Os retardantes de chama são usados em diversos produtos, especialmente na indústria de eletroeletrônico. A irrevogável finalidade dos retardantes é proteger a vida das pessoas, reduzindo ferimentos e a destruição de propriedades. Contudo, devido à percepção dos riscos ambientais e toxicológicos presentes nas composições comerciais halogenadas e tóxicas, o seu uso está sendo proibido. Apesar da comum comercialização, novas pesquisas têm se desenvolvido visando à substituição destes retardantes, acompanhando medidas legais. Este trabalho visa estudar uma alternativa de aditivo retardante de chama livre de halogênio, tendo como matriz polimérica o copolímero de ABS, combinando aditivos: argila organofílica Cloisite 20A, argila Cloisite Na+ tratada com sal quaternário de fosfônio, polifosfato de amônio, melamina, partículas micrométricas e nanométricas de hidróxido de alumínio, dióxido de titânio e sílica formando assim um compósito. Para a caracterização foram realizados ensaios de térmicos de TGA e DSC, ensaios mecânicos de resistência à tração e resistência ao impacto Izod sem entalhe, avaliação da morfologia através de MEV e MEV-FEG, análise de difração de Raios-X (DRX), espectroscopia de infravermelho acoplado ao acessório de reflexão atenuada (FTIR-ATR), ensaios de retardância à chama com base na norma ASTM D635-10 e norma UL 94. Por meio dos resultados foi possível observar efeitos da adição dos aditivos na obtenção de compósitos de ABS com aditivos retardante de chama inertes, que atingiram classificação V-0 e V-2 na Ul 94, com redução da velocidade propagação da chama entre 18% e 80% conforme a ASTM D635. / The flame retardant are used in several products, specialty for electrical and electronics industry. The irrevocable finality from flame retardant is fires protection to help safeguard of people, reduce injury and reduce destruction of property. However, due the perception of environmental risk and toxicity in composites commercial with halogen and toxic, it has been prohibited. Despite the common commercialization news researches has been developing to substitute this flame retardant, together accompany the new position of law. This work wanted to study an alternative of additive free halogen flame retardant, with polymer matrix the ABS copolymer, combinations the additive: organoclay Cloisite 20A, organoclay Cloisite Na+ treated with quaternary phosphonium salt, ammonium polyphosphate, melamine, micrometric and nanometric particles of aluminum hydroxide, titanium dioxide and silica forming that a composite. To characterization was doing thermal test of TGA and DSC, mechanical test of tensile and impact Izod strength, morphologia available through of MEV and MEV-FEG, X-ray diffraction analysis(XRD), infrared spectroscopy with attenuated total reflectance accessory (FTIR-ATR), flame retardant test based the ASTM D635-10 norm and UL 94 norm. Although the result was possible to observe effects about the addition the additive to obtain the ABS composite with inert flame retardant additives, that achieved V-0 and V-2 on the Ul 94, with reduction of linear burning rate between 18% to 80% from ASTM D635.

Esta tese apresenta um estudo detalhado das propriedades eletroquímicas dos nanocompósitos de V2O5.nH2O e poli(pirrol) sobre a superfície de eletrodos. Demonstramos aqui que pelo controle de parâmetros de síntese é possível alterar a composição das interfaces eletroquímicas dos eletrodos modificados, fazendo com que o poli(pirrol) esteja por cima, por baixo ou dentro do V2O5 que recobre os eletrodos. Esta diferenciação estrutural tem repercussão nas propriedades eletroquímicas e espectroscópicas dos eletrodos modificados. Desenvolvemos além disto um método para gerar matrizes de V2O5.nH2O, assim como nanocompósitos com poli(pirrol) que possuam anisotropia elétrica tridimensional, propriedade útil em eletrônica. Na última parte do trabalho, poli(pirrol) foi inserido em matrizes de intercalação do tipo BV (V2O5.nH2O estabilizado com esmectita) gerando materiais estáveis em meio aquoso e adequados modificadores de eletrodos, viabilizando a exploração das propriedades dos compósitos de V2O5/poli(pirrol) em água. / This thesis focuses on the electrochemical properties of V2O5.nH2O and its poly(pyrrole) nanocomposites over electrodes. We demonstrate that it is possible, by controlling synthetic procedures, to change the composition of the modified electrodes interfaces, leaving poly(pyrrole) over, under or inside the V2O5 films covering the electrodes. This structural differenciation repercutes on the electrochemical and spectroscopic properties of the modified electrodes. We have developed also a method to generate V2O5.nH2O matrices as well as their nanocomposites with poly(pyrrole) showing tridimensional electrical anisotropy, a useful property in electronics. Additionally, poly(pyrrole) has been inserted into BV (smectite stabilized V2O5.nH2O) matrices, generating stable materials in aqueous medium, conveying to this, the properties of V2O5/poly(pyrrole) nanocomposites modified electrodes.

