Este trabalho descreve a síntese de ligantes β-diimina e seus complexos de níquel correspondentes, homogêneos e heterogeneizados, e a suas aplicações em reações de oligomerização do eteno. Inicialmente realizou-se as sínteses dos ligantes β-diimina com diferentes substituintes no anel aromático. Os ligantes foram caracterizados por análise elementar de CHN, IV, UV-Vis e RMN 1H. A partir destes ligantes foram sintetizados os complexos homogêneos de níquel (II) que foram caracterizados pela análise elementar de CHN e IV. Em uma segunda etapa foram realizadas as heterogeneizações dos ligantes utilizando o método sol-gel. A síntese dos xerogéis foi realizada empregando-se 3-cloropropiltrimetoxisilano (CPTMS), tetraetilortosilicato (TEOS) e HF. Os materiais híbridos foram caracterizados pelas técnicas de análise elementar de CHN, IV, UV-Vis, TGA, MEV, adsorção de N2 e difração de Raios X. Os xerogéis apresentaram uma incorporação de 22 a 36 % de ligante. Aos materiais híbridos β-diimina/sílica preparados procedeu-se a incorporação do níquel, sendo obtidos os catalisadores heterogeneizados de níquel-β-diimina/sílica. Os catalisadores heterogeneizados foram caracterizados pelas técnicas de IV, EDS e FAAS. Os complexos homogêneos foram testados na oligomerização do eteno, utilizando 20 μmol de complexo, co-catalisador EASC com relações Al/Ni= 30, 50, 100 e 200, temperatura de 10ºC, pressão de eteno de 5, 10 e 15 atm, 60 mL de tolueno em 30 minutos de reação. Os catalisadores homogêneos se mostraram muito ativos na oligomerização de eteno, onde o complexo 1a, sem substituintes no anel fenila, apresentou atividade de 210 x 103 h-1. Os complexos homogêneos 1b e 1c, com substituintes metila no anel fenila apresentaram menores atividades, em torno de 18 x 103 h-1, mas apresentaram aproximadamente 90% de seletividades para 1-buteno. Para os complexos heterogeneizados de níquel-β-diimina/sílica, foram utilizados os mesmos parâmetros de reação, que para os complexos homogêneos, porém com relações Al/Ni variando de 100 a 1200. Os complexos heterogeneizados mostraram-se menos ativos em relação aos seus análogos homogêneos, apresentando atividades de 12 x 103 h-1, mas apresentaram seletividades para 1-butenos maiores que 91%. / This work describes β-diimine ligands synthesis and the corresponding nickel complexes, homogeneous and heterogeneized, its catalytic application in ethylene oligomerization. Initially held the β-diimine ligands synthesis with different substituents in the aromatic ring. These ligands were characterized by CHN elemental analysis, IR, UV-Vis and 1H NRM. From these ligands homogeneous nickel (II) complexes were synthesized and characterized by CHN elemental analysis and IR. In a second step the nickel complexes were heterogeneized using the sol-gel method. The xerogel synthesis was performed employing 3-chloropropyltrimethoxysilane (CPTMS), tetraethylorthosilicate (TEOS) and HF. The hybrid materials were characterized by CHN elemental analysis, IR, UV-Vis, TGA, SEM, N2 Adsorption and X ray diffraction. The xerogel showed an incorporation of 22 to 36 % of ligand. The hybrid materials prepared β-diimina/silica preceded with the incorporation of nickel, and heterogeneous catalysts obtained Ni-β-diimina/silica. The heterogeneous catalysts were characterized by IR, EDX and FAAS. The complex form were tested in ethylene oligomerization using 20 μmol of catalytic precursor, EASC as co-catalyst, Al/Ni = 30, 50, 100 and 200, 10 ºC, ethylene pressure of 5, 10 and 15 atm, 60 mL of toluene and 30 minutes of reaction. The homogeneous catalysts were very active in ethylene oligomerization, where the complex without substituents showed an activity of 210 x 103 h-1. Homogeneous complexes with methyl substituents showing lower activities of about 18 x 103 h-1 and selectivity of 90% to 1-butene. In the heterogeneous systems Ni-β-diimina/silica were used the same reaction conditions as homogeneous reactions, though relations Al/Ni varying from 100 to 1200. Heterogeneous complexes were less active when compared to its homogeneous analogue, featuring activities of 6 x 103 h-1 showing selectivity greater than 91% to 1-butene.