Adaptive coatings are an important development in tribology. These coatings widen the range at which solid lubricants are useful in various environments. In this paper, coatings founded on molybdenum nitride are studied, with a focus on thermal cycling. These coatings were fabricated by unbalanced magnetron sputtering and characterized with techniques including x-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), Raman spectroscopy, energy dispersive x-ray spectroscopy (EDS), and pin-on-disk tribometer. The results of two sets of coatings are reported. The first set of coatings is a nanocomposite of Mo2N/MoS2/Me (Me = Ag, Au, Cu). The second is a complex multi-layer system of Mo2N/Ag and a diffusion barrier of TiN which has been etched, then filled and coated with a layer of MoS2. After heating, these compounds produced silver molybdates. The Mo2N/MoS2/Ag nanocomposite shows promise with a 0.02 coefficient of friction at room temperature, while the multi-layer system eventually equilibrated at approximately 0.6. At high temperatures, again the nanocomposite was better, producing a 0.25 frictional coefficient compared to a 0.3 from the multilayer system. These results provide insight into what is needed to achieve thermal cycling.

Magister Scientiae - MSc (Chemistry) / Drinking water with high concentrations of inorganic and organic contaminants can cause adverse health defects. Specifically methyl orange dye is an organic water contaminant that has been known (along with others like methyl blue etc.) to have an increase in our water systems over the past few years due to increasing demand in industrial processes. It is therefore of utmost importance to remediate organic contaminants and ultimately enable prevention. The contaminants can be removed by photocatalysis. Anatase TiO2 is known for its photocatalytic degradation of environmental pollutants and photoelectro-chemical conversion of solar energy. However its application is limited since it is a wide band gap semiconductor, (Eg = 3.2 eV). The following study deals with the enhancement of the photocatalytic properties of TiO2 for remediation of organic water contaminants. The study was carried out to produce the two nanocomposites AgFe-TiO2 and AgFe-TiO2-rGO photocatalyst which purpose is to be cheap and easy to apply, with improved (fast and effective) photocatalytic degradation of methyl orange. The main objective was to decrease the band gap and to introduce intra-band gap states to absorb visible light. Modification of the TiO2 with small bandgap semiconductor, graphene and Ag- Fe nanoalloy reduced the bandgap energy for visible light absorption and photocatalytic degradation of methyl orange dye. The two composites were synthesised using sonication and chemical synthesis methods. A photocatalytic study (degradation of methyl orange dye) was carried out using a system incorporating an UV lamp source to determine the degradation of methyl orange catalysed by the synthesised photocatalysts AgFe-TiO2-rGO and AgFe-TiO2 along with UV-vis Spectroscopy. Morphological studies were carried out using HRSEM and HRTEM which determined the spherical agglomerated nature of AgFe-TiO2 and the sheet-like nature of AgFe-TiO2-rGO containing spherical agglomerants but that also contained pockets formed by the sheets of the rGO. XRD served as confirmation of the phase of TiO2 in both composites to be anatase. Analysis confirmed the formation and elemental determination of both composites. It was observed that the Band gap of TiO2 degussa decreased from 2.94 eV to 2.77 eV in the composite AgFe-TiO2. The photocatalytic reactivity of AgFe- TiO2 was an improvement from TiO2 and AgFe-TiO2-rGO based on the photocatalytic study. Therefore concluding that AgFe-TiO2 was the best catalyst to convert the dye (Orange II) into free radicals and ultimately remove the contaminant from the water compared to AgFe-TiO2-rGO.