As propriedades dielétricas dos materiais têm ganhado importância na aplicação industrial nas últimas décadas, estas propriedades fornecem informações úteis para melhorar o controle de processamento e qualidade dos produtos alimentícios e outros materiais. A espectroscopia dielétrica é amplamente utilizada para estudar a dinâmica molecular em diversos sistemas, nos quais é comum observar o fenômeno de relaxação dielétrica que tem sido associado por vários pesquisadores ao fenômeno de transição vítrea, importante na estabilidade e propriedades dos materiais. O objetivo da tese foi analisar as propriedades dielétricas de produtos alimentícios e filmes biopoliméricos, dando ênfase ao estudo da mobilidade molecular nos filmes; e ao estudo da dinâmica estrutural de alimentos e sua correlação com fatores de qualidade. O estudo foi dividido em várias etapas com objetivos específicos: A primeira consistiu na montagem e startup do equipamento adquirido para medida das propriedades dielétricas (E4980A com 16451B; E5061B com 85070E, Keysight Technologies); A segunda etapa foi dedicada à análise das propriedades dielétricas de goiabada em pasta e suco de laranja na faixa de frequência de 500-3000 MHz, em função do teor de sólidos solúveis e da temperatura visando a geração de correlações que permitiriam fazer um monitoramento durante o processo de produção; Na última etapa foi estudada a mobilidade molecular de filmes de gelatina e nanocompósitos através da análise dielétrica em função da umidade, temperatura, e teor de plastificante ou nanopartícula, na faixa de frequência de 20 Hz - 2 MHz. Análises de calorimetria diferencial de varredura (DSC) e dinâmica mecânica (DMA) foram realizadas para determinar a temperatura de transição vítrea e de relaxação mecânica nos filmes produzidos. A constante dielétrica e o fator de perda dielétrica de suco de laranja e de goiabada em pasta foram dependentes da temperatura e concentração de sólidos solúveis. A temperatura de transição vítrea (Tg) e os tempos de relaxação dielétrica de filmes de gelatina diminuíram com o aumento da concentração de glicerol e com o aumento da umidade relativa de condicionamento. A temperatura de transição vítrea nos filmes nanocompósitos diminuiu com o aumento da umidade relativa de condicionamento. Filmes com 6% de laponita e sem adição de glicerol apresentaram os maiores valores de Tg. Os tempos de relaxação aumentaram ligeiramente com o aumento na concentração de laponita. Foram gerados dados úteis para estimar as propriedades dielétricas de suco de laranja e goiabada em pasta nas principais frequências de uso comercial, 915 e 2450 MHz, através de equações matemáticas em função da temperatura e concentração de sólidos solúveis. O glicerol e especialmente a água afetaram as propriedades dielétricas dos filmes de gelatina refletidas em menores tempos de relaxação, enquanto que as interações da laponita com a gelatina reduziram ligeiramente a mobilidade molecular nos filmes nanocompósitos proporcionando tempos de relaxação maiores. Este tema fez parte do Pilar 4 do projeto CEPID (2013/07914-8) \"Food Research Center\" (FoRC). / The dielectric properties of materials have gained importance in industrial application over the last decades; these properties provide useful information to improve processing and quality control of food products and related materials. The dielectric spectroscopy is widely used to study molecular dynamics in several systems, where it is common to observe the dielectric relaxation phenomenon that has been associated by many researchers to the glass transition phenomenon, important in stability and material properties. The objective of the thesis was to analyze the dielectric properties of food products and biopolymer films, emphasizing the study of molecular mobility in films; and the study of the structural dynamics of food and its correlation with quality factors. The study was divided into several stages with specific goals: The first was the installation and startup of the equipment for measurement of dielectric properties (E4980A with 16451B; E5061B with 85070E, Keysight Technologies); The