Este trabalho consiste na caracterização ótica de monocristais de LiNbO3: Er+3, visando a possibilidade deste sistema ser meio ativo para laser. Os resultados obtidos para absorção e emissão foram satisfatórios, sendo bastante compatíveis com os do modelo teórico adotado. O tempo de vida de luminescência das transições 4S3/2 - 4I15/2 e 4F9/2 - 4I15/2 foi medido, à temperatura ambiente e de nitrogênio líquido, mostrando que elas são possíveis candidatas a transições laser. Também foi feito um estudo sobre o comportamento das concentrações das impurezas indesejáveis OH- e Fe2+, através de tratamento térmico. O controle dessas concentrações foi feito através das técnicas de RPE e absorção ótica e os resultados mostraram que é perfeitamente possível eliminar tais impurezas de uma forma totalmente controlada. / This work consists in the optical characterization of LiNbO3:Er3+ single crystals, aiming to verify the possibility of this system being an active media for laser. The absorption and emission results were satisfactory, being compatible enough with the theoretical model adopted. The luminescence lifetime of the 4S3/2 - 4I15/2 e 4F9/2 - 4I15/2 transitions was measured at the ambient and liquid nitrogen temperature, showing that they are possible candidates for laser transitions. The behavior of the undesirable OH- and Fe2+ impurities was also studied through thermal treatment. The control of these concentrations was done using the EPR and optical absorption techniques and the results showed it is possible to eliminate such impurities in a totally controlled way.

Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Materials that present persistent luminescence have attracted a lot of attention due to their great potential in practical applications such as traffic signs, emergency signs, safety clothes, luminescent ceramics pigments and recently biological applications. More than two decades the calcium alumina (CaAl2O4 - CA) doped with Eu2 + and co-dopado with different ions has been studied for presenting a persistent luminescence greater than 10h. For this, several methods of synthesis and sintering have been applied. In this work were produced CA ceramics doped with me in different concentrations and co-dopadas with rare earths. The powders were produced by the method of polymeric precursors and ceramics sintered by a new method that uses a CO2 laser as the main source of heating. For the production and characterization of the samples, differential thermal analysis techniques, thermogravimetry, X-ray Difratometria, Raman spectroscopy, scanning electron microscopy, photoluminescence, optical transmittance and X-ray absorption were used. The laser sintered ceramics showed good homogeneity between the center and the edege, low porosity and transmittance from 45 to 70% in the range 400 to 900 nm. Through the results of Ramam spectroscopy and X-ray diffraction, the presence of a single crystalline phase was confirmed, indexed as a monoclinic P121 space group, which is indispensable to obtain persistent luminescence in the studied system. Through the photoluminescence spectrum it was observed that all samples presented emission at 440 nm characteristic of the transition 4f65d1-4f7 of the Eu in the studied matrix. The low temperature photoluminescence analyses suggest the occupation of Eu2 + in only two of the three possible sites, this fact may be related to the laser sintering process to be extremely fast. Through the spectrum of XANES was confirmed the presence of both the Eu2 + and the Eu3 + in all samples and that the amount of Eu3 + is higher. However, the ceramics presented a good persistent luminescence, with visible emission to the naked eye for several hours, being the sample doped with Nd that showed greater persistence. / Materiais que apresentam luminescência persistente têm atraído muita atenção devido ao seu grande potencial em aplicações práticas, como por exemplo, sinais de tráfego, sinais de emergência, roupas de segurança, pigmentos cerâmicos luminescentes, e recentemente aplicações biológicas. A mais de duas décadas o aluminato de cálcio (CaAl2O4 - CA) dopado com Eu2+ e co-dopado com diferentes íons tem sido estudado por apresentar uma luminescência persistente superior a 10h. Para isso, diversos métodos de síntese e sinterização vêm sendo aplicados. Neste trabalho foram produzidas cerâmicas de CA dopadas com Eu em diferentes concentrações e co-dopadas com terras raras. Os pós foram produzidos pelo método dos precursores poliméricos e as cerâmicas sinterizadas por um novo método que utiliza um laser de CO2 como principal fonte de aquecimento. Para a produção e caracterização das amostras, foram utilizadas as técnicas de Análise térmica diferencial, Termogravimetria, Difratometria de raios X, Espectroscopia Raman, Microscopia eletrônica de varredura, Fotoluminescência, Transmitância óptica e Absorção de raios X. As cerâmicas sinterizadas a laser apresentaram boa homogeneidade entre o centro e a borda, baixa porosidade e transmitância de 45 a 70% na faixe de 400 a 900 nm. Por meio dos resultados de espectroscopia Ramam e difração de raios X foi