Evidências apontam para o envolvimento da peroxidação lipídica em diversas patologias. Os hidroperóxidos de lipídios (LOOH) são os produtos primários da peroxidação lipídica e sua decomposição resulta em produtos de maior reatividade e toxicidade, como os radicais peroxila. Esses radicais desempenham papel importante na propagação da peroxidação lipídica e também podem gerar oxigênio molecular singlete (1O2) por meio da combinação de dois radicais peroxila. Neste trabalho investigamos a possibilidade dos LOOH, em particular dos hidroperóxidos de ácido linoléico (LAOOH), de servirem como fonte 1O2 na presença de oxidantes de relevância biológica como metais, peroxinitrito ou ácido hipocloroso. A formação de 1O2 foi claramente demonstrada na reação de LAOOH com esses oxidantes pelas detecções (i) da emissão bimolecular na região espectral do vermelho (λ>570 nm), (ii) da emissão monomolecular no infravermelho-próximo (λ=1270 nm), (iii) do espectro de emissão no infravermelho, e (iv) da intensificação e supressão da luminescência na presença de D2O e azida, respectivamente. Além disso, os mecanismos de reação foram estudados utilizando LAOOH marcados com oxigênio-18 (LA18O18OH) e captadores químicos específicos para 1O2 aliada à tecnica de detecção por HPLC acoplada à espectrometria de massa. Os resultados mostraram a formação de 1O2 marcado [18(1O2) ] na reação de LA18O18OH com os três oxidantes, revelando que os átomos de oxigênio do 1O2 são derivados do hidroperóxido. Em conjunto, as evidências obtidas levam à conclusão de que os LOOH podem servir como fontes potenciais de 1O2 em sistemas biológicos em situações onde haja a coexistência de LOOH e metais, peroxinitrito ou ácido hipocloroso. / Evidences point to the involvement of lipid peroxidation in several diseases. Lipid hydroperoxides (LOOH) are the primary products of lipid peroxidation and their decomposition generates more reactive and toxic compounds, such as peroxyl radicals. These radicals play an important role in the propagation of lipid peroxidation and may also generate singlet molecular oxygen (1O2) by the combination of two peroxyl radicals. In this study we have investigated the possibility of LOOH, in particular linoleic acid hydroperoxide (LAOOH), to be a source of 1O2 in the presence of biologically relevant oxidants such as, metal ions, peroxynitrite or hypochlorous acid. The formation of 1O2 was clearly demonstrated in the reaction of LAOOH with all the three tested oxidants by detecting: (i) the dimol light emission in the red spectral region (λ>570 nm), (ii) the monomol light emission in the near-infrared region (λ=1270 nm), (iii) the infrared light emission spectrum, and (iv) the enhancing effect of deuterium oxide and the quenching effect of azide on light emission. Furthermore, the mechanism was studied using LAOOH labeled with 18-oxygen isotope (LA18O18OH) and specific 1O2 chemical traps in combination with HPLC coupled to mass spectrometry detection. The results have showed the formation of 18-oxygen labeled 1O2 [18(1O2) ] in the reaction of LA18O18OH with the three oxidants, indicating that oxygen atoms in 1O2 are derived from the hydroperoxide. Altogether, the obtained evidences lead to the conclusion that LOOH may serve as a potential source of 1O2 in biological systems, in situations where LOOH can interact with metals, peroxynitrite or hypochlorous acid.

The scheelite type tungstates MWO4 have been studied for a long time due to their optical properties. The main property is the luminescence, both intrinsic and extrinsic (when doped with trivalent lanthanide ions, Ln3+). Another group of scheelite- typed are the double tungstates, ALn(WO4)2. The main feature of these tungstates is a structural disorder involving a random distribution of the ions A (alkali metals) and Ln in the crystal lattice that may influence the luminescence of the material. In literature there are several models to explain both intrinsic and extrinsic luminescence, as recombination of self-trapped excitons, MO and/or WO3 vacancies, stoichiometry deviation, other phases, oxygen at interstitial site, oxygen vacancies and M ion vacancies. As the main technology applications associated with these tungstates are such optics fiber, solid state lasers, scintillators in detectors and recently as white LEDs, it is necessary to better understand and possibly solve or dominate the many physical problems that surround them. Then, using computer simulation based on a model in which the ions are treated as charged spheres interacting through interaction potentials which aim to minimize the lattice energy, tungstates have their perfect and defective crystal lattices simulated to try to elucidate the defect mechanism that dominates and/or contributes for luminescence and its consequences. Using static computer simulation we have as main results: a) 21 different tungstates were modeled using a single set of potential parameters taking into account the covalency of the (WO4)2- group. This covalent interaction affects the behavior of defects, where (WO4)2- groups can be directly connected by an oxygen ion at an interstitial site; b) the charge compensation for extrinsic defects is via interstitial oxygen. When codoped, the codopant ionic radius directly influences the solution energy; c) the simulated energy levels for SrWO4:Eu3+ were compared with recent experimental studies and