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2015. / Submitted by Guimaraes Jacqueline (jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2015-11-20T09:38:06Z No. of bitstreams: 1 2015_JulianaRosadaDias.pdf: 31393679 bytes, checksum: c8721c906510421d6c5a443a36752c94 (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2015-12-21T11:38:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_JulianaRosadaDias.pdf: 31393679 bytes, checksum: c8721c906510421d6c5a443a36752c94 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-21T11:38:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_JulianaRosadaDias.pdf: 31393679 bytes, checksum: c8721c906510421d6c5a443a36752c94 (MD5) / Neste trabalho as principais características ópticas do dosímetro gel VIPARnd foram avaliadas para feixes de fótons de 6 MV usados em radioterapia externa. O espectro de absorvância do dosímetro gel foi avaliado com espectrofotometria óptica e através do processamento de imagens fotográficas adquiridas com câmera de sensor CMOS para doses de 0 a 50 Gy. Foram avaliadas duas soluções com concentrações diferentes dos componentes do gel. Os dados obtidos através da espectrofotometria óptica mostram que o VIPARnd apresenta pico de absorção entre 300 a 320 nm dependendo da dose absorvida. O aumento da dose absorvida causa aumento na absorvância do VIPARnd. As curvas de dose resposta foram analisadas em função do máximo de absorção e também através da área sob o espectro. A solução 1 apresenta região linear de 3 a 20 Gy e a solução 2 para a região de 0,5 a 5 Gy. A repetitividade entre amostras de um mesmo lote ficou em 0,5% e a reprodutibilidade inter-lotes em 5 %. A estabilidade do gel VIPARnd foi mantida para um tempo pós-irradiação de pelo menos 15 dias. As imagens fotográficas foram adquiridas em escala RGB, a partir da análise de absorção óptica foi suposto que a componente azul apresentasse maior resposta para determinação da dose absorvida o que de fato foi comprovado com os dados obtidos. Para este caso a faixa de resposta linear obtida foi entre 3 e 20 Gy para a solução 1 e entre 0,5 e 20 Gy para a solução 2. Como testes adicionais, foi analisado a curva de dose resposta a partir de imagens de tomografia computadorizada, assim como o estudado da aplicação do gel para medidas de perfil de campos pequenos e PDP para feixes de raios X de 6 MV e a resposta do gel à irradiações com fonte de irídio 192 usadas em braquiterapia de alta taxa de dose. O bom desempenho do dosímetro VIPARnd nos testes realizados indica que este pode ser utilizado na avaliação tridimensional da dose em tratamento radioterápicos. ____________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This work aims to evaluate the optical characteristics of a dosimeter VIPARnd for 6 MV photon beam used in radiotherapy. The absorbance spectrum of irradiated gel dosimeter was evaluated with optical spectrophotometer techniques and with CMOS camera readout for dose range of 0 to 50 Gy. Two solutions with different concentration were evaluated. Data shows that the VIPARnd has a maximum absorbance at 300 to 320 nm depending on the absorbed dose. The absorbed dose increases the absorbance values of VIPARnd. The dose response curves were obtained by the peak value and the relative area under of absorbance curve. The solution 1 shown interval of linearity from 3 to 20 Gy and the solution 2 from 0,5 to 5 Gy. The repeatability and inter-batch reproducibility of gel response were 0,5 % and 5% respectively. Temporal analysis indicates that the gel dosimeter has no significant variation in absorbance peak for the post irradiation times until 15 days. The CMOS camera readouts were obtained in RGB color, the absorbance measurements suggest a major response of dose for blue matrix verified with data. The dose response curve for blue component showed interval of linearity from 3 to 20 Gy for solution 1 and from 0,5 to 20 Gy. Additional tests were performed to determine the dose response with X-ray computed tomography, analyses of dose profile measurements for small field radiation therapy and percentage depth dose for 6 MV photon beam and gel response for irradiation with Iridium 192 source in high dose rate brachytherapy. These characteristics indicate that the presented VIPARnd polymer gel could be helpful for radiotherapy dosimetry.