confirmada a presença de fase cristalina única, indexada como monoclínica grupo espacial P121, a qual é indispensável para se obter luminescência persistente no sistema estudado. Por meio dos espectros de fotoluminescência foi observado que todas as amostras apresentaram emissão em 440 nm característica da transição 4f65d1-4f7 do Eu na matriz estudada. As análises de fotoluminescência a baixa temperatura sugerem a ocupação do Eu2+ em apenas dois dos três sítios possíveis, este fato pode estar relacionado ao processo de sinterização a laser ser extremamente rápido. Por meio dos espectros de XANES foi confirmado a presença de ambos o Eu2+ e o Eu3+ em todas as amostras e que a quantidade de Eu3+ é superior. No entanto, as cerâmicas apresentaram uma boa luminescência persistente, com emissão visível a olho nu por várias horas, sendo a amostra dopada com Nd a que apresentou maior persistência. / São Cristóvão, SE

Submitted by Rafael Santana (rafael.silvasantana@ufpe.br) on 2018-01-31T19:19:16Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Aline Dantas de Oliveira.pdf: 7187935 bytes, checksum: 2f865a50020bf3264c45bd86c0acd251 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-31T19:19:16Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Aline Dantas de Oliveira.pdf: 7187935 bytes, checksum: 2f865a50020bf3264c45bd86c0acd251 (MD5) Previous issue date: 2016-02-26 / CAPES, CNPQ, INCT / A luminescência de sólidos é uma área da ciência amplamente investigada no meio científico. Isso porque, os materiais que exibem essa propriedade possuem uma gama de aplicações que contempla desde o desenvolvimento de dispositivos ótico-eletrônicos até o uso em biotecnologia. Nesse sentido, a proposta do presente estudo foi investigar o comportamento morfológico, estrutural e fotofísico dos polímeros de coordenação (PC) [Pb(BDC)]n e Eu2(BDC)3(H2O)4, bem como de uma nova série de PC heterometálicos (HPCS) do tipo Pb1xEux – BDC (x = 0,05, 0,10, 0,25 e 0,50) BDC = 1,4-benzenodicarboxílico. O PC [Pb(BDC)]n apresentou fosforescência à temperatura ambiente. Os polímeros de coordenação heterometálicos desenvolvidos neste trabalho exibiram mudança de estrutura cristalina frente à inserção de íons európio. Para x <0,25 os íons Eu3+substituem os Pb2+ na estrutura, assim os HCPs Pb0,95Eu0,05 – BDC e Pb0,90Eu0,10 – BDC são isoestruturais a rede cristalina [Pb(BDC)]n. Por outro lado, o HPC Pb0,50Eu0,50 – BDC é isoestrutural ao PC Eu2(BDC)3(H2O)4. Em particular, o composto Pb0,75Eu0,25 – BDC apresentou tanto a fase do PC [Pb(BDC)]n quanto do Eu2(BDC)3(H2O)4). Essas fases no HCP Pb0,75Eu0,25 – BDC foram identificadas através de espectroscopia resolvida no tempo e por excitação seletiva utilizando uma metodologia diferenciada. De modo geral, todos os materiais sintetizados apresentaram rendimento quântico significativo, sendo que o HCP Pb0,75Eu0,25 – BDC exibiu o maior valor, 69 ± 7% (λ = 315 nm). Um estudo do efeito da temperatura foi realizado para o composto Eu2(BDC)3(H2O)4, e os dados mostraram que a sensibilidade térmica pode ser acompanhada no espectro de emissão através do deslocamento da transição 5D0→7F0, assim como pela mudança no perfil espectral da transição 5D0→7F2. Esses resultados sugerem que o PC Eu2(BDC)3(H2O)4 é um material promissor para aplicações em sensores de temperatura. / The luminescence of solids is an area of science widely investigated in the scientific community. This is because the materials that exhibit this property have a range of applications, including since the development of optical-electronic devices until use in biotechnology. Herein, the present work aims to investigate the morphological, structural and photophysical behavior of coordination polymers (PC) [Pb(BDC)]n and Eu2(BDC)3(H2O)4, as well as a new series of heterometallic PC (HPCS) Pb1-xEux – BDC ((x = 0,05, 0,10, 0,25 e 0,50), BDC = 1,4-benzenedicarboxylic. The PC [Pb(BDC)]n exhibits phosphorescence at room temperature. The heterometallic coordination polymers developed in this work exhibited changes in crystalline structure across the insertion of europium ions. For x < 0,25 the Eu3+ ions replace the Pb2+ in the structure, so the Pb0,95Eu0,05 – BDC and Pb0,90Eu0,10 – BDC are isostructural crystalline network [Pb(BDC)]n. Moreover, the sample HPC Pb0,50Eu0,50 – BDC is isostructural to the PC Eu2(BDC)3(H2O)4. In particular, the compound Pb0,75Eu0,25 – BDC showed both the phase of PC[Pb(BDC)]n much of Eu2(BDC)3(H2O)4. These phases in HCP Pb0,75Eu0,25 – BDC were identified by time-resolved spectroscopy and the selective excitation using a different methodology. In general, all the synthesized material showed the mean quantum yield, and the HCP Pb0,75Eu0,25 – BDC exhibited the highest value, 69 ± 7% (λ = 315 nm). A study of the temperature effect was performed for Eu2(BDC)3(H2O)4 compound and the results showed that the thermal sensitivity can be monitored in the emission spectrum by shifting the transition 5D0 → 7F0, as well as by the change in spectral profile of the transition 5D0 → 7F2. These results suggest that PC Eu2(BDC)3(H2O)4 is a promising material for applications in temperature sensors.