Este trabalho teve como objetivo estudar e caracterizar filmes de nanocompósitos de polipirrol dopado com índigo carmim e dodecilsulfato combinados com nanopartículas de ouro para aplicação como biossensores eletroquímicos de pesticida. Primeiramente sintetizou-se três filmes a 10 e 25 ºC por voltametria cíclica: polipirrol dopado com índigo carmim (PPi-IC), polipirrol dopado com índigo carmim contendo nanopartículas de ouro (PPi-IC-NPAu) e polipirrol dopado com índigo carmim e dodecilsulfato de sódio, contendo nanopartículas de ouro (PPi-IC-DS-NPAu). Nesses filmes foram realizadas caracterizações estruturais, morfológicas, ópticas e eletroquímicas, utilizando espectroscopia no infravermelho, espectroscopia Raman, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia UV-VIS-NIR e voltametria cíclica. Os filmes sintetizados a 10 ºC foram modificados com a enzima acetilcolinesterase (AChE), sendo posteriormente caracterizados por microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia Raman e voltametria cíclica. Os resultados obtidos mostraram que a interação da enzima com os filmes de polipirrol é dependente de sua composição. A presença de DS não favoreceu a sua imobilização, sendo assim, os filmes de PPi-IC e PPi-IC-NPAu foram os materiais mais adequados para a imobilização física da AChE, sendo capazes de detectar o pesticida metil paration (MP) através da porcentagem de pesticida inibido pela ação da AChE em relação ao cloreto de acetiltiocolina (ATCl). Essa detecção foi realizada por voltametria cíclica, onde a resposta do biossensor é medida a partir da diminuição da corrente produzida. Isso ocorre porque o MP se encontra em contato com a AChE e inibe a ação da mesma, impedindo a hidrólise da ATCl, o que faz diminuir a corrente, pois não há produção de tiocolina, que é produto da hidrólise e uma espécie eletroativa. Os filmes apresentaram sensibilidades (% de inibição por mmol L-1 de pesticida) de 1,9×106 (R2 0,976) e 2,7×106 (R2 0,964) e limites de detecção de 4,15 e 14,8 ng L-1, para PPi-IC-AChE e PPi-IC-NPAu-AChE respectivamente. / The goal of this work was to study and characterize nanocomposite films of gold nanoparticles with indigo carmine and dodecylsulfate doped polypyrrole for application as electrochemical biosensor for pesticide. Initially, three films were synthesized by cyclic voltammetry at 10 and 25 ºC: polypyrrole doped with indigo carmine (PPy-IC), polypyrrole doped with indigo carmine containing gold nanoparticles (PPy-IC-AuNP) and polypyrrole doped with indigo carmine and sodium dodecylsulfate containing gold nanoparticles (PPy-IC-DS-AuNP). These films were studied by structural, morphological, optical and electrochemical characterization, using infrared spectroscopy, Raman spectroscopy, scanning electron microscopy, UV-VIS-NIR spectroscopy and cyclic voltammetry. The films synthesized at 10 ºC were modified with acetylcholinesterase (AChE) enzyme; followed by characterization with scanning electron microscopy, Raman spectroscopy and cyclic voltammetry The results showed a preferential immobilization of the enzymes on films without DS, therefore, PPy-IC and PPy-IC-AuNP were the most suitable materials for the physical immobilization of AChE and for detection of methyl parathion (MP) pesticide through the percentage of pesticide inhibited by the action of AChE on acetylthiocholine chloride (ATCl). This detection was carried out by cyclic voltammetry, where the biosensor response is measured as a decrease of the produced current. The decrease in current occurs because MP reaches the AChE, inhibiting the action of the enzyme, avoiding the hydrolysis of ATCl, leading to the decrease of current as no thiocholine (an electroactive specie, product of the hydrolysis) is produced. The films presented sensitivities (inhibition percentage per mmol L-1) of 1.9×106 (R2 0.976) and 2.7×106 (R2 0.964) and detection limits of 4.15 and 14.8 ng L-1 for PPy-IC-AChE and PPy-IC-AuNP-AChE respectively.