Orientador: Devaney Ribeiro do Carmo / Banca: Newton Luiz Dias Filho / Banca: Tatiana Martelli Mazzo / Resumo: No presente trabalho, a 3-cloropropil sílica gel (SG) foi preparada e organofuncionalizada com 4-amino-5-(4-piridil)-4H-1,2,4-triazol-3-tiol (APTT), o material obtido na funcionalização foi descrito como SGAPTT. O material obtido foi caracterizado por diferentes técnicas experimentais, tais como: espectroscopia na região do infravermelho (FTIR), espectroscopia de energia dispersiva de raios-X (EDX), microscopia eletrônica de varredura (MEV). Foi realizado a análise de área superficial e porosidade para o precursor SG e o produto SGAPTT. Após a caracterização estrutural e morfológica, foram realizados estudos de adsorção de íons metálicos (Cu 2+ ) para o SGAPTT em diferentes meios, tais como: água, etanol 42% e etanol 99% e em diferentes temperaturas, tais como: 25, 35 e 45°C. Determinou-se o tempo de equilíbrio de adsorção, onde para todos os meios estudados foi em média 40 minutos. Em seguida, determinou-se a capacidade de adsorção (N f max ) por intermédio de isotermas com diferentes concentrações molares de íons Cu 2+, os valores obtidos de N f max para o meio aquoso foram de 22,0×10 -5, 24,0×10 -5 e 28,0×10 -5 mol g -1 para as temperaturas de 25, 35 e 45°C, respectivamente. Para o meio etanólico 42% os valores de N f max foram de 31,4×10 -5, 39,4×10 -5 e 41,2×10 -5 e para o meio etanólico 99% os valores de (N f max ) foram de 47,17×10 -5, 50,3×10 -5 e 56,8×10 -5 mol g -1 nas temperaturas de 25, 35 e 45°C, respectivamente. Os valores de N f aumentaram de acordo com a seguinte ordem de solventes: água < etanol 42% < etanol 99%. O modelo de Langmuir foi o mais apropriado para descrever os dados de adsorção. Os parâmetros termodinâmicos ΔG, ΔH e ΔS foram avaliados para o material SGAPTT e observou-se que as capacidades de adsorção aumentaram com o aumento da temperatura, indicando um processo endotérmico. Os valores de (ΔG < 0) indicam que o processo de... / Abstract: In the present work, 3-chloropropyl silica gel (SG) was prepared and organofunctionalized with 4-amino-5-(4-pyridyl)-4H-1,2,4-triazole-3-thiol (APTT), and the material obtained of the functionalization was described as SGAPTT. The material obtained was characterized by different experimental techniques such as spectroscopy in the infrared (FTIR), energy dispersive X-ray (EDX), scanning electron microscopy (SEM). Was performed to analyze the surface area and porosity for the precursor and the SG SGAPTT product. After the structural and morphological characterization of metal ion adsorption studies were performed (Cu 2+ ) to SGAPTT in different media, such as water, ethanol 42% and 99% ethanol at different temperatures, such as 25, 35 and 45 ° C. Determined the adsorption equilibrium time, where for all media studied was on average 40 minutes. Then, we determined the adsorption capacity (N f max ) through isotherms with different molar concentrations of Cu 2+ ions, the values obtained for the N f max aqueous solution was 22.0 × 10 -5, 24, 0 × 10 -5 and 28.0 x 10 -5 mol g -1 for the temperatures 25, 35 and 45 ° C respectively. For the 42% ethanolic medium N f max values were 31.4 × 10 -5, 39.4 × 10 -5 and 41.2 x 10 -5 mol g -1 and 99% ethanolic medium values N f max were 47.17 × 10 -5, 50.3 × 10 -5 and 56.8 x 10 -5 mol g -1 at temperatures of 25, 35 and 45 ° C respectively. The N f values increased according to the following order of solvents: water <42% ethanol <99% ethanol. The Langmuir model was the most appropriate to describe the adsorption data. The thermodynamic parameters ΔG, ΔH and ΔS were evaluated for SGAPTT material, and it was observed that the adsorption capacity increased with increasing temperature, indicating an endothermic process. The values of (ΔG <0) indicate that the adsorption process is spontaneous and positive values of entropy indicate that there is an increase ... / Mestre