subsequent step was dedicated to the analysis of the dielectric properties of guava paste and orange juice in frequencies between 500-3000 MHz, as a function of soluble solids content and temperature in order to generate correlations which allow to make a monitoring during the production process; In the last stage, the molecular mobility of gelatin biodegradable films and nanocomposites was studied through dielectric analysis as a function of moisture content, plasticizer or nanoparticle concentration and as a function of temperature, in frequencies between 20 Hz - 2 MHz. Differential scanning calorimetry (DSC) and dynamic mechanical analysis (DMA) were performed to determine the glass transition and mechanical relaxation temperatures of the films. The dielectric constant and the dielectric loss factor of orange juice and paste guava were dependent on the temperature and soluble solids concentration. The glass transition temperature (Tg) and the dielectric relaxation times of gelatin films decreased with increasing glycerol concentration and with increasing relative humidity of conditioning. The glass transition temperature of the nanocomposite films decreased with the increase of the relative humidity of conditioning. Films with 6% of laponite and without addition of glycerol had the highest values of Tg. Relaxation times increased slightly with increasing laponite concentration. Useful data were generated to estimate the dielectric properties of orange juice and guava paste in the main commercial frequencies, 915 e 2450 MHz, through mathematical equations as a function of temperature and soluble solids content. Glycerol and especially water affected the dielectric properties of gelatin films reflected in lower relaxation times, whereas laponite and gelatin interactions reduced slightly the molecular mobility of the nanocomposite films by providing longer relaxation times. This topic was part of the Pillar 4 of CEPID project (2013 / 07914-8) \"Food Research Center\" (FoRC).

Hidróxido de níquel é um material amplamente estudado principalmente devido às suas aplicações como cátodo de baterias secundárias de níquel, entretanto tal sistema ainda apresenta problemas devido à progressiva diminuição da capacidade de carga em função do número de ciclos de oxidação/redução. No presente trabalho são descritas a preparação, caracterização e propriedades de nanomateriais de hidróxido de níquel, obtidos pelo processo sol-gel; e também dos nanocompósitos obtidos por meio da interação do sol de Ni(OH)2 com argilas catiônica (hectorita) e aniônica (HDL similar a hidrotalcita). Os materiais foram caracterizados por análise térmogravimétrica, espectroscopia UV-Vis e infravermelho, difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura, voltametria cíclica e microbalança eletroquímica a cristal de quartzo. Os resultados obtidos são claramente consistentes com a forma α-Ni(OH)2, e apresentam uma maior reversibilidade eletroquímica que os nanomateriais análogos preparados por outros métodos. Além disso, essa característica foi melhorada por meio de tratamento térmico a 240 °C, ou por meio da incorporação nas matrizes lamelares hospedeiras, gerando nanomateriais com grande potencialidade para o desenvolvimento de dispositivos eletroquímicos, em particular baterias, dispositivos eletrocrômicos, catalisadores e sensores amperométricos. / Nickel hydroxide has been extensively studied because of its use as active material in the cathode of alkaline secondary batteries, but the main problem related to the progressive decrease of charge capacity as a function of the number of oxidation/reduction cycles still remains unsolved. In this work, the preparation, characterization and electrochemical properties of nickel hydroxide nanomaterials obtained by sol-gel method, and of nanocomposites materials prepared by the combination of nickel hydroxide sol and a cationic clay (hectorita) and an anionic clay (LDH like hydrotalcite) are described. The materials were characterized by thermogravimetric analyses, UV-Vis and IR spectroscopy, X-ray diffractometry, scanning electron microscopy, cyclic voltammetry and electrochemical quartz microbalance. The results were consistent with the α-Ni(OH)2 phase, but showing better electrochemical reversibility than that of similar materials obtained by others methods. Furthermore, this property was enhanced by thermal treatment at 240 °C or by Ni(OH)2 incorporation into the layered hosts. In conclusion nickel hydroxide nanomaterials with possible applications for the development of electrochemical devices such as batteries, electrochromic devices, catalysts and amperometric sensors were prepared and their exceptional electrochemical reversibility demonstrated

