Made available in DSpace on 2014-06-12T18:05:12Z (GMT). No. of bitstreams: 3 arquivo7896_1.pdf: 8802641 bytes, checksum: 29cf6bc733328f7673d07da03cb7162e (MD5) arquivo7896_2.pdf: 7086090 bytes, checksum: 93126306604ed38e0a9d00061fdae1c4 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2004 / A organização molecular representa um parâmetro estrutural de fundamental importância na determinação das propriedades mecânicas, físicas e químicas de um dado material. A partir da existência de um momento de dipolo associado a um dado arranjo molecular temos como conectar a resposta dielétrica do sistema a parâmetros estruturais. Baseado nessa correlação, introduzimos perturbações de diversas naturezas em sistemas-teste e, com a informação referente à relaxação dielétrica, os parâmetros decorrentes da interação molecular puderam ser obtidos. Dessa forma, com o uso da espectroscopia de impedância ao longo desta tese nos foi possível determinar: i) a concentração crítica de formação de micelas em solução (cmc) para diferentes surfactantes, ii) a concentração de agregação e a região de viragem (pKA) do alaranjado de metila, iii) os mecanismos de condução em nanopartículas com a presença de cadeias de polímero condutor e ferro, iv) os processos de fotoisomerização em derivados de retinal encapsulados nessas mesmas nanopartículas, v) a percolação de cadeias de polipirrol ao longo de outra matriz polimérica além da interação entre substâncias relacionadas às sensações de sabor (vi)

Orientador: Carlos Cesar Bof Bufon / Banca: Antonio Riul Junior / Banca: Elidiane Cipriano Rangel / Resumo: Após mais de duas décadas de intensa investigação em pontos quânticos, nanopartículas e nanofios, as nanomembranas têm representado uma terceira onda de pesquisa em nanomateriais. Além do ponto de vista de pesquisa básica, esse novo tipo de nanoestrutura tem possibilitado o desenvolvimento de uma geração de dispositivos com novas funcionalidades e aplicação em diversas áreas do conhecimento como: energia, biotecnologia, microeletrônica e eletrônica molecular. Em nanomembranas, tanto o esforço de compressão como o de tração podem ser precisamente controlados de modo a gerar padrões e formas distintas como micro-tubos por exemplo. Além disso, pelo fato de serem finas, elas podem ser integradas em outros sistemas, como é o caso dos circuitos eletrônicos, por meio de combinações de técnicas de micro- e nano-fabricação. As estruturas e os padrões gerados podem ser funcionalizados com camadas orgânicas trazendo para o sistema inorgânico seletividade química e bioquímica, bem como a possibilidade de integração em sistemas biológicos. Foi desenvolvido neste trabalho uma plataforma baseada nas nanomembranas auto-enroladas que possibilitou a incorporação de filmes ultrafinos (< 20 nm) de Metal-organic frameworks (MOF) para estudo de transporte e injeção de cargas, que até o momento não foi reportado pela literatura. Como resultado, foi possível observar efeitos de resistência diferencial negativa (NDR), de modo inédito, neste tipo de material (SURMOF HKUST-1). Para o desenvolvimento de... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: After many years of investigation in quantum dots, nanoparticles, and nanowires, nanomembranes has been considered a new research area in nanomaterials. Besides fundamental aspects, this nanostructure has allowed the development of a new generation of devices with new functionalities and applications in several areas such as energy, biotechnology, microelectronics and molecular electronics. In nanomembranes, the tensile and compressive forces can be precisely controlled to create different patterns and geometries as micro-tubes, for instance. Besides that, the low thickness allows them to be integrated onto another system (electronic circuits, for instance) through the combination of micro and nano-fabrication techniques. The structures and patterns can be functionalized with organic layers adding chemical and bio-chemical selectivity to the inorganic system, as well the possibility to integrate them in biological systems. Was developed at this work a system based on self-rolled up nanomembranes where was possible to study the electrical transport trough Metal-organic-frameworks thin films ( < 20 nm), that has not been reported by the literature yet. As a result, was observed the negative differential resistance effect (NDR), for the first time in the SURMOF HKUST-1. To develop this present work, were used several techniques as photolithography, thin film deposition and dry etching to fabricate the devices. To characterize the fabricated devices, scanning electron microscopy ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:29Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-08-12Bitstream added on 2014-06-13T19:09:18Z : No. of bitstreams: 1 alessio_p_me_bauru.pdf: 1843758 bytes, checksum: c580a47f245b1c196058f87dfb7ddb59 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Na presente dissertação de mestrado apresentam-se estudos de um material polimérico do tipo poli(azo)uretana, chamada aqui de PAzoU, obtida a partir da reação de azocorante com o bis-carbonato cíclico de di-glicidiléter-bis-fenol A. A reação do azocorante possuindo dois agrupamentos 'NH IND. 2' livres com o bis-carbonato conduz à formação da PAzoU, a qual foi caracterizada por ressonância magnética nuclear de carbono 13 ('INTPOT. 13 C' RMN) em solução e na forma de pó e cromatografia de permeação por gel (GPC). Vale ressaltar a importância ecológica e industrial deste processo, uma vez que a poliuretana resultante é livre de isocianato (NIPU, do inglês non-isocyanate polyurethane) e foi obtida a partir da captura e ativação do 'CO IND. 2'. Uma vez caracterizado o polímero, filmes nanoestruturados foram fabricados com o objetivo principal de se investigar a estruturação em nível molecular do polímero nos filmes finos. Tal estruturação, além das características físicas e químicas do material em si, é um fator fundamental nas propriedades óticas e elétricas do filme. A importância do estudo destes materiais na forma de filmes finos justifica-se porque a maioria dos dispositivos eletrônicos de materiais orgânicos é fabricada tendo o filme fino como elemento transdutor de sinal. Três diferentes tipos de filmes finos foram estudados: filmes de Langmuir, filmes de Langmuir-Blodgett (LB) e filmes evaporados (ou PVD, do inglês physical vapor deposition). Os filmes de Langmuir, estudados na forma de monocamadas na interface ar/água, foram caracterizados por isotermas de pressão de superfície vs área molecular média (isotermas 'pi'-A) variando-se diferentes parâmetros: solventes para a dissolução do polímero, testes de estabilidade, curvas de histereses, velocidade de compressão das moléculas... / This work is related to the results of the study of a polymeric material in a form of ultrathin films. The studied polymer is a poly(azo)urethane, named PAzoU, obtained by the copolymerization of a diazo(4-aminomethyl-benzylamine) with the cyclic bis-carbonate of diglicidilether- bis-phenol A. The final polyurethane is a NIPU, non-isocyanate polyurethane material being remarkable the ecological and industrial role of materials obtained from 'CO IND. 2' capture and activation. The PAzoU was characterized by carbon 13 nuclear magnetic resonance ('INTPOT. 13 C' RMN) in solution and in solid state, and by gel permeation chromatography (GPC). Once the polymer was characterized, nanostructured films were fabricated for investigating the polymer structuration at molecular level. Such structuration, in addition to the physical and chemical characteristics of the material itself, plays an important role on the film optical and electrical properties. In fact, most of the organic electronic devices are fabricated with the signal transducer element as a thin film. This justifies the importance of the study of the polymeric materials in the thin film form. The films have been studied in the monomolecular form by the langmuir technique on the air/water interface. The PAzoU has been characterized by isotherms of surface pressure vs mean molecular area ('pi'-A isotherm). The influence of the solvent has been investigated and N,N-dimethylformamide (DMF) was chosen as the most appropriate for 'pi'-A isotherm experiments. Hence, other experiments were carried out using DMF as solvent: stability tests, hysteresis curves, compression speed of the molecules, and mixed films produced using stearic acid (SA). Afterwards the Langmuir films were transferred onto solid substrate forming Langmuir-Blodgett (LB) films, which were... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Alexandre Mesquita / Resumo: O titanato de cálcio CaTiO3 é um material com estrutura de tipo perovskita que tem sido aplicado como luminóforo. É bem estabelecido que a inserção de íons de terra rara no sítio ocupado pelo Ca2+ provoca mudanças significativas nas suas propriedades estruturais e produz efeitos luminescentes na faixa do visível. Entretanto não existem trabalhos reportando a inserção do La3+ no sítio do Ca2+ no que se refere às características estruturais e luminescentes desses materiais. Portanto, o presente trabalho estuda as propriedades fotoluminescentes apresentadas pela matriz à base de titanato de cálcio dopada com praseodímio, lantânio e alumínio. O material foi sintetizado a partir do método Pechini, que se mostrou um método eficaz na preparação de acordo com a caracterização estrutural realizada. A técnica de difração de raio X permitiu identificar que todas as amostras de CaTiO3 apresentam-se na fase cristalina com simetria ortorrômbica. Através da espectroscopia de absorção de raio X na borda K do Ti4+ constatamos a ocorrência de maior simetria do Ti4+ em relação aos átomos ao seu redor quando aumentamos a temperatura de calcinação e que a substituição de íons no sítio do Ca2+ não altera essa simetria. Em razão do aumento da concentração dos dopantes, tanto no sítio do Ca2+ quanto no sitio do Ti4+, foram observados alterações nos modos de vibração dos espectros Raman. Constatou-se o aumento da torção entre os octaedros de TiO6 em relação ao aumento da concentração dos dopantes. No... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The calcium titanate CaTiO3 is a perovskite structure material which has been used as phosphor. It is well established that the incorporation of rare earth ions in the place occupied by Ca2+ cause significant changes in their structural properties and produce luminescent effects in the visible range. However, there are no studies reporting the insertion of La3+ on the Ca2+ site with respect to structural and luminescent characteristics of these materials. So, this work studies the photoluminescent properties presented by the matrix based on calcium titanate doped with praseodymium, lanthanum and aluminum. The material was synthesized by the Pechini method, which proved an effective method of preparation according to the structural characterization performed. The technique of X-ray diffraction showed that all samples are organized and exhibit orthorhombic symmetry. Using X-ray absorption spectroscopy at the K edge of Ti4+, we found that the occurrence of major symmetry of Ti4+ with respect to the neighbor atoms when the calcination temperature was increased and that the substitution of ions Ca2+ by Pr3+ does not change this symmetry. With the concentration of dopants increasing at the Ca2+ and Ti4+ sites, changes of the vibration modes in the Raman spectra were observed. It was found an increased torque between the TiO6 octahedra as a function of the increase in concentration of dopants. In the luminescence spectra, increasing the structural defect density enhanced the light e... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Maria Valnice Boldrin Zanoni / Coorientador: Juliano Carvalho Cardoso / Banca: Paulo Clairmont Feitosa de Lima Gomes / Banca: Marcelo Ornaghi Orlandi / Banca: Romeu Cardozo Rocha Filho / Banca: Germano Tremiliosi Filho / Resumo: O esforço de tratar efluentes e águas superficiais contaminados por corantes tem sido intenso e uma das alternativas de interesse é a fotoeletrocatálise (FEC), baseada no uso de processos capazes de gerar radicais •OH, com grande potencial oxidante. O presente trabalho investiga a preparação, caracterização e aplicação de nanotubos de TiO2 (TiO2NTs) dopados com boro e modificados com Sb2S3 como ânodos no tratamento fotoeletrocatalítico de corantes de cabelo do tipo temporário. Tais modificações podem contornar limitações de filmes de óxido de titânio convencionais. Os eletrodos de nanotubos de TiO2 foram preparados por meio de anodização eletroquímica de placas de titânio metálico em eletrólitos contendo íon fluoreto. A deposição de nanopartículas de Sb2S3 foi realizada por meio da técnica de deposição por banho químico e a dopagem com boro por meio da adição de um precursor no eletrólito de anodização. Tais eletrodos foram caracterizados e aplicados na degradação fotoeletrocatalítica dos corantes Básico Vermelho 51 (BV51), Básico Azul 99 (BA99) e Ácido Amarelo 1 (AA1), escolhidos como modelos de corantes de cabelo para tal tratamento. Ambos os eletrodos mostraram eficiência de degradação significativamente superior à obtida para eletrodos não modificados, além de fotoativação na região do visível. Para contornar a limitação da FEC, que é a baixa eficiência em soluções altamente coloridas, foi investigada a combinação da FEC com ozonização no intuito de melhorar a eficiência ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Intense effort has been devoted to the treatment of effluents and surface water contaminated by dyes, and one of the alternatives of interest is the photoelectrocatalysis (PEC), based on the use of processes capable of generating • OH radicals, with great o xidizing potential. The present work investigates the preparation, characterization and application of TiO 2 