are in agreement, pointing two different symmetries to the Eu site and d) simulation of holes and electrons in these tungstates reveals that n-type conductivity is expected. / Os tungstatos tipo scheelita MWO4 vêm sendo estudados há bastante tempo devido às suas propriedades ópticas. A principal é a luminescência, tanto intrínseca quanto extrínseca (quando dopados com íons lantanídeos trivalentes, Ln3+). Outro grupo de tungstatos tipo scheelita são os duplos, ALn(WO4)2. A principal característica deste tungstatos é uma desordem estrutural, envolvendo uma distribuição aleatória dos íons A (metais alcalinos) e Ln na rede que pode influenciar a luminescência deste material. Na literatura há diversos modelos para explicar tanto a luminescência intrínseca quanto a extrínseca, como recombinação de éxcitons auto-armadilhados, vacâncias de MO e/ou WO3, desvio de estequiometria, outras fases, oxigênio em um sítio intersticial e vacâncias de oxigênio e vacâncias do íon M. Como as principais aplicações tecnológicas associadas a estes tungstatos, são como fibras ópticas, lasers do estado sólido, cintiladores em detectores e recentemente como LEDs brancos, faz-se necessário entender melhor e se possível solucionar ou dominar os diversos problemas físicos que os cercam. Então, usando simulação computacional baseada em um modelo em que os íons são considerados como esferas carregadas interagindo entre si através de potenciais de interação que visam minimizar a energia da rede, os tungstatos têm suas redes cristalinas perfeitas e defeituosas simuladas para procurar elucidar o mecanismo de defeito que domina(m) e/ou contribui(em) para a luminescência e quais suas consequências. Usando a simulação computacional estática temos como principais resultados: a) 21 tungstatos diferentes foram modelados usando um único conjunto de parâmetros dos potenciais levando em conta a covalência do grupo (WO4)2-. Esta interação covalente afeta o comportamento dos defeitos, onde grupos de (WO4)2- podem ser diretamente ligados por um íon de oxigênio em um sítio intersticial; b) a compensação de cargas para defeitos extrínsecos é via oxigênio intersticial. Quando codopados, o raio iônico do codopante influencia diretamente na energia de solução; c) os níveis de energia simulados para o SrWO4:Eu3+ e comparados com trabalhos experimentais recentes estão em acordo, apontando duas simetrias diferentes para o sítio de Eu e d) a simulação de buracos e elétrons nestes tungstatos revela que condutividade tipo n é esperada.

Lanthanide-containing systems have many applications, which extend from the biomedical field to optical images areas. Because of that, such systems have attracted the attention of several research groups around the world. It is indisputable that theoretical tools can provide useful information for the understanding of the phenomena that are not easily explained by using only experimental data. Moreover, the theoretical tools are useful for design new systems. Although several tools for the study of lanthanide complexes have been developed since the early 90 s, their use is still limited on account of these tools not being implemented into a userfriendly, free of charge computational package for the scientific community. In this context, the development of LUMPAC (LUMinescence PACkage) is inserted. With this new tool, we hope to enable experimental research groups to use theoretical tools on projects involving systems that contain lanthanide ions. In this dissertation, the methods implemented into LUMPAC are described in detail, given the user a good understanding of them. A short description on LUMPAC is introduced to provide an overview of the features that are implemented in the package. Furthermore, a detailed manual treating all the modulus of LUMPAC is available as an appendix. The LUMPAC project started in 2008. During its development, the program was applied in many different kinds of study involving lanthanide systems, as will be shown in a chapter of this dissertation. The network of collaboration among the Pople Laboratory with some research groups of prestigious universities allowed all these applications. This way, it is then possible to have an idea about some kinds of study in which the program can be applied. So far, LUMPAC is the only software that enables the study of luminescent properties of lanthanide-containing systems, being available free of charge at the following site: http://www.lumpac.pro.br. / Os sistemas contendo íons lantanídeos apresentam diversas aplicações, as quais se estendem desde a área biomédica até a de imagem ótica. Em decorrência disso, a busca por tais sistemas tem atraído a atenção dos mais diversos grupos de pesquisa em todo o mundo. É incontestável que as ferramentas teóricas podem fornecer informações úteis para o entendimento de fenômenos que não são explicados simplesmente com base em dados experimentais. Além disso, as ferramentas teóricas são úteis para o planejamento de novos sistemas. Apesar de diversas ferramentas para o estudo de compostos lantanídicos terem sido desenvolvidas desde o início da década de 90, o seu uso ainda é limitado devido ao fato dessas ferramentas não estarem implementadas em um pacote computacional de fácil uso e disponível gratuitamente para a comunidade científica. É nesse contexto em que o desenvolvimento do LUMPAC (LUMinescence PACkage) está inserido. Com o LUMPAC