Resumo: 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. / Abstract: 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. / Orientador: Sandra Helena Pulcinelli / Coorientador: Celso Valentim Santilli / Banca: Rogéria Rocha Gonçalves / Banca: Agnieszka Joanna Pawlicka Maule / Mestre

Submitted by Raquel Riciati do Couto Vilela null (r.vilela@ymail.com) on 2017-05-10T19:43:47Z No. of bitstreams: 1 Dissertação final - Raquel Vilela.pdf: 4751160 bytes, checksum: fa0956e5e393b6c5ddea05d45779ce6b (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-05-10T19:46:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 vilela_rrc_me_rcla.pdf: 4751160 bytes, checksum: fa0956e5e393b6c5ddea05d45779ce6b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-10T19:46:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 vilela_rrc_me_rcla.pdf: 4751160 bytes, checksum: fa0956e5e393b6c5ddea05d45779ce6b (MD5) Previous issue date: 2017-03-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A incorporação de nanopartı́culas em matrizes hı́bridas produz materiais com grande potencial para aplicações em diversas áreas de estudo. Na óptica, sua funcionalidade surge quando elétrons confinados em estruturas tridimensionais nanométricas são excitados. Em princı́pio, esses materiais exibem nı́vel de energia discreto, apresentando picos estreitos no espectro de absorção. Tal comportamento torna-os atrativos para óptica não-linear e aplicações eletro-ópticas. Neste trabalho, o processo sol-gel foi utilizado para a sı́ntese de nanocompósitos contendo CuCl ou CuBr. Cu2O, HBr e HCl foram utilizados como precursores para os CuBr e CuCl, e a matriz Orgânica/Sı́lica foi preparada a partir dos alcóxidos 3-glicidoxipropiltrimetoxisilano (GPTS) e Tetraetilortosilicato (TEOS). As amostras foram preparadas na forma de filmes finos depositados sobre lâminas de vidro, utilizando a técnica Dip-Coating. Após a secagem, as amostras foram tratadas num forno convencional e/ou expostas à radiação UV utilizando uma luz negra comercial. A espectroscopia de absorção UV-VIS permitiu identificar estreitas bandas de absorção, bem como sua variação. O espectro de absorção (UV-VIS) registrou à temperatura ambiente picos em 418 e 399 nm para as nanopartı́culas de CuBr e a 376 e 380 nm para as nanopartı́culas CuCl, correspondente aos excitons Z1,2 e Z3 respectivamente. Comportamento semelhante foi relatado na literatura. / The incorporation of nanoparticles in hybrid matrices has produced materials with great potential for applications in many fields of study. In optics, its functionality arises when electrons confined in nanometric three-dimensional structures are excited. At first, these materials exhibit discrete energy level, with sharp peaks in the absorption spectrum. Such behavior makes them attractive to non-linear optical and electro-optical applications. In this work, the sol-gel process was used for the synthesis of nanocomposite containing CuCl or CuBr. These complexes decompose during thermal or ultraviolet treatment, and form copper halide nanoparticles. Cu2O, HCl and HBr were used as precursors for the CuBr and CuCl, and the organic matrix/silica was prepared from alkoxides of 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (GPTS) and tetraethylorthosilicate (TEOS). The samples were made in the form of thin films deposited on glass slides using the dip-coating technique. After drying, they were treated in a conventional oven and/or exposed to UV radiation using a commercial black light. The UV-VIS absorption spectrum allowed to identify narrow absorption bands, such as its variation. The absorption spectrum (UV-Vis) recorded at room temperature showed peaks at 418 and 399 nm CuBr nanoparticles and 376 and 380 to CuCl nanoparticles corresponding to the excitons Z1,2 and Z3 respectively. Similar behavior has been reported in the literature.