nanotubes (TiO 2 NTs), doped with boron and modified with Sb 2 S 3, as anodes in the photoelectrocatalytic treatment of hair dyes of the temporary type. Such modifications could circumvent limitations of conventional TiO 2 oxide films. The TiO 2 nanotubes electrodes were prepared by electrochemical anodization of metallic titanium plates in fluoride - containing electrolytes. The deposition of nanoparticles of Sb 2 S 3 was carried out by chemical bath deposition technique and the doping with boron was done by the addition of a boron precursor in the anodizing electrolyte. These electrodes were characterized and applied in the photoelectrocatalytic degradation of B asic Red 51 ( BV51 ), Basic Blue 99 ( BA99 ) and Acid Yellow 1 ( AA1 ) dyes, chosen as models of hair dyes for treatment. Both electrodes promoted degradation efficiency significantly higher than that obtained for unmodified electrodes, in addition to the photoactivation in the visible region. To circumvent PEC limitation, which is the low efficiency in highly colored solutions, the combination of PEC technique with ozonation was investigated in order to improve the treatment efficiency of the AA1 dye in higher concentration and in the treatment of effluents resulting from h air dyeing. The combined method was the most efficient among those tested and the simple application of a voltage (O3 + FEC) greatly increases the decolorization rate (2×), decreases the time required for mineralization and the consumption of 'electric ene rgy per order' compared to an... / Doutor

Avanços recentes na síntese e manipulação de nanofios semicondutores têm aberto novas oportunidades tecnológicas. Nanofios de silício (SiNWs) pertencem a uma classe única de nanofios semicondutores, pelo fato de que, em um futuro próximo eles possam ser utilizados como elementos de integração entre dispositivos dentro do contexto da tecnologia do silício convencionais. Também há outras aplicações, tais como nanosensores químicos e biológicos a nível atômico ou molecular, possibilitando aplicações e desenvolvimento de tecnologias de sensoriamento in vivo. Realizamos uma investigação teórica da estabilidade e plasticidade de nanofios de silício usando o estado da arte em simulações de dinâmica molecular e em potenciais interatômicos. Consideramos nanofios com as direções de crescimento h100i, h110i e h112i com diversos diâmetros e tipos de facetas. Encontramos que o perímetro, e não o diâmetro, é o parâmetro relevante para descrever as dimensões dessa classe de sistema. Verificamos a performance de diversos potenciais interatômicos para o silício, e encontramos que o EDIP fornece uma melhor descrição para nanofios de silício. Encontramos que as famílias de facetas de superfície desempenham um papel central na energia total do nanofio, que segue uma lei universal como função do perímetro. Também calculamos a resposta de um nanofio de silício a uma tensão uniaxial externa, que habilita-nos a sugerir um novo método de obter nanofios de silício ultrafinos por nanodeformação. Os resultados de estabilidade e plasticidade são comparados com dados experimentais e \'ab initio\' disponíveis na literatura. / Recent advances in synthesizing and manipulating semiconductor nanowires have opened new technological opportunities. Silicon nanowires (SiNWs) belongs a unique class of semiconductor nanowires, since they could be used in conventional silicon device technology in a near future. Additionally, there are other applications, such as chemical and biological nanosensors at atomic or molecular level, opening a new range of technological applications of in vivo sensoring. Here, we carried a theoretical investigation on the stability and plasticity of silicon nanowires using the state of art of molecular dynamics and interatomic potential. We considered nanowires with h100i, h110i and h112i growth directions with several diameters and facet configurations. We found that the perimeter, and not the diameter, is the relevant parameter to describe dimensions in this class of systems. We tested the reability of several interatomic potential for silicon, and found that the EDIP model provides the best description of silicon nanowires. We found that the surface facet family plays a central role on the nanowire total energy, which follows an universal scale law as a function of perimeter. We also computed the response of a silicon nanowire to external load, which allowed us to suggest a new method to obtain ultra thin silicon nanowires by nanodeformation. The results on stability and plasticity are compared to experimental and ab initio results available in the literature.