A proposta deste trabalho busca avaliar a obtenção da celulose a partir do bagaço de cana-de-açúcar, os meios de obtenção da nanocelulose a partir da celulose por ultrasonicação, bem como a análise das propriedades do nanocompósito EVA/nanocelulose por meio do estudo das propriedades físicas e químicas do nanocompósito e do EVA puro. Inicialmente foi obtida celulose a partir das fibras de bagaço de cana-de-açúcar por meio de métodos químicos de deslignificação e branqueamento. A hidrólise ácida permitiu a obtenção de nanoestruturas de celulose em meio aquoso e o método de sonicação em solução com água/DMF/etanol se mostrou eficiente para melhor controle do tamanho e dispersão das nanoestruturas de celulose. As nanoestruturas de celulose foram caracterizadas por espalhamento dinâmico de luz (DLS), microscopia eletrônica de transmissão (TEM), difração de Raio X (DRX), análise termogravimétrica (TGA) e espectroscopia vibracional de absorção no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). Os resultados mostraram tamanho inferior à 100nm, cristalinidade superior à 70% e decomposição térmica se iniciando por volta de 185°C para as partículas de nanocelulose. Na segunda parte do trabalho foram processados filmes flexíveis de: EVA puro, EVA com 1% de nanocelulose e EVA com 3% de nanocelulose. Os filmes processados foram analisados por calorimetria exploratória diferencial (DSC), análise termogravimétrica, ensaio mecânico de resistência à tração e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os dados de resistência à tração e módulo Young exibiram um aumento dos valores de resistência dos compósitos de EVA/NC em relação ao EVA puro. O compósito EVA/NC não apresentou partículas aglomeradas. A ausência de aglomerados no compósito está relacionada ao reforço mecânico conferido ao material processado. / The aim of this work is to evaluate the production of cellulose from sugarcane bagasse, the means of obtaining nanocellulose from cellulose by ultrasonication, as well as the analysis of the properties of the nanocomposite EVA/nanocellulose by studying the physical properties and chemical properties of nanocomposite and pure EVA. Initially, cellulose was obtained from the sugarcane bagasse fibers by means of chemical delignification and bleaching methods. The acid hydrolysis allowed to obtain cellulose nanoparticles in aqueous medium and the sonication method in water / DMF / ethanol solution proved efficient for better control of the size and dispersion of the cellulose nanoparticles. Cellulose nanoparticles were characterized by dynamic light scattering (DLS), transmission electron microscopy (TEM), X-ray diffraction (XRD), thermogravimetric analysis (TGA) and infrared Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) ). The results showed size less than 100nm, crystallinity greater than 70% and thermal decomposition starting at about 185°C for the nanocellulose particles. In the second part of the work, flexible films of: pure EVA, EVA with 1% of nanocellulose and EVA with 3% of nanocellulose were processed. The processed films were analyzed by differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetric analysis, mechanical tensile strength test and scanning electron microscopy (SEM). The tensile strength data and Young modulus showed an increase in the EVA/NC composite strength values over pure EVA. The EVA/NC composite showed no agglomerated particles. The absence of agglomerates in the composite is related to the mechanical reinforcement given to the processed material.