Orientador: Prof. Dr. Daniel Zanetti de Florio / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Nanociências e Materiais Avançados, 2015. / O trabalho realizado mostra a influência do aumento da concentração de nanotubos de carbono sobre a propriedade de impedância, em um nanocompósito a base de policarbonato e nanotubos de paredes múltiplas. Neste trabalho, o polímero policarbonato (PC) foi misturado em diversas concentrações com nanotubos de carbono de paredes múltiplas (MWCNT) do tipo "não purificado" formando nanocompósitos. As amostras foram preparadas por dissolução do PC em clorofórmio, seguido pela adição de MWCNT e surfactante. As misturas foram dispersas em banho de ultrassom, o solvente foi extraído por evaporação, as amostras foram moídas, desumidificadas, extrudadas em plastômetro e preparadas para a caracterização. Foi realizada análise por meio de microscópia eletrônica de varredura, ensaios de tração e termogravimetria. Uma amostra foi exposta ao contato com álcool para verificar a possível sensibilidade a esta substância. Foi realizada medição da condutividade e da espectroscopia de impedância na faixa de frequência entre 1 MHz a 1 Hz, variando-se as tensões alternadas entre 10 mV e 500 mV. Entre os principais resultados observaram-se dois comportamentos possíveis que modelam os resultados de impedância. Em menores concentrações de MWCNT, as amostras podem ser representadas por um circuito composto por dois resistores (R1, R2) e um capacitor (CP), sendo que o conjunto R2 e CP (ligados entre si em paralelo) está ligado em série com R1. Para amostras com maiores concentrações de MWCNT, o circuito equivalente pode ser representado por apenas um resistor simples. Observa-se que com o incremento da concentração de MWCNT a resistência elétrica dos nanocompósitos é reduzida. Uma das amostras, após ser exposta ao etanol, apresentou um aumento no valor da impedância elétrica, o que se caracteriza como uma "resposta" elétrica à exposição química. / The work shows the influence of the concentration of carbon nanotubes on the impedance property in a nanocomposite based polycarbonate and multi-walled nanotubes. In this work, polycarbonate polymer (PC) was mixed at various concentrations with multi-walled carbon nanotubes (MWCNT) type "as grown" forming a nanocomposite. The samples were prepared by dissolving the PC in chloroform, followed by addition of MWCNT and surfactant. The mixtures were dispersed in an ultrasound bath, the solvent was removed by evaporation, the samples were ground, dried, extruded in plastometer and prepared for characterization. Analysis was performed using scanning electron microscopy, tensile and thermogravimetry tests. A sample was exposed to contact with alcohol to verify the possible sensitivity to this substance. Conductivity and Impedance spectroscopy measurements were conducted in the frequency range from 1 MHz to 1 Hz by varying alternating voltages between 10 mV and 500 mV. The main results were observed two possible behaviors that model the impedance results. At lower concentrations of MWCNT samples may be represented by a circuit composed of two resistors (R1, R2) and a capacitor (CP). The group R2 and CP, connected in parallel, is connected in series with R1. For samples with higher concentrations of MWCNT the equivalent circuit can be represented by just a single resistor. It is observed that with increasing concentration MWCNT the electrical resistance of the nanocomposite is reduced. One of the samples after being exposed to ethanol, showed an increase in the value of electrical impedance, which is characterized as an electrical "response" to the chemical exposure.

