon initiator, benzoyl peroxide when added together with the íons, the number of immersíons, and the withdraw rate of the substrate the hybrid solutíon was evaluated. The electrochemical and physical characterizatíon of coatings were performed using the following techniques: electrochemical impedance measurements (EIS), open circuit potential measurements (OCP), polarizatíon curves, scanning electron microscopy (SEM), infrared spectroscopy (IR), atomic force microscopy (AFM) and glow discharge optical emissíon spectroscopy (GDOES). In general, the characterizatíon results showed that the presence of BPO in the sol plays an important role since in this conditíon the coatings formed were more protective and showed the Ce(III) íons acting only as inhibitors... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-08-19Bitstream added on 2014-06-13T21:03:32Z : No. of bitstreams: 1 bini_ra_dr_araiq.pdf: 1986207 bytes, checksum: 6aa699188f1bdbef0a8881ece139cadd (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A funcionalização de dispersões de nanopartículas superparamagnéticas de óxidos de ferro (SPIO – sigla em inglês) com moléculas bioativas, possibilita novas aplicações destes nanomateriais uma vez que a interação dos seus momentos magnéticos pode ser guiada por um campo magnético externo, o qual é dependente do revestimento da superfície das nanopartículas. Essas dispersões com propriedades superparamagnéticas podem ser utilizadas como agentes de contraste em imagem por ressonância magnética para diagnosticar tumores e doenças cardiovasculares, hipertermia na terapia do câncer e separação magnética de células e biomoléculas. Neste trabalho, nanopartículas superparamagnéticas de óxidos de ferro com tamanho entre 30 e 12 nm foram obtidas via método de coprecipitação assistida por ultrassom. Medidas de magnetização versus campo magnético mostraram comportamento superparamagnético para os óxidos de ferro sintetizados via método de sonoprecipitação química. A superfície dos SPIO sintetizados foi modificada com os reagentes 3-aminopropil-trietóxisilano (APTS), 3-aminopropil-etil-dietóxisilano (APDS) e 3-aminopropil-dietil-etóxisilano (APES). As modificações da superfície com os alcoxissilanos foram realizadas após a formação do SPIO, a qual proporcionou a modificação in situ das nanopartículas em um único passo. A funcionalização dos SPIO com ácido fólico (AF) foi realizada via método das carboidiimidas. As amostras foram caracterizadas pelas técnicas de difração de raios X, microscopia eletrônica de transmissão, espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier, espectroscopia no UV-Vis, mobilidade microeletroforética e espalhamento de luz dinâmico. As análises das amostras SPIO/ALCOXISSILANO/AF sintetizadas mostraram que as propriedades são dependentes... / The functionalization of superparamagnetic iron oxide (SPIO - acronym in English) nanoparticles with bioactive molecules enables new possible applications of these nanomaterials due to the fact that the interaction of their magnetic moments can be guided by an external magnetic field, which is dependent on the surface coating of nanoparticles. These dispersions with superparamagnetic properties can be used as contrast agent in magnetic resonance imaging to diagnose tumors, cardiovascular diseases for hyperthermia in cancer therapy and for magnetic separation of cells and biomolecules. In this study, superparamagnetic iron oxide nanoparticles with a size between 30 and 12 nm were obtained via the coprecipitation method assisted by ultrasound. Magnetization versus magnetic field measurements showed superparamagnetic behavior for the synthesized iron oxide by chemical sonoprecipitation method. The SPIO synthesized surface was modified with 3-aminopropyl-triethoxysilane (APTS), 3-aminopropyl-ethyl-diethoxysilane (APDS) and 3-aminopropyl-diethyl-ethoxysilane (APES). The surface modifications with alkoxysilanes were conducted after the SPIO formation, which provided an in situ modification of nanoparticles in a single step. SPIO functionalization with folic acid (FA) was performed via the carboidiimides method. The samples were characterized by techniques of X-ray diffraction, transmission electron microscopy, infrared and UV-Vis spectroscopy, microelectrophoretic mobility and dynamic light scattering. Sample analysis (SPIO/ALKOXYSILANE/FA) showed that the properties were dependent on the chemical structure of alkoxysilane used. The different molecules of alkoxysilanes resulted in different amine densities on the surface, which also influenced the content of folic acid on the nanoparticles surface. The presence of an ethyl group in the APDS molecule and... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-06-12Bitstream added on 2014-06-13T20:42:54Z : No. of bitstreams: 1 viali_wr_dr_araiq_parcial.pdf: 179609 bytes, checksum: 68e5a99dde6434bab353339a79011194 (MD5) Bitstreams deleted on 2014-06-27T19:00:48Z: viali_wr_dr_araiq_parcial.pdf,Bitstream added on 2014-06-27T19:02:03Z : No. of bitstreams: 1 viali_wr_dr_araiq.pdf: 3191221 bytes, checksum: 5e42b7cc78f22390a5f4a9c125271374 (MD5) / A proposta deste trabalho foi a síntese e caracterização de nanoestruturas caroço@casca de cobalto@paládio através do método de crescimento mediado por sementes. Foram utilizados como caroços magnéticos nanopartículas de cobalto obtidas pelo método da decomposição térmica assistida por redutores, utilizando alcanodiois e trietilborohidreto de lítio como redutores. Foram avaliados os efeitos do redutor utilizado para a síntese dos núcleos magnéticos, assim como os efeitos da taxa de aquecimento, concentração do precursor metálico, razão molar entre percussor metálico e agentes de superfície. O diâmetro médio das nanopartículas utilizando alcanodiol como redutor variou entre 9 e 12 nm, estas nanopartículas apresentam forte interação magnética e se mostraram não adequadas para a realização da etapa de crescimento da casca de metal nobre. O diâmetro médio das nanopartículas utilizando trietilborohidreto de lítio como redutor variou entre 3 e 7 nm. Neste método foi avaliada a influência da presença de precursor de metal nobre no meio reacional e crescimento do núcleo magnético através da metodologia de crescimento de sementes. As nanopartículas de cobalto obtidas por este método apresentaram comportamento superparamagnético em temperatura ambiente se mostrando adequadas para a etapa de formação da casca de metal nobre. Algumas nanoestruturas caroço@casca foram obtidas através da metodologia de crescimento via sementes, onde foram utilizados como sementes de nucleação as nanopartículas de cobalto e também nanoestruturas Co@Pd. A formação da casca de paládio foi avaliada em função da concentração de precursor de paládio no meio reacional. Também foi avaliada a obtenção de nanoestruturas caroço@casca utilizando etapas consecutivas para melhor ajuste do diâmetro final. Essas... / The aim of this work was the synthesis and characterization of core@shell nanostructures through seed mediated growth, in which the magnetic cores were cobalt nanoparticle obtained by thermal decomposition of organometallic compounds in the presence of reductants, namely alkanediol and lithium triethylborohydride. The effects of reductant used in the magnetic cores were evaluated, as well as the effect of heating rate, the concentration of the metal precursor, the molar ratio between metal precursor and surfactants. The average diameter of the nanoparticles using alkanediol as reductant varied from 9 to 12 nm, these nanoparticles exhibit strong magnetic interactions and proved not suitable to carry out the formation of noble metal shell layer. The average diameter of nanoparticles using triethylborohydride as reductant varied from 3 to 7 nm. Using this synthetic route, the presence of noble metal compounds during the reduction step and the seed mediated grown of magnetic cores were evaluated. The cobalt nanoparticles synthetized showed superparmagnetic behavior at room temperature allowing its use as magnetic cores in the synthesis of noble metal shell. The core@shell nanostructures were synthetized by seed mediated route, using as seed the cobalt nanoparticles and other Co@Pd nanostructures. The palladium shell formation was evaluated as a function of concentration of palladium precursor in the reaction medium. The increase of palladium content of shell was evaluated repeating the step of formation of palladium layer, obtaining onion like structures. The nanostructures exhibited lower average diameters in comparison with their magnetic cores. Nonetheless the average diameter can be adjusted by tuning the experimental conditions, like increasing in palladium precursor contents. The average diameter of... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-12-02T11:16:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-03-13Bitstream added on 2014-12-02T11:21:04Z : No. of bitstreams: 1 000775466_20151001.pdf: 418328 bytes, checksum: 4f60ea8d332639fc5ed67eb52a4bc7b9 (MD5) Bitstreams deleted on 2015-10-01T13:00:54Z: 000775466_20151001.