A Embrapa Instrumentação Agropecuária tem se dedicado ao desenvolvimento de metodologias, instrumentos, materiais, sensores e tecnologias relacionadas à instrumentação, que contribuam para a melhoria da competência e sustentabilidade do agronegócio Brasileiro. Neste contexto, este projeto visa o estudo de filmes nanoestruturados de poli(o&#8722;etoxianilina), POEA, poli(estirenosulfonado de sódio), PSS e poli(álcool vinílico), PVA, visando sua utilização em um sistema de sensor gustativo. Numa primeira parte do projeto foram necessários estudos de dopagem da solução de POEA. Desse modo, a POEA desdopada foi dissolvida em uma mistura de dimetilacetamida&#8260;água ultrapura (20&#8260;80), seguida da adição do ácido desejado para pH 3. Entretanto, somente a dopagem parcial da solução de POEA pode ser observada, através das medidas de espectroscopia de UV&#8722;Visível realizadas. Para a dopagem completa da solução de POEA, o ácido dopante desejado foi adicionado antes que a água ultrapura fosse colocada, observando-se assim, a dopagem da POEA com o aparecimento da banda polarônica típica deste polímero dopado. Diferentes ácidos dopantes foram empregados para a dopagem da solução de POEA e posteriormente, filmes nanoestruturados de POEA e POEA&#8260;PSS foram fabricados através da técnica de automontagem. De acordo com as medidas de espectroscopia de UV&#8722;Vis obtidas, a POEA permaneceu dopada no filme e a quantidade deste polímero aumentou linearmente com o número de camadas depositadas. Filmes reticulados de POEA, PVA e glutaraldeído também foram produzidos, de modo a obter filmes mais estáveis. A reticulação dos filmes foi confirmada por análise de FT-IR, mostrando a presença dos grupos funcionais originados da reação entre os grupos carbonil e o hidroxil. Filmes de multicamadas compostos de POEA, PSS e PVA apresentaram&#8722;se estáveis a sucessivas lavagens, conforme análise de UV&#8722;Vis, o que mostrou uma perda de material polimérico não significante. A performance das unidades sensoras compostas de filmes nanoestruturados de POEA, PSS e PVA depositados em microeletrodos interdigitados de ouro foi analisada através de medidas de capacitância elétrica em soluções paladares padrões (cloreto de sódio &#8722; salgado, ácido clorídrico &#8722; azedo, sacarose &#8722; doce e cafeína &#8722; amargo). De acordo com os dados obtidos em freqüências de 100Hz e 1kHz, os valores de capacitância de todas as unidades sensoras foram rapidamente estabilizados após imersão no líquido analisado, reversíveis e reprodutíveis durante vários ciclos de operação. O conjunto dessas unidades sensoras foi capaz de detectar e distinguir diferentes quantidades de sabores, demonstrando o potencial dos materiais poliméricos estudados para aplicação em sistemas sensores de paladar / The Brazilian Agricultural Instrumentation Center has been dedicated to the development of methodologies, instruments, materials, sensors and technologies related to instrumentation which contribute to the improvement of competence and sustainability of brazilian agrobusiness. In this sense, this work was based on the study of nanostructured films of poly(o&#8722;ethoxyaniline) POEA alternated with sulfonated polystyrene PSS and polyvinyl alcohol PVA, aiming their utilization in a taste sensor system. In a first part of this work it was necessary to study the doping process of POEA in solution. For that desprotonated POEA was dissolved in dimethyl acetamide&#8260;water mixture (20&#8260;80) followed by addition of desired acid in pH 3. However, only a partial doping was observed, according to UV&#8722;Vis spectroscopy. For a complete doping, the doping acid had to be added before water addition which was confirmed by the presence of a polaronic band Different doping acids were employed for POEA doping and afterwards nanostructured films of POEA and PSS were fabricated by the self&#8722;assembly technique. According to UV&#8722;Vis spectroscopy, POEA remains doped into film form and the amount of POEA increased linearly with the number of polymeric layers deposited. Crosslinked films of POEA, PVA and glutaraldehyde were also produced in order to obtain more stable films. The crosslinking was confirmed by FT&#8722;IR analysis, showing the presence of functional groups originated from the reaction between carbonyl