Recently, the increasing level of atmospheric CO₂ has been widely noticed due to its association with global warming, provoking a growth in environmental concerns toward the continued use of fossil fuels. To mitigate the concentration of atmospheric CO₂, various strategies have been implemented. Among options to turn waste CO₂ into useful fuels and chemicals, carbon capture and utilisation along with renewable hydrogen production as the source materials for methanol production is more preferable. In the 1960s, the highly active and economic Cu/ZnO/Al₂O₃ catalyst was developed for CO₂ hydrogenation reaction to methanol, since then, metal nanoparticles and nanocomposites have been extensively investigated and applied. Especially, bimetallic catalysts have emerged as an important class of catalysts due to their unique properties and superior catalytic performances compared to their monometallic counterparts. This thesis presents the evolution of the catalyst development for CO₂ hydrogenation to methanol: Firstly, we introduced the CuZn-based catalysts with Zn content increased in the bimetallic CuZn system via a heterojunction synthesis approach. Secondly, we increased the active CuZn sites via introducing ultra-thin layered double hydroxide as the catalyst precursor for methanol production from CO₂ and H₂. Thirdly, a new class of Rh-In bimetallic catalysts were studied, which shows high methanol yield and selectivity under thermodynamically unfavourable methanol synthesis conditions owing to the strong synergies of Rh-In bimetallic system. Fourthly, for the renewable methanol production from H₂ and CO₂, the hydrogen source must come from the green production routes. Therefore, an in-depth study of a nanocomposite system, CdS-carbon nanotubes-MoS₂, for photocatalytic hydrogen production from water has been demonstrated. Finally, the conclusion of this thesis is given and an outlook is presented for the future development in this research area.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nanocompósitos de poliamida 6 (PA6) e montmorilonita modificada com sal de amônio quaternário têm sido estudados, visando melhorar as propriedades térmicas e mecânicas. De fato os efeitos da nano-escala e da interação carga-matriz resultam em maior módulo de elasticidade e resistência à tração, porém a deformação é reduzida. Assim, nesse trabalho, optou-se por adicionar elastômeros, terpolímero de etileno-propileno-dieno (EPDM) e terpolímero de etileno-propileno-dieno modificado com anidrido maleico (EPDM-MA), ao sistema PA 6/argila organofílica para recuperar os valores de deformação. Foi utilizada montmorilonita modificada com cloreto de dimetildioctadecil amônio. A intercalação por fusão foi realizada em câmara interna de mistura. Além das propriedades mecânicas, térmicas e reológicas, foram investigadas as modificações na cristalinidade da fase PA-6 em função da adição da argila modificada, EPDM e EPDM-MA, detectando-se as variações no grau de cristalinidade e nas temperaturas de fusão e cristalização. Os difratogramas de raios-x revelaram ocorrência de intercalação/esfoliação e também modificação da forma cristalina da PA 6, indicando a formação do cristal gama / Nanocomposites of polyamide 6 and montmorillonite modified with alquil-ammonium salts have been studied, searching for the improvement of mechanical and thermal properties. In fact the effects of the nano-scale and the interaction matrix-filler result in larger module of elasticity and tensile strength. However, the elongation at break was greatly reduced. Therefore, in this work, it has been decided to add elastomers, ethylene-proplene-diene terpolymer (EPDM) and ethylene-proplene-diene terpolymer funcionalized with maleic anhydride (EPDM-MA), to the system PA6/organoclay, using modified montmorillonite with ditallowdimethylammonium chloride. The nanocomposites were prepared by melt intercalation technique in a mix internal chamber. Besides the mechanical, thermal and rheological properties, the modifications in the crystallinity of PA6 phase were investigated, being detected the variations in the degree of crystallinity and in the melt temperature and crystallization. The diffractograms of x-ray (XRD) revealed occurrence of intercalation/exfoliation as well as modification of the crystalline form of PA 6, indicating the formation of  crystals