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2015-10-01T13:01:38Z : No. of bitstreams: 1 000775466.pdf: 2719803 bytes, checksum: a2cdad3474fddaaaaae84a6ac81d0cfd (MD5) / Neste trabalho, foi estudada a influência da adição de TiO2 na atividade catalítica para a reação de oxidação de etanol sobre nanocatalisadores PtRu e PtSn. O efeito da quantidade de TiO2 adicionado também foi investigado para os catalisadores bimetálicos de PtSn. Os estudos foram realizados de modo comparativo para catalisadores suportados em carbono com a mesma parte metálica (Pt, PtRu ou PtSn), com e sem modificação com TiO2. A síntese das nanopartículas de PtRu e PtSn de composição nominal 50:50 e 70:30 (em átomos), respectivamente, foi realizada pelo método do poliol modificado, enquanto o TiO2 foi sintetizado separadamente pelo processo sol-gel. Com o intuito de avaliar as diferenças na atividade catalítica promovidas pela presença do óxido, mantendo idênticas as propriedades da parte metálica, as nanopartículas em estado coloidal foram separadas em frações: uma foi utilizada para a preparação do catalisador sem óxido e as outras para a preparação dos materiais contendo TiO2. Os nanocatalisadores preparados foram caracterizados por difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de transmissão (TEM), espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X (XPS) e espectroscopia de absorção de raios X (XAS) in situ. O comportamento eletroquímico geral foi avaliado por voltametria cíclica em solução ácida ou alcalina e as atividades eletrocatalíticas para a oxidação de etanol foram estudadas por varreduras de potencial e cronoamperometria. De maneira geral, os resultados mostram que a presença do TiO2 promove um aumento da atividade catalítica para a oxidação de etanol em meio ácido que, em baixos potenciais, resultaria das mudanças na vacância da banda 5d da Pt promovida pelas interações metal-óxido. Os estudos realizados variando a quantidade de TiO2 mostraram que os efeitos do teor de óxido são significativos tanto em meio ácido quanto em meio alcalino. Experimentos utilizando a... / In this work, the influence of the addition of TiO2 on the catalytic activity toward ethanol oxidation reaction on PtRu and PtSn nanocatalysts was studied. The effect of the amount of TiO2 added was also investigated for the PtSn bimetallic catalysts. The studies were comparatively performed for carbon-supported catalysts with the same metallic component (Pt, PtRu or PtSn) with and without modification with TiO2. The synthesis of PtRu and PtSn nanoparticles with nominal composition equal to 50:50 and 70:30 (in atoms), respectively, was carried out by a modified polyol method, while TiO2 was synthesized separately by a sol-gel process. In order to evaluate the differences in the catalytic activity promoted by the presence of the oxide, while maintaining the same properties of the metallic part, the colloid of nanoparticles was separated into fractions: one was used to prepare the catalyst without oxide and the others were used for preparation of the TiO2 containing materials. Nanocatalysts were characterized by X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and in situ X-ray absorption spectroscopy (XAS). The general electrochemical behavior was evaluated by cyclic voltammetry in acidic or alkaline solution and the electrocatalytic activity for ethanol oxidation was studied by potential sweeps and chronoamperometry. Overall, the results show that the presence of TiO2 enhances the catalytic activity for ethanol oxidation in acid medium in the low potential region, because of the changes in the Pt 5d band vacancy promoted by metal-oxide interactions. The studies involving the variation of the amount of TiO2 showed that the effects of oxide content are significant both in acidic and in alkaline medium. Experiments using in situ Fourier transform infrared reflection-absorption spectroscopy (FTIRAS) were performed in order to analyze qualitatively the products of alcohol oxidation at each...

