Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-10-05T11:15:00Z No. of bitstreams: 1 CRISTIANE MIRANDA FURTADO - TESE (PPGEP) 2013.pdf: 8542186 bytes, checksum: dd770c02b3fb0777b254739165ed99da (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-05T11:15:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CRISTIANE MIRANDA FURTADO - TESE (PPGEP) 2013.pdf: 8542186 bytes, checksum: dd770c02b3fb0777b254739165ed99da (MD5) Previous issue date: 2013-07-11 / CNPq / A utilização de nanopartículas inorgânicas contendo propriedades luminescentes (NPLs) tem recebido uma atenção especial devido a sua utilização para aplicações biológica, tais como marcadores ópticos in vitro e in vivo, em diagnósticos clínicos e como carreadores de fármacos. No entanto, para tais aplicações biotecnológicas as nanopartículas inorgânicas devem ser funcionalizadas com materiais orgânicos que forneçam grupos de ligações com o meio biológico tornando estas nanopartículas biocompatíveis. Neste sentido, este trabalho teve como objetivo sintetizar por reação de combustão o ZnAl1,95(Yb:Er)0,05O4, modificar a superfície com o agente silano 3- amonipropiltrimetoxisilano, e avaliar o efeito da funcionalização destas NPLs com quitosana e glutaraldeído, de forma a se obter um material híbrido que possa ser utilizado em aplicações biotecnológicas, como possíveis marcadores ópticos. As NPLs e o material híbrido foram caracterizados por difração de raio-X, distribuição granulométrica, espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourrier, microscopia eletrônica de transmissão, microscopia eletrônica de varredura, tensão superficial, teste de solubilidade, análise termogravimétrica e análise térmica diferencial, espectroscopia de excitação e de emissão e citotoxicidade. Os resultados morfológicos demonstram que antes e após a funcionalização com quitosana e com glutaraldeído os tamanhos das partícula foram de 12, 13,2 e 12,8 nm, respectivamente. Bandas de absorção abaixo de 1000 cm-1, característica da estrutura em espinelio e bandas múltiplas em torno de 1100 cm-1 e 1040 cm-1 correspondente ao alongamento assimétrico Si-O, confirmaram a funcionalização das nanopartículas. Os resultados de luminescência indicam a presença das transições características dos íons Yb3+ e Er3+, com um aumento da luminescência observada quando a amostra foi funcionalizada com a quitosana. Pelo teste de citotoxicidade foi observado que as NPLs não funcionalizadas apresentam uma viabilidade celular de 50%, sendo este valor limitante para que se considere este material como não tóxico, contudo ao utilizar a quitosana como agente funcionalizante esta viabilidade celular aumentou para 72%, confirmando um considerável aumento na biocompatibilidade do material. Para o híbrido funcionalizado com glutaraldeído, observou-se que houve diminuição da viabilidade celular para 48%, tornando este material citotóxico. Dessa forma, para obtenção de um marcador óptico as NPLs funcionalizadas com quitosana são mais promissoras devido a sua característica luminescente mais pronunciada, além de que, não é considerado um material citotóxico, o que pode confirmar uma possível aplicação biotecnológica. / The use of inorganic nanoparticles containing luminescent properties (NPLs) has received a special attention because of their use for biological applications, such as optical markers in vitro and in vivo, in clinical diagnostics and as drug carriers. However, for such biotechnological applications inorganic nanoparticles must be functionalized with organic materials that provide groups of connections with the biological environment making these nanoparticles biocompatible. Therefore, this study aimed to synthesize the combustion reaction ZnAl1,95(Yb:Er)0,05O4, modify the surface with silane agent 3-amonipropyltrimethoxysilane, and to evaluate the functionalization effect of these NPLs with chitosan and glutaraldehyde, in order to obtain a hybrid material that can be used in biotechnological applications as possible optical markers. The NPLs and hybrid materials were characterized by X-ray diffraction, particle size distribution, spectroscopy in infrared zone with Fourier transform, transmission electron microscopy, scanning electron microscopy, surface tension, solubility test, thermogravimetric analysis and differential thermal analysis, excitation and emission spectroscopy and cytotoxicity. Morphology results show that before and after functionalization with chitosan and glutaraldehyde particle sizes were of 12.0, 13.2 and 12.8 nm, respectively. Absorption bands below 1000 cm-1, characteristic of the spinel structure and multiple bands around 1100 cm-1 and 1040 cm-1 corresponding to the asymmetric stretching Si-O confirmed the functionalization of the nanoparticles. The luminescence results demonstrate the presence of transitions characteristic of the ions Er3+ and Yb3+, with an increase of luminescence observed when the sample was functionalized with chitosan. By the cytotoxicity test it was observed that the non functionalized NPLs have a cell viability of 50% and this is limiting value to considerate that material as non toxic, but when using chitosan as the functionalizing agent that cell viability increased to 72%, confirming a considerable increase in biocompatibility of the material. For hybrid functionalized with glutaraldehyde, it is observed that there was a decreased cell viability to 48%, which makes this material cytotoxic. Thus, for an optical marker obtaining the NPLs functionalized with chitosan are more promising because of its luminescence characteristic more pronounced, and is not considered a cytotoxic material which can confirm a possible biotechnological application.