Este trabalho teve como objetivo estudar e caracterizar filmes de nanocompósitos de polipirrol dopado com índigo carmim e dodecilsulfato combinados com nanopartículas de ouro para aplicação como biossensores eletroquímicos de pesticida. Primeiramente sintetizou-se três filmes a 10 e 25 ºC por voltametria cíclica: polipirrol dopado com índigo carmim (PPi-IC), polipirrol dopado com índigo carmim contendo nanopartículas de ouro (PPi-IC-NPAu) e polipirrol dopado com índigo carmim e dodecilsulfato de sódio, contendo nanopartículas de ouro (PPi-IC-DS-NPAu). Nesses filmes foram realizadas caracterizações estruturais, morfológicas, ópticas e eletroquímicas, utilizando espectroscopia no infravermelho, espectroscopia Raman, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia UV-VIS-NIR e voltametria cíclica. Os filmes sintetizados a 10 ºC foram modificados com a enzima acetilcolinesterase (AChE), sendo posteriormente caracterizados por microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia Raman e voltametria cíclica. Os resultados obtidos mostraram que a interação da enzima com os filmes de polipirrol é dependente de sua composição. A presença de DS não favoreceu a sua imobilização, sendo assim, os filmes de PPi-IC e PPi-IC-NPAu foram os materiais mais adequados para a imobilização física da AChE, sendo capazes de detectar o pesticida metil paration (MP) através da porcentagem de pesticida inibido pela ação da AChE em relação ao cloreto de acetiltiocolina (ATCl). Essa detecção foi realizada por voltametria cíclica, onde a resposta do biossensor é medida a partir da diminuição da corrente produzida. Isso ocorre porque o MP se encontra em contato com a AChE e inibe a ação da mesma, impedindo a hidrólise da ATCl, o que faz diminuir a corrente, pois não há produção de tiocolina, que é produto da hidrólise e uma espécie eletroativa. Os filmes apresentaram sensibilidades (% de inibição por mmol L-1 de pesticida) de 1,9×106 (R2 0,976) e 2,7×106 (R2 0,964) e limites de detecção de 4,15 e 14,8 ng L-1, para PPi-IC-AChE e PPi-IC-NPAu-AChE respectivamente. / The goal of this work was to study and characterize nanocomposite films of gold nanoparticles with indigo carmine and dodecylsulfate doped polypyrrole for application as electrochemical biosensor for pesticide. Initially, three films were synthesized by cyclic voltammetry at 10 and 25 ºC: polypyrrole doped with indigo carmine (PPy-IC), polypyrrole doped with indigo carmine containing gold nanoparticles (PPy-IC-AuNP) and polypyrrole doped with indigo carmine and sodium dodecylsulfate containing gold nanoparticles (PPy-IC-DS-AuNP). These films were studied by structural, morphological, optical and electrochemical characterization, using infrared spectroscopy, Raman spectroscopy, scanning electron microscopy, UV-VIS-NIR spectroscopy and cyclic voltammetry. The films synthesized at 10 ºC were modified with acetylcholinesterase (AChE) enzyme; followed by characterization with scanning electron microscopy, Raman spectroscopy and cyclic voltammetry The results showed a preferential immobilization of the enzymes on films without DS, therefore, PPy-IC and PPy-IC-AuNP were the most suitable materials for the physical immobilization of AChE and for detection of methyl parathion (MP) pesticide through the percentage of pesticide inhibited by the action of AChE on acetylthiocholine chloride (ATCl). This detection was carried out by cyclic voltammetry, where the biosensor response is measured as a decrease of the produced current. The decrease in current occurs because MP reaches the AChE, inhibiting the action of the enzyme, avoiding the hydrolysis of ATCl, leading to the decrease of current as no thiocholine (an electroactive specie, product of the hydrolysis) is produced. The films presented sensitivities (inhibition percentage per mmol L-1) of 1.9×106 (R2 0.976) and 2.7×106 (R2 0.964) and detection limits of 4.15 and 14.8 ng L-1 for PPy-IC-AChE and PPy-IC-AuNP-AChE respectively.