Orientador: Celso Aparecido Bertran / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas. Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-27T07:22:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marques_CarlaSimoneTafuri_D.pdf: 16927683 bytes, checksum: b7e62e3886759d4afb629fa31db9ec66 (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Neste trabalho, realizou-se o estudo da cinética de formação de radicais produzidos no estado eletrônico excitado e o estudo da formação das partículas de fuligem, durante a combustão de misturas de C2H2/O2 e C2H2/O2/Ar produzidas em uma câmara fechada. Na metodologia utilizada, o processo de combustão é turbulento e ocorre na ausência do ar atmosférico. Desta forma, é possível obter uma correlação entre a pressão e composição da mistura que queima, e a formação e reação das espécies presentes na chama. A cinética de formação dos radicais excitados OH*, CHO*, CH* e C2*, principais emissores em chamas de hidrocarbonetos, foi estudada pela determinação de suas intensidades de emissão em função do tempo. A evolução das partículas de fuligem, durante a combustão das misturas ricas em acetileno, foi observada através do espalhamento e absorção da luz de um laser por essas partículas, em função do tempo. Realizou-se também a análise morfológica das partículas formadas por microscopia eletrônica de varredura. As medidas espectroscópicas de emissão dos radicais excitados foram associadas à simulação computacional da cinética de combustão, permitindo se estabelecer um mecanismo reacional para o processo de combustão turbulento da mistura de C2H2/O2 e identificando-se as principais rotas de reação para a formação dos radicais excitados: H + O2 = OH* + O CH + O = CHO* C2H + O2 = CH* + CO2 CH2 + C = C2* + H2 / Abstract: In this work, a kinetic study of radicals in the excited electronic state and a study of soot particles evolution from C2H2/O2 and C2H2/O2/Ar flames in a closed chamber was carry out. In the methodology used the combustion process is turbulent and occurs in the atmospheric air absence. Therefore, we can correlate mixture pressure and composition that burning to species formation and reactions in the flame. The formation kinetic of OH*, CHO*, CH* and C2* excited radicals, which are the main emitters in the hydrocarbon flames was studied by emission intensities as a function of time determination. The soot particle evolution from fuel-rich flames was observed through laser light scattering and absorption. The morphology analysis of these soot particles was executed by scanning electronic microscope. The spectroscopic measurements of emission of excited radicals was associated to computational simulation of combustion kinetics allowing to establish a mechanism of reactions to the turbulent combustion process of C2H2/O2 and to identify the predominant reactions for the formation of excited radicals: H + O2 = OH* + O CH + O = CHO* C2H + O2 = CH* + CO2 CH2 + C = C2* + H2 / Doutorado / Físico-Química / Doutora em Química

Orientadores : Vitor Baranauskas, Alfredo Carlos Peterlevitz / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-29T02:19:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tosin_MarceloCarvalho_D.pdf: 2129034 bytes, checksum: 39ff2fe9e6e37b45b74c5731f165aca3 (MD5) Previous issue date: 2001 / Doutorado

Orientadores: Jose Euclides Stipp Paterniani, Cristiano de Mello Gallep / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-15T12:44:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_SamuelRicardodos_M.pdf: 4212906 bytes, checksum: ecb5c9bc690bf3b7b2b146796b9c61a1 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: As bactérias do grupo coliformes têm sido amplamente empregadas no monitoramento da qualidade da água, com o uso da Escherichia coli como microrganismo indicador de contaminação fecal. Os métodos atuais de detecção apresentam no mínimo 18 h para obtenção de resultados e em outros processos, que incluem testes bioquímicos, podem chegar até 48 h para análise conclusiva. A importância de uma rápida detecção de coliformes e Escherichia coli aplicada à qualidade e segurança da água torna-se óbvia e necessária. O uso de medidas da luz, presente em seres vivos, surge como metodologia promissora aplicada ao monitoramento microbiológico das águas, podendo gerar resultados em tempo reduzido de análise. No presente trabalho avaliou-se o potencial da técnica biofotônica aplicada ao monitoramento