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This work presents our contribution about the solid state of new anionic tetrahaloorganyltellurates(IV) and dianionic hexahalotellurates(IV) compounds. We present the synthesis and structural characterization of seven new compounds with a general formula Q[PhTeX4]: (2-Br C5H5N)[PhTeI4] (1), (2-Br C5H5N)[PhTeBr4] (2), (2-Br C5H5N)[PhTeCl4] (3), (C5H6N)[PhTeCl4] (4), (2-Br C5H5N)[CoCl2(NH3)4] [PhTeCl4]2 (5), Cs[PhTeCl4]·CH3OH (6), Cs[PhTeBr4] (7) and two compounds with a general formula Q2[TeX6]: (2-Br C5H5N)2[TeX6], X = Cl (8) and Br (9). The synthesis of 1 to 4 occurred by the reaction of diphenylditelluride (PhTe)2, acid (HX) and the corresponding cation Qn+. The acid furnish the oxidation of diphenylditelluride. The compounds 1 to 4 in the solid state are stable in presence of air and water. The compound (2-Br C5H5N)[CoCl2(NH3)4][PhTeCl4]2 (5) have been obtained after partial exchange of the cation (2-Br C5H5N)+ in 3 for the ion tetramindichlorocobalt(III), [CoCl2(NH3)4]+. The compound Cs[PhTeCl4]·CH3OH (6) was obtained by the reaction between PhTeCl3 and CsCl in methanol. The compound Cs[PhTeBr4] (7) was obtained by the reaction between the compound 2 and CsCl and a excess of HBr in ethanol. The synthesis of (2-Br C5H5N)2[TeX6] occurred by the reaction of tellurium tetrahalide (TeX4) and acid (HX) and 2-bromopyridine, X = Cl (8) and Br (9). The compounds 7 and 8 are stable, but 5, 6 and 9 decompose in presence of water and air. The compounds show general structural characteristic and are very similar because they present a relationship tellurium-halide secondary bonds and X X and Cs X interaction and hydrogen bonds between the halides. The compounds (2-Br C5H5N)[PhTeX4], X = I (1) and Br (2) show a supramolecular structure. (2-Br C5H5N)[PhTeCl4] (3) and (C5H6N)[PhTeCl4] (4) present a dimeric and a trimeric form, respectively. The compound 5 shows different cations, (2-Br C5H5N)+ and [CoCl2(NH3)4]+. The pseudo-dimeric form occurred through hydrogen bonds (Co NH3 Cl) between the ions [CoCl2(NH3)4]+ and [PhTeCl4]-, generating an supramolecular structure. The compound 1 to 5 show multicentered hydrogen bond. The compounds Cs[PhTeCl4]·CH3OH (6) and Cs[PhTeBr4] (7) presents a tridimensional supramolecular arrangements organized basically by interactions between cesium and [PhTeX4]- groups. In 6 a molecule of methanol produce a Cs O Cs bridge by a interaction between the cesium atoms. In 7 the ion cesium presents a coordination derivative from a pentagonal prism. The prisms are connected along the axis a. The compounds (2-Br C5H5N)2[TeX6], X = Cl (8) and Br (9), present a bidimensional supramolecular building. In 8 the arrangement is organized by intermolecular interactions by hydrogen bonds H X tricentered. In 9 the structural arrangement occurred between week Br Br interactions and hydrogen bonds H X tricentered. / Este trabalho visou contribuir com estudos no estado sólido para novos compostos tetrahaloorganoteluratos(IV) monoaniônicos e hexahaloteluratos(IV) dianiônicos. Realizou-se a síntese e caracterização estrutural de sete novos compostos com fórmula geral Q[PhTeX4]: (2-Br C5H5N)[PhTeI4] (1), (2-Br C5H5N)[PhTeBr4] (2), (2-Br C5H5N)[PhTeCl4] (3), (C5H6N)[PhTeCl4] (4), (2-Br C5H5N)[CoCl2(NH3)4][PhTeCl4]2 (5), Cs[PhTeCl4]·CH3OH (6), Cs[PhTeBr4] (7) e de dois novos compostos de fórmula geral Q2[TeX6]: (2-Br C5H5N)2[TeX6], onde X = Cl (8) e Br (9). A síntese de 1 a 4 envolveu a reação de ditelureto de difenila (PhTe)2, ácido concentrado (HX) e o respectivo contra-íon Q+, procedendo-se reações de oxidação do ditelureto de difenila. Estes compostos 1 a 4 na forma sólida são estáveis ao ar com relação à hidrólise e à oxidação. O composto (2-Br C5H5N)[CoCl2(NH3)4][PhTeCl4]2 (5) foi obtido após substituição parcial do cátion (2-Br C5H5N)+ em 3 pelo íon tetramindiclorocobalto(III), [CoCl2(NH3)4]+ . O composto Cs[PhTeCl4]·CH3OH (6) foi obtido da reação de PhTeCl3 com CsCl em metanol. O composto Cs[PhTeBr4] (7) foi obtido da reação do composto 2, CsCl e excesso de HBr em etanol. A síntese de (2-Br C5H5N)2[TeX6] ocorre a partir da reação de tetra-haleto de telúrio (TeX4), ácido concentrado (HX) e 2-bromopiridina, sendo X = Cl (8) e Br (9). Os compostos 7 e 8 mostraram-se estáveis, porém 5, 6 e 9 são sensíveis à hidrólise e à oxidação. De forma geral, as características estruturais apresentadas por estes compostos são muito peculiares e encontram-se vinculadas à presença de ligações secundárias Te X, interações X X e Cs X e ligações de hidrogênio H X. Os compostos (2-Br C5H5N)[PhTeX4], X = I (1) e Br (2) são polímeros supramoleculares. Os compostos (2-Br C5H5N)[PhTeCl4] (3) e (C5H6N)[PhTeCl4] (4) apresentaram-se