Neste trabalho de mestrado foram desenvolvidos nanobiocompósitos contendo quitosana (QS) e nanopartículas de prata (AgNPs) para aplicação em matrizes poliméricas com propriedades bactericidas. O trabalho foi conduzido em 4 etapas, sendo: i) a primeira referente ao estudo e escolha do melhor modo de estabilização dos colóides de prata em solução, sendo escolhido o modo de estabilização estérica com a quitosana (QS); ii) a segunda parte está relacionada com um estudo detalhado da interação entre a QS e as nanopartículas de prata (AgNPs) além da otimização da relação QS:AgNPs no nanocompósito para se obter maior ação bactericida; iii) foi também proposta uma rota de síntese na qual não se utiliza-se o Boro Hidreto de Sódio (NaBH4) como redutor, composto altamente reativo, sendo utilizados o citrato de sódio e QS conjuntamente como redutores; iv) inserção do nanocompósito QS:AgNPs em uma matriz de polivinil álcool (PVA). Foram utilizadas as técnicas de espectroscopia UV-vis e FT IR, DLS, Potencial Zeta, MET, DR-X, ensaios microbiológicos de MIC, OD595 e teste de halo de inibição, TGA, DSC e ensaios mecânicos. Concluímos que o uso da QS como agente estabilizante em comparação ao PVA é a mais indicada, devido ao maior número de grupos funcionais interagindo com as nanopartículas de prata. O poder de ação bactericida do nanocompósito QS:AgNPs pode ser aumentado numa certa relação entre ambos, a saber 4:1 em massa. A síntese utilizando citrato de sódio e QS como redutores mostrou a possibilidade da obtenção de nanopartículas de prata pequenas, com tamanho de 2 - 5 nm com estrutura esférica ou maiores. com tamanho de 300 nm, apresentando estruturas dendríticas, dependendo apenas do tempo de reação e concentração de citrato de sódio. A última etapa revelou a possibilidade da inserção do nanocompósito no polímero PVA sem perda significativa das características térmicas e mecânicas do polímero. / The work reported here was aimed at developing chitosan/AgNPs based nanobiocomposits for bactericidal applications. The studies were divided into four main steps, viz.,: i) optimization of the silver colloids stabilition process, in which the use of chitosan resulted in the best stability, ii) a detailed investigation on the interactions between chitosan and AgNPs, as well as the optimization of the chitosan :AgNPs ratio to promote the best bactericidal effect, iii) development of a new synthetic route without using NaBH4, in a search for an environmentally-friendly route, and iv) incorporation of the chitosan:AgNps nanobiocomposites in a PVA matrix for application as smart food packaging. The nanobiocomposites were characterizaed via UV-vis and FT IR spectroscopies, DLS, Zeta potential, TEM and DR-X. Biological essays had also been carried out, as well as tensilestress and thermo analyses (DSC and TGA). The best bactericidal effect was observed for a nanobiocompostie comprising chitosan:AgNPs at a ratio of 4:1 (wt/wt). The synthetic route employing sodium citrate as reducing agent resulted in AgNPs with average diameters of 2 5 nm, as well as bigger nanoparticles with diameters of ca. 300 nm, depending on the reaction time and citrate concentration. The incorporation of the chitosan:AgNPs composites in the PVA matrix resulted in the formation of a bactericidal composite with good mechanical and thermal properties, suitable for applications as smart food packing.

Neste presente trabalho foi realizado um estudo sobre copolímeros em bloco e seus nanocompósitos com diferentes estruturas morfológicas. Os polímeros estudados foram copolímeros de poliestireno-b-poli(etileno-co-butileno)-b-poliestireno (SEBS), sendo dois desses copolímeros com fração em massa de 30% de blocos de poliestireno (PS), e um deles modificado com anidrido maleico na fase de poli(etileno-co-butileno) (PEB). Os outros três copolímeros têm 13% de blocos de PS. A nanopartícula utilizada foi a argila montmorilonita organofílica Cloisite 20A. Os nanocompósitos foram preparados por dois métodos: i) mistura no estado fundido (extrusão); ii) solução. As microestruturas dos materiais resultantes foram caracterizadas pelas técnicas de espalhamento de raios X