Trabajo de Investigación Requisito para optar al Título de Cirujano Dentista / Introducción La reparación de tejidos óseos en odontología es una necesidad en distintos tipos de cirugías. Sin embargo, los autoinjertos, aloinjertos y xenoinjertos que existen en el mercado presentan limitada capacidad osteogénica que no siempre permiten obtener resultados clínicos satisfactorios. Por esta razón la ingeniería de tejidos cobra importancia, ya que esta disciplina busca la síntesis de injertos aloplásticos o biomateriales sintéticos, que superen las capacidades regenerativas de los injertos tradicionales. En tesis anteriores, pertenecientes a este mismo proyecto se sintetizaron y evaluaron in vitro bionanocompósitos a base de andamios de quitosano/gelatina (QG) y poliuretano biodegradable (PU), cargados con nanopartículas de cerámicas de vidrio bioactivo (nBG y nMBG). Los resultados concluyeron que estos biomateriales son capaces de inducir la formación de apatita y la diferenciación osteogénica de células madre. El presente trabajo de tesis tiene como objeto evaluar in vivo la capacidad de regeneración de tejido óseo de los mismos bionanocompósitos, utilizando para ello un modelo animal. Hipótesis Bionanocompósitos cargados con nanopartículas de vidrio bioactivo presentan capacidad de regeneración ósea in vivo superior a la presentada por los andamios puros. Objetivo Compar ar l a capaci dad de r egener aci ón ósea in vivo de bionanocompósitos cargados con nanopartículas de vidrio bioactivo respecto a los andamios puros y los controles. Materiales y métodos Los bionanocompósitos a utilizar en este trabajo, fueron preparados y evaluados in vitro en tesis anteriores del presente proyecto. Los bionanocompósitos evaluados fueron: bionanocompósitos de quitosano/ gelatina cargados nanopartículas de vidrio bioactivo (nBG) y nanoesferas de vidrio bioactivo mesoporoso (nMBG) en forma de esponjas porosas (nBG/QGSP/QG- SP) y de y nMBG/QG-SP) y esferas en estado gel (nBG/QG-SF y nMBG/QG-SF) (Cádiz, Covarrubias, y cols., 2015) y el andamio puro DE de quitosano/gelatina sin las nanopartículas (QG-SP). Además se probaron andamios de poliuretano puro (PU) y con nanopartículas de vidrio bioactivo (nBG/PU y nMBG/PU) (Agüero, Covarrubias, 2015). Como referencia de material clínico se utilizó el aloinjerto comercial Puros® Particulate Allograft (Zimmer Dental). Los bionanomateriales se evaluaron in vivo utilizando un protocolo de modelo animal en rata, el cual fue aprobado por el Comité de Bioética sobre Investigación en Animales de la Facultad de Medicina, Universidad de Chile (Protocolo CBA# 0542 FMUCH, Anexo 1). Todo el procedimiento estuvo regido de acuerdo a protocolos del comité de bioética institucional, correspondiente a los cuidados antes, durante y después del procedimiento quirúrgico. Se utilizaron en total 22 ratas (Sprague Dawley) en las cuales se generó un defecto óseo que cumplía con el tamaño crítico del defecto (4 mm) y luego se implantaron un injerto en cada uno. Después de 8 semanas de implantación los animales fueron eutanasiados y se obtuvo muestras de tejido, correspondiente a la zona del defecto óseo en la cual se realizó el injerto. Las muestras de tejidos obtenidas fueron incluidas en resina y caracterizadas mediante análisis con microscopía electrónica de barrido en modalidad backscattering (SEM-BS), análisis elemental con energía dispersiva de rayos X (EDX) y microtomografía computarizada de rayos - x (Micro-CT). Resultados Como era de esperar el defecto óseo sin tratamiento no reparó por sí solo, mientras que todos los biomateriales estudiados presentaron capacidad de estimular la formación de tejido óseo en diferentes grados. En control positivo Puros® reparó con corticales continuas pero de menor espesor. Los bionanocompósitos de nBG/QG-SP presentaron en general corticales continuas, y de espesor similar al resto de las corticales del mismo hueso. Los bionanocompósitos a base de PU presentaron formación de tejido óseo con corticales abombadas, irregulares, con centros de densidad mixta que invaden el espacio medular. Los compósitos de nBG/QG-SF y de nBG/QG-SP fueron quienes presentaron mejor capacidad de estimular la formación de tejido óseo, en términos de cantidad y densidad de hueso formado. Estos materiales presentaron también una capacidad regenerativa mayor que el aloinjerto