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2001Bitstream added on 2014-06-13T19:58:41Z : No. of bitstreams: 1 santos_ep_me_araiq.pdf: 2607932 bytes, checksum: 5c06a620c980880e28b369b2f69e4022 (MD5) / Nesta dissertação analisou-se as condições de formação de espumas cerâmicas a partir de suspensões coloidais à base de zircônia, preparadas pelo processo sol-gel termoestimulado.A formação e estabilidade da espuma foi analisada em função da concentração da suspensão coloidal, concentração de tensoativo, quantidade de agente espumante (Freon11), tempo de maturação e da temperatura de tratamento térmico.A concentração micelar crítica de tensoativo foi determinada por medidas de condutividade e a estabilidade da espuma úmida durante a secagem foi determinada a patir de medidas de retração linear e perda de massa do gel.Diferentes condições de geração de espuma foram testados, onde avaliou-se o volume de espuma formado e sua estrutura.Os resultados evidenciaram que a concentração de tensoativo e de partículas na suspensão são determinantes na formação de espumas cerâmicas a base de óxido de zircônio preparadas a partir do processo sol-gel.Mantendo-se a concentração fixa de tensoativo e de Freon11, variou-se o tempo de envelhecimento da espuma entre 6-240h.A amostra maturada por 192h apresentou densidade real igual a 3,13 g/cm3, aparente igual 0,79 g/cm3 e % em volume de poros igual a 74,8%. Foram geradas espumas com diferentes tipos e concentrações de tensoativo, onde verificou-se uma diminuição da densidade real e aparente, com o aumento da concentração de tensoativo.Análises de espectrometria no infravermelho indicam apenas interações físicas entre as partículas coloidais e as moléculas do tensoativo.Análises por porosimetria de mercúrio permitiram determinar o diâmetro médio dos poros das amostras obtidas e seus valores são próximos aos encontrados na literatura, para espumas cerâmicas.As espumas preparadas com o tensoativo IGEPAL710 apresentam uma distribuição bimodal de tamanho de poros, o que foi atribuído à formação de microemulsão entreo Freon11 eo dispersante aquoso. / In this work the conditions of formation of ceramic foams from zirconia based colloidal suspensions by using the thermostimulated sol-gel process have been analyzed. The formation and stability of foam were analyzed as function of concentration of colloidal suspension and surfactant, quantity of foaming (Freon11), aging time and temperature of thermal treatment. The critical micellar concentration of surfactant has been determined by conductivity measurements and the stability of foam during drying by measuring the linear shrinkage and mass loss. Different conditions of foam generation have been tested, and the volume of foam and its structure have been evaluated. The results evidence that both concentrations of surfactant and of particles in suspension play a key role in the formation of ceramic foams based on zirconium oxide by sol-gel process. For concentration of surfactant and Freon11 fix, aging time has been screened from 6 to 240h. The samples aged for 192h presented real density of 3,13g/cm3 and bulk density of 0,79g/cm3 and 74,8% volumetric porosity. For foams prepared with different kind and concentration of surfactant, it was verified that both real and bulk densities decrease as the surfactant concentration increases. An infra-red analysis indicates only physical interactions between colloidal particles and surfactant molecules. The Hg porosimetry allowed to determine the mean pore diameter of samples, with values are comparable to that reported in literature for ceramic foams. The foam prepared with IGEPAL710 present bimodal pore size distribution what has been attributed to the formation of microemulsion between Freon11 and the aqueous dispersant.