Les maladies inflammatoires chroniques de l’intestin (MICI) représentent un problème de santé publique majeur touchant de jeunes patients. Aux récidives inflammatoires, à la mauvaise qualité de vie et à l’espérance de vie réduite des patients viennent s’ajouter la durée, l’efficacité parfois limitée et le coût des traitements actuellement proposés. La recherche de nouvelles stratégies permettant de prévenir les récidives inflammatoires est primordiale. Ainsi, le rôle du S-nitrosoglutathion (GSNO, donneur et forme de stockage naturelle de NO) dans le maintien de l’intégrité de la barrière intestinale est étudié dans cette thèse, en décrivant : i) l’effet concentration-dépendante du GSNO sur la perméabilité intestinale (modèle de chambre de Ussing, expression des protéines de jonctions cellulaires…), ii) des formulations innovantes de GSNO (nanoparticules composites) à base de nanoparticules d’Eudragit®RL, elles-mêmes encapsulées dans une matrice polymérique à base d’alginate. Différents procédés de formulation ont été testés. Une caractérisation physicochimique des objets développés et des études de perméabilité sur des modèles cellulaires (Caco-2) ont conduit à l’obtention de trois formulations, adaptées à la voie orale et permettant de délivrer de façon prolongée le GSNO. Cependant, la prise en charge du GSNO libre ou formulé, l’identification des cibles du NO au niveau intestinal, mais aussi les doses et durées du traitement in vivo restent encore à définir avant de proposer ce donneur de NO comme candidat pour un traitement préventif des MICI / Inflammatory bowel diseases (IBD) (Crohn’s disease, ulcerative colitis…), are disabling pathologies affecting young patients and presenting the particularity that most of the current agents act by down regulating chronic inflammation in the intestine mucosa and cannot cure the disease. As the pivotal role of S-nitrosoglutathione (GSNO) in preventing intestinal inflammation and gut barrier failure has been clearly pointed out, therapies based on pharmaceutical technology to limit chronic inflammation and prevent relapses of barrier failure by an optimized dosage form of GSNO appears as an interesting challenge. The objective of this project relies on i) studying GSNO concentration/response functions in intestine by using Ussing chamber ex vivo model and following protein cell junction expression, ii) developing polymer nanocomposite particles encapsulating GSNO and adapted to the oral route, with GSNO protection, controlled delivery and local effect in intestine as major requirements. GSNO loaded polymeric (Eudragit® RL) nanoparticles were included in polymer matrix based on alginate; different processes were tested and particles were characterized: high GSNO loading, GSNO sustained release and local retention for 4 h in cellulo study (Caco-2) were obtained. Thus, therapies based on GSNO administration should represent a novel strategy to limit chronic inflammation and prevent relapses of barrier failure in IBD patients

Nos últimos anos, pesquisas sobre a produção de nanocristais de amido (NCA) receberam interesse crescente devido a suas diversas aplicações, principalmente como material de reforço de matrizes poliméricas. Nesse contexto, o amido de quinoa (AQ) apresenta características desejáveis na produção de NCA tais como tamanho de grânulo pequeno e conteúdo de amilose relativamente baixo. Assim, o objetivo desta pesquisa foi produzir NCA de quinoa (NCAQ) por hidrólise ácida em diferentes temperaturas (30, 35 e 40) °C. Além disso, foi estudado o efeito da adição dos NCAQ nas propriedades estruturais e físicas de filmes de amido de mandioca. O AQ apresentou diferentes percentagens de hidrólise, no quinto dia, 63%, 73% e 91% para (30, 35 e 40) °C, respectivamente. O AQ (k = 0,59 dias-1) foi hidrolisado mais rápido que o amido de milho ceroso (k = 0,39 dias-1) a 40 °C. O rendimento dos NCAQ diminuiu com o incremento da temperatura de 30 a 40 °C; enquanto que a cristalinidade relativa dos NCAQ não foi alterada (~35%). A morfologia dos