comercial Puros®. Los resultados demuestran que los materiales con la nanopartícula nBG son más eficientes que aquellos preparados con nMBG lo anterior debido a que nBG posee menor tamaño de partícula (70 nm) y por lo tanto posee mayor tasa de disolución y liberación de iones capaces de inducir la formación de hidroxiapatita. Con respecto al tipo de polímero de los andamios, el QG presentó mejores propiedades que PU, debido principalmente a la mayor biodegradabilidad de QG respecto a PU. Se encontró además que en cuanto los formatos de presentación, esferas en estado gel y esponjas liofilizadas, ambos presentan características favorables y su utilidad dependerá de las características clínicas del defecto que se requiera reparar. Conclusión Todos los bionanocompósitos con vidrio bioactivo fueron capaces de inducir calcificación y reparación de los defectos óseos en modelos animal en ratas, en especial los scaffolds cargados con nBG (nBG/QG-SP y nBG/QG-SF), quiene presentaron resultados superiores incluso que el aloinjerto comercial Puros®. / Adscrito a Proyecto FONDECYT 1130342

Durante el presente trabajo de tesis se estudió el proceso de síntesis de nanopartículas de oro soportadas en óxidos reducibles (CeO2, Nb2O5, FeOOH, MnFeOOH y CoFeOOH) y la aplicación de estos sistemas en la hidrogenación de crotonaldehído en fase líquida y gaseosa. Los catalizadores fueron preparados por Intercambio Aniónico Directo y por Deposición- Precipitación. Las muestras fueron caracterizadas principalmente por XPS, FTIR, HRTEM, XRD y TPR. De esta forma se estableció una correlación entre las propiedades del soporte y el aspecto morfológico de las partículas de oro. La hidrogenación de crotonaldehído fue estudiada a fin de determinar la actividad y la selectividad a alcohol crotílico (producto deseado). Los resultados obtenidos sobre los diferentes catalizadores en condiciones de fase gaseosa (1 atm, 120C) muestran un aumento en la selectividad deseada, consecuencia de la transferencia de electrones desde el soporte hacia las nanopartículas de oro. Desde el punto de vista de la actividad así como de la selectividad el rango de tamaño de partícula óptimo es 2- 10 nm. La evaluación de las diferentes muestras en la hidrogenación en fase líquida (isopropanol como solvente, 4 atm de H2 y 80C) fue llevada a cabo a fin de analizar el desempeño del catalizador en condiciones operacionales cercanas a las industriales. El efecto del solvente disminuye notablemente la actividad y selectividad de las muestras. La mayor producción de alcohol fue obtenida con un catalizador Au/CeO2. Finalmente los resultados obtenidos se compararon con otros sistemas (Au/Al2O3 y catalizadores de Pt) a fin de evaluar las propiedades intrínsecas del oro. / The synthesis of gold nanopartilces supported on reducibles oxides (CeO2, Nb2O5, FeOOH, MnFeOOH and CoFeOOH) and the aplication of these systems for the selective hydrogenation of crotonaldehyde in liquid and in gas phase was carried out in the present thesis. The catalysts were prepared by the Direct Anionic Exchange and Deposition Precipitation methods. The samples were characterized mainly by XPS, FTIR, HRTEM, XRD y TPR. Thus a correlation between the supports properties and the morphological aspect of the gold particles was stablished. The hydrogenation of crotonaldehyde was studied in order to determine the activity and the selectivity to crotyl alcohol (the desired product). The results obtained over the different catalyst under gas phase conditions (1 atmosphere, 120C) showed that an increse in the desired selectivity is obtained by an electron transference from the support towards the gold nanoparticles. The optimus particle size range, from the point of view of the catalytic activity as well as for the selectivity, is 2 -10 nm. The liquid hydrogenation test of the different samples (with isopropanol as the solvent, 4 atmosphere of H2 and 80C) was carried out for analysing the performance of the catalysts under operational conditions closer to the industrial ones. The solvent effect decreased considerably the activity and selectivity of all the samples. The highest crotyl alcohol production was obtained with a Au/CeO2 sample. Finally, a comparisson betwen gold catalysts and other samples (Au/Al2O3 and Pt based catalysts) was performed to evaluate the intrínsic properties of gold.