Orientador: Miguel Jafelicci Junior / Banca: Elisete Aparecida Batista / Banca: Dário Antonio Donatti / Banca: Emilia Celma de Oliveira Lima / Banca: Mario Roberto Meneghetti / Resumo: A proposta deste trabalho foi a síntese e caracterização de nanoestruturas caroço@casca de cobalto@paládio através do método de crescimento mediado por sementes. Foram utilizados como caroços magnéticos nanopartículas de cobalto obtidas pelo método da decomposição térmica assistida por redutores, utilizando alcanodiois e trietilborohidreto de lítio como redutores. Foram avaliados os efeitos do redutor utilizado para a síntese dos núcleos magnéticos, assim como os efeitos da taxa de aquecimento, concentração do precursor metálico, razão molar entre percussor metálico e agentes de superfície. O diâmetro médio das nanopartículas utilizando alcanodiol como redutor variou entre 9 e 12 nm, estas nanopartículas apresentam forte interação magnética e se mostraram não adequadas para a realização da etapa de crescimento da casca de metal nobre. O diâmetro médio das nanopartículas utilizando trietilborohidreto de lítio como redutor variou entre 3 e 7 nm. Neste método foi avaliada a influência da presença de precursor de metal nobre no meio reacional e crescimento do núcleo magnético através da metodologia de crescimento de sementes. As nanopartículas de cobalto obtidas por este método apresentaram comportamento superparamagnético em temperatura ambiente se mostrando adequadas para a etapa de formação da casca de metal nobre. Algumas nanoestruturas caroço@casca foram obtidas através da metodologia de crescimento via sementes, onde foram utilizados como sementes de nucleação as nanopartículas de cobalto e também nanoestruturas Co@Pd. A formação da casca de paládio foi avaliada em função da concentração de precursor de paládio no meio reacional. Também foi avaliada a obtenção de nanoestruturas caroço@casca utilizando etapas consecutivas para melhor ajuste do diâmetro final. Essas... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The aim of this work was the synthesis and characterization of core@shell nanostructures through seed mediated growth, in which the magnetic cores were cobalt nanoparticle obtained by thermal decomposition of organometallic compounds in the presence of reductants, namely alkanediol and lithium triethylborohydride. The effects of reductant used in the magnetic cores were evaluated, as well as the effect of heating rate, the concentration of the metal precursor, the molar ratio between metal precursor and surfactants. The average diameter of the nanoparticles using alkanediol as reductant varied from 9 to 12 nm, these nanoparticles exhibit strong magnetic interactions and proved not suitable to carry out the formation of noble metal shell layer. The average diameter of nanoparticles using triethylborohydride as reductant varied from 3 to 7 nm. Using this synthetic route, the presence of noble metal compounds during the reduction step and the seed mediated grown of magnetic cores were evaluated. The cobalt nanoparticles synthetized showed superparmagnetic behavior at room temperature allowing its use as magnetic cores in the synthesis of noble metal shell. The core@shell nanostructures were synthetized by seed mediated route, using as seed the cobalt nanoparticles and other Co@Pd nanostructures. The palladium shell formation was evaluated as a function of concentration of palladium precursor in the reaction medium. The increase of palladium content of shell was evaluated repeating the step of formation of palladium layer, obtaining onion like structures. The nanostructures exhibited lower average diameters in comparison with their magnetic cores. Nonetheless the average diameter can be adjusted by tuning the experimental conditions, like increasing in palladium precursor contents. The average diameter of... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Resumo: Nesse trabalho, para melhorar a resistência à corrosão e ao desgaste das ligas de alumínio AA7050, foram obtidos revestimentos metálico-cerâmicos por aspersão térmica em alta velocidade (HVOF). As propriedades estruturais, de resistência ao desgaste e à corrosão da liga AA7050 e dos revestimentos de WC-Co, Cr3C2-NiCr e WC-Co foram estudadas por medidas eletroquímicas em NaCl 3,5% e medidas de desgaste. Os revestimentos foram caracterizados por microscopia óptica (OM), microscopia eletrônica de varredura (SEM) e difratometria de raios X (XRD). As resistências ao desgaste por abrasão e fricção foram estudadas por ensaios de Rubber Wheel e Ball On Disk. Os estudos eletroquímicos foram conduzidos por medidas de potencial de circuito aberto, espectroscopia de impedância eletroquímica e curvas de polarização. Estudou-se também a influência da temperatura da chama da pistola, nas mesmas condições de preparação dos revestimentos, aplicada sobre a liga de alumínio usando técnicas eletroquímicas e análises microscópicas: OM; SEM e microscopia eletrônica de transmissão (TEM). Os revestimentos foram aspergidos sem e com um sistema de refrigeração usando nitrogênio líquido e sob diferentes condições de aspersão (condições padrão, aumentando o fluxo de oxigênio e de ar comprimido). As diferenças encontradas nos revestimentos foram relacionadas com a