de efluentes sanitários em seu parâmetro microbiológico, através da detecção de emissão ultrafraca de luz em testes envolvendo coliformes. A metodologia baseou-se no acompanhamento dos padrões de emissão de luz em câmara escura com o uso de efluente doméstico, antes e após tratamento, incubados em meio nutritivo. O controle foi efetuado com o uso de cepa de Escherichia coli (ATCC 25922), incubada em meio nutritivo, tendo seu crescimento monitorado por emissão de luz. Os resultados com cepa e efluente doméstico incubados em substrato cromogênico apresentaram melhores correlações entre crescimento de microrganismos e emissão de luz, em contraste com ensaios efetuados com meio EC e meio nutritivo a base de lactose e lauril triptose. Os dados demonstram que o monitoramento microbiológico pode ser efetuado através da técnica biofotônica, com a identificação da emissão de luz por microrganismos com pelo menos três horas de análise em substrato cromogênico e pelo menos doze horas em meio EC e Presença/Ausência (P/A). / Abstract: The coliform bacteria have been widely used in water quality monitoring, using Escherichia coli as indicator of faecal contamination. Current standard methods for of coliforms and Escherichia coli detection take 18-h minimum and the complete testing process, including confirmatory biochemical tests, may require at least 48 hours. The importance of rapid detection of coliforms and Escherichia coli, regarding to the quality and safety of water, is obvious and necessary. The spontaneous light emission of living systems emerge as a promising methodology that applied to microbiological in monitoring water can lead to shortterm analysis. The present study evaluated the potential of biophoton measurements applied to wastewater monitoring by using ultraweak light emission in coliform tests. The procedure is based on photon-counting measurements inside a dark-chamber, of wastewater samples, before and after treatment, inoculated in nutrient medium. Strain of Escherichia coli (ATCC 25922) was used in control tests by monitoring the light emission in nutrient medium. The results for strain and wastewater incubated in chromogenic substrate show better correlation between microbial growth and light emission, in contrast to experiments with EC Broth and Presence/Absence nutritive medium. The data show that microbiological monitoring can be done by photon-counting with at least three hours in chromogenic substrate and at least twelve hours with EC and Presence/Absence Broth. / Mestrado / Agua e Solo / Mestre em Engenharia Agrícola

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-10-31T12:48:00Z No. of bitstreams: 1 alexandrepeixotodocarmo.pdf: 500325 bytes, checksum: 6cf9edbc4c5f88b6812d23067e9d9a9c (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-12-15T12:59:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 alexandrepeixotodocarmo.pdf: 500325 bytes, checksum: 6cf9edbc4c5f88b6812d23067e9d9a9c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-15T12:59:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 alexandrepeixotodocarmo.pdf: 500325 bytes, checksum: 6cf9edbc4c5f88b6812d23067e9d9a9c (MD5) Previous issue date: 2007-11-30 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho realizaremos a caracterização óptica de matrizes vítreas, dopadas com íons terras-raras e nanopartículas de ouro, com diversas composições, mas mantendo como elemento principal o telúrio. Essas matrizes são conhecidas na literatura como vidros teluretos. Trataremos de dois conjuntos de amostras, no primeiro temos vidros teluretos com composições binária, ternária e quaternária dopadas com íons de itérbio (Yb3+); no segundo temos um vidro telureto com composição ternária dopado e co-dopado com íons de európio (Eu3+) e nanopartículas de ouro com variações no tempo de tratamento térmico. Um breve resumo histórico sobre todos os elementos terras-raras, e suas características comuns é apresentado, juntamente com informações mais aprofundadas sobre os elementos de interesse nesse trabalho, itérbio e európio. Também são discutidas algumas propriedades gerais dos vidros, e os efeitos da incidência da radiação eletromagnética sobre as nanopartículas de ouro. Discutem-se também as aplicações dos vidros teluretos e sua importância. As amostras foram caracterizadas com medidas de absorbância, luminescência e tempo de vida com o objetivo de investigarmos as variações que ocorrem