ordenados como dímeros e trímeros, respectivamente. O composto 5 apresenta cátions mistos, (2-Br C5H5N)+ e [CoCl2(NH3)4]+ e a união de pseudodímeros ocorre a partir de ligações de hidrogênio (Co NH3 Cl) entre os íons [CoCl2(NH3)4]+ e [PhTeCl4]-, gerando um arranjo supramolecular. Nos compostos 1 a 5 foram verificadas ligações de hidrogênio multicentradas. Os compostos Cs[PhTeCl4]·CH3OH (6) e Cs[PhTeBr4] (7) apresentam arranjos supramoleculares tridimensionais, estruturados basicamente por interações eletrostáticas do íon césio com unidades aniônicas [PhTeX4]-. Em 6 a molécula de metanol estabelece interações Cs O Cs entre íons adjacentes, contribuindo para a arquitetura verificada. Em 7 o íon césio apresentou a forma geométrica de um prisma pentagonal, conectado a outras unidades prismáticas adjacentes ao longo do eixo cristalográfico a. Os compostos (2-Br C5H5N)2[TeX6], X = Cl (8) e Br (9), apresentam-se como sistemas supramoleculares bidimensionais. Em 8 o arranjo intermolecular é constituído unicamente por ligações de hidrogênio H X triplocentradas. Em 9 o arranjo estrutural é decorrente de fracas interações Br Br e de ligações de hidrogênio H X triplocentradas.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5406.pdf: 2200314 bytes, checksum: 39c65fcd55b12692e29db422e3d36219 (MD5) Previous issue date: 2013-04-12 / Universidade Federal de Minas Gerais / The main aim of this work was to produce a candidate material for national reference material, the forage Brachiaria brizantha Stapf. cv. Marandu, containing known levels of contaminants (Cr, Pb, Cd, and As) and macro and micronutrients (Ca, P, Mg, K, Cu, Fe, Mn, Zn and Na). Brachiaria brizantha Stapf cv. Marandu was shown in 400 pots containing 25 kg of soil. The pots were kept in a greenhouse at Embrapa Southeast Livestock located in Sao Carlos, SP. A previous study was conducted in order to establish an appropriate concentration of contaminants that would not harm the dry matter production critically. In order to produce a reference material containing inorganic contaminants in its structure, the dose of 25 mmol/pots was chosen and added into 375 pots. The first harvest occurred after approximately 60 days of plant growth, and the second one after 120 days. Then, the samples were oven-dried at 45°C for 72 hours and grounded first in a cutting mill and then in an ultra-centrifugal mill to reduce particle size. It was produced 20 kg of dried and grounded material. After this, the homogenization and other processes were carried out, including packaging and gamma irradiation dosage in the range of 5-10 kGy to increase the shelf life. Other relevant studies were also undertaken, such as: particle size distribution, betweenbottles and within-bottle homogeneity evaluation, short and long term stability tests using ICP-MS techniques for As, Cd, Cr and Pb, and ICP OES for Ca, P, Mg, K, Cu, Fe, Mn , Zn and Na. Relative humidity and homogeneity between-bottles were also carried out using INAA. All tests presented results within the range of 95%, assuring homogeneity and stability of the candidate material for forage reference material. The consensus values for the 13 elements were determined by collaborative program. All these experiments were performed in accordance with the ISO Guides 30 to 35. / O objetivo do trabalho foi produzir material candidato a material de referencia nacional de forrageira Brachiaria brizantha Stapf. cv. Marandu, contendo teores conhecidos de contaminantes (Cr, Pb, Cd e As) e de macro e micronutrientes (Ca, P, Mg, K, Cu, Fe, Mn, Zn e Na). Foram montados 400 vasos com solo coletado da fracao 0-20 cm, o qual foi corrigido com calcario e N, P e K antes do plantio. Foi feito um estudo previo em 16 vasos, para a definicao de doses de contaminantes que nao prejudicasse de forma critica a producao de materia seca, sendo definida a dose de 25 mmol/vaso de Cr, Pb, Cd e As, adicionados na forma de sais, a cada um dos 375 vasos restantes. Apos aproximadamente 60 dias foi feito o primeiro corte da planta forrageira, sendo o segundo corte realizado apos 120 dias. Apos secagem em estufa a 45 oC e moagem em moinho de facas seguido de segunda moagem em moinho ultra-centrifugo, obteve-se aproximadamente 20 kg de material seco e moido. Apos essa etapa foi realizada a homogeneizacao em homogeneizador tipo Y, envase, irradiacao com raios gama na faixa de dosagem entre 5 e 10 kGy, visando ao aumento do tempo de prateleira e ao mesmo tempo a preservacao das caracteristicas originais da amostra. Em seguida realizou-se os estudos pertinentes, tais como: distribuicao de tamanho de particula, estudos de homogeneidade intra e inter-amostral e estudos de estabilidade a curto e longo prazo utilizando tecnicas de espectrometria de massa com plasma indutivamente acoplado (ICP-MS) para As, Cd, Cr e Pb e espectrometria de emissao optica com plasma indutivamente acoplado (ICP OES) para Ca, P, Mg, K, Cu, Fe, Mn, Zn e Na. Foi feito tambem estudo de umidade relativa e realizado estudo da homogeneidade inter-amostral utilizando analise por ativacao neutronica instrumental (INAA). Os resultados apresentaram medias dentro do intervalo de confianca de 95%, assegurando homogeneidade e estabilidade do material candidato a material de referencia de forrageira. Os valores de consenso para os 13 elementos foram determinados por meio de ensaio colaborativo. Todos estes experimentos foram realizados em conformidade com as ISO Guias 30 a 35.