espera-se difundir o uso de tais métodos teóricos por grupos de pesquisa, sobretudo os experimentais, que concentram seus esforços em entender e projetar novos dispositivos luminescentes a base de lantanídeos. Nesta dissertação, as metodologias que estão implementadas no LUMPAC encontram-se apresentadas de maneira pormenorizada, conferindo ao usuário do software uma maior transparência com relação aos métodos. Uma descrição geral do LUMPAC é apresentada com a finalidade de fornecer uma ideia geral dos recursos que já estão implementados no pacote. Além do mais, um manual bastante detalhado tratando todos os módulos que compreendem o programa é disponibilizado como anexo. O projeto de desenvolvimento do LUMPAC teve início em 2008. Durante o processo de desenvolvimento do pacote, o programa encontrou uma vasta área de aplicação decorrente da rede de colaboração entre o laboratório Pople com alguns grupos de pesquisa de universidades renomadas do país. Através da apresentação dessas aplicações é possível ter uma ideia acerca dos diversos tipos de estudos em que o programa pode ser aplicado. Até o momento, o LUMPAC é o único software desenvolvido que permite o estudo de propriedades luminescentes de sistemas contendo íons lantanídeos, sendo disponibilizado gratuitamente no seguinte endereço eletrônico: http://www.lumpac.pro.br.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Eu3+:SiO2 PMMA hybrid nanocomposites were prepared by sol-gel process aiming to study its structure and luminescent properties. Thermal treatment and dopant concentration experimental variables were sequentially altered in order to evaluate their influences on the properties of the final material. At the start, the precursors (MPTS and MMA) were studied and the process of hybrid nanocomposites formation was analyzed by FTIR and TG techniques. As regards to thermal treatments, it was noticed that its execution at 100 and 200 °C for 3 hs don´t change significantly the basic structure of samples, behavior attested by the profile of FTIR spectra and by small variations of TG/DTG curves. There was, however, changes in silicon structures of samples (noticed at 29Si NMR spectra), besides great alterations in the sites occupied by Eu3+ ions, perceptible by photoluminescence spectroscopy. Luminescent behavior indicates a change in the symmetry of lanthanide sites caused by the temperatures imposed in thermal treatments. From the values calculated for a set of spectroscopic parameters, the symmetry change was attributed to the removal of water molecules coordinated to Eu3+ ions, which could coordinate to hybrid matrix groups and so interact stronger with it. The study of Eu3+ concentration influences showed that the higher this variable the broader some bands of FTIR spectra. TG analysis indicate an increase of sample´s residue percentage, assigned to Eu2O3 formation at high temperatures. In these samples, it was noticeable luminescence quenching caused by the increase of Eu3+ concentration, which wasn´t expected owing to the presence of silica network. It was supposed that clusters were formed when Eu3+ amount increases, decreasing Eu-host interaction and quenching the luminescence by energy transfer between Eu3+ ions. / Nanocompósitos híbridos Eu3+:SiO2 PMMA foram preparados pelo processo sol-gel com o objetivo de estudar suas estrutura e propriedades luminescentes. As variáveis experimentais tratamentos térmicos e concentração de dopante foram sequencialmente alteradas visando avaliar as influências exercidas por cada uma sobre as propriedades do material final. Inicialmente estudou-se os precursores (MPTS e MMA) e o processo de formação dos nanocompósitos híbridos foi avaliada por meio das técnicas de FTIR e TG. Quanto aos tratamentos térmicos, observou-se que a realização destes a 100 e 200 °C por 3 horas não alterou significativamente a estrutura básica das amostras, comportamento atestado pelo perfil dos espectros de FTIR e pelas pequenas variações das curvas TG/DTG. Houve, contudo, mudanças nas estruturas de silício presentes nos materiais (notadas nos espectros de RMN 29Si) além de grande alteração dos sítios ocupados pelos íons Eu3+, perceptível por espectroscopia de fotoluminescência. Pelo comportamento de emissão, inferiu-se a ocorrência de mudança da simetria dos sítios ocupados pelos íons lantanídeos causada pelas temperaturas empregadas nos tratamentos. A partir dos valores calculados para um conjunto de parâmetros espectroscópicos, atribuiu-se a mudança de simetria à remoção de moléculas de água coordenadas aos íons Eu3+, que passaram a se coordenar a grupos presentes na matriz híbrida e interagir mais fortemente com esta. O estudo da influência da concentração de íons Eu3+ mostrou que com o aumento deste valor há alargamento de algumas bandas nos espectros de FTIR. As análises por TG demonstraram aumento do percentual de resíduo das amostras, atribuído à formação de Eu2O3 a altas temperaturas. Nestas amostras, pôde-se observar efeitos de supressão de luminescência causados pelo aumento da concentração de íons Eu3+, o que não era esperado tendo em vista a presença da rede de sílica nas amostras. Supôs-se que com o aumento da concentração de íons Eu3+ houve a formação de clusters , os quais provocam a diminuição da interação Eu matriz e provocam efeitos de supressão de luminescência por meio da transferência de energia entre íons Eu3+.

Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / In this work a theoretical study was carried out to investigate the spectroscopic properties of trivalent europium complexes. The study was divided into two parts. The first one was the study of the luminescent efficiency of five complexes which had as ligands β-diketones and pyrazole. Pyrazole modifications were made promoting a gradual increase in the amount of fluorine atoms in the search for systems with greater luminescence. The second part was the study of structural elucidation and luminescent efficiency of two Eu3+ complexes, which showed as ligand the molecule of ibuprofen and methylbipyridine. The difference between the two systems was that in one complex the methyl group of bipyridine was in the meta position and in the other in the para position. Semiempirical methodologies such as the Sparkle models, the INDO/S-CIS method, the Judd-Ofelt theory and the energy transfer models proposed by Malta et al were used to certify this. The theories and models used to treat the spectroscopic properties of these systems are implemented in the LUMPAC - Luminescence Package, which was used in this study. In the first part, an evaluation of calculation models of the ground state geometry more suitable for the study and from comparisons with crystallographic structures the model that presented smaller error was the Sparkle/PM3. From the results obtained, it has been seen that the luminescence intensity of the Eu3+ complexes increases when the C-H bonds are replaced by C-F bonds, and more strongly when CF2 groups are added. Further extension in the length of the fluorinated chain greatly decreases the rate of nonradiative decay and increases the rate of radiative decay, thereby increasing the quantum efficiency of the complex. The results obtained were theoretically compared with the experimental results and showed good agreement. In the second part of the work, no evaluation of the geometry calculation model was performed, since it is a system that does not have certain crystallographic structures. Thus, the RM1 model was used to optimize the geometry, since it is a recent model that satisfactorily treats lanthanide systems. The results obtained did not show much difference, that is, the position of the methyl group in the meta or para position in the bipyridine linker does not cause considerable effect on the coordination polyhedron. However, they presented higher radiative decay rates than the rates of non-radiative decay and high quantum efficiency. Finally, the good agreement between the theoretical results and the experimental results is a strong indicatio / Neste trabalho foi realizado um estudo teórico para a investigação das propriedades espectroscópicas de complexos de európio trivalente. O estudo foi dividido em duas partes. Na primeira foi feito o estudo da eficiência luminescente de cinco complexos os quais tinham como ligantes β-dicetonas e pirazol, sendo que no pirazol foram realizadas modificações promovendo um aumento gradativo na quantidade de átomos de flúor na busca por sistemas com maior luminescência. Na segunda parte foi feito o estudo de elucidação estrutural e da eficiência luminescente de dois complexos de Eu3+, os quais apresentavam como ligante a molécula de ibuprofeno e a metilbipiridina. A diferença entre os dois sistemas era que em um complexo o grupo metil da bipiridina estava na posição meta e no outro na posição para. Para isto, foram utilizadas metodologias semiempíricas, tais como os modelos Sparkle, o método INDO/S-CIS, a teoria de Judd-Ofelt e os modelos transferência de energia propostos por Malta e colaboradores. As teorias e modelos utilizados para tratar das propriedades espectroscópicas destes sistemas, estão implementados no pacote computacional LUMPAC – Luminescence Package, o qual foi utilizado neste estudo. Na primeira parte, fez-se uma avaliação dos modelos de cálculo da geometria do estado fundamental mais adequada para o estudo e a partir de comparações com estruturas cristalográficas o modelo que apresentou menor erro foi o Sparkle/PM3. A partir dos resultados obtidos, foi visto que a intensidade de luminescência dos complexos de Eu3+ aumenta quando as ligações C-H são substituídas por ligações C-F, e mais fortemente quando grupos CF2 são adicionados. A extensão adicional no comprimento da cadeia fluorada diminui fortemente a taxa de decaimento não radiativo e aumenta a taxa de decaimento radiativo, aumentando dessa maneira a eficiência quântica do complexo. Os resultados obtidos teoricamente foram comparados com os resultados experimentais e apresentaram boa concordância. Na segunda parte do trabalho, não foi realizado avaliação de modelo de cálculo de geometria, por se tratar de sistemas que não apresentam estruturas cristalográficas determinadas. Assim, foi utilizado o modelo RM1 para otimização da geometria, por se tratar de um modelo recente que trata de maneira satisfatória sistemas lantanídicos. Os resultados obtidos não apresentaram muita diferença, ou seja, a posição do grupo metil na posição meta ou para no ligante bipiridina não causa efeito considerável sobre o poliedro de coordenação. No entanto, apresentaram taxas de decaimento radiativo maiores do que as taxas de decaimento não radiativo e elevada eficiência quântica. Por fim, a boa concordância entre os resultados teóricos e os resultados experimentais é um forte indício que as estruturas propostas correspondem aos sistemas sintetizados. / São Cristóvão, SE