NCAQ produzidos a 30 °C foi irregular com tamanho micrométrico, enquanto que os produzidos a 35 e 40 °C apresentaram forma de paralelepípedo com tamanhos entre (50 e 100) nm e (400 e 900) nm (agregados). O diâmetro hidrodinâmico e as propriedades térmicas dos NCAQ diminuíram com o aumento da temperatura da hidrólise; enquanto que a intensidade das bandas FTIR e o potencial zeta aumentaram. As propriedades indicaram que NCAQ foram produzidos somente a (35 e 40) °C com rendimentos de 22,7% e 6,8%, respectivamente. Dessa forma, considerando o rendimento e a temperatura de transição, os NCAQ produzidos a 35 °C foram selecionados para aplicação em filmes de amido de mandioca. Os filmes foram preparados pela técnica do casting, com 4 g de amido de mandioca/100 g de dispersão filmogênica; 25 g glicerol/ 100 g de amido; e 0; 2,5; 5,0 e 7,5 g de NCAQ/ 100 g de amido. Os difratogramas de raios X confirmaram a presença dos NCAQ nos filmes. A adição de NCAQ nos filmes aumentou a rugosidade e o ângulo de contato em concentrações de 5% e 7,5%, a resistência à tração e o módulo elástico, os parâmetros de cor L* e a* em concentrações 7,5%, e a opacidade; enquanto que diminuiu a deformação na ruptura, a permeabilidade ao vapor de água na concentração de 5%, e o brilho. Outras propriedades dos filmes como espessura, umidade, solubilidade, propriedades térmicas não foram alteradas pela adição de NCAQ. Os resultados indicaram que os NCAQ produzidos a 35 °C podem ser usados como reforço em filmes nanocompósitos para melhorar suas propriedades mecânicas. / Recently researches on starch nanocrystals (SNC) production have become of interest due to their many applications, especially as reinforcement in polymeric matrices. Quinoa starch (QS) has desirable characteristics for SNC production such as small granule size and relatively low amylose content. Thus, the objective of this research was to produce quinoa SNC (QSNC) by acid hydrolysis at different temperatures (30, 35 and 40) °C. Furthermore, the effect of QSNC addition on the structural and physical properties of cassava starch films was studied. QS presented different percentages of hydrolysis on the fifth day, 63%, 73% and 91% for (30, 35 and 40) °C, respectively. QS (0.59 days-1) was hydrolyzed more rapidly than waxy maize starch (0.39 days-1) at 40 °C. QSNC yields decreased with temperature increase from (30 to 40) °C, while the relative crystallinity was not altered (~35%). The morphology of QSNC produced at 30 °C was irregular with micrometric size while those produced at 35 °C and 40 °C presented parallelepiped shapes with sizes between 50 nm and 100 nm and 400 nm to 900 nm (aggregates). The hydrodynamic diameter and the thermal properties of QSNC decreased with temperature increase, while the FTIR band intensities and the zeta potential increased. The properties indicated that quinoa QSNC were only obtained at (35 and 40) °C with yields of 22.8% and 6.8%, respectively. QSNC produced at 40 °C presented lower yield and crystallinity than waxy maize SNC, but a lower hydrodynamic diameter. Thus, based on the yield and transition temperature, QSNC produced at 35 °C was selected for application in cassava starch films. The films were prepared by casting technique, with 4 g of cassava starch / 100 g of film forming dispersion; 25 g glycerol / 100 g starch; and 0; 2.5; 5.0 and 7.5 g of QSNC / 100 g of starch. X-ray diffractograms confirmed the presence of QSNC in the films. Addition of QSNC to films increased the roughness and the contact angle at 5.0% and 7.5% concentrations, the tensile strength and elastic modulus, the color parameters L* and a* at 7.5% concentration, and the opacity; while decreasing deformation at break, water vapor permeability at 5.0% concentration, and gloss. Other film properties such as thickness, moisture content, solubility, thermal properties were not affected by QSNC addition. The results indicated that the QSNC produced at 35 ° C can be used as reinforcement in nanocomposite films to improve their mechanical properties.