Esta Tese de Doutorado teve como objetivo geral estudar alguns aspectos da microestrutura de cerâmicas condutoras preparadas a partir de nanopartículas, e sua relação com a condutividade elétrica no material sinterizado. Para isto, foi escolhida a céria-samária, cuja principal aplicação potencial é como eletrólito sólido em células a combustível de óxido sólido (SOFC) de temperaturas intermediárias de operação. A principal propriedade de interesse para fins de aplicação destas cerâmicas é sua condutividade elétrica, que é também dependente da microestrutura do material sinterizado. Assim, os principais objetivos específicos deste trabalho foram: 1) preparação e caracterização física de nanopartículas de céria contendo o íon Sm3+ como aditivo (Ce1-xSmxO2-x/2 com 0 x 0,3), 2) estudo da densificação e do crescimento de grãos na céria-samária, e 3) estudo da influência do tamanho médio de grãos nos componentes iônico e eletrônico da condutividade elétrica total. Para a obtenção de nanopartículas foram utilizadas técnicas de síntese que empregam soluções dos cátions de interesse, além da técnica convencional de mistura de óxidos, para fins comparativos. Diversas técnicas foram utilizadas para a caracterização, tais como a difração de raios X e a espectroscopia Raman, para a caracterização estrutural e determinação do tamanho de cristalito; a microscopia eletrônica para observação de alguns aspectos da microestrutura, e a espectroscopia de impedância para medida da condutividade elétrica. Os resultados mostraram que o método da precipitação homogênea é efetivo para a síntese de nanopartículas com tamanho e forma homogêneos e com estreita distribuição de tamanhos. O uso de solvente misto (água/álcool) favoreceu a obtenção de pós nanométricos com alta sinterabilidade, maior rendimento e maior condutividade elétrica do que aqueles preparados pelo método convencional. A condutividade elétrica e a densificação são maximizadas na céria-samária sintetizada em etanol/água. Os compactos preparados com esses pós atingiram 95% da densidade teórica quando sinterizados a 1200 ºC por 5 h. A condutividade elétrica da céria-samária é predominantemente iônica, e o componente eletrônico se torna significativo apenas para pressão parcial de oxigênio igual ou inferior a 10-20 atm a 600 ºC. Para fins de utilização em células a combustível como eletrólito sólido, a céria-samária sintetizada pode ser empregada em temperaturas de operação de até 550 ºC. A céria-samária comercial com alta área superficial apresenta boa densificação para temperaturas de sinterização de apenas 800 ºC. A condutividade intergranular de amostras com tamanho médio de grãos de ~ 30 nm é inferior e o potencial de carga espacial é superior ao das amostras com maior tamanho médio de grãos. Para a céria-samária nanoestruturada, a condutividade eletrônica praticamente independe do tamanho de grãos em temperaturas de até 550 ºC. / The general proposal of this Doctorate Thesis was to study some aspects of the microstructure of electrical conducting ceramics prepared from nanoparticles and its relationship with the electrical conductivity in the sintered material. For this purpose, samarium doped ceria, a potential candidate for application as solid electrolyte in intermediate temperature solid oxide fuel cells (SOFC) was selected. The main property of interest for this application is its electrical conductivity, which is dependent on the microstructure of the sintered material. Therefore, the main specific objectives of this work were: 1) preparation and physical characterization of ceria nanoparticles containing Sm3+ as additive (Ce1-xSmxO2-x/2 with 0 x 0.3), 2) study of densification and grain growth in these materials, and 3) study of the influence of average grain size on the ionic and electronic components of the overall electrical conductivity. Solution synthesis techniques were used for obtaining powder materials, and the conventional mixing of starting oxides was also used for comparison purposes. Several techniques were used for characterization like X-ray diffraction and Raman spectroscopy for phase characterization and crystallite size calculation; electron microscopy for microstructure observation, and impedance spectroscopy for electrical conductivity determination. The homogeneous precipitation method was found to be suitable for the synthesis of nanoparticles with homogeneous size and shape along with sharp distribution of particle sizes. The use of a mixed solvent (water/alcohol) was quite effective for obtaining nanosized powders with high yield and higher electrical conductivity than those for powders prepared by the conventional method of synthesis. The densification and the electrical conductivity were maximized when water/ethanol mixture was used as solvent. Powder compacts prepared with these powders attained 95% of the theoretical density after sintering at 1200 ºC for 5 h. The electrical conductivity is predominantly ionic in samaria-doped ceria, and the electronic component of the total electrical conductivity becomes significant only at oxygen partial pressures equal or lower than 10-20 atm at 600 ºC. For application of samaria-doped ceria as solid electrolyte in SOFC the maximum operation temperature is ~ 500 ºC. Commercial samaria-doped ceria with high specific surface area may attain good densification at only 800 ºC. The grain boundary conductivity in specimens with ~ 30 nm of average grain size is lower and the space charge potential is higher than those of specimens with higher grain sizes. The electronic conductivity in nanostructured samaria-doped ceria is almost independent on the grain size for temperatures lower than 500 ºC.