variação desses parâmetros de aspersão térmica. Quanto à resistência ao desgaste não se observou diferenças significativas para os revestimentos e todos apresentaram velocidades de desgaste cerca de 10 vezes menores do que a liga AA7050. Já em relação à corrosão, os revestimentos de Cr3C2-NiCr apresentam maiores resistências que os revestimentos de WC-Co (Cr). A refrigeração do substrato durante a aspersão térmica melhorou significativamente a resistência a corrosão dos revestimentos em meio de NaCl 3,5%. / Abstract: In this work, HVOF (high velocity oxygen fuel) technique was used to apply metallic-ceramic coatings on an AA7050 aluminum alloy to improve its corrosion and wear resistance. Structural, wear and corrosion resistance properties of the AA7050 aluminum alloy and WC-Co, Cr3C2-NiCr and WC-Co metallic-ceramic coatings were studied using electrochemical and wear measurements. The morphology and microstructure of the coatings were characterized using optical (OM) and scanning electron microscopy (SEM), and X-ray diffraction (XRD). The friction coefficient and abrasive wear resistance of the coatings were measured using Rubber Wheel and Ball on Disk tests. The electrochemical studies were conducted using open-circuit potential (EOC) measurements, electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and polarization curves. The influence of the flame of the gun at the same condition used for coatings preparation, on AA7050 aluminum alloy was also studied using electrochemical measurements and OM, SEM and TEM-transmission electron microscopy analysis. The metallic-ceramic coatings were sprayed on AA7050 alloy using or not a liquid nitrogen cooling prototype system. The coatings were sprayed using different thermal spray conditions (standard conditions, increasing the oxygen flux and increasing the carrier gas flux). Differences among coated samples were mainly related with the variation of the thermal spray parameters used during the spray process. No significant differences were observed in the wear resistance for all the coatings studied, and all of them showed a wear rate around 10 times lower than the aluminum alloy. The Cr3C2-NiCr coating showed higher corrosion resistance than WC-Co (Cr) coatings. The refrigeration of the substrate with liquid nitrogen during the thermal spray process increased the corrosion resistance of the coatings in NaCl 3.5%. / Orientador: Assis Vicente Benedetti / Coorientador: Cecílio Sadao Fugiwara / Banca: Antonio Tallarico Vicente Adorno / Banca: Isolda Costa / Banca: Carlos Roberto Camello Lima / Banca: Zeki Naal / Doutor

Orientador: Miguel Jafelicci Junior / Banca: José Geraldo Nery / Banca: José Maurício Almeida Caiut / Banca: Rodrigo Fernando Costa Marques / Banca: Célia Machado Ronconi / Resumo: A funcionalização de dispersões de nanopartículas superparamagnéticas de óxidos de ferro (SPIO - sigla em inglês) com moléculas bioativas, possibilita novas aplicações destes nanomateriais uma vez que a interação dos seus momentos magnéticos pode ser guiada por um campo magnético externo, o qual é dependente do revestimento da superfície das nanopartículas. Essas dispersões com propriedades superparamagnéticas podem ser utilizadas como agentes de contraste em imagem por ressonância magnética para diagnosticar tumores e doenças cardiovasculares, hipertermia na terapia do câncer e separação magnética de células e biomoléculas. Neste trabalho, nanopartículas superparamagnéticas de óxidos de ferro com tamanho entre 30 e 12 nm foram obtidas via método de coprecipitação assistida por ultrassom. Medidas de magnetização versus campo magnético mostraram comportamento superparamagnético para os óxidos de ferro sintetizados via método de sonoprecipitação química. A superfície dos SPIO sintetizados foi modificada com os reagentes 3-aminopropil-trietóxisilano (APTS), 3-aminopropil-etil-dietóxisilano (APDS) e 3-aminopropil-dietil-etóxisilano (APES). As modificações da superfície com os alcoxissilanos foram realizadas após a formação do SPIO, a qual proporcionou a modificação in situ das nanopartículas em um único passo. A funcionalização dos SPIO com ácido fólico (AF) foi realizada via método das carboidiimidas. As amostras foram caracterizadas pelas técnicas de difração de raios X, microscopia eletrônica de transmissão, espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier, espectroscopia no UV-Vis, mobilidade microeletroforética e espalhamento de luz dinâmico. As análises das amostras SPIO/ALCOXISSILANO/AF sintetizadas mostraram que as propriedades são dependentes... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The functionalization of superparamagnetic iron oxide (SPIO - acronym in English) nanoparticles with bioactive molecules enables new possible applications of these nanomaterials due to the fact that the interaction of their magnetic moments can be guided by an external magnetic field, which is dependent on the surface coating of nanoparticles. These dispersions with superparamagnetic properties can be used as contrast agent in magnetic resonance imaging to diagnose tumors, cardiovascular diseases for hyperthermia in cancer therapy and for magnetic separation of cells and biomolecules. In this study, superparamagnetic iron oxide nanoparticles with a size between 30 and 12 nm were obtained via the coprecipitation method assisted by ultrasound. Magnetization versus magnetic field measurements showed superparamagnetic behavior for the synthesized iron oxide by chemical sonoprecipitation method. The SPIO synthesized surface was modified with 3-aminopropyl-triethoxysilane (APTS), 3-aminopropyl-ethyl-diethoxysilane (APDS) and 3-aminopropyl-diethyl-ethoxysilane (APES). The surface modifications with alkoxysilanes were conducted after the SPIO formation, which provided an in situ modification of nanoparticles in a single step. SPIO functionalization with folic acid (FA) was performed via the carboidiimides method. The samples were characterized by techniques of X-ray diffraction, transmission electron microscopy, infrared and UV-Vis spectroscopy, microelectrophoretic mobility and dynamic light scattering. Sample analysis (SPIO/ALKOXYSILANE/FA) showed that the properties were dependent on the chemical structure of alkoxysilane used. The different molecules of alkoxysilanes resulted in different amine densities on the surface, which also influenced the content of folic acid on the nanoparticles surface. The presence of an ethyl group in the APDS molecule and... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Paulo Roberto Bueno / Banca: Regina Célia Galvão Frem Di Nardo / Banca: Agnaldo de Souza Gonçalves / Resumo: Células solares sensibilizadas por corante são dispositivos capazes de converter energia solar em energia elétrica e/ou química e por isso despontam como uma alternativa promissora para geração de energia. As características do filme semicondutor utilizado como anodo nessas células, dentre as quais podemos citar a espessura, a área superficial e a porosidade, interferem significativamente em seu desempenho. Dessa forma, o controle e a reprodutibilidade na preparação dos filmes semicondutores foram o primeiro objetivo dessa etapa deste projeto de mestrado. Para isso foram preparadas dispersões coloidais de dióxido de titânio, utilizando o método sol-gel combinado com o método hidrotermal. A dispersão de TiO2 resultante foi depositada por screen-printing sobre substratos condutores (substratos de vidro recobertos com um filme fino de óxido de estanho dopado com flúor). A metodologia utilizada permitiu a obtenção de filmes mesoporosos, com elevada área superficial e com espessura de 10,3 (±0,5) μm. O controle das características do filme semicondutor permitiu a construção (com reprodutibilidade) de células com eficiência de conversão média igual a 5,1 (±0,2) %. Em outra etapa do trabalho, o objetivo foi minimizar os processos de recombinação eletrônica que ocorrem nas interfaces (i) semicondutor/eletrólito e (ii) substrato condutor/eletrólito. Para isso, as partículas do semicondutor foram recobertos com Al2O3 (estrutura tipo núcleo-camada) e os substratos condutores com finas camadas de TiO2 (camadas de barreira). No primeiro caso, as partículas de TiO2 obtidas na primeira etapa do trabalho foram recobertas com Al2O3 por dip-coating utilizando dispersões com diferentes concentrações de Al2O3 (0,15 mol L-1 e 0,0075 mol L-1). Um aumento de aproximadamente 11% na eficiência... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Dye-sensitized solar cells are devices capable of converting solar energy into electrical and/or chemical energy and so forth with a promising alternative for power generation. The characteristics of the semiconductor film used as anode in these cells, among which we mention the thickness, surface area and porosity, significantly interfere with their performance. Thus, the control and reproducibility in the preparation of semiconductor films were the main goals of this part of the project. Therefore colloidal dispersions of titanium dioxide were prepared by the sol-gel method combined with the hydrothermal method. The resulting dispersion of TiO2 was deposited by screen-printing on