Orientador: Dario Antonio Donatti / Banca: Fábio Simões de Vicente / Banca: Agnaldo Aparecido Freschi / Resumo: A incorporação de azocorantes em matrizes poliméricas tem originado materiais com grande potencial para aplicações holográficas, controladores ópticos e eletro-ópticos, etc. Isso se deve às transições dos seus isômeros "trans" e "cis", ocasionados pela fotoisomerização, apresentando assim, efeitos fotocrômicos e/ou fotorrefrativos. Os materiais híbridos, em especial os ORMOSILs, são obtidos através do processo SOL - GEL. O sistema híbrido utilizado neste trabalho tem como precursores o Tetraetil - Ortosilicato (TEOS), o Polimetil - Metacrilato (PMMA) e como dopante, utilizamos o Vermelho Disperso 1 (DR1). As caracterizações foram realizadas utilizando técnicas de espectroscopia de absorção UV/Vis, que permitiu identificar as bandas de absorção bem como sua variação, quando expostas a um feixe de bombeio. Também foram realizadas caracterizações visando identificar a birrefringência e dicroísmo das amostras na presença de bombeio óptico e em função da temperatura. Dessa forma, foi possível determinar a energia de ativação do processo de fotoisomerização, o que permitiu comparar com a literatura / Abstract: The incorporation of azo dyes in polymer matrices has produced materials with great potential for holographycs applications, optical controllers and electro-optical, etc. This is due to transitions of its isomers "trans" and "cis", by photoisomerization, thus presenting, photochromic effects and/or photorefractive. The hybrid materials, in particular ORMOSILs are obtained by the SOL - GEL process. The hybrid system used in this work as precursors the Tetraethyl - Orthosilicate (TEOS), the Poly (Methyl Metacrylate) (PMMA) and as dopant used the Disperse Red 1 (DR1). The characterization was performed using techniques of absorption spectroscopy UV/Vis, which allowed to identify the absorption bands as well as its variation when exposed to a pump beam. Measures were made to identify the birefringence and the dichroism of samples in the presence of optical pumping and in function of temperature allowing to determine the activation energy of photoisomerization process and thus to compare with the literature / Mestre

Orientador: Maria Rosaly Davolos / Banca: Marcos Antônio Corrêa / Banca: Marilda das Dores Assis / Resumo: O estudo de protetores solares, através da obtenção de novos filtros orgânicos, inorgânicos ou híbridos tem atraído atenção nos últimos anos para a ampliação da faixa de reflexão e absorção da radiação UV. Neste trabalho, partículas de sílica com tamanho médio em torno de 100 nm, 150 nm e 250 nm, foram obtidas pelo método sol-gel a partir do precursor tetraetilortossilicato, TEOS e foram feitas tentativas de reação com o filtro orgânico acido p-amino benzóico, PABA, seguindo diferentes procedimentos. As técnicas de caracterização utilizadas foram espectroscopias de absorção, vibracional no infravermelho e eletrônica na região do visível e ultravioleta, ressonância magnética nuclear de silício, microscopia eletrônica de transmissão e medidas de potencial zeta. Observa-se que quanto maior o diâmetro médio das partículas melhor é sua formação e maior a relação de grupos ≡SiOH em relação aos grupos ≡SiOSi≡. Dentre todos os métodos testados para a ligação direta entre PABA e as partículas de sílica, observa-se através de espectroscopias de absorção, eletrônica e vibracional, que mesmo sob refluxo em diferentes tempos e atmosferas, há a presença do PABA apenas nos casos em que o numero de lavagens é menor. A funcionalização da sílica com o 3-cloropropil-trimetoxissilano para atuar como ponte entre o PABA e a sílica não ocorreu como observado através da ressonância magnética nuclear de Si, embora de acordo com medidas de potencial zeta as partículas tenham se mostrado reativas em uma faixa grande de pH. Fez-se formulações de foto protetor utilizando PABA e as amostras de sílica com tamanho de aproximadamente 150 nm e 250 nm. Destas formulações fez-se apenas observações qualitativas. / Abstract: The sunscreens study, through the acquisition of new organic, inorganic or hybrid filters is attracting attention in recent years to expand the range of reflection and absorption of UV radiation. In this work, silica particles with average size around 100 nm, 150 nm, and 250 nm were obtained by the sol-gel method from the parent tetraethyl orthosilicate, TEOS and attempts have been made to react with the organic p-amino benzoic acid, PABA, filter following different procedures. The techniques, infrared vibrational spetroscopy and electronic spectroscopy in the region of the visible