Tese de mestrado integrado. Engenharia Metalúrgica e de Materiais. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

El presente trabajo presenta una implementación del método de recursión, propuesto por Roger Haydock en la década de los ochentas, con la finalidad de calcular la densidad de estados electrónicos (DOS) proyectada sobre un sitio atómico específico (densidad de estados local) del sistema bajo estudio. Este método no resuelve la ecuación de Schrodinger sino su correspondiente ecuación de Green. Este método es una alternativa al método tradicional de diagonalización directa con la ventaja que permite estudiar sistemas de mucho mayor tamaño que los que se pueden estudiar con la iagonalización. Para verificar la eficiencia del método se ha aplicado al cálculo de la densidad de estados de sistemas conocidos como son las cadenas, mallas bidimensionales y mallas cúbicas de redes periódicas. Al comparar los resultados obtenidos por el método de recursión y el de diagonalización se puede notar un muy buen acuerdo entre ambos métodos. Para mostrar la relevancia y actualidad del método de recursión se ha estudiado la densidad de estados de dos materiales nanoscópicos de trascendencia actual como son las nano-partículas de cobre y las mallas finitas de grafeno. En el primer caso se buscó determinar el tamaño umbral donde la DOS de las nano-partículas de cobre pierden su carácter nanoscópico para asemejarse a las de su contraparte sólida. Los resultados indican que para nano-partículas de mas de 2000 átomos; es decir, de aproximadamente 3 nm de diámetro, la DOS es similar a la del sólido de cobre. En el caso de las mallas finitas de grafeno se estudia la influencia del corte (forma del borde de la malla) en la DOS. El estudio de la DOS en mallas con diferentes tipos de borde (romboedral, triangular, cuadrada, rectangular, circular y hexagonal) indican que hay tres tipos de átomos con diferentes DOS: átomos con uno, dos y tres primeros vecinos. En cada malla el numero de dichos átomos superficiales (con uno y dos vecinos) varía influenciando así la DOS total. Las mallas que presentan menos influencia del borde son aquellas con corte tipo romboedral, hexagonal y rectangular. / This work presents the implementation of the recursion method proposed by Roger Haydock in the 80’s, for the calculation of the electronic density of states (DOS) projected on a specific atomic site (local DOS) of the system under study. This method does not solve the Schr¨odinger equation but the corresponding Green function. The main advantage of this method is that it can be applied to study large-size systems which are not possible with standard tools, as direct diagonalization of the Hamiltonian. To verify the performance of the method, I applied it to the calculation of the DOS of known systems such as finite linear chains, and finite square and cubic grids. After comparing the results employing the recursion and direct diagonalization methods a good agreement is found. To show tha relevance of the recursion method I studied the DOS of two different nanoscopic systems: copper nano-particles and finite graphene grids. In the first case I determined the threshold where the DOS of the copper nano-particles changes from a size-depending DOS to a typical DOS of the solid copper. The results indicate that the DOS of nano-particles of 2000 atoms; ie 3 nm diameter, do not present differences with the DOS of their solid counterparts. For the case of the finite graphene grids I studied the influence of the cutting edge on the DOS. The DOS of finite graphene grids of rhombic, triangular, square, ribbon and disc edge has been studied showing three kind of atoms with different local DOS: atoms with one, two and three first neighbours. In each finite grid the number of the surface atoms (with one and two first neighbours) changes producing different total DOS. The finite graphene grids that present minor influence of the surface are those of rhombic, hexagonal and ribbon edge type.