Materiais automontados de V2O5, polialilamina (PAH) e nanopartículas de prata (AgNP) foram preparados pelo método camada-por-camada, visando a sua aplicação em baterias de íon-lítio e dispositivos eletrocrômicos. O método adotado permitiu o crescimento linear de filmes visualmente homogêneos de V2O5, V2O5/PAH e V2O5/PAH/AgNP com 15 bicamadas, como observado a partir de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia eletrônica na região do visível. De acordo com os espectros de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), verificou-se que a interação entre o oxigênio do grupo vanadila e o grupo amino deve ser responsável pelo crescimento destes filmes, além de permitir uma blindagem eletrostática entre os íons lítio e os sítios com maior densidade de carga negativa, aumentando a velocidade difusional e, consequentemente, aumentando a capacidade de armazenamento de energia e diminuição do tempo de resposta. Resultados eletroquímicos e espectroeletroquímicos mostraram que a presença das AgNPs estabilizadas no PAH aumentou a capacidade de carga do eletrodo, propiciando novos caminhos condutores e aumentando o número de sítios eletroativos na matriz hospedeira. Espontaneamente, novas nanoarquiteturas com interações específicas foram formadas pelo método camada-por-camada, garantindo uma maior velocidade de transporte de massa e transferência de carga em eletrodos para baterias de lítio e dispositivos eletrocrômicos. / Self-assembled Materials from V2O5, polyallylamine (PAH) and silver nanoparticles (AgNP) were prepared by layer-by-layer method, aiming at its application in lithium-ion batteries and electrochromic devices. The adopted method allowed the linear growth of visually homogeneous films from V2O5, and V2O5/PAH, V2O5/PAH/AgNP with 15 bilayers. This was observed from scanning electron microscopy (SEM) and electronic spectroscopy in the visible region. According to the Fourier transform infrared (FTIR) spectra, it was found that the interaction between vanadyl groups oxygen and the amino group should be responsible for the growth of these films. Besides, this interaction allowed an electrostatic shield between the lithium ions and the sites with higher negative charge, increasing the ionic speed and diffusion, thereby increasing energy storages capacity and response times reduction. Electrochemical and spectroelectrochemical results showed that the presence of AGNPs stabilized in PAH increased the electrodes capacity, providing new path-ways and increasing the number of electroactive sites in the host matrix. Spontaneously, new nanoarchitectures to specific interactions were formed by the layer-by-layer method, ensuring a higher rate of mass transport and charge transfer in electrodes for lithium batteries and electrochromic devices application.

Neste trabalho, foram obtidos compósitos poliméricos de Óxido de Grafite (GO) incorporado em Poli(metaclilato de metila) (PMMA). A obtenção do Óxido de Grafite foi realizada por dois diferentes métodos: método de Hummers modificado e método de Staudenmaier. Em seguida, foi ainda adicionada uma etapa secundária de tratamento térmico à 1000 ºC nos GOs obtidos a fim de expandir as lamelas de grafite e remover os grupos funcionais aderidos durante o ataque ácido do grafite. As cargas obtidas foram caracterizadas com o auxílio das técnicas de Difração de Raios-X (DRX), Espectroscopia Raman, Espectroscopia Vibracional no Infravermelho (FTIR), Análise Termogravimétrica (TGA), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET) e Microscopia de Força Atômica (AFM), constatando a formação do Óxido de Grafite por ambos os métodos, e ainda a expansão das folhas após o tratamento térmico. O estudo comparativo dos compósitos de matriz polimérica com 1, 3 e 5 % de concentração de GO antes do tratamento térmico e 1 e 3 % após o tratamento térmico foi realizado com o objetivo de entender a contribuição nas propriedades reológicas do polímero com a adição da carga de GO. Os compósitos poliméricos foram obtidos através de um misturador interno, variando-se o método de adição da carga na matriz polimérica via solvente ou via moinho - para estudar a melhor dispersão da carga na matriz. Os compósitos PMMA/GO foram caracterizados por Cromatografia de Permeação em Gel (GPC), Análise Termogravimétrica (TGA), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET); e por ensaios reológicos de Varredura de Deformação, Varredura de Tempo, e Cisalhamento Oscilatório de Pequenas Amplitudes (COPA). Os resultados reológicos apresentaram um aumento da viscosidade complexa tanto na