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:36:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2.pdf: 4044960 bytes, checksum: 085d7be3acaf0d2b8412cc70f1ae83f7 (MD5) Previous issue date: 2004-04-08 / Universidade Federal de Sao Carlos / In the present study, perovskite-type NiTiO3 ceramic pigments were prepared by the polymeric precursor method, originally proposed by Pechini. The transluscent and viscous polymeric resin was characterized by thermogravimetric analysis. The product of the resin s pyrolysis, also known as "puff", was desagglomerated and calcined at different temperatures, under room atmosphere. The evolution of the crystalline phase with increasing heat treatment temperature was studied by X-ray diffraction (XRD). A comparative study of the characteristics of the ceramic pigments, which resulted from the calcination of the attrition-milled "puff", was made. The calcined powders presented high specific superficial area values, as determined by the BET method. The pigment colors were measured by the CIE - L*a*b* colorimetric system. It was observed, through the colorimetrics coordinates, that the pigments are yellow. The morphology of the prepared NiTiO3 powders was studied by scanning electron microscopy. A mean particle diameter of approximately 30nm was estimated through transmission electron microscopy (TEM) measurements. The isoelectric point of the particles dispersed in ethanol was determined. Afterwards, the attrition-milled, nanometric, single-phase pigments, calcined at 600ºC for 2 hours, were coated with an amorphous SiO2 layer. The encapsulation was done by a sol-gel process. Moreover, the encapsulation was confirmed through TEM characterization, X-ray dispersive energy analysis and a shift on the position of the isoelectric point of the dispersed particles / No presente trabalho, pigmentos cerâmicos do tipo perovskita NiTiO3 foram preparados utilizando-se o método dos precursores poliméricos derivado do método originalmente proposto por Pechini. A resina polimérica, translúcida e viscosa, foi caracterizada usando-se análise termogravimétrica. O produto da pirólise da resina, denominado de puff , foi desaglomerado e calcinado a diferentes temperaturas, sob atmosfera ambiente, permitindo-se o acompanhamento da evolução das fases cristalinas por DRX. Foi feito um estudo comparativo das características dos pigmentos cerâmicos obtidos das calcinações após a moagem mecânica de alta energia do puff desaglomerado. Os pós resultantes das calcinações apresentaram elevados valores de área superficial específica, determinada pelo método de BET. A cor dos pigmentos foi medida utilizando-se o sistema colorimétrico CIE-L*a*b*. Os valores das coordenadas colorimétricas mostraram pigmentos de coloração amarela. A morfologia dos pós de NiTiO3 foi verificada por microscopia eletrônica de varredura. Pela microscopia eletrônica de transmissão observou-se partículas nanométricas, com diâmetro médio igual a 30nm. Determinou-se o ponto isoelétrico das partículas dispersas em etanol. A seguir, os pigmentos nanométricos e monofásicos, calcinados a 600ºC/2h, após moagem em atritor, foram recobertos com uma camada amorfa de SiO2. A reação de encapsulamento foi efetuada pelo método sol-gel. Tal encapsulamento foi confirmado por MET, pela variação do ponto isoelétrico das partículas dispersas em etanol e também por análise de energia dispersiva de raios X (EDX)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:07Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-07-18Bitstream added on 2014-06-13T19:45:00Z : No. of bitstreams: 1 lima_en_dr_araiq.pdf: 2339174 bytes, checksum: 099a9d3e9cccf505fecb7a4562b52d39 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Chorume é um líquido produzido durante a decomposição anaeróbia dos resíduos sólidos que tem potencial impacto ao ambiente devido a larga variedade de substâncias orgânicas e inorgânicas contidas nesta matriz. Dessa forma, o presente estudo apresenta a caracterização e estudo térmico de amostras de chorume de diferentes procedências as quais foram coletadas nos aterros de Araraquara (CA), São Carlos (CSC), Campinas (CC) e da usina de compostagem na Vila Leopoldina-SP (CSP). Adicionalmente foram estudados os extratos solúveis (ES) obtidos de composto maturado (CM) e o chorume de sistemas anaeróbios (SA1 e SA2) preenchidos com resíduos sólidos provenientes de restaurante universitário simulando as condições acidogênicas de decomposição anaeróbia de aterros. Os resultados obtidos da análise térmica (TG, DTA e DSC) evidenciaram que as amostras de chorume com características acidogênicas (CC, SA1, SA2) apresentaram-se menos estáveis termicamente quando comparadas as CA e CSP que estão em condições metanogênicas. O método isoconversional de Flynn-Wall permitiu a determinação dos parâmetros cinéticos (E e A) para reações de desidratação em intervalos fixos de temperatura. Os valores de E e lnA associados ao procedimento desenvolvido