Esta tesis trata fundamentalmente sobre el desarrollo de técnicas ópticas útiles en la determinación del tamaño de partículas tanto dieléctricas en el rango micrométrico como metálicas en el rango nanométrico. Dichas técnicas están basadas en el análisis espectroscópico de la radiación interactuante con el material particulado. Para el caso de partículas dieléctricas se implementó la llamada espectroscopía de retrodispersión, mientras que para partículas metálicas se recurre a la espectroscopía de resonancia de plasmones. Las propiedades de las nanopartículas se diferencian notablemente de su comportamiento como material volumétrico (bulk). La Ingeniería y la Física Aplicada están trabajando actualmente en forma interdisciplinaria para el estudio y desarrollo de materiales nanoestructurados con propiedades novedosas que puedan ser diseñados y funcionalizados para aplicaciones específicas. Se han obtenido resultados empleado la transformada de Fourier para la determinación de tamaño de partículas dieléctricas en suspensiones mono y multimodales resultando un método relativamente sencillo. El rango de tamaños de partículas abarcado ha sido desde el micrómetro hasta 60 micrómetros dependiendo la región del espectro electromagnético utilizada. Se discuten los principales mecanismos involucrados en la fabricación y fragmentación de partículas metálicas de oro utilizando pulsos láser ultracortos, algunos de ellos son: modificación del espectro irradiado debido a efectos no lineales en el medio donde se sumerge la muestra (parámetro de Keldish). y formación del espectro supercontinuo debido a efectos no lineales. Como métodos para funcionalización se presentan resultados empleando fluencia controlada. Se examinan los efectos del supercontinuo en el proceso de fragmentación aplicando fluencias bajas. El supercontinuo fue generado externamente en un cristal de zafiro y en agua. El cambio más grande fue obtenido para 0.855 J/cm<SUP>2</SUP> de fluencia aplicadas al agua, pues el pico del plasmón pasó a estar en 521 nm. respecto del pico de la solución inicial ubicado en 531 nm. También se han diseñado procedimientos para la funcionalización de partículas metálicas núcleo cubierta utilizando distintas fluencias. Se analiza la extinción óptica de las suspensiones coloidales de Nps de Ag generadas usando un amplio rango de fluencias (60 J/cm<SUP>2</SUP>, 160 J/cm<SUP>2</SUP>, 800 J/cm<SUP>2</SUP> y 1000 J/cm<SUP>2</SUP>) para caracterizar el tamaño del núcleo y espesores de la cubierta, observándose como resultado cambios en la posición del pico de extinción del plasmón de acuerdo a los distintos espesores de la cubierta. En estos casos para obtener la extinción se han utilizado expresiones de la aproximación electrostática para partículas Por último se han analizado reflectancias de films delgados.Se propone un nuevo método híbrido para medida de espesores en multicapas basado en las propiedades ópticas de la resonanacia de plasmones superficiales y del modo acoplado de guia de onda óptica.Por medio de la simulación de la reflectancia para sistemas multicapa constituidos por plata y óxido de plata se han obtenido parámetros caracteristicos que dependen sensiblemente de los espesores y en consecuencia hacen posible la medida.

En esta investigación se presenta el estudio de las interacciones dipolares entre nanopartículas magnéticas (NPM) monodominio en suspensiones coloidales y su influencia en la disipación de calor bajo campos electromagnéticos de radiofrecuencia (RF). Una suspensión coloidal magnética está formada por una fase dispersa, dada por las NPM, y una fase dispersante. Las NPM se encuentran recubiertas por una capa surfactante la cual está cargada eléctricamente y es responsable de la estabilización del coloide, por repulsión electrostática, impidiendo su agregación y decantación. En ausencia de campo magnético y en equilibrio termodinámico, el momento magnético de cada partícula se orienta aleatoriamente lo cual conlleva a que la suspensión coloidal se comporte en forma similar a un material paramagnético con la diferencia de que los momentos magnéticos son mucho más grandes que en el paramagnetismo atómico, razón por la cual este comportamiento de la suspensión coloidal se conoce como superparamagnetismo. En el caso de NPM monodominio se obtiene un súper momento magnético alrededor de 104 -105µB. Cuando