para as diversas composições das matrizes no conjunto dopado com Yb3+. Obtém-se tempos de vida radiativos utilizando de forma simplificada a teoria de Judd-Ofelt e através de medidas experimentais. As mesmas medidas também são feitas com o conjunto dopado e co-dopado com Eu3+ e nanopartículas de ouro para obtermos as contribuições das nanopartículas e tempo de tratamentos térmico para as propriedades ópticas das amostras. A teoria de Judd – Ofelt é utilizada para calcular os tempos radiativos da transição do európio, obtidos a partir de espectros de luminescência. Esse método foi proposto inicialmente por Capobianco e outros [1]. A razão de utilizarmos o espectro de luminescência no lugar do habitual espectro de absorbância, é que poucas bandas de absorção são observadas com intensidade suficiente para a utilização da teoria. Verificamos a influência das nanopartículas nas propriedades ópticas do Európio. / In this work we will accomplish the optical characterization of host vitreous, doped with rare-earth ions and nanoparticles of gold, with several compositions, but maintaining as main element the tellurium. Those stencil they are known in the literature as tellurite glasses. We will treat of two groups of samples, in the first we have glasses teluretos with compositions binary, ternary and quaternary doped with ytterbium ions (Yb3+); in the second we have a tellurite glass with ternary composition doped and co-doped with europium ions (Eu3+) and nanopartículas of gold with variations in the time of thermal treatment. A brief summary on all the rare-earth elements, and its common characteristics are presented, and a more detailed presentation focused on Ytterbium and Europium. Also some general properties of glasses, and the effect of the incidence of the electromagnetic radiation on nanoparticles of gold are presented. The applications of tellurite glasses and its importance are also argued. The samples have been characterized by optical techniques such as absorbance, luminescence and lifetime with the objective to investigate the variations that occur for the diverse compositions of the matrices, doped with Yb3+. Radiative times were achieved by means of the simplified form the Judd-Ofelt theory and through experimental measurements. Similar characterization were also made with the doped and co-doped set with Eu3+ and nanoparticles of gold to get the contributions of nanoparticles and thermal time of treatments for the optical properties of the samples. The Judd - Ofelt theory was used to calculate the radiative times of the Eu3+ transitions, obtained from luminescence spectra. This method was initially proposed by Capobianco et al [1]. The reason to use luminescence lineshapes instead of the habitual absorbance spectrum, is that few absorption bands are observed, with sufficient intensity. We verified the influence of nanoparticles in the optical properties of the Europium ions.

O rio Xingu na região de Altamira (PA) destaca-se pela diversidade de sua dinâmica sedimentar e geomorfologia fluvial. Essa região é conhecida como a Volta Grande do rio Xingu devido ao seu curso fluvial atípico. Destaca-se ainda que esta diversidade fluvial passará por grandes modificações com a implantação do empreendimento hidroelétrico de Belo Monte. Análises granulométrica, de minerais pesados e de luminescência do quartzo e feldspato, combinadas com geomorfologia por sensoriamento remoto, foram utilizadas para avaliação da proveniência e dinâmica de transporte dos sedimentos da Volta Grande do rio Xingu. Em relação à morfologia fluvial e características dos sedimentos arenosos, a Volta Grande do rio Xingu pode ser dividida nos seguintes setores: 1. setor com fisiografia de canal afogado faminto, dominado por sedimentos lamosos e com acúmulo de sedimentos arenosos (areia média) somente nas porções marginais do canal, assembléia de minerais pesados caracterizada por andaluzita, estaurolita, turmalina e zircão; 2. setor de canal único encaixado, com complexo de barras em forma de delta, areias finas a muito finas, com assembléia de minerais pesados caracterizada por hornblenda, piroxênio, epidoto, turmalina e zircão, baixo teor de feldspato (média: IR=500) e sensibilidade da luminescência do quartzo moderada (médias: TL=175000 e A-LOE=20000); 3. setor com canais múltiplos e alta densidade de barras arenosas, com areias de granulação bimodal (muito fina a fina e grossa a muito