a baixo ângulo (SAXS) e difração de raios-X (DRX). As propriedades reológicas foram avaliadas em dois tipo de fluxo (cisalhamento e elongacional). Para avaliar as propriedades reológicas em fluxo de cisalhamento foram realizados ensaios de cisalhamento oscilatório em pequenas amplitudes (SAOS), cisalhamento oscilatório em grandes amplitudes (LAOS) e varredura de tempo (TS). Para avaliar as propriedades reológicas em fluxo elongacional foram realizados ensaios com geometria apropriada (SER), acoplada ao reômetro rotacional. Estes ensaios foram conduzindo em duas direções: paralela (longitudinal) e perpendicular (transversal) à direção do fluxo de extrusão. As análises de caracterização estrutural (DRX e SAXS) indicaram uma estrutura intercalada para os nanocompósitos SEBS/20A e esfoliada para as matrizes modificadas com anidrido maleico. A caracterização reológica dos copolímeros com 30% de blocos de PS em fluxo de cisalhamento mostrou que as morfologias dos nanocompósitos são estáveis com o tempo de cisalhamento, e permitiu confirmar as estruturas dos nanocompósitos. Para os copolímeros com 13% de blocos de PS foi possível identificar as temperaturas de transição ordem-ordem e ordem-desordem. Os resultados dos ensaios reológicos indicaram que ocorre alinhamento dos cilindros na direção dos fluxos de cisalhamento e elongacional. Também foram avaliadas as propriedades mecânicas, e os resultados mostraram que o comportamento mecânico é altamente influenciado pela estrutura morfológica e a incorporação de argila. / In this work block copolymers and their nanocomposites were studied. The polymers studied were copolymers of polystyrene-b-poly(ethylene-co-butylene)-b-polystyrene (SEBS), with two samples containing 30 wt% of PS blocks. The other three copolymers contained 13% of PS blocks. Two block copolymers are modified with maleic anhydride. The reinforcement used was the montmorillonite organoclay Cloisite 20A. The nanocomposites were prepared by two methods: i) melt blending (extrusion), with which a cylindrical hexagonal structure (anisotropic and isotropic) was obtained; ii) casting, with which a lamellar structure was obtained. The microstructures were characterized by the techniques of small angle X-ray scattering (SAXS) and X-ray diffraction (XRD). The rheological properties were evaluated in two different flows (shear and elongational). To evaluate the rheological properties in shear flow the samples were tested under small amplitude oscillatory shear (SAOS), large amplitude oscillatory shear (LAOS) and time sweep (TS). To evaluate the rheological properties in elongational flow, tests were carried out using an appropriate geometry (SER). The latter tests were conducted on samples aligned in two different directions: parallel (longitudinal) and perpendicular (transverse) to the flow direction of extrusion. The structural characterization analysis (XRD and SAXS) indicated an intercalated nanocomposite structure for SEBS/20A, and an exfoliated structure for the copolymers modified with maleic anhydride. The rheological characterization of the samples in shear flow showed that the morphologies of the nanocomposites are stable with time of shearing, and it confirmed the morphologies of the nanocomposites (30% PS block). For copolymers with 13 % of PS blocks it was possible to identify the order-order and order-disorder transition temperatures. The rheological tests showed that it is possible to align the morphologies in shear and elongational flows. The mechanical properties were also evaluated; the results have shown that the mechanical behavior was strongly influenced by the morphological structure and clay incorporation.