las NPM están bajo la acción de un campo magnético alterno, su magnetización responde con una componente fuera de fase en relación al campo externo, esto es, el cambio en la dirección del momento magnético de la partícula no ocurre simultáneamente con el cambio de dirección del campo aplicado. Esta respuesta hace que la energía absorbida por las partículas sea entregada al medio en forma de calor, propiedad conocida como potencia específica absorbida (SAR, por sus siglas en inglés). El tiempo de retraso se conoce como tiempo de relajación magnética (τ). Una aplicación de esta propiedad es la hipertermia magnética (HM). Esta aplicación consiste en llevar NPM al interior de células vivas y utilizando campos de radiofrecuencia, aumentar la temperatura local de la célula y generar su muerte. De esta forma, si las NPM son internalizadas por células cancerígenas, la aplicación se presenta como un tratamiento médico contra el cáncer y se puede utilizar como terapia individual o complementaria a las terapias ya existentes. Uno de los principales retos para el establecimiento de la hipertermia como una terapia oncológica, es la obtención de una suspensión coloidal biocompatible, cuyas propiedades puedan ser optimizadas para obtener un mayor valor de SAR dentro del límite de confort de amplitud de campo (8.5 kA/m) y frecuencia (100 kHz) para los humanos, campos de mayor amplitud y frecuencia podrían generar quemaduras. Si las propiedades del coloide están optimizadas, menores dosis de NPM pueden ser internalizadas por células y provocar muerte celular, bajas dosis representan baja toxicidad. Debido al carácter magnético de las NPM las interacciones dipolares modifican el SAR, puesto que cambian el valor de la barrera de energía que tiene que superar el momento magnético de las NPM y por ende cambia su tiempo de relajación, y la condición de resonancia. Así que también conocer la organización de las partículas dentro del coloide se hace necesario. Además, cabe resaltar que durante el proceso de internalización, la célula agrupa las NPM en endosomas y esto hace que las NPM se agreguen. La formación de estos agregados afecta la respuesta a campos alternos en el entorno celular, incrementa las interacciones dipolares y modifica el rendimiento de las NPM.

En esta tesis se ha estudiado la modificación de la superficie de nanopartículas de oro con el objetivo final de contribuir al desarrollo de un sensor fluorescente fotomodulable a escala nanométrica. Estos sensores están formados por dos partes esenciales: un centro metálico y una coraza orgánica. La nanopartícula de Au en el centro tiene un tamaño menor a 4 nm, sobre la que se ensambla un polímero antifílico. Este último fue modificado con moléculas fluorescentes y fotocrómicas que actúan como sonda y fotomodulador, respectivamente. Estas dos partes, nanopartículas y polímero, se prepararon, purificaron y caracterizaron, para luego ser ensamblados, formándose así una sonda fluorescente fotomodulable.

Made available in DSpace on 2014-08-13T14:50:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-10-15Bitstream added on 2014-08-13T18:01:29Z : No. of bitstreams: 1 000747128_20150101.pdf: 686807 bytes, checksum: 2278e4a68ffc2a3a2e05e2b439aa4abb (MD5) Bitstreams deleted on 2015-01-05T11:00:51Z: 000747128_20150101.pdf,Bitstream added on 2015-01-05T11:01:48Z : No. of bitstreams: 1 000747128.pdf: 1781712 bytes, checksum: 14ce71d762a0054f37d5707681893a36 (MD5) / Os ácidos urônicos, D-galacturônico e D-glucurônico são encontrados em materiais lignocelulósicos e podem ser utilizados na indústria de alimentos e química. Estão presentes na estrutura fibrosa do bagaço de cana-de-açúcar e não são oxidados eletroquimicamente em eletrodos de carbono vítreo. Para isto foi desenvolvido um detector modificado com nanopartículas de cobre através da eletrodeposição potenciostática. Os ácidos D-galacturônico e D-glucurônico se oxidam de modo irreversível em potenciais de 0,45 e 0,48 V vs Ag/AgCl, respectivamente em voltametria cíclica. Outras técnicas voltamétricas tais como voltametria de pulso diferencial e voltametria de onda quadrada também foram estuda e o limite de deteção foi na ordem de 10-5 mol L-1 e a sensibilidade amperométrica na ordem de 104 μA mol L-1. O eletrodo desenvolvido foi utilizado em cromatografia com detecção amperométrica pulsada em célula wall-jet. Uma coluna de