grossa), assembléia de minerais pesados constituída por hornblenda, estaurolita, epidoto, turmalina e limonita, baixa quantidade de feldspato (média: IR=500) e quartzo com sensibilidade de luminescência moderada (médias: TL=180000 e A-LOE= 19000); 4. setor caracterizado pela confluência dos rios Xingu e Iriri, com predomínio de areias grossas, assembléia de minerais pesados constituída por hornblenda, granada, zircão e limonita, elevada quantidade de feldspatos (média: IR=1800) e quartzo com sensibilidade da luminescência relativamente baixa (média: TL=50000 e A-LOE=9000); 5. setor do rio Xingu a montante do rio Iriri, com predomínio de barras formadas por areia média a fina, assembléia de minerais pesados caracterizada por hornblenda, estaurolita, epidoto, turmalina, zircão e limonita, baixo teor de feldspato (média: IR=500) e quarzto com sensibilidade da iv luminescência elevada (média: TL=270000 e A-LOE=30000). A sensiblidade da luminescência do quartzo indica variação do grau de retrabalhamento das areias da Volta Grande do rio Xingu. Estas características indicam dinâmica fluvial distinta nos diferentes domínios morfológicos descritos, que propicia deposição de fácies distintas e variação do tempo de estocagem e retrabalhamento de sedimentos. Isto indica que a fisiografia do rio Xingu relaciona-se ao transporte e deposição de modas granulométricas distintas. As areias grossas com menor grau de retrabalhamento são supridas pelo rio Iriri. Areias provenientes do rio Iriri tem dificuldade de se misturar com areias derivadas de setores à montante do rio Xingu. Isto pode causar interpretação equivocada das fontes e modo de transferência dos sedimentos da Volta Grande do rio Xingu. / The Xingu river in the region of Altamira (PA) stands out due to its diversity of sedimentary dynamics and atypical geomorphological features. This region is known as the Volta Grande do rio Xingu,. We also highlitghted that this fluvial diversity may suffer changes due to the building of dams for the Belo Monte hydroelectric achievement. Grain size, heavy minerals and quartz and feldspar luminescence analysis, combined with remote sensing geomorphological analysis, were used to interpret the mode of sediment transport and deposition throughout the Volta Grande do rio Xingu. The studied stretch of the Xingu river can be divided in the following sectors: 1. sector with drowned channel physiography, dominated by muddy sediments and with medium sand concentrated in the channel margins, heavy mineral assemblage characterized by andalusite, staurolite, tourmaline and zircon; 2. inlet single-channel with delta-shaped bars dominated by fine and very fine sands, heavy mineral assemblage characterized by hornblende, pyroxene, epidote, tourmaline and zircon, low feldspar content (mean: IR=500) and sands with quartz of moderate sensitivity (mean: TL=175000 and A-LOE=20000); 3. multi-channel sector with dense bars deposits and sands with bimodal grain size (fine to very fine and coarse to very coarse sands), with heavy mineral assemblage characterized by hornblende, staurolite, epidote, v tourmaline and limonite, low feldspar content (mean: IR=500) and quartz with moderate luminescence sensitivity (TL=180000 and A-LOE=19000); 4. the Iriri river\'s sector, with thicker sandy facies, heavy mineral assemblage characterized by hornblende, garnet, zircon and limonite, high feldspar content (mean: IR=1800) and quartz with low luminescence sensitivity (mean: TL=50000 and A-LOE=9000); 5. Xingu river upstream the Iriri river mouth comprises medium to fine sand facies, heavy mineral assemblage characterized by hornblende, staurolite, epidote, tourmaline, zircon and limonite, low feldspar content (mean: IR=500) and quartz with high luminescence sensitivity (mean: TL=270000 and A-LOE=30000). The fluvial morphology and characteristics of sands from these sectors indicate variation in fluvial dynamics and sediment provenance throughout the Volta Grande of the Xingu river. This gives origin to distinct facies deposition and degree of sediment recycling and storage. Thus, there is great relation between fluvial dynamics and Xingu river physiography, which dificult the mixing of coarse and finse sands determining the grain size and provenance of sands distributed throughout the lower Xingu river. This complex sedimentary dynamics should be considered in environmental impact studies dealing with changes in sedimentation.