Optical and structural properties of nanopowders of Y3Al5O12 (YAG), Y3-xEuxAl5O12 (YAG:Eu) and Y3-xCexAl5O12 (YAG:Ce) (x=1 and 2mol%) were studied in the present work. The samples were synthesized via the Proteico Sol-Gel Process. X-ray diffraction showed that YAG single phase could be obtained after calcinations of the xerogels at 950°C/3h or 1050°C/2h. The scanning electron microscopy confirmed that at 950°C/3h the powders are formed by rods with a diameter of about 68 nm and 0.7 ìm in length. For the samples produced at 1050°C/2h two types of morphology were found consisting of needles with a diameter around 44 nm and 0.72 ìm in length, and rounded particles with an average diameter of 130 nm. The Energy-dispersive X-ray spectroscopy confirmed the presence of the dopants and showed that in all nanopowders there were impurities inherited from coconut water. The XANES results confirmed that the dopant ion was incorporated in YAG:Eu nanopowders, as Eu3+ and in the YAG:Ce nanopowders, the dopant was incorporated predominantly as Ce4+ ions. The radioluminescence emission spectra of YAG:Eu and YAG:Ce nanopowders were composed by the typical transitions characteristics of the Eu3+ and Ce3+ ions in the visible region. . Only the YAG:Eu nanopowders showed photoluminescence emission and the reason is that in the case of the Ce-doped YAG most part of the dopant is in its tetravalent charge state that is not optically active.. Nevertheless, the lifetime of the luminescent of the Ce-doped nanopowders were possible to obtain using monochromatic pulsed X-rays and the characteristic lifetime constant is around 48 ns. / Neste trabalho foram estudadas as propriedades opticas e estruturais exibidas pelos nanopos de Y3Al5O12(YAG), Y3-xEuxAl5O12 (YAG:Eu) e Y3-xCexAl5O12(YAG:Ce), onde x=1 e 2mol%, sintetizados via o Processo Sol-Gel Proteico. A difratometria de raios X demonstrou que a fase unica YAG e formada nos pos apos calcinar os xerogeis precursores a 950 C/3h e 1050 C/2h. As analises por microscopia eletronica de varredura confirmaram que em 950 C/3h os pos sao formados por bastoes com diametro em torno de 68 nm e 0,7 Êm de comprimento, e em 1050 C/2h as amostras passam a apresentar dois tipos de morfologia constituida por agulhas com diametro em torno de 44 nm por 0,72 Êm de comprimento e particulas arredondadas com diametro em torno de 130 nm. A espectroscopia de raios X por dispersao de energia confirmou a presenca dos ions dopantes e demonstrou que em todos os nanopos ha impurezas herdadas da agua de coco. Os resultados de XANES confirmaram que o ion Eu3+ foi incorporado nos nanopos de YAG:Eu no estado de oxidacao trivalente e nos nanopos de YAG:Ce houve a incorporacao predominantemente de ions Ce4+. Medidas do espectro de emissao radioluminescente indicaram que nos nanopos de YAG:Eu e YAG:Ce aparecem as transicoes responsaveis pelas emissoes caracteristicas dos ions Eu3+ e Ce3+. Nas medidas de fotoluminescencia so foi possivel obter o espectro de emissao dos nanopos de YAG:Eu ja que na amostra dopada com Ce o estado de oxidacao predominante e o tetravalente. O tempo de vida da luminescente foi medida utilizando raios X monocromaticos e pulsado e, para os nanopos dopados com Ce, o tempo de vida caracteristico esta em torno de 48 ns.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The study describes the preparation, structural and optical characterization of Lithium Aluminate (LiAl5O8) pristine and doped with trivalent lanthanide ions (Ln3+ =Ce3+, Eu3+ or Tb3+). In this study, Lithium Aluminate pure and doped were produced via sol-gel route, using glucose anhydrous as polymer agent. Structural analysis was performed using X-rays di raction (XRD) and optical properties through photoluminescence spectroscopy. The X-ray di raction (XRD) patterns showed signi cant evidence of formation of the desired crystalline phase. Based on XRD patterns and using the Scherrer equation, it is estimated that all of the samples produced have a nanosize dimensions. The results revels stoichiometric variation of lithium and the incorporation of the dopant ion did not cause signi cant changes in the LiAl5O8. Photoluminescence measurement of (LiAl5O8) pristine and doped with Ce3+, Eu3+ or Tb3+, for samples with and without variation of lithium stoichiometry were performed. The Excitation and emission spectra of the LiAl5O8 pristine showed with wide and high intensity bands, all attributed to the Fe3+ ion. The presence of iron ions are attributed to its existence in precursor reagents. Excitation spectra of Ce3+, Eu3+ or Tb3+, have high intensity wide band and wavelengths of higher excitation intensity in the ultraviolet region (240-290 nm), all attributed the speci c intercon guration transitions of each dopant ion. Being for the ions Ce3+ and Tb3+ due to the transition 4f!5d, and for the ion Eu3+ due to the charge transfer between Oxygen and Europium. The emission spectra, exhibited high emission intensity in the blue colors when doped with Ce3+ ions, red when doped with Eu3+ ions and green with Tb3+ ions. Based on the emission spectra and chromaticity diagrams, it was possible to verify that the accomplishment of the stoichiometric variation of Lithium in uences quantitatively in the spectral emission, motivating a variation in the chromaticity coordinates. Therefore, it can conclude that the variation of the Lithium stoichiometry signi cantly changes the optical properties of the LiAl5O8 when doped Ce3+, Eu3+ or Tb3+. This is capable to emitting di erent color bands in the region of blue, red and green when exposed to ultraviolet radiation. / O presente estudo apresenta à sintetização, caracterização estrutural e óptica do Aluminato de Lítio (LiAl5O8) puro e dopado com íons lantanídeos trivalentes (Ln3+ = Ce3+, Eu3+ ou Tb3+). Os aluminatos de lítio puro e dopados foram produzidos através da rota de síntese via sol-gel, utilizando glicose anidra como agente polimerizador. A análise estrutural foi realizada por meio da difração de raios X (DRX), re namento Rietveld e óptica através da espectroscopia fotoluminescente. Os padrões de DRX evidenciaram de maneira signi cativa a formação da fase cristalina desejada, estando em conformidade com o padrão teórico mais aceito na literatura. Com base nos DRX e através da equação de Scherrer, estima-se que todas as amostras produzidas neste estudo apresentam-se com dimensões nanométricas. Mediante o re namento Rietveld, veri cou-se que o desvio estequiom étrico de lítio assim como à introdução do íon dopante não ocasionaram mudanças de grande relevância na formação estrutural do LiAl5O8. O estudo fotoluminescente do LiAl5O8 puro e dopado com Ce3+, Eu3+ ou Tb3+ para as amostras com e sem desvio de estequiometria de lítio foram realizados através dos espectros de excitação