Os compostos amônio quaternários (CAQ) e as nanopartículas de prata (AgNPs) são extensamente conhecidos por suas atividades antibacterianas. Neste contexto o silsesquioxano iônico contendo o grupo catiônico 1,4-diazôniabiciclo[2,2,2]octano (SiDb(NO3)2) foi utilizado como agente estabilizante de AgNPs em meio aquoso, possibilitando a obtenção de nanopartículas de prata estáveis na forma esféricas com diâmetros médios inferiores a 10 nm. Mesmo em concentrações baixas de prata (1.1 μg.mL-1), o sistema AgNPs/SiDb(NO3)2 apresenta excelente atividade antibacteriana contra as bactérias E. coli e S. aureus, como também baixa citotoxicidade. Também foram produzidos filmes finos, sobre substratos de vidro, com o sistema AgNPs/SiDb(NO3)2. Os filmes de AgNPs apresentaram excelentes atividades bacteriostática e bactericida contra as bactérias E. coli e S. aureus. Portanto, o sistema AgNPs/SiDb(NO3)2 é muito promissor para ser aplicado como agente antibacteriano na forma de dispersão aquosa ou de filme fino. / The quaternary ammonium compounds (QAC) and silver nanoparticles (AgNPs) are widely known for their antibacterial activities. In this context, the ionic silsesquioxane containing the cationic group 1,4- diazoniabicyclo [ 2,2,2 ] octane and the nitrate group as counter ion (SiDb(NO3)2) was used as a stabilizing agent of AgNPs in aqueous medium, making possible to obtain stable silver nanoparticles with spherical shape and average diameters below 10 nm. Even at low silver concentration (1.1 μg.mL-1), the AgNPs/SiDb(NO3)2 system shows excellent antibacterial activity against E. coli and S. aureus bacteria, as well as low cytotoxicity. Thin films of AgNPs/SiDb(NO3)2 system were made on glass substrates. The films of AgNPs showed excellent bacteriostatic and bactericidal activity against E. coli and S. aureus bacteria. Therefore, the AgNPs/SiDb(NO3)2 system is very promising to be applied as antibacterial agent as water dispersion or film form.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Farmácia, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T04:08:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 295070.pdf: 8405081 bytes, checksum: cfb7975c7122107dfa888cfcddb05853 (MD5) / Os termos nanociência e nanotecnologia correspondem à área do conhecimento que manipula a matéria em escala nanométrica e referem-se ao estudo e as aplicações tecnológicas de objetos e dispositivos que tenham ao menos uma das suas dimensões físicas na ordem de alguns nanômetros. O objetivo deste trabalho foi avaliar a toxicidade de nanopartículas lipídicas (F1, F2, F3, F4, F5, F7 e F8), poliméricas (F9) e metálicas (dióxido de titânio), além do ácido fosfotúngstico (HPW), in vitro, em duas linhagens celulares, de fibroblasto de rim de macaco (Vero) e fibroblasto de rim de cachorro (MDCK), e in vivo, em camundongos. Através dos ensaios in vitro foi possível dizer que as nanopartículas lipídicas e poliméricas estudadas mostraram-se biocompatíveis, uma vez que apenas algumas delas mostraram uma baixa toxicidade, com alto valor de IC50, quando comparadas com a IC50 de outras nanopartículas comumente usadas. Para a nanopartícula de TiO2, a mesma parece interferir nos métodos de avaliação da toxicidade in vitro, sendo que a toxicidade desta nanopartícla pôde ser comprovada através da análise do ciclo celular. Da mesma forma, o HPW demonstrou citotoxicidade nos ensaios de viabilidade in vitro, porém ambos, TiO2 e HPW não demonstraram toxicidade em concentrações abaixo de 100 µg/mL. A avaliação da toxicidade das nanopartículas in vivo foi realizada com as nanopartículas F3, F5, F9 e de TiO2. Foi avaliado o peso dos animais de cada grupo no primeiro e último dia de tratamento, o peso dos órgãos de cada animal após os mesmos serem sacrificados, além de parâmetros hematológicos e bioquímicos, usados comumente como indicativos de toxicidade. Através dos ensaios de toxicidade in vivo, as nanopartículas F3 e F9 demonstraram toxicidade renal e hepática, respectivamente, através de parâmetros bioquímicos que são usados para identificar tais alterações. As nanopartículas de TiO2 causaram alterações nos parâmetros hematológicos e bioquímicos, que caracterizam dano hepático, além de esplenomegalia.