Esta dissertação apresenta a síntese, a caracterização de pentafluorofenil-piridilporfirinas base livre e substituídas com complexos de rutênio. Foi feita a investigação de como a inserção de grupos pentafluorofenil (grupos retiradores de elétrons) interfere nas das propriedades eletroquímicas, espectroscópicas e fotofísicas das porfirinas. A partir da coordenação do complexo [Ru(bpy)2Cl]+ e do cluster trinuclear de rutênio [Ru3O(Ac)6(py)2]+ à porfirina M(4-N-Py)TFPPH2 foram construídas as díades modelo [M(4-N-Py)TFFPH2{Ru3O(Ac)6(py)2}]PF6 e [M(4-N-Py)TFFPH2{Ru(bpy)2Cl}] PF6, que foram caracterizadas pelas mesmas técnicas que as porfirinas. Também foram sintetizadas as tríades assimétricas cis- e trans-[B(4-N-Py)BFFPH2{Ru3O(Ac)6(py)2} {Ru(bpy)2Cl}](PF6)2, onde há a coordenação do complexo [Ru(bpy)2Cl]+ e do cluster trinuclear de rutênio [Ru3O(Ac)6(py)2]+ aos isômeros das porfirinas cis- e trans-B(4-N-Py)BFFPH2. Estas moléculas foram caracterizadas por análise de massa ESI MS e ESI MSMS e por espectroscopia UV-Vísivel. Pelos espectros UV-Vísivel pode-se notar que os espectros são apenas uma somatória do perfil espectral dos componentes, sugerindo ausên-cia de comunicação eletrônica. No entanto estudos eletroquímicos das díades [M(4-N-Py)TFFPH2{Ru3O(Ac)6(py)2}]PF6 e [M(4-N-Py)TFFPH2{Ru(bpy)2Cl}]PF6 indicam que esta comunicação existe, embora pequena, não é negligenciável. Os estudos por análise de massa ESI MS e ESI MSMS foram realizados com as porfirinas, com o complexos [Ru(bpy)2Cl]+, com o cluster trinuclear de rutênio [Ru3O(Ac)6(py)2]+, com as díades modelos [M(4-N-Py)TFFPH2 {Ru3O(Ac)6(py)2}]PF6 e [M(4-N-Py)TFFPH2{Ru(bpy)2Cl}]PF6 e com as tríades assimétricas cis- e trans-[B(4-N-Py)BFFPH2{Ru3O(Ac)6(py)2}{Ru(bpy)2Cl}](PF6)2. As estruturas dos compostos foram confirmados por ESI MS. Para as tríades cis- e trans-[B(4-N-Py)BFFPH2 {Ru3O(Ac)6(py)2}{Ru(bpy)2Cl}](PF6)2 os experimentos ESI MSMS permitiram verificar que a fragmentação dos compostos, levam às unidades monossubstituidas [B(4-N-Py)BFFPH2{Ru3O(Ac)6(py)2}]+ e [B(4-N-Py)BPFPH2{Ru(bpy)2Cl}]+ e os fragmentos substituintes [Ru(bpy)2Cl]+ e [Ru3O(Ac)6(py)2]+. Não foi possível verificar nenhuma diferença na fragmentação dos isômeros cis- e trans- das supermoléculas. Os ensaios de luminescência mostraram que a introdução de grupos modificadores [Ru(bpy)2Cl]+ e [Ru3O(Ac)6(py)2]+ suprimem a emissão da porfirina. Os dados fotofísicos preliminares mostram que as duas unidades ligadas às porfirinas M(4-N-Py)TFPPH2, cis- e trans- B(4-N-Py)BFPPH2 estão atuando como aceptor final de carga. / This work reports the synthesis and characterization of free base pentafluorophenylpyridilporphyrins as well as the synthesis and characterization of these compounds coordinated with ruthenium complexes. We have investigated how the insertion of pentafluorophenyl groups (electronwithdrawing groups) interferes with the eletrochemical, spectroscopic and photophysical properties of the compounds. The dyads models [M(4-N-Py)TFFPH2{Ru3O(Ac)6(py)2}]PF6 and [M(4-N-Py)TFFPH2{Ru(bpy)2Cl}] PF6 were constructed using the [Ru(bpy)2Cl]+ complex, the trinuclear ruthenium cluster [Ru3O(Ac)6(py)2]+, and the free base porphyrin M(4-N-Py)TFPPH2. These dyads were characterized by the same techniques used to characterize the isolated porphyrins. The assimetric triads cis- and trans-[B(4-N-Py)BFFPH2{Ru3O(Ac)6(py)2} {Ru(bpy)2Cl}](PF6)2 were also synthesized, through coordination of the [Ru(bpy)2Cl]+ complex with the [Ru3O(Ac)6(py)2]+ trinuclear ruthenium complex and the cis- and trans isomers of the B(4-N-Py)BFFPH2 porphyrin. These molecules were characterized by ESI MS and ESI MSMS mass analyses and UV-Visible spectroscopy. The UV-Visible spectra were a sum of the spectral profile of the isolated components, suggesting a lack of eletronic communication between the units. However, electrochemical studies of the [M(4-N-Py)TFFPH2{Ru3O(Ac)6(py)2}]PF6 and [M(4-N-Py)TFFPH2{Ru(bpy)2Cl}]PF6 dyads denoted this communication exists. So, despite being low, it must not be disregarded. ESI MS and ESI MSMS mass analyses of the porphyrins, the complex [Ru(bpy)2Cl]+, the trinuclear ruthenium cluster [Ru3O(Ac)6(py)2]+, the dyads model [M(4-N-Py)TFFPH2 {Ru3O(Ac)6(py)2}]PF6, and [M(4-N-Py)TFFPH2{Ru(bpy)2Cl}]PF6 and the assimetric