and hydroxyl groups. Multilayer films composed of POEA, PSS and PVA were stable to successive washing according to UV&#8722;Vis spectroscopy which showed no significant loss of polymeric material. The performance of sensor units composed of nanostructured films of POEA, PSS and PVA deposited onto interdigitated microelectrodes was evaluated by capacitance measurements into solutions containing standard tastes (sodium chloride for salty, hydrochloric acid for sour, sucrose for sweet and caffeine for bitter). According to data obtained in 100Hz and 1kHz, the capacitance of all sensor units was rapidly stabilized after being immersed into the liquid analysed, reversible and reproducible after many cycles of operation. An array of these sensor units was able to detect and distinguish among different tastes, showing their technological potential for taste sensor development

Os semicondutores dopados com metais de transição, semicondutores magnéticos diluído, SMDs, conjugam propriedades semicondutoras e magnéticas o que lhes conferem um grande potencial para aplicação em uma nova tecnologia denominada spintrônica. Dentro desse contexto, o dióxido de titânio, TiO2, foi sintetizado por meio do método Pechini. Na primeira etapa do trabalho foram realizados ensaios experimentais onde as condições e parâmetros do método Pechini foram variados com o objetivo de estudar a temperatura de formação das fases cristalinas anatásio e rutilo do TiO2 sem substituição. Após a identificação da temperatura de formação de cada fase desejada, foram incorporados íons Co(II) e Mn(II), nas concentrações molares de 3, 6, 9 e 12%, na matriz de TiO2 formando-se o sistema Ti1-xMTxO2 (MT = Co ou Mn). Foram realizados tratamentos térmicos próximos à temperatura de formação dos polimorfos do TiO2. A fase anatásio foi obtida com incorporação de íons Co(II) e Mn(II), ambos sem fases espúrias e para a fase rutilo foram incorporados íons Mn(II). Estes novos sistemas foram caracterizados por difração de raios X (DRX) e espectroscopia vibracional de espalhamento Raman para identificação das fases cristalinas formadas e por absorção de raios X (XAS) para estudo da estrutura local do sistema Ti1-xMTxO2. Os resultados de XAS permitiram ainda inferir sobre a valência dos íons substituintes e o sítio de inserção dos mesmos na matriz de TiO2. A microestrutura e a distribuição dos íons também foram estudadas por meio de microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de energia dispersiva (MEV-EDS) e de transmissão (MET). Finalmente, foi realizado um estudo do comportamento magnético dos materiais obtidos em função da fase, quantidade de substituinte e temperatura. Observou-se um comportamento paramagnético para todas as composições obtidas. / Transition metals doped in seminconductors are diluted magnetic semiconductors, SMDs, combining magnetic and semiconducting properties have a large potential for application in spintronic technologies. In this study titanium dioxide, TiO2 was synthesized for polymeric precursors’s method, known as the Pechini method. This method is based on a sequence of heat treatments and chemical procedures that result in powders polycrystalline nanostructured. In the first stage of this study, the experimental were performed to evaluated conditions and parameters of the Pechini method in formation temperature of the crystalline phases of pure anatase and rutile TiO2. After evaluated the temperature of each phase desired, Co (II) and Mn (II) transition metals ions in the molar concentration 3, 6, 9 e 12% have been incorporated into TiO2 matrix, forming Ti1-xMTxO2 (MT = Co or Mn) system. Heat treatment performed in the temperature to formation of polymorphs TiO2, anatase phase has been achieved by incorporating ions of Co(II) and Mn(II) with the absence of spurious phases, and the rutile phase by incorporating Mn(II) ions. These crystalline phases in the systems were determined by using x-ray diffraction (XRD) and Raman vibrational spectroscopy and X-ray absorption (XAS) was used to determined the valence state and evaluted the local environment of the ions site insertion in TiO2 lattice. The microestructure and compositions distributions were characterized by scanning electron microscopy and energy dispersive x-ray (SEM-EDS) and transmission (TEM). In the end, we present a study of the magnetic behavior of the materials obtained as a function of the phase, amount of substituent and temperature. We observed a paramagnetic behavior for all compositions obtained. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