e emissão. Os espectros de excitação e emissão do LiAl5O8 puro apresentaram-se com bandas largas e de grande intensidade, todas atribuídas ao íon Fe3+. A presença do ferro é atribuída a sua existência nos reagentes precursores. Os espectros de excitação do Ce3+, Eu3+ ou Tb3+ se apresentam na forma de uma banda larga com alta intensidade e comprimentos de onda de maior intensidade de excitação na região do ultravioleta (240-290 nm), todas devidamente atribuídas as transições intercon guracionais especí cas de cada íon dopante, sendo para os íons Ce3+ e Tb3+ oriunda da transição 4f!5d, e para o íon Eu3+ devido à transferência de carga entre o oxigênio e o európio. Já os espectros de emissão, exibiram alta intensidade de emissão nas cores azul proveniente do Ce3+, vermelho devido a utilização do íon Eu3+ e verde oriundo do dopante Tb3+. Com base, nos espectros de emissão e pelos diagramas de cromaticidade, constatou-se que a realização do desvio estequiométrico de lítio in uência quantitativamente na formação espectral, motivando uma variação nas coordenadas de cromaticidade. Isto determina a mudança na cor de emissão do material, ou seja, a variação da estequiometria de lítio proporciona de maneira signi cativa mudanças nas propriedades ópticas do LiAl5O8 quando dopado. Portanto, obteve-se como resultado materiais com o mesmo padrão estrutural, capazes de emitir em diferentes faixas de cores na região do azul, vermelho e verde, quando expostos a radiação ultravioleta. / São Cristóvão, SE

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In this work, a study has been done about the procedures for evaluating the quality of image display devices (monitors) used in radio-anomaly, based on the analysis of the luminance characteristic curve versus the lowest just noticiable difference (JND), taking into account the time use of such equipment. The evaluated devices were of different of manufactures, models, series and had different resolutions. The evaluation of the quality of monitors exerts a strong influence on the image quality. For this evaluation of quality control, in addition to methods and instruments traditionally employed, an alternative method was used to measure luminance using electric and photometric quantities, which was validated by comparison with data obtained using a photometer, which is a standard meter of luminance. The quality control tests for evaluation of diffuse reflection, specular reflection, internal reflection or blurring, resolution, noise, luminance and contrast response and luminance uniformity were performed on devices with standard TG18 test images in DICOM GSDF format, with several shades of gray. These images are made available by the American Association of Physicists in Medicine (AAPM). The results were analyzed based on the limits established for primary and secondary monitors established in quality control protocols for radiodiagnostics, including one from the AAPM and others from Europe. In the analyzes, the illuminance of the environments in which the monitors were taken into account. The qualitative and quantitative results were correlated with the time of use of the display devices. The software used to view the test images were Radiant DICOM, Micro DICOM and Isyte Radiology. The results demonstrate the relevance of monitoring the use time of these devices, classified as primary (diagnostic use) and secondary (visualization only). It was verified among the monitored monitors, used in general radiology, that those with resolution between 2 and 5 megapixels can be classified as primary until a certain time of use; Among the analyzed devices with more than 50,000 hours of use, some demonstrate a behavior equivalent to that of secondary monitors. Monitoring the temporal evolution of the use of a device in radiodiagnosis is important so that errors in medical diagnosis are avoided. Not only are the higher resolution devices suitable for diagnostic reports but also those with lower resolution since their image display parameters comply with quality control recommendations. / Neste trabalho foi realizado um estudo sobre procedimentos de avalia¸c˜ao da qualidade de dispositivos de exibi¸c˜ao de imagem (monitores) utilizados em radiodiagn´ostico, a partir da an´alise da curva caracter´ıstica de luminˆancia versus a menor diferen¸ca detect´avel de contraste (JND), levando em conta o tempo de uso desses equipamentos. Os dispositivos avaliados foram de diferentes marcas de fabrica¸c˜ao, modelos, s´eries e possu´ıam resolu¸c˜oes distintas. A avalia¸c˜ao da qualidade de monitores exerce forte influˆencia na qualidade de imagem. Para essa avalia¸c˜ao de controle de qualidade, al´em dos m´etodos e instrumentos tradicionalmente empregados, foi empregado um m´etodo alternativo para medi¸c˜ao de luminˆancia utilizando grandezas el´etricas e fotom´etricas, que foram validadas por compara¸c˜ao aos dados obtidos utilizando-se um fotˆometro, que ´e medidor padr˜ao de luminˆancia. Os testes de controle de qualidade para avalia¸c˜ao de reflex˜ao difusa, reflex ˜ao especular, reflex˜ao interna ou velamento, resolu¸c˜ao, ru´ıdo, resposta de luminˆancia e contraste e uniformidade de luminˆancia foram realizados nos dispositivos com imagens padr˜ao teste TG18 em formato DICOM GSDF, com v´arios tons de cinza. Essas imagens s˜ao disponibilizadas pela Associa¸c˜ao Americana dos F´ısicos em Medicina (AAPM). Os resultados foram analisados com base nos limites estabelecidos para monitores prim´arios e secund´arios estabelecidos em protocolos de controle de qualidade para radiodiagn´ostico, incluindo um da AAPM e outros da Europa. Nas an´alises, levou-se em considera¸c˜ao a ilumin ˆancia dos ambientes em que se encontravam os monitores. Os resultados qualitativos e quantitativos foram correlacionados ao tempo de uso dos dispositivos de exibi¸c˜ao. Os softwares utilizados para visualiza¸c˜ao das imagens testes foram o Radiant DICOM, Micro DICOM e o Isyte Radio-logy. Os resultados demonstram a relevˆancia do acompanhamento do tempo de uso desses dispositivos, que podem ser classificados como prim´arios (uso em diagn´ostico) e secund´arios (visualiza¸c˜ao apenas). Foi verificado entre os monitores aferidos, utilizados em radiologia geral, que aqueles com resolu¸c˜ao entre 2 e 5 megapixels podem ser classificados como prim´arios at´e certo tempo de uso; entre os dispositivos analisados com mais de 50.000 horas de uso, alguns demonstram um comportamento equivalente ao de monitores secund´arios. O acompanhamento da evolu¸c˜ao temporal do uso de um dispositivo no radiodiagn´ostico ´e importante, para que se evite erros no diagn´ostico m´edico. N˜ao s´o os dispositivos de maior resolu¸c˜ao s˜ao adequados para laudos em radiodiagn ´ostico, mas tamb´em aqueles com menor resolu¸c˜ao, desde que seus parˆametros de exibi¸c˜ao de imagem estejam de acordo com as recomenda¸c˜oes de controle de qualidade