triads cis- and trans-[B(4-N-Py)BFFPH2{Ru3O(Ac)6(py)2}{Ru(bpy)2Cl}](PF6)2 were carried out. The structures of the compounds were confirmed by ESI MS. The ESI MSMS experiments for the cis- and trans-[B(4-N-Py)BFFPH2{Ru3O(Ac)6(py)2} {Ru(bpy)2Cl}](PF6)2 triads allow us to verify that the fragmentation of the compounds results in the monosubstituted units [B(4-N-Py)BFFPH2{Ru3O(Ac)6(py)2}]+ and [B(4-N-Py)BPFPH2{Ru(bpy)2Cl}]+, and the substituents units [Ru(bpy)2Cl]+ and [Ru3O(Ac)6(py)2]+. No difference in the fragmentation of the cis- and trans-isomers of the supermolecules was detected. The luminescence experiments showed that the porphyrin emission is almost totally quenched because of the binding of the groups [Ru(bpy)2Cl]+ and [Ru3O(Ac)6(py)2]+. Photophysics results shows that these two units bounded to porhyrins M(4-N-Py)TFPPH2, cis- and trans- B(4-N-Py)BFPPH2 act as charge receptors.

A fibroína da seda (SF) é uma proteína estrutural encontrada nos casulos do Bombyx mori e que possui propriedades potencialmente aplicáveis em fotônica. Esta matriz biocompatível é um substrato interessante para diferentes íons ou moléculas; além disso, o seu índice de refração variável permite que fótons sejam guiados neste material, possibilitando seu uso como guias de ondas biocompatíveis e reabsorvíveis, que pode ser utilizado para fornecer energia ótica para diversas aplicações, por exemplo, terapia ou imagem dentro de tecidos vivos. A sua boa adequação em sistemas ópticos deve-se principalmente a propriedades como: ser mecanicamente robusta, apresentar superfícies muito lisas, altamente transparentes (> 95%) em toda a região visível do espectro e ser modelável. Além disto, há uma característica adicional: a viabilidade de funcionalização bioquímica, o que pode conferir uma maior versatilidade a estes dispositivos. Já os íons terras raras (TR) possuem um papel amplamente conhecido no ramo da fotônica; porém, não há nenhum estudo envolvendo a produção de luz em SF dopada com íons TR, e a combinação das propriedades mecânicas e óticas desta matriz com a multifuncionalidade destes íons pode ser uma forma de se produzir dispositivos fotônicos novos e distintos. Desta forma, o presente trabalho teve como objetivo estudar a estrutura da matriz de SF na presença de diferentes íons TR (Eu3+ e Tb3+), bem como a interação existente entre os aminoácidos que constitui a matriz e estes íons. Os resultados apresentados nesta dissertação mostraram as interações TR-SF e suportam os mecanismos de transferência de energia para excitação de diferentes íons TR nesta matriz, sendo importante para futuras aplicações em fotônica / Silk fibroin (SF) is a structural protein found in Bombyx mori cocoons and has properties that are potentially applicable in photonics. This biocompatible matrix is an interesting substrate for different ions or molecules. Furthermore, its variable refractive index allows for photons to be guided in this material enabling their use as biocompatible and resorbable waveguides, which can be used to provide optical energy for various applications, e. g., therapy or imaging into living tissue. Its suitability in optical systems is mainly due to its properties such as: being mechanically robust, presenting very smooth surfaces, highly transparent (> 95%) throughout the visible region of the spectrum and being moldable. In addition, there is an extra feature: the possibility of biochemical functionalization, which may confer greater versatility to these devices. On the other hand, rare earth ions (RE) play a widely known role in the field of photonics. However, there is no studies involving the production of light in doped SF with RE ions and the combination of the mechanical and optical properties of this matrix with the multifunctionality of these ions can be a way to produce new photonic devices. Thus, the aim of the present work was to study the SF matrix structure in the presence of different RE ions (Eu3+ and Tb3+) as well as the interaction between the amino acids from the matrix and these RE ions. The results presented in this manuscript have characterized the RE-SF interactions and supported the mechanisms of energy transfer for excitation of different RE ions in this matrix being important for future applications in photonics