O Grafeno tem sido estudado há 60 anos, mas só foi desde sua primeira obtenção mediante esfoliação de grafite em 2004 por Novoselov, que obteve grande interesse por parte de pesquisadores, pois tem uma série de notáveis propriedades físicas e químicas que dificilmente são encontradas num mesmo material, o que o torna uma ferramenta de primeira ordem em muitas aplicações de diversos campos. Além disso, sua produção se limita a pequenas folhas, com defeitos e empilhadas formando multicamadas, o qual não permite seu uso em nível industrial. Isso demanda não só que o grafeno seja produzido em grande escala, mas também conservando suas propriedades. O presente trabalho reporta o estudo e estabelecimento de condições para o crescimento de folhas de grafeno, utilizando técnicas de deposição química na fase de vapor a pressão ambiente (APCVD) catalítica, e deposição química na fase vapor assistida por plasma (PECVD), também catalítica, com filmes finos de Níquel e Cobre como metais catalisadores, visto que são as técnicas e metais que tem reportado melhores resultados. Desta forma, esta pesquisa foi encaminhada a um ajuste das variáveis que intervém nas duas técnicas, tais como os gases, seus fluxos e relação entre eles, a temperatura, o tempo de deposição e as espessuras do catalisador. No caso do PECVD, a potência de RF para a geração do plasma e a pressão. Os filmes foram caracterizados por microscopia Raman, que permite ter uma avaliação aproximada do número de camadas e os defeitos presentes no material, e por microscopia eletrônica de varredura (MEV), que permite observar a morfologia das amostras e a possível presença de grafeno, e assim ter certeza da qualidade do grafeno enquanto a continuidade e tamanho das folhas. Além disso, mediante Espectroscopia de raios X por dispersão de energia (EDS), instrumento associado ao MEV, é possível identificar os elementos presentes na amostra em pontos específicos e sua porcentagem. Estes análises revelaram que o grafeno obtido foi de grande área (1 cm2) com alta cristalinidade e poucos defeitos pontuais. / Graphene has been studied for 60 years, but was only since its first achievement by graphite exfoliation in 2004 by Novoselov that got great interest by researches, because it has remarkable physical and chemical properties which are hardly found in a single material, which makes it a first-order tool for many applications in several fields. Besides that, its production is limited to small sheets with defects and stacked in multilayers, which does not allow its use at industrial level, that requires not only a large scale production of graphene but also conservation of its properties. This work reports the study and find suitable conditions for the growth of graphene sheets, using catalytic atmospheric pressure chemical vapor deposition (APCVD) and plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) techniques and thin nickel and copper films as catalysts. This choice is based on the fact that both, these techniques and the metals had lead to better reported results. Thus, this research is focused on the adjustment of the parameters that intervene in the two techniques, such as precursor gases, their flows and the relationship among them, temperature, deposition time and the catalyst thickness. In the case of the PECVD, the RF power to generate the plasma and the deposition pressure. The films were characterized by Raman spectroscopy, which allows an approximate evaluation of the number of layers and the defects in the material, and by Scanning Electron Microscopy (SEM), which allows to observe the morphology of the deposited layers, and thus to ensure the quality of the graphene as far as the continuity and size of the sheets are concerned. In addition, energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) associated to the SEM instrument was utilized to identify the elements present in particular locations of the sample as well as their percentage. These group of analyses revealed that the obtained graphene achieved areas about 1 cm2 with high crystallinity and low punctual defects.