troca aniônica Carbo Pac Pa10 foi utilizada para separação dos ácidos urônicos em condições isocráticas, em fase móvel contendo 0,1 mol L-1 de NaOH com 0,280 mol L-1 de CH3COO-Na+ , potencial de detecção de 0,45 V vs Pd e fluxo de 1,0 mL min-1. A separação dos ácidos foi realizada em menos de 15 min. O limite de deteção ficou entre 5,8x10-7 e 7,3x10-7 mol L-1 e a sensibilidade amperométrica foi de 3,6±1,8 x106 μA mol L-1 e de 1,9±1,0x106 μA mol L-1 para os ácidos D-galacturônico e D-glucurônicos, respectivamente. O método foi aplicado em amostras reais de bagaço de cana-de-açúcar hidrolisado e a quantidade encontrada nesta amostra foi de 15,8±0,5 g/kg de ácido D-galacturônico e 12,5±0,5 g/kg para o ácido D-glucurônico. Os resultados demonstram que o método proposto pode ser utilizado para a detecção desses ácidos sem a necessidade de derivatização com as vantagens de ter menos interferentes, mantendo adequadas precisão e exatidão. / Uronic acid, D-glucuronic acid and D-galacturonic are found in lignocellulosic materials and can be used in the food industry and chemical industry. They are present in the fibrous structure of the sugarcane bagasse and are not oxidized at glassy carbon electrodes. For this we developed a detector modified with copper nanoparticles by potentiostatic electrodeposition. D-galacturonic acid and D-glucuronic irreversibly oxidize at potentials of 0.45 and 0.48 V vs. Ag/AgCl, respectively in cyclic voltammetry. Other voltammetric techniques such as differential pulse voltammetry and square wave voltammetry were also studied and the detection limit was in the order of 10-5 mol L-1 and amperometric sensitivity in the order of 10-4 mol L-1. The developed electrode was used in chromatography with pulsed amperometric detection in wall-jet cell. An anion exchange column, Carbo Pac PA10, was used for separation of uronic acids in isocratic conditions, mobile phase containing 0.1 mol L-1 NaOH and 0.28 mol L-1 CH3COO-Na+, the detection potential of 0.45 V vs. Pd and flow rate of 1.0 mL min-1. The separation of the acids was complete within 15 min. The detection limit was between 5.8x10-7 and 7.3x10-7 mol L-1, the amperometric sensitivity was 3.6 ± 1.8x106 and 1.9 ±1,0 x 106 mol L-1 to D-galacturonic acid and D-glucuronic, respectively. The method was applied to real samples of 300 mg of hydrolyzate bagasse. The value found in this sample was 15.8±0.5 g/kg of D-galacturonic acid and 12.5±0.5 g/kg to D-glucuronic acid. The results demonstrate that the proposed method can be used to detect these acids without the need for derivatization with the advantage of having fewer interfering, considerable accuracy.

Orientador : Prof. Dr. Marcio Vidotti / Co-orientador : Prof. Dr. Hebert Winnischofer / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Química. Defesa: Curitiba, 26/03/2015 / Inclui referências : f. 79-94 / Resumo: Os hexacianometalatos de metais de transição são uma classe distinta de compostos, conhecidos principalmente por formarem sólidos estendidos portadores de cavidades zeolíticas capazes de comportar diferentes moléculas em seu interior. Devido à atividade eletrocatalítica de tais materiais, eletrodos modificados por Azul da Prússia (AP) e análogos possuem a capacidade de quantificar H2O2 em baixos valores de potencial, minimizando o efeito de possíveis interferentes. Dessa maneira, a alta seletividade de tais dispositivos chama atenção pela sua aplicabilidade. Neste trabalho, nanopartículas (NPs) de hexacianoferrato(II) de cobre (Cuhcf(II)) foram sintetizadas e caracterizadas, visando a confecção de eletrodos modificados pela técnica de camada por camada (LbL). A suspensão contendo as NPs de Cuhcf(II) foi caracterizada por espectroscopia no ultravioleta-visível e potencial Zeta. Constatou-se que as NPs possuem um excesso de cargas superficiais negativo, Potencial-? = -38,4 mV, necessário para a construção de eletrodos pela técnica de LbL e estabilização da suspensão. Imagens de microscopia eletrônica de transmissão revelaram que o tamanho médio das NPs é de 15 ± 2 nm quando dispersas, como também foi observado aglomerados com microestruturas porosas. Análises de difração de Raio-X de pó mostraram que o material possui estrutura cristalina cúbica do tipo face centrada, concordante com o grupo espacial ????3? ??, analogamente ao AP. A partir de análises quantitativas por espectroscopia