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No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Marcel Silva Passos.pdf: 18087958 bytes, checksum: 7ce5b597a99561e6c73f24a81086a760 (MD5) Previous issue date: 2016-04-15 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The Solimões River, at the confluence zone with the Purus River (Western Amazonia) features 3 levels of Pleistocene-Holocenos river terraces, informally called Superior (TS), Intermediário (TI) and Inferior (TInf), defined in this study based in remote sensing data, sedimentology, stratigraphy and geochronology. In general, the terraces display symmetrical distribution, form parallel tracks to the river and extend for tens of kilometers. Located between the elevations 15-75 m, display aged 750-204,000 years BP and internally consist of interbedded sand and mud layers (silt and clay) forming pairs of Stratification Heterolytic Leaning (EHI). The TS (55,000 to 204,596 years BP) is characterized by raised ridges and depressions, showing dendritic drainage patterns to subdendritic and traces of old lines of lateral accretion. The terraces TI (28,400 to 37,240 years BP) and TInf (750-9315 years BP) are part of the active floodplain of the river, subject to seasonal flooding. TI provides relief plan with gentle undulations, displaying rows of lateral accretion and dozens of lakes with elongated shapes, rounded and curved, while the TInf is the closest unit to the main channels, making the marginal bars and islands, stands out for most density lines accretion and lakes. The symmetry of the levels of the terraces of the Solimões River, as well as the features of paleochannels and the presence of EHI, show your past meandering fluvial style that prevailed in the Late Pleistocene, leading to the conclusion that the migrated channel for tens of kilometers. However, recent data show that this river has a high degree of stability, defined primarily based on the channel low migration rate (around 0.32% / year), and by the presence of islands and marginal bars and muddy fitoestabilizadas that define the current anastomosing-anabranching style. The change of fluvial style in the Pleistocene-Holocene boundary can be mainly related to climatic variations, tectonics and glaciostatic. The rise in the sea to the current level, between 18,000 and 6,000 and years BP, blocked the mouth of Solimões-Amazonas river system, causing a decrease in slope and greater input of fine sediments, which in combination with the increased humidity (which allowed phytostabilization the islands and margins) made this system more stable and allowed the installation of the current anastomosing-anabranching style. The predominance of this style can be extended to the east, to the confluence region with the Madeira River. / O Rio Solimões, na zona de confluência com o Rio Purus (Amazônia Ocidental), apresenta 3 níveis de terraços fluviais pleistocenos-holocenos, denominados informalmente de Superior (TS), Intermediário (TI) e Inferior (TInf), definidos neste estudo com base em dados de sensores remotos, sedimentológicos, estratigráficos e geocronológicos. Em geral, os terraços exibem distribuição simétrica, formam faixas paralelas ao rio e se estendem por dezenas de quilômetros. Localizam entre as cotas de 15 a 75 m, exibem idades entre 750 a 204.000 anos AP e, internamente, são constituídos por intercalações de camadas de areia e lama (silte e argila), que formam os pares da Estratificação Heterolítica Inclinada (EHI). O TS (55.000 a 204.596 anos AP) é caracterizado pelo relevo de cristas e depressões, exibe padrões de drenagem dendrítico a subdendrítico e vestígios de antigas linhas de acreção lateral. Os terraços TI (28.400 a 37.240 anos AP) e TInf (750 a 9.315 anos AP) fazem parte da planície aluvial ativa deste rio, estando sujeitos às inundações sazonais. O TI apresenta relevo plano com suaves ondulações, exibindo linhas de acreção lateral e dezenas de lagos com formas alongadas, arredondadas e curvadas, enquanto o TInf é a unidade mais próxima aos canais principais, compondo as barras marginais e ilhas e, se destaca pela maior densidade de linhas de acreção e lagos. A simetria dos níveis dos terraços do Rio Solimões, bem como as feições de paleocanais e a presença da EHI, evidenciam o seu pretérito estilo fluvial meandrante que predominou no Pleistoceno Superior, permitindo inferir que o canal migrou por dezenas de quilômetros. Entretanto, os dados atuais mostram que este rio tem um elevado grau de estabilidade, definido principalmente com base na baixa taxa de migração dos canais (em torno de 0,32%/ano), bem como pela presença de ilhas e barras marginais lamosas e fitoestabilizadas que definem o atual estilo anastomosado-anabranching. A mudança do estilo fluvial no limite Pleistoceno-Holoceno pode ser relacionada principalmente as variações climáticas, tectônicas e glacioeustáticas. A subida do mar até o nível atual, entre 18.000 e 6.000 e anos AP, bloqueou a foz do sistema fluvial Solimões-Amazonas, provocando a diminuição da declividade e maior aporte de sedimentos finos, que em associação com o aumento da umidade (que permitiu a fitoestabilização das ilhas e margens) tornaram este sistema mais estável, e permitiu a instalação do atual estilo anastomosado-anabranching. A predominância deste estilo pode ser estendida a leste, até a região de confluência com o rio Madeira.