por Málek e Koga conduziu ao modelo mais aproximado para as reações em estudo. O modelo cinético SB (Sesták- Berggren) foi indicado para as reações de decomposição das amostras de extratos solúveis do composto maturado, chorume e derivados. Para a primeira e segunda reação de decomposição térmica do composto maturado os modelos cinéticos mais aproximados foram RO e JMA (n<1) respectivamente. A relação linear entre lnA versus E foi verificada para grupos de reações constatando o chamado efeito de compensação cinética (KCE) . Nas análises de metais pesados realizadas em algumas amostras... / Leachate is a liquid produced during the anaerobic decomposition of solid waste that has a potential impact to the environment, due to a large variety of organic and inorganic substances contained in this matrix. Thus, this study presents the chemical characterization and thermal study of the leachate samples from different backgrounds which were collected in landfills of Araraquara (CA), São Carlos (CSC), Campinas (CC) and composting usine from Vila Leopoldina-SP (CSP). Additionally it was also studied the soluble extract (ES) obtained from matured compound (CM), and leachate from anaerobic systems (SA1 and SA2) filled with solid residues from the university restaurant simulating the acidogenic conditions of anaerobic decomposition of the landfills. The obtained results of the TG, DTA and DSC curves showed that, leachate samples with acidogenic characteristics (CC, SA1 and SA2) presented less thermal stability when compared with CA and CSP, which are in metanogenic conditions. Flynn-Wall isoconversional method allowed the determination of the kinetic parameters (E and A) to dehydration reactions in fixed range of temperature. The E and lnA values associated to the procedures of Málek and Koga lead to the most appropriate model to the reaction in study. SB kinetic model was indicated to the decomposition reactions to soluble extract of matured compound, leachate and derivates. To the first and second reaction of thermal decomposition of matured compound, RO and JMA (n<1) were the more approximate kinetic models, respectively. The linear relationship between lnA vs. E was verified for groups of reactions, noting the so-called kinetic compensation effect (KCE). In the analysis of heavy metals, held in some leachate samples were detected concentrations of Mn, that exceed the maximum values allowed. Phenols, phthalates, bisphenol A... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:07Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-03-23Bitstream added on 2014-06-13T19:24:28Z : No. of bitstreams: 1 barud_hs_dr_araiq.pdf: 3654254 bytes, checksum: b5905a0e972f7b5cc24710cf4e824b3d (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Esta tese apresenta a preparação e caracterização de novos materiais multifuncionais baseados em celulose produzida pela bactéria Gluconacetobacter xylinus. A celulose bacteriana (CB) possui fórmula molecular idêntica a celulose de plantas (CP) e apresenta uma estrutura de nanofios de celulose dispostos numa rêde tridimensional. Membranas hidratadas ou sêcas foram utilizadas para a preparação de materiais híbridos orgânico-inorgânicos (HOIs) opticamente transparentes baseados em CB e no sistema Bohemita-3-glicidiloxipropiltrimetoxisilano (Boe-GPTS), que foram caracterizados quanto as suas propriedades ópticas, estruturais e mecânicas. Dependendo da utilização de membranas de CB sêcas ou hidratadas obtém-se híbridos com características diferentes. No caso das membranas sêcas observou-se uma redução nos valores de resistência a tração e módulo de Young quando comparado as membranas de CB (112,5 MPa e 12,5 GPa) para (50,5 MPa e 2,8 GPa). Por outro lado a utilização de membranas de CB hidratadas leva a materiais mostrando acréscimo na resistência a tração (116 MPa) e no módulo de Young e (13,7 GPa). As membranas de CB e os novos híbridos foram utilizados como substratos para a preparação de dispositivos flexíveis de emissão de luz, FOLEDs (Flexible Organic Light Emitting Diodes). Os substratos foram recobertos com um filme fino de silica e um filme de ITO. Os FOLEDs foram então obtidos pela deposição de filmes orgânicos por evaporação térmica, na seguinte seqüência: ftalocianina de cobre (CuPC)/ N,N’-difenil-N,N’-bis(1-naftil) (1,1’bifenil)- 4,4’diamina (NPB)/ tris(8-hidroxiquinolina) alumínio (Alq3). Por último foi depositado o contato de alumínio. O FOLED apresentou luminância máxima de (2400 cd/m2 ), resultados similares aos obtidos para o OLED sobre vidro, com as vantagens de flexíbilidade e biocompatibilidade.... / This thesis presents the preparation and characterization of new multifunctional materials based on cellulose produced by bacteria Gluconacetobacter xylinus. Bacterial cellulose (BC) shows molecular formula identical to plant cellulose (PC) and a three-dimensional cellulose nanowires network. Hydrated or dried membranes were utilized for the preparation of the optically transparent organic-inorganic hybrid (OIH) based on BC and Bohemite-3- glycidoxipropyltrimethoxisilane (Boe-GPTS) systems. Theses samples were optically, structurally and mechanically characterized. Different materials characteristics were