no ultravioleta-visível, verificou-se que a estequiometria média dos materiais é K1,310Cu1,345[Fe(CN)6], evidenciando a importância de íons K+ na estabilização de cargas na estrutura cristalina do Cuhcf(II). Eletrodos modificados por LbL foram confeccionados com sucesso, sendo que um perfil eletroquímico inédito foi observado para estes sistemas. Imagens de microscopia eletrônica de varredura e de força atômica revelam que os filmes possuem boa homogeneidade. A partir de análises de espectroscopia na região do infravermelho por transformada de Fourier por reflectância especular observou-se comportamento anisotrópico nos filmes modificados pela técnica de LbL, característica nunca antes reportado na literatura. Palavas-chave: hexacianoferrato de cobre, layer-by-layer, análogo de Azul da Prússia, eletrocatálise, reflectância especular. / Abstract: The Prussian Blue (PB) and its analogues are a distinct class of compounds known to form extended solids that have zeolitic cavities capable of bear different kinds of molecules. Because of the electrocatalytic activity of such materials, PB analogues modified electrodes are capable for H2O2 quantization in low potentials values, thus avoiding many interfering. Therefore, the high selectivity of such devices draws attention to their applicability, since a wide variety of biosensors can be built. In this work, copper hexacyanoferrate(II) (Cuhcf(II)) nanoparticles (NPs) were synthesized and characterized, aiming the construction of Layer-by- Layer (LbL) modified electrodes. The suspension containing the NPs was characterized by Uv- Vis spectroscopy and Zeta Potential. It was found that the NPs have an excess of negative surface charge, ?-potential = -38,4 mV, required to the construction of LbL modified electrodes and electrostatic stabilization of the suspension. Transmission electron microscopy images showed that the NPs have a mean size of 15,07 ± 2,35 nm when dispersed, but also revealed that they tend to agglomerate to form microporous structures. The X-ray diffraction powder analysis showed that the material has a face cubic centered type crystal structure, with ????3? ?? spatial group, like PB. Through ultra-violet spectroscopy the average stoichiometric K1,310Cu1,345[Fe(CN)6] for the material was determined, indicating that K+ ions are important in the charge balance of the Cuhcf(II). LbL modified electrodes were successfully assembled and showed a novel electrochemfical behavior. Scanning electron microscopy and atomic force microscopy images showed that the film has a good homogeneity throughout the whole electrode. Specular reflectance Fourier transform infrared spectroscopy analysis revealed an anisotropic behavior of the LbL modified electrodes with Cuhcf(II), never reported before in the literature. Key-words: copper hexacyanoferrate, layer-by-layer, Prussian Blue analogue, electrocatalysis, specular reflectance.

Orientador: Younès Messaddeq / Banca: Peter Hammer / Banca: José Fabián Schneider / Resumo: Vidros no sistema binário NaPO3-WO3 vem despertando intenso interesse acadêmico e tecnológico devido as suas propriedades ópticas promissoras tais como fotocromismo, termocromismo e eletrocromismo, bem como altos índices de refração não-lineares. Contudo, um estudo de inclusão de nanopartículas metálicas nestes vidros ainda não foi desenvolvido, o que poderia potencializar as suas aplicações já conhecidas. Neste trabalho, foram obtidos vidros no sistema NaPO3-WO3-Ag2O, em que a concentração de óxido de tungstênio foi mantida fixa a 50% em mol, e variou-se a concentração de prata. A presença das nanopartículas de Ag em vidros submetidos a tratamento térmico foi confirmada por Microscopia Eletrônica de Transmissão, em que foi obtido o tamanho médio das partículas em função da concentração de Ag. No sistema estudado, foi confirmada a presença das unidades estruturais constituintes do sistema binário NaPO3-WO3, utilizando-se diversas técnicas espectroscópicas. A coloração dos vidros depende da concentração de prata incluída no sistema, em que as concentrações mais baixas (5-10% em mol) apresentam coloração vermelha, e em vidros contendo 12,5 a 20% em mols do metal apresentam coloração amarela. A fim de elucidar as diferenças entre estes domínios de concentração e coloração, diversas espectroscopias foram utilizadas, incluido Espectroscopia de Fotoelétrons