O método cerâmico é a rota de síntese mais utilizada na produção de materiais luminescentes no estado sólido dopados com íons terras raras. Porém, as altas temperaturas necessárias para a formação dos compostos somada ao longo tempo de síntese levantam questões sobre a viabilidade energética desse método. Nos dias atuais, há grande interesse em buscar alternativas mais sustentáveis que gastem menos energia, e produtos com performances cada vez melhores. Nesse cenário, foi proposta a síntese dos materiais com luminescência persistente em forno de micro-ondas doméstico, por se tratar de um equipamento relativamente barato, que gasta muito menos energia que um forno tubular convencional, e tem um tempo de síntese muito menor. Os materiais SrS:Eu2+,TR3+ (TR = Ce, Nd, Sm, Dy, Er e Yb) foram produzidos pelo método de síntese no estado sólido assistida por micro-ondas, e para validação e comparação do método, os materiais SrS:TR (TR = Eu2+, Ce3+, Sm3+ e Yb2+/3+) foram preparados por ambos os métodos cerâmico e assistido por micro-ondas. Estudos de estrutura e morfologia dos materiais preparados foram realizados com medidas de DRX em pó e XANES na borda-LIII dos íons terras raras e na borda-K do enxofre. As propriedades luminescentes dos materiais foram investigadas com medidas de termoluminescência, luminância, espectroscopia UVVisível, espectroscopia UV-Vácuo e XEOL. Todos os materiais dopados com Eu2+ têm uma banda larga de emissão centrada em 620 nm atribuída à transição 4f65d1→4f7 com forte efeito nefelauxético. Além do Eu2+, foram observadas transições 5d→4f para o Ce3+ e o Yb2+. Estudos de luminescência persistente mostraram que a co-dopagem do SrS:Eu2+ com íons TR3+ aumentaram a duração do tempo de emissão de luz dos materiais após cessada a fonte de irradiação em mais de 400 %. Além disso, não se observou diferença na duração do fenômeno para os diferentes íons co-dopantes, mostrando que o mecanismo de luminescência persistes nesse material é governado pelo armadilhamento de elétrons em defeitos pontuais na matriz. Um novo fenômeno foi observado com a intensa luminescência persistente gerada após irradiação com raios X. Por fim, foram realizados testes de aplicação dos materiais com luminescência persistente em iluminação no estado sólido para geração de luz branca, mostrando que eles podem ser utilizados em LEDs persistentes. / Hitherto, the ceramic method is the most employed synthesis route on the production of solid-state luminescent materials doped with rare-earth ions. However, the high temperatures required for the compounds formation added up to the long synthesis time give rise to questions about the energetic viability of this method. Nowadays there is a great interest in finding more sustainable alternatives which demands less energy and provides products with better performances. Is this scenario, the synthesis of the persistent luminescence materials in a domestic microwave oven was proposed, because it is a relatively cheap equipment that spends much less energy than a conventional tubular furnace and has a shorter synthesis time. Thus, the materials SrS:Eu2+,TR3+ (TR = Ce, Nd, Sm, Dy, Er e Yb) were prepared via the microwaveassisted solid-state synthesis, and, for validation and comparison between methods, the materials SrS:TR (TR = Eu2+, Ce3+, Sm3+ and Yb2+/3+) were prepared via both the ceramic and microwave-assisted methods. Studies of structure and morphology of the prepared materials were undertaken with XRD and XANES at LIII-edge of rare-earth ions and K-edge of sulfur measurements. The luminescent properties of the materials were explored with thermoluminescence, luminance, UV-Vis spectroscopy, VUV spectroscopy and XEOL measurements. All the Eu2+-doped materials have a large emission band centered at 620 nm assigned to the 4f65d1→4f7 transition with strong nephelauxetic effect. Besides Eu2+, 5d→4f transitions were observed for Ce3+ and Yb2+ as well. Persistent luminescence studies showed that co-doping SrS:Eu2+ with TR3+ have improved the light emission timespan in over 400 % after removing the irradiation source. Moreover, no difference was detected on the emission timespan for the different co-dopant ions, showing that the persistent luminescence mechanism for this material is governed by electron trapping on the matrix point defects. A new phenomenon with high-intensity persistent luminescence was observed in these materials after irradiation with X-ray. At last, tests of application of the persistent luminescent materials with solid-state white-lighting were made, showing that they can be used in persistent LEDs.