and ultraviolet, nuclear magnetic resonance of silicon, transmission electron microscopy and zeta potential measurement were used to characterize the samples. It appears that the higher the average diameter of the particles is better their training and greater respect for the ≡SiOH groups, for ≡SiOSi≡ groups. Among all tested methods for the direct bond between PABA and silica particles, it is seen through the absorption spectroscopy, electronic and vibrational, that even under reflux time and in different atmospheres, there is the presence of PABA only in cases where the number of sample washes is lower. The functionality of silica with the 3-cloropropil-trimetoxissilano to act as a bridge between the PABA and silica did not occur as observed by nuclear magnetic resonance of Si. According to measures of the zeta potential negative charged particles have been shown on a large range pH. There was a picture formulation using protective PABA and the samples of silica with a size of approximately 150 nm and 250 nm. These formulations made up allow only qualitative observations. / Mestre

Neste trabalho, foram sintetizados pelo método sol-gel, usando HF e HCl como catalisadores, materiais de titânia e titânia/sílica planejados para se obter as porcentagens molares de 90% de titânia e 10% de sílica. Foram obtidos materiais homogeneamente policondensados titânia/sílica, mesoporosos, contendo a fase anatásio nanocristalina com band gap similar ao óxido de titânio. A fase anatásio mostrou-se estável até 1000°C no material titânia/sílica diferente da titânia onde a transformação para a fase rutilo ocorre a 700°C, possivelmente devido à presença da sílica dispersa na interface dos cristalitos. A utilização de moinho de bolas de alta energia nos materiais obtidos pelo método sol-gel foi uma excelente alternativa para melhorar a morfologia dos materiais titânia e titânia/sílica obtidos. Esses materiais sintetizados e processados apresentaram propriedades estruturais, texturais e morfológicas adequadas para a montagem de fotoanodos de células solares sensibilizadas por corante alcançando eficiência de até 5,5%. Materiais compósitos a base de sílica/titânia (30/70%) e carbono grafite contendo diferentes quantidades de quitosana (5, 10 e 15 %) foram desenvolvidos. O material contendo 5% de quitosana apresentou melhor resposta eletroquímica e foi selecionado como matriz para a imobilização da enzima tirosinase. Esse material foi utilizado para preparar um eletrodo carbono cerâmico que foi aplicado como biossensor eletroquímico para determinação de espécies fenólicas como, dopamina, catecol e pirogalol, apresentando valores de limite de detecção e sensibilidade comparáveis ao da Literatura. Os materiais foram caracterizados por isotermas de adsorção-dessorção de N2, microscopia eletrônica de transmissão, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia ultravioleta e visível, análise termogravimétrica e difração de Raios X. / In this work were synthesized by sol-gel method using HF and HCl as catalysts, titania and titania/silica materials planned to obtain the molar percentages of 90% titania and 10% silica. Polycondensed, homogeneous and mesoporous titania/silica materials were obtained, containing the nanocrystalline anatase phase with band gap similar to titania. The anatase phase was stable up to 1000 °C in the titania/silica material unlikely of titania that transforms to anatase at 700°C, possibly, due to the presence of silica dispersed at the interface of crystallites The use of high energy ball milling in the materials obtained by sol-gel method was an excellent alternative to improve the morphology of the materials. Titania and titania / silica obtained. The synthesized material showed suitable structural, textural and morphological proprieties for assembling of dye-sensitized solar cell photoanodes, achieving efficiency up to 5.5%. Composite materials based on silica/titania (30/70%) and carbon graphite containing different amounts of chitosan (5, 10 e 15%) were developed. The material containing 5% chitosan showed better electrochemical and was selected as a matrix for immobilization of the enzyme tyrosinase. This material was used to prepare a carbon ceramic electrode, which was applied as an electrochemical biosensor for the determination of phenolic species such as dopamine, catechol and pyrogallol, with detection threshold values and sensitivity comparable to the Literature. The materials were characterized by N2 adsorption-desorption isotherms, transmission electron microscopy, scanning electron microscopy, ultraviolet and visible spectroscopy, thermal analysis and X-ray diffraction.