conductive substrates (glass substrates coated with a thin film of tin oxide doped with fluorine). This methodology allowed the preparation of mesoporous films with high surface area and thickness of 10.3 (± 0.5) micrometers. The control of the characteristics of the semiconductor film allowed the construction (reproductively) of cells with an average conversion efficiency of 5.1 (± 0.2)%. At the second part of the work, the goal was to minimize electron recombination processes that occur at the following interfaces (i) semiconductor/electrolyte and (ii) conducting substrate/electrolyte. Therefore, the TiO2 semiconductor particles were coated with Al2O3 (using the core-shell strategy) and the conductive substrates with thin layers of TiO2 (acting as barrier). In this case the TiO2 particles obtained in the first stage of this study were coated with Al2O3 by dip-coating using dispersions with different concentrations of Al2O3 (0.15 mol L-1 and 0.0075 mol L-1). An increase of approximately 11% conversion efficiency was observed in DSCs assembled using the anodes with lower concentration of Al2O3. This fact... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Resumo: A cerâmica Titanato Zirconato de Chumbo, PZT, se destaca por suas notáveis características piezoelétricas, sendo candidata a várias aplicações tecnológicas como transdutores, dispositivos ressonantes, entre outras, devido também a seu baixo custo e facilidade na fabricação (DESHPANDE, 1994). A adição de íons modificadores pode melhorar as propriedades da cerâmica, tornando-a mais eficiente. Inúmeros íons como nióbio (Nb+5) e estrôncio (Sr+2) podem ser usados para alterar parâmetros estruturais ad estrutura perovskita A(B'B")O3 . O método Pechini é um dos mais empregados para síntese de pós cerâmicos com homogeneidade adequada ao estudo da dopagem. Neste trabalho, este método foi utilizado para síntese de pós de PZTS e PZTSN seguindo a composição Pb(1-x)Srx(Zr0,5Ti0,5)O3 e Pb(1-x)Srx[(Zr0,5Ti0,5)Nb0,04]O3, respectivamente, onde 0,01<x<0,1. O objetivo deste trabalho foi otimizar a concentração de dopantes e o processamento dos pós e da cerâmica PZT estabelecendo condições adequadas para a estabilidade de fase, obtenção de pequeno tamanho de partícula, tal que na sinterização pudesse resultar em cerâmicas de alta densidade e microestrutura controlada, potencializando a utilização da mesma em transdutores, ressonadores, som de alta fidelidade, hidrofones, vibradores, entre outras. Os pós cerâmicos foram calcinados a 750oC durante 4 horas e moídos por 1 1/2 hora, utilizando álcool isopropílico como solvente. Ainda como pós, foram caracterizados por BET, IV e DRX. Os pós foram prensados uniaxialmente e isostaticamente a 210 MPa em forma de cilindros com 12mm de diâmetro e aproximadamente 2mm de espessura e, então, sinterizados em forno tubular a 1100oC durante 4 e 15 horas. A presença de estrôncio deslocou Tc para temperaturas inferiores à cerâmica pura, atingindo aproximadamente 310oC para a ...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Lead zirconate titanate, PZT, is well known because of its excellent piezoelectric properties and has been rised for several technologic applications including: transducers, ressonant devices, and advantages such as low cost and ease to fabricate. The addition of modifiers ions could improve the ceramic properties favoring their applications. Several ions as niobium (Nb+5) and strontium (Sr+2) could be used to change structural parameter of perovskite cell A(B'B")O3. The Pechini's method is one of the most important method to obtain ceramic powders with adequated homogeneity. Related to this method was used to synthetise PSZT and PSZTN. The dopant powders following the compositions Pb(1-x)Srx(Zr0,5Ti0,5)O3 and Pb(1-x)Srx[(Zr0,5Ti0,5)Nb0,04]O3 , respectively, where 0,01<x<0,1. The ceramics powders were calcinated at 750oC for 4 hours and milled at ½ hour using isopropilic alchool. The powders were characterized by BET, IV and DRX. After that, the powders were isostatically pressed at 210 Mpa in a cilynder form with 12mm diameter and approximately 2mm thickness and then sintered in a tubular furnace at 1100oC for 4 and 15 hours. The higher sintered time increases the grain size. The presence of strontium changes Tc for lower temperatures comparing to the pure PZT, reaching approximately 310oC for the compositions where x=0,1. The dielectric constant for this samples was about 9000. / Orientador: Maria Aparecida Zaghete Bertochi / Coorientador: José Arana Varela / Banca: Carlos Oliveira Paiva Santos / Banca: Ducinei Garcia / Mestre