A engenharia tecidual visa repor, reparar ou ajudar a regenerar tecidos e órgãos danificados por meio da combinação de biomateriais, biomoléculas e células. Scaffolds de nanofibras biodegradáveis mimetizam a matriz extracelular natural fornecendo uma estrutura ideal para o crescimento celular. Blendas de policaprolactona (PCL) e gelatina são biodegradáveis e proporcionam uma combinação de boas propriedades mecânicas, do PCL, com a hidrofilicidade e caráter que promove a adesão celular, da gelatina. Neste contexto, o objetivo deste trabalho é avaliar a importância das diferentes espessuras de scaffolds eletrofiados em relação às suas propriedades principais. Quatro conjuntos de scaffolds de PCL/gelatina com diferentes espessuras foram produzidos sob as mesmas condições apenas aumentando o tempo de duração do processo de eletrofiação. Os resultados indicam que as espessuras aumentaram proporcionalmente ao tempo de eletrofiação, variando de 100 nm a 300 nm nos períodos de 1 a 3 horas, enquanto a densidade aparente e a porosidade mantiveram-se constantes. As micrografias das membranas revelaram fibras lisas com diâmetros maiores para os scaffolds de menor espessura, e fibras irregulares com diâmetros menores e regiões fundidas ou ligadas para os scaffolds de maior espessura. Além disso, o aumento da espessura melhorou a resistência mecânica e a molhabilidade dos scaffolds. A esterilização por peróxido de hidrogênio não modificou quimicamente a composição das membranas de PCL/gelatina, embora algumas amostras tenham se deformado. As membranas também apresentaram bons resultados de citotoxicidade, melhorando a viabilidade celular, apesar desses valores diminuírem minimamente para os scaffolds de maior espessura, provavelmente devido à maior quantidade de PCL. O teste de adesão não foi conclusivo e deverá ser repetido. / Tissue engineering aims to replace, repair, or helping regenerate damaged tissues and organs through the combination of biomaterials, biomolecules and cells. Biodegradable nanofibrous scaffolds mimic the natural extracellular matrix providing an ideal structure to cellular growth. Blends of polycaprolactone (PCL) and gelatin are biodegradable and provide a combination of good mechanical properties, from PCL, with the hydrophilicity and cell adhesion promoter character, from gelatin. The aim of this work was to evaluate the importance of the thickness of electrospun scaffolds on their key properties. Four sets of PCL/gelatin scaffolds with different thicknesses were produced under the same conditions by simply increasing the time length of electrospinning process. Results indicate that the thickness increases proportionally to the electrospinning time, varying from 100 nm to 300 nm in periods of 1 to 3 hours, while the apparent density and porosity remained constant. Micrographs from the nonwoven mats revealed smooth fibers with larger diameters in the thinner scaffold, and irregular fibers with smaller diameters and molten or bonded regions as the thickness increased. Furthermore, the increase of thickness improved mechanical resistance and wettability of the scaffolds. Plasma sterilization did not modify chemical composition of PCL/gelatin membranes, although some samples have been deformed. Membranes also presented good results for cytotoxicity, improving cell viability, despite these values decreased minimally to the thicker scaffolds, probably due to the higher amount of PCL. Adhesion test was not conclusive and might be repeat.