induzida por raios- X (XPS), a qual permitiu concluir que todas as amostras possuem apenas tungstênio no seu estado mais oxidado (W+6), estando apenas "parcialmente" reduzido pela influência da prata nas amostras. Sugere-se que as diferenças entre os vidros então se devam principalmente na influência das ressonâncias de plasmon apresentadas pelas nanopartículas metálicas, sendo estas confirmadas por Espectroscopia Eletrônica na região do UV-Vis. / Abstract: Glasses in binary system NaPO3-WO3 are of great interest due to its promising optical properties, such as photochromism, thermochromism and electrochromism, as well as high non-linear refraction index. However, a study concerning metallic nanoparticle inclusion into these glasses has not been reported yet. In this work, glasses in the system NaPO3-WO3-Ag2O were prepared keeping tungsten oxide concentration constant at 50% mol concentration rate and varying silver concentration. Glass samples submitted to adequate thermal treatment shown the presence of Ag nanoparticles confirmed by Transmission Electron Microscopy, which allowed to determine nanoparticle average size versus Ag concentration. In this system, the constituting structural units of the binary system NaPO3-WO3 were confirmed by several spectroscopic techniques. The coloration of glasses is directly correlated to silver concentration, showing a red color at lower amount of silver (5-10% mol) and yellowish for silver concentration in the range from 12.5 to 20% mol. To understand this behavior, several spectroscopy techniques were used, including X-Ray Photoelectron Spectroscopy (XPS), indicating the presence of tungsten only in its most oxidized form (W+6) been only "partially" reduced by the influence of silver. We suggest that the difference between the glasses arise mostly on plasmon resonance of the metallic nanoparticles, confirmed by UV-Vis Electronic Spectroscopy. / Mestre

Orientador: Carlos Eduardo Vergani / Resumo: A associação da prata a outros compostos vem sendo estudada em uma tentativa de acentuar as propriedades antimicrobianas e reduzir a citotoxicidade deste metal quando em altas concentrações. O presente estudo investigou o efeito dos microcristais: tungstato de prata (α-Ag2WO4) e molibdato de prata (β-Ag2MoO4), no comportamento das células gengivais em monocamada e em modelo de matriz de colágeno, simulando a reparação tecidual. Para isto, fibroblastos gengivais (FGH) foram cultivados e utilizados somente entre as passagens 3 e 8 para formação de monocamada e para a confecção do equivalente dermal em matriz de colágeno em três dimensões (3D). Ambos microcristais foram utilizados na concentração fungicida mínima (CFM) capaz de matar o fungo Candida albicans (C. albicans) e foram definidas como C2: 7,81 µg/mL para tungstato de prata e 15,62 µg/mL para molibdato de prata. A partir destes valores, concentrações 10 vezes concentradas (C3) e 10 vezes diluídas (C1) foram preparadas para melhor compreender a margem de efeito dos componentes sobre as células estudadas. Células incubadas com meio de cultura na ausência de microcristais foram utilizadas como controle negativo (C-) e células incubadas com tampão de lise (TL) como controle positivo, representando 100% de morte celular. O efeito dos microcristais na morfologia, viabilidade e proliferação das células foram inicialmente avaliados e direcionaram os experimentos sequenciais. A geração de espécies reativas de o... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Growing interest has been reported in combining silver with other metals to improve the antimicrobial properties, reduce silver concentration and consequently its toxicity. Herein, this study investigated the effect of microcrystals silver tungstate (α- Ag2WO4) and silver molybdate (β-Ag2MoO4) on the gingival cells and threedimensional (3D) collagen matrices behavior. For all experiments, human gingival fibroblasts cells (HGF) were used between the 3rd and 8th passage. To carry out the experiments, lowest concentrations of α-Ag2WO4 and β-Ag2MoO4 that prevents visible growth of Candida albicans (C. albicans) planktonic cells were defined as our test concentration (C2): 7,81 µg/mL for silver tungstate and 15,62 µg/mL for silver molybdate. Solutions prepared from initial MFC concentration, ten-folds diluted (C1) and ten-folds concentrated (C3), improved the knowledge about the concentration ranging effect against human cells. Complete medium (C-) was used as a negative control and lysis buffer (LB) served as positive control (C+), equating to 100% cell death. The effect of the microcrystals concentration on cell morphology, viability and proliferation of HGF cells led following experiments. Reactive oxygen species (ROS) generation and DNA integrity analyzes were mandatories to know the real impact of the microcrystals on human cells. The quantitative and qualitative results showed that α-Ag2WO4 did not affect mitochondrial enzymatic activity of HGF cells cultured in monolayer an... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Alexandre Mesquita / Banca: Giovani Fornereto Gozzi / Banca: Waldir Avansi Junior / Resumo: Nos últimos anos, o estudo de materiais cerâmicos vem evoluindo muito rapidamente, principalmente os estudos relacionados com cerâmicas avançadas. As diversas aplicações envolvendo esses materiais, tais como pigmentos cerâmicos com partículas nanométricas, justificam cada vez mais a necessidade de uma melhor compreensão da influência da adição de dopantes nas propriedades finais dos materiais. No presente trabalho propõe-se analisar e estudar as propriedades estruturais e morfológicas de pigmentos cerâmicos a base de óxido de cério (CeO2) e dopados com diferentes porcentagens molares de lantânio (5 e 10%) e praseodímio (1%). Um dos principais objetivos foi obter pigmentos cerâmicos com tamanho de partícula nanométrico de baixa toxicidade. O processo químico adotado para a obtenção dos pós foi o método dos precursores poliméricos. As nanopartículas foram estruturalmente caracterizadas por difração de raios X (DRX), espectroscopia Raman e espectroscopia de absorção de raios X (XAS). A forma e o tamanho das nanopartículas foram observados por intermédio da microscopia eletrônica de varredura (MEV). A caracterização óptica foi realizada utlizando-se dos resultados de reflectância difusa para obtenção das coordenadas colorimétricas. Os padrões de DRX e espectros Raman indicam a formação de soluções sólidas cristalinas monofásicas com estrutura cúbica do tipo fluorita, pertencentes ao grupo espacial Fm3m. O tamanho dos grãos foi da ordem de 20 a 30 nanômetros, como estimado por MEV. Por reflectância difusa e coordenadas colorimétricas foi determinado que as amostras de CeO2 e CL (óxido de cério dopado com lantânio) possuem coloração amarela enquanto as amostras CLP (óxido de cério dopado com lantânio e praseodímio) e CP (óxido de cério dopado com praseodímio) possuem coloração que varia do ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abastract: In the last few years, the study of ceramic materials has increased very fast, mainly studies related to advanced ceramics. The several applications of these materials as ceramic pigments in nanometric scale justify more and more the need for a better understanding of the influence of the dopant addition on the final properties of the materials. In this present work, it was studied structural and morphological properties of ceramic pigments based on cerium oxide (CeO2) and doped with differents molar percentages of lanthanum (5 and 10%) and praseodymium (1%). The goal of this work was to obtain nanosized ceramic pigments with a low-toxicity. The chemical route adopted to obtain materials was the polymeric precursor method. The nanoparticles were structurally characterized by X-Ray Diffraction (XRD), Raman Spectroscopy, Scanning Electron Microscopy (SEM) and X-Ray absorption spectroscopy (XAS). Optical characterization was carried out using the results of diffuse reflectance to obtain the colorimetric coordinates. The XRD patterns and Raman spectra indicate the formation of crystalline solid solutions with single phase and cubic structure (fluorite), all belongs to the space group Fm3m. The obtained grain size was in nanoscale range, 20 to 30 nm, according to MEV. By diffuse reflectance tecnique and colorimetric coordinates were verified that the CeO2 and CL (cerium oxide doped with lanthanum) samples possess yellow coloration and the CLP (cerium oxide doped with lanthanum and praseodymium) and CP (cerium oxide doped with praseodymium) samples present coloration that varies from magenta-orange to red-brown. More intense shades were obtained in pigments doped with praseodymium at 800 ºC temperature / Mestre