Varredura de Tempo, quanto no COPA. De acordo com a metodologia adotada, ainda não foi possível verificar o aumento crescente da viscosidade complexa a baixas frequências. Este aumento de viscosidade indicaria que o Óxido de Grafite formou uma rede tridimensional, cuja percolação impede que as cadeias poliméricas relaxem completamente. / In this study, composites of graphite oxide (GO) in poly(methyl methacrylate) (PMMA) were obtained. Obtaining of graphite oxide was performed by two potential methods by literature: modified Hummers method and Staudenmaier method; Then, a secondary GOs obtained heat treatment step - at 1000° C - was added in order to expand the graphite flakes and remove functional groups attached during the acid attack of graphite. The reinforcement obtained by both methods were characterized by X-Ray Diffraction (XRD), Raman Spectroscopy, Infra Red Spectroscopy (FTIR), Thermogravimetric Analysis (TGA), Scanning Electron Microscopy (SEM), Transmission Electron Microscopy (TEM) and Atomic Force Microscopy (AFM), confirming the formation of Graphite Oxide by both methods, and also the expansion of the leaves after the heat treatment. Then, a comparative study of the polymer matrix composites with 1, 3 and 5 % concentration of oxides graphite before the heat treatment and 1 and 3 % after the heat treatment was performed in order to understand the contribution to the rheological properties of the polymer with the addition of GO reinforcement. The composites were obtained by internal mixer, varying the load adding method in the polymeric matrix - via mill and via solvent - to study the best dispersion of GO in the matrix. The samples were characterized by Gel Permeation Ghromatography (GPC), Thermogravimetric Analysis (TGA), Differential Scanning Calorimetry (DSC), Scanning Electron Microscopy (SEM), Transmission Electron Microscopy (TEM); and rheological measurements of Deformation Scan, Time Sweep, and Small Amplitude Oscillatory Shear (SAOS). The rheological results showed an increase in complex viscosity at both Time Sweep, as in SAOS. However, it was not possible to verify the increase of complex viscosity at low frequencies, that would indicate that graphite oxide form a three-dimensional arrangement, which prevents the percolation of the polymer chains, letting them to relax completely.

Os nanocompósitos de polímero e argila têm sido foco de muitos estudos nos últimos 20 anos e existem algumas aplicações comerciais destes produtos. Existe um amplo potencial de desenvolvimento com aplicações em larga escala previstas para os próximos 5 a 10 anos. Estes nanocompósitos são obtidos em geral a partir de argilas esmectíticas submetidas a processos de quaternização, a fim de torná-las organofílicas. O polímero é intercalado entre as camadas lamelares da argila, formando estruturas intercaladas ou esfoliadas. As blendas poliméricas são materiais que reúnem as características de seus dois (ou mais) componentes melhorando as propriedades do material. Este trabalho tem por objetivo a obtenção de nanocompósito a partir de uma argila organofilizadas, e a blenda (ABS/PA). Para efeito de comparação é produzida uma mistura utilizando os mesmos equipamentos e métodos utilizando uma montmorilonita natural. É utilizado o método de intercalação no estado fundido com extrusão e injeção e caracterização deste material com DRX (Difração de raios-X), MEV (Microscopia eletrônica de transmissão) e verificação do desempenho mecânico e térmico. / In the last 20 years, polymer layered clay have been focus of many studies, and some commercial applications of these products are yet in place. A wide potential of development of large-scale production is foreseen to happen in the next 5 to 10 years exists. Nanocomposites obtained from clays, usually esmectites clays are modified by cationic modifiers in order to become organoclays. The polymer enters the galleries of the clay layers, producing intercalated or exfoliated structures. Polymeric blends are materials that congregate the characteristics of its two (or more) components improving the properties of the material. This work has objective to obtain a nanocomposite from an organoclay and a polymeric blend ABS/PA. To compare results is prepared a mixture using a sodium natural Montmorilonite, using same process conditions and equipments. The method used is direct melt intercalation using a melt extruder and injection molding. The characterization of this material is done by X-ray diffraction and Scanning Electron Microscope and verification of the mechanical and thermal performance.