observed depending on the utilization of dried or hydrated BC membranes precursors. Dried membranes lead to lower values for tensile and Young’s Modulus comparing with pure BC (112. MPa and 12.5 GPa) for (50.5 MPa and 2.8 GPa). Hydrated prcurosor lead to materials presenting an increase in tensile strength (116 MPa) and Young's modulus (13.7 GPa). BC membranes and the new hybrids were utilized as substrate for preparation of flexible displays emitting light, FOLEDs (Flexible Organic Light Emitting Diodes). The substrates were coated with thin films of silica and ITO. FOLEDs were obtained by thermal evaporation, in the following sequence: copper phthalocyanine (CuPc) /(N,N΄-bis(1- naphtyl)-N,N΄-diphenyl-1,1´-biphenyl-4,4´-diamine) (NPB) /tris(8-hydroxyquinoline) aluminum and the aluminum contact. The total maximum luminance values for the FOLED was 2400 (cd/m2 ), which is comparable with a glass OLED prepared with similar characteristics. Photocromic hybrids were prepared by the incorporation of phosphotungstic acid (H3PW12O40) in BC membranes. The BC/PWA OIHs were characterized by vibrational spectroscopies (Raman scattering and infrared absorption), electron microscopy and thermal analysis. In order to elucidate the photochromic phenomena electronic spectroscopy... (Complete abstract click electronic access below)

O desenvolvimento de novos materiais para recobrimento de metais ambientalmente favoráveis, é um tema de pesquisa que tem apresentado grandes avanços. Materiais híbridos orgânico-inorgânicos, preparados através do processo sol-gel, possuem propriedades intermediárias aos materiais orgânicos e inorgânicos por isso têm sido bastante estudados nos últimos anos. Nos trabalhos baseados em óleos vegetais como precursores orgânicos, a adição de compostos inorgânicos aumenta a dureza do material oferecendo boa resistência ao risco. Objetivo deste trabalho foi obter filmes híbridos orgânico-inorgânicos baseados em óleo de mamona funcionalizado, para aplicação em revestimentos de proteção à corrosão, em substituição aqueles aos tradicionais, como por exemplo àqueles a base de cromo. Os precursores orgânicos utilizados foram o óleo de mamona hidroxilado (OMH) e epoxidado (OE). Esses precursores orgânicos foram combinados com isopropóxido de titânio (TIP), tetraetoxissilano (TEOS) e 3-aminopropiltrietoxissilano (APTES) e com as misturas APTES/TIP, (APTES)/TEOS e TIP/TEOS por hidrólise in situ do precursor inorgânico. Neste trabalho aperfeiçoaram-se as condições reacionais para a obtenção dos filmes híbridos. Os filmes macroscopicamente homogêneos foram caracterizados por análises térmicas (DSC e TGA), ensaios de tensão-deformação, espectroscopia de infravermelho utilizando reflexão total atenuada (ATR-FTIR), termogravimetria (TGA), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia por dispersão de energia (EDS), inchamento em tolueno, adesão, dureza e teste de resistência à corrosão em câmara salina. Os filmes híbridos apresentaram excelente adesão à superfície metálica e proteção contra a corrosão, além de melhorias nas propriedades mecânicas e dureza, sendo que todas as séries apresentaram ótimos resultados. Observou-se também o limite de incorporação de precursor inorgânico que varia de acordo com a combinação. / The development of new materials for ambiently favorable metal covering is a research subject that has presented great advances. Hybrid materials inorganic-organic, chemical preparations through the process solgel, possess intermediate properties to the organic materials and inorganics therefore they have been sufficiently studied in recent years. In the works based on organic vegetal oils as precursory, the inorganics composite addition increases the hardness of the material offering good resistance to the risk. The objective of this work was to get established hybrid films inorganic-organic in castor oil funcionalized, for application in coverings of protection to the corrosion, in substitution those to the chromium base. The used organic precursors had been the castor oil hidroxilated (OMH) and epoxided (OE). These organic precursors had been combined with isopropóxido of titanium (TIP), tetraetoxissilano (TEOS) and 3- aminopropiltrietoxissilano (APTES) and with the mixtures APTES/TIP, (APTES) /TEOS and TIP/TEOS for hydrolysis in situ of the inorgânico precursor. In this work the reacionais conditions for the attainment of the hybrid films had been optimized. The macrocospically homogeneous films had been characterized by thermal analyses (DSC and TGA), assays of tension-deformation, infra-red ray spectroscopy using attenuated total reflection (ATR-FTIR), thermogravimetric analysis (TGA), electronic microscopy of sweepings (MEV), spectroscopy for energy dispersion (EDS), swell in tolueno, adhesion, hardness and test of resistance to the corrosion in saline chamber. The hybrid films had presented excellent adhesion to the metallic surface and protection against the corrosion, beyond improvements in the mechanical properties and hardness, having been that all the series had presented excellent results. The limit of incorporation of inorgânico precursor is also observed that varies the combination in accordance with.