HidrogÃis nanocompÃsitos consistem em uma combinaÃÃo de matriz polimÃrica e fraÃÃes muito baixas de uma dispersÃo em escala nano, que conduz à melhorias significativas de suas propriedades multifuncionais. Devido Ãs suas excelentes propriedades superabsorventes, tÃm sido consideravelmente pesquisados e tÃm encontrado inÃmeras aplicaÃÃes em diversos campos como agricultura, produtos de higiene, tratamento de Ãguas residuais e sistemas de liberaÃÃo. HidrogÃis superabsorventes copolimÃricos de acrilamida-acrilato (PAM Acril) com vermiculita (PAM Acril - VMT), VMT apÃs troca catiÃnica com sÃdio (PAM Acril - Na+ - VMT) e VMT intercalada com quitosana (PAM Acril - QTS/VMT) foram sintetizados a partir de reaÃÃo de polimerizaÃÃo em soluÃÃo via radical livre. KPS e TEMED foram utilizados como iniciador e acelerador, respectivamente. MBA foi o agente reticulante, empregado na proporÃÃo 0,4 mol% em relaÃÃo aos monÃmeros. A VMT, Na+ - VMT e QTS/VMT foram caracterizadas por espectroscopia na regiÃo do infravermelho (FTIR), difraÃÃo de raios-X (DRX), anÃlise termogravimÃtrica (TG) e pelo cÃlculo da Ãrea superficial e tamanho mÃdio de poros atravÃs do mÃtodo BET. O estudo de intumescimento dos hidrogÃis foi feito a partir da comparaÃÃo das cinÃticas de intumescimento dos compÃsitos em Ãgua destilada. O fÃrmaco Troxerutina (Trox) foi incorporado em cada um dos gÃis pelo intumescimento das soluÃÃes do fÃrmaco, feitas com 1,2, 4 e 3 mL de Ãgua, de acordo com o grau de intumescimento dos trÃs gÃis, numa proporÃÃo de fÃrmaco/gel 1:10. Os materiais foram liofilizados e os testes de simulaÃÃo de liberaÃÃo in vitru para uso tÃpico foram feitos em tampÃo fosfato 7,4, a temperatura de 37ÂC, com o mÃtodo de aparato cesta. FTIR confirmou a formaÃÃo do compÃsito obtido a partir de VMT e QTS e copolÃmero PAM Acril. As CinÃticas de intumescimento mostraram que o hidrogel PAM Acril â VMT possui um maior grau de intumescimento em relaÃÃo aos outros dois; PAM Acril - QTS/VMT e PAM Acril - Na+ - VMT, com os respectivos valores de 753, 553 e 226 g de Ãgua/g de gel seco. O controle da liberaÃÃo da Trox seguiu a mesma ordem, com liberaÃÃo bastante rÃpida e uma taxa de quase 100% apÃs 25, 15 e 5 min, respectivamente. Os resultados obtidos indicam que os hidrogÃis apresentam o perfil que à observado em sistemas de liberaÃÃo que podem ser aplicados em finalidade cosmÃtica utilizando o fÃrmaco Trox. / Hydrogels nanocomposites consisting of a combination of polymeric matrix and fractions of very low dispersion in nano-scale, which leads to significant improvements of their multifunctional properties. Due to its excellent properties superabsorbents, have been considerably studied and have found numerous applications in many fields such as agriculture, toiletries, waste water treatment and delivery systems. Hydrogels superabsorbent copolymer of acrylamide-acrylate (PAM Acryl) with vermiculite (PAM Acryl - VMT), VMT after cation exchange with sodium (PAM Acryl - Na+ - VMT) and VMT interspersed with chitosan (PAM Acryl - QTS / VMT) were synthesized From the reaction solution polymerization via free radical. KPS and TEMED were used as initiator and accelerator, respectively. MBA is a crosslinking agent, employed in proportions 0.4 mol% relative to the monomers. The VMT, Na+ - VMT and QTS / VMT were characterized by spectroscopy in the infrared (FTIR), X-ray diffraction (XRD), thermogravimetric analysis (TG) and by calculating the surface area and average pore size by the method BET. The study was swelling of hydrogels made from the comparison of the kinetics of swelling of composites in distilled water. The drug Troxerutin (Trox) was incorporated in each of the gels by swelling the solutions of the drug, made with 1.2, 4 and 3 mL of water, according to the degree of swelling of the three gels in a proportion of drug / gel 1:10. The materials were lyophilized and the simulation tests of release in vitru for topical use were made in phosphate buffer 7.4, at 37  C with the method of basket apparatus. FTIR confirmed the formation of the composite obtained from VMT and PAM Acryl copolymer and chitosan. The kinetics of swelling showed that the hydrogel PAM Acryl - VMT has a higher degree of swelling for the other two; PAM Acryl - QTS / VMT and PAM Acryl - Na+ - VMT, with respective values of 753, 553 and 226 g water / g dry gel. The control of the release of Trox followed the same order, with fairly quick release and a rate of almost 100% after 25, 15 and 5 min, respectively. The results indicate that the present hydrogels profile that is observed in delivery systems that can be applied in cosmetic purposes using the drug Trox.