Neste trabalho foram obtidas quatro amostras de um híbrido bioinorgânico de sílica-quitosana (SiO2/QT) usando-se TEOS como precursor e variando a concentração da QT, de 0,5 a 4,0% (m/m). Os materiais obtidos foram devidamente caracterizados e os resultados mostraram que são mesoporosos com diâmetro de poro na faixa de 6,2 a 7,3 nm. Os materiais apresentam estabilidade térmica e foi possível impregnar maior teor de QT no híbrido com o incremento de sua concentração na preparação. Na superfície do material híbrido foi imobilizada a ftalocianina de cobre (II) tetrassulfonada e foi utilizada como matriz para a construção de eletrodo de pasta de carbono. Este eletrodo foi avaliado mediante técnicas de voltametria cíclica e de voltametria de pulso diferencial, como um novo sensor eletroquímico de paracetamol na presença da dopamina como interferente, visto que está espécie pode causar interferências durante a detecção de paracetamol em meios biológicos. O material se mostrou altamente sensível (173 μA.L mmol-1) e seletivo para a determinação de paracetamol, permitindo uma boa separação e definição de picos de oxidação do paracetamol (0,30 V) e da dopamina (0,11V). O eletrodo contendo 1,0% de QT mostrou melhores resultados. Também foram obtidas amostras de um material carbono cerâmico SiO2/QT/C-grafite variando-se a concentração de grafite de 50% a 60% (m/m). Os resultados mostraram que são materiais mesoporosos, apresentam propriedades texturais semelhantes, com 6,6 nm de diâmetro de poro, e são estáveis termicamente. Um estudo do comportamento eletroquímico do ferricianeto e ferrocianeto de potássio utilizando esses materiais são apresentados. Na superfície dos materiais compósitos foi imobilizado o ácido ferroceno carboxílico. Medidas de voltametria cíclica mostraram que o eletrodo construído com este material na presença de paracetamol mostrou picos de oxidação pouco definido em 0,35 V e atribuído à oxidação do paracetamol. / In this work, a silica based bioinorganic hybrid containing chitosan (SiO2/QT) was prepared using TEOS as precursor and varying the concentration of chitosan, from 0,5% to 4,0% (w/w). The obtained materials were properly characterized, the results showed that are mesoporous with pore size between 6,2 to 7,3 nm. The materials present adequate thermal stability and higher amount of chitosan was possible to impregnate on hybrid with the increase of its concentration on synthesis. Copper (II) tetrasulfonated phtalocyanine was immobilized on surface of hybrid and used as matrix for the construction of carbon paste electrode. By cyclic voltammetry and differential pulse it was assessed as a new electrochemical sensor of acetaminophen, being highly sensitive (173 μA.L mmol-1) and selective for determination of acetaminophen in the presence of dopamine as interference, because this species can cause interference during the detection of acetaminophen in biological means. The results showed a good separation and definition of oxidation peaks of acetaminophen (0.30 V) and dopamine (0.11 V). The electrode containing 1,0% chitosan showed the best results. It was also prepared a bioinorganic hybrid carbon ceramic SiO2/QT/C-graphite material varying the concentration of graphite, from 50 to 60% (m/m). The results showed that they are mesoporous materials and present similar textural properties, with 6.6 nm pore size and are thermally stable. A study of the electrochemical behavior of potassium ferricyanide and ferrocyanide using these materials are presented. On the surface of the composites materials was immobilized ferrocene carboxylic acid. Measurements by cyclic voltammetry showed that the electrode development with this material for acetaminophen showed oxidation peaks no definite at 0.35 V and attributed to the oxidation of paracetamol.