Nesse trabalho foi obtida uma série de amostras de um híbrido à base de sílica, variando-se as frações molares dos precursores moleculares orgânico, dimetildimetoxissilano (DDMS), e inorgânico, ortossilicato de tetraetila (TEOS), utilizados na síntese pelo método sol-gel. O aumento da fração molar do precursor orgânico resultou em amostras com maior conteúdo orgânico. Essas amostras foram utilizadas como matrizes para dispersar o corante 2-(4'-amino-2'-hidroxifenil)benzotiazol (4-AHBT), um fluoróforo que apresenta emissão de fluorescência com grande deslocamento de Stokes, causado pelo mecanismo de transferência protônica intramolecular no estado excitado (ESIPT). As amostras foram caracterizadas usando-se análise elementar, isotermas de adsorção de nitrogênio e espectroscopia na região do infravermelho. O corante fluorescente pireno foi usado como sonda molecular para verificar a hidrofobicidade das matrizes, que se mostrou dependente do conteúdo orgânico nas amostras. O comportamento fotofísico das matrizes dopadas com o corante 4-AHBT foi estudado usando-se espectroscopia de absorção no UV-Vis e espectroscopia de fluorescência. Foi observada uma dupla emissão de fluorescência que indica a existência de um equilíbrio entre os confôrmeros do corante no estado fundamental, que é afetado por mudanças da hidrofobicidade da matriz, permitindo obter emissão de fluorescência modulada. / In this work it was obtained a set of silica based hybrid material samples with different molar fraction of the organic and inorganic molecular precursors, dimethyldimethoxysilane (DDMS) and tetraethylorthosilicate (TEOS), respectively, using the sol-gel method. The increasing in the molar fraction of the organic precursor produced samples with high organic content. These samples were used as matrices to disperse the 2-(4'-amino-2'- hydroxyphenyl)benzothiazole dye, a fluorophore with large Stokes shift in fluorescence emission, caused by an excited state intramolecular proton transfer phenomena (ESIPT). The set of samples was characterized by elemental analysis, nitrogen adsorption isotherms and infrared spectroscopy. The fluorescent pyrene dye was used as probe for local hydrophobicity of the matrices, which was related to the organic content of the samples. The photophysical behavior of the matrices doped with the 4-AHBT dye was studied using UV-Vis absorption spectroscopy and steady-state fluorescence spectroscopy. It was observed a double fluorescence emission that indicates the existence of the equilibrium between the conformers of the dye in the ground state, which is affected by changes of the matrix hydrophobicity, allowing to obtain modulate fluorescence emission.

Este trabalho apresenta a síntese, a caracterização e o estudo fotofísico em solução de novos heterociclos fluorescentes com estrutura semelhante aos corantes orgânicos que apresentam potencial aplicação em células solares. A partir do aumento da conjugação eletrônica dos precursores benzazólicos utilizados neste trabalho foi possível obter novas bases de Schiff e azocompostos. Foi possível também obter matrizes híbridas à base de sílica, dopadas com os corantes. As matrizes foram preparadas pelo método sol-gel utilizando diferentes proporções de precursor inorgânico ortosilicato de tetraetila e precursor orgânico dimetildimetoxisilano. O estudo fotofísico mostra que, em solução, as bases de Schiff e os azocompostos absorvem na região do UV e são fluorescentes na região do azul-verde. Foram observados diferentes mecanismos de desativação dos estados eletrônicos excitados, tais como a desativação normal de emissão de fluorescência, transferência protônica intramolecular no estado excitado (ESIPT) e a transferência de carga intramolecular no estado excitado (ICT), dependendo da estrutura do corante. Nos materiais híbridos à base de sílica obtidos as bases de Schiff hidrolisaram e os azocompostos apresentam deslocamento batocrômico na absorção na região do visível e não emitem fluorescência. / This work presents the synthesis, characterization and the photophysical study in solution of new fluorescent heterocycles with structure similar to the organic dyes with potential applications in solar cells. Starting from the increasing of electronic conjugation of the benzazolic precursors used in this work, were obtained new Schiff bases and azocompounds. It was also possible to obtain silica based hybrid matrices doped with the synthesized dyes. The matrices were prepared by sol-gel method, using different proportions of tetraethylortosilicate inorganic precursor and dimethyldimethoxysilane organic precursor. The photophysical study, in solution, shows that the Shiff bases and azocompounds are fluorescent in the blue-green region. It was observed different deactivation mechanisms of exited electronic states, as normal fluorescence, excited state intramolecular proton transfer (ESIPT) and excited state intramolecular charge transfer (ICT), which depend of the dye structure used. In the silica based hybrid materials the Schiff bases undergo hydrolysis and the azocompound present bathochromic shift in the absorption visible spectra and did not present fluorescence emission.

As atuais condições ambientais tem direcionado o foco de muitas pesquisas para o reaproveitamento de resíduos agroindustriais na obtenção de novos materiais. Entre estes resíduos, destacam-se as fibras naturais, como o bagaço de cana-de-açúcar, principalmente por apresentarem características importantes para as aplicações industriais: de origem renovável, biodegradável e de baixo custo. A celulose extraída de fibras vegetais revela-se como uma alternativa promissora para a produção de materiais híbridos orgânico-inorgânicos com propriedades multifuncionais e amplas aplicações. Este trabalho busca primeiramente à obtenção de híbridos celulose/óxido de alumínio hidratado a partir do tratamento e modificação da celulose extraída do bagaço de cana-de-açúcar e sua posterior aplicação na produção de membranas. As fibras de celulose foram tratadas com clorito de sódio em meio ácido e com a mistura de ácidos nítrico e acético, com objetivo de verificar a influência do tratamento químico da celulose nas propriedades térmicas dos híbridos formados. O Al2O3.nH2O foi preparado pelo método da precipitação convencional partindo-se do alumínio metálico. As celuloses tratadas e o Al2O3.nH2O foram caracterizados por DRX, FTIR, TG, DSC e MEV. O tratamento químico das fibras de celulose não interferiu na estabilidade térmica e no processo de combustão das celuloses. Os híbridos foram produzidos nas proporções de 5, 10, 15 e 20% de óxido hidratado e caracterizados por DRX, TG, DSC, Calorimetria de Combustão e MEV/EDS. Os resultados obtidos mostraram uma boa interação entre as fibras de celulose e o óxido de alumínio hidratado. As análises de calorimetria de combustão e de DSC em ar sintético permitiram observar que o Al2O3.nH2O agiu como um agente retardante de chamas. A proporção definida para a produção de membranas foi 95Cel/05Al2O3.nH2O. Membranas de celuloses puras e dos híbridos 95CelA/05Al2O3.nH2O e 95CelB/05Al2O3.nH2O foram produzidas nos sistemas solventes de NaOH/ureia e NaOH/tioureia e caracterizadas por DRX, TG, DSC e MEV/EDS. A dissolução das fibras de celulose nos sistemas solventes promoveram a conversão da celulose tipo I (nativa) em celulose tipo II (regenerada). As membranas preparadas com os híbridos 95CelA/05Al2O3.nH2O e 95CelB/05Al2O3.nH2O em NaOH/ureia e 95CelA/05Al2O3.nH2O em NaOH/tioureia apresentaram maior estabilidade térmica e resistência à combustão que as membranas de celulose. / The current environmental conditions has directed the focus of much research for the reuse of industrial residues in obtaining new materials. Among these residues, there are the natural fibers such as sugarcane bagasse, mainly because of the important features for industrial applications: source renewable, biodegradable and low cost. Cellulose extracted from plant fibers revealed as a promising alternative for the production of organic-inorganic hybrid materials with multifunctional properties and broad applications. This paper seeks primarily to obtain hybrids cellulose/hydrous aluminum oxide from the treatment and modification of cellulose extracted from crushed sugarcane and its subsequent application in the production of membranes. Cellulose fibers were treated with sodium chlorite in acid and a mixture of nitric and acetic acids, in order to verify the influence of the chemical treatment of cellulose in the thermal properties of hybrids formed. The Al2O3.nH2O was prepared by the conventional precipitation method starting from metallic aluminum. The treated pulps and Al2O3.nH2O were characterized by XRD, FTIR, TG, DSC and SEM. The chemical treatment of cellulose fibers did not affect the thermal stability of the combustion process celluloses. Hybrids were produced in proportions of 5, 10, 15 and 20% hydrated oxide and characterized by XRD, TG, DSC Calorimetry Combustion and SEM / EDS. The results showed a good interaction between the cellulose fibers and hydrated aluminum oxide. Analyses of combustion calorimetry and DSC in synthetic air propose that the Al2O3.nH2O acted as a flame retardant agent. The set ratio for the production of membranes was 95Cel/05Al2O3.nH2O. Pure cellulose membranes and hybrid 95CelA/05Al2O3.nH2O 95CelB/05Al2O3.nH2O and solvent systems were produced in NaOH/urea and NaOH/thiourea and characterized by XRD, TG, DSC and SEM/EDS. The dissolution of cellulose fibers in solvent systems promoted conversion of cellulose I type (native) type II cellulose (regenerated).The membranes prepared from the hybrids 95CelA/05Al2O3.nH2O and 95CelB/05Al2O3.nH2O in NaOH/urea 95CelA/05Al2O3.nH2O in NaOH/thiourea showed higher thermal stability and resistance to combustion the membranes.