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-03-24Bitstream added on 2014-06-13T20:53:43Z : No. of bitstreams: 1 tararam_r_me_araiq.pdf: 1730891 bytes, checksum: ae415d1de03e08c423ebccb45cb7d2f1 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O objetivo deste projeto está na obtenção de compósitos metal-cerâmica e no estudo da influência de alguns aditivos na matriz mesoporosa obtida. A proposta utiliza o método dos precursores poliméricos para obter a matriz mesoporosa de SiO2-carbono impregnada com Ni. Esta metodologia é uma rota direta que dispensa as etapas mais complicadas e custosas de impregnação e redução das partículas metálicas. A influência na morfologia da matriz suporte foi observada inserindo nióbio e titânio na formação da matriz inorgânica. O processo de pirólise do precursor polimérico foi investigado através da inserção de potássio e estrôncio. A utilização adequada das técnicas de caracterização permitiu compreender a influência dos aditivos na microestrutura dos nanocompósitos, alterando sua distribuição no tamanho de poros, nucleação, dispersão e crescimento das partículas de níquel, além da estabilidade térmica e retenção da matéria orgânica. Análises da composição através de espectros de emissão secundária de raios X ajudaram também a obter informações sobre as nanopartículas de níquel e dos aditivos. Conclusivamente, a metodologia utilizada permitiu a obtenção direta de compósitos mesoporosos, merecendo atenção especial o compósito contendo potássio, que apresentou baixa microporosidade, alta dispersão das nanopartículas de Ni na matriz amorfa, além de boa estabilidade térmica, características estas, bem promissoras para aplicação em processos catalíticos em altas temperaturas, como a reforma de metano. / The aim of this project is the obtaining of metal-ceramic composites and at studying the influence of additives in the obtained mesoporous matrix. The polymeric precursor method was used to obtain the mesoporous matrix of SiO2 carbon embedded with Ni. This methodology is a direct route and does not require complicated and expensive stages of impregnation and reduction of metallic particles. The influence on morphology of the support matrix was observed inserting niobium and titanium in the formation of inorganic matrix. The pyrolysis process of the polymeric precursor was investigated through the insertion of potassium and strontium in the polymeric resin. The adequate use of characterization techniques allows comprehending the influence of additives on nanocomposites microstructure, changing their pore size distribution, nucleation, dispersion and growth of nickel particles, besides thermal stabilization and retention of organic mater. Analysis of composition by means of X-ray secondary emission spectra also aid to get information about nickel and additives nanoparticles. Conclusively, the methodology used permitted the direct obtaining of mesoporous composites, with special attention to the composites with potassium, which presented low microporosity, high dispertion of Ni nanoparticles in the amorphous matrix, as well as good thermal stability, features so promising for application in high temperature catalytic processes, such as methane reform.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, Programa de Pós-Graduação em Física, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2018-04-10T18:14:22Z No. of bitstreams: 1 2017_CamilaJéssicaLetti.pdf: 8280537 bytes, checksum: 12cea11d3195702e133f4014b6f852e5 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-04-18T21:44:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_CamilaJéssicaLetti.pdf: 8280537 bytes, checksum: 12cea11d3195702e133f4014b6f852e5 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-18T21:44:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_CamilaJéssicaLetti.pdf: 8280537 bytes, checksum: 12cea11d3195702e133f4014b6f852e5 (MD5) Previous issue date: 2018-04-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). / O objetivo deste estudo foi investigar a influência da matriz polimérica nas propriedades de nanocompósitos híbridos na forma de filmes formados por nanopartículas de óxido de ferro e diferentes polieletrólitos (polianilina, hidrocloreto de poli(dialil dimetilamônio) ou poliestireno sulfonado de sódio). Os filmes foram depositados em substratos planos por meio da técnica de automontagem camada por camada, do inglês layer-by-layer (LbL). As nanopartículas de óxido de ferro foram sintetizadas pelo método de co-precipitação em meio alcalino e subsequentemente estabilizadas em meio ácido ou funcionalizadas com ácido cítrico, formando suspensões em meio aquoso. Após a caracterização dos coloides magnéticos, esses foram utilizados como fonte de nanopartículas para a deposição dos filmes híbridos pela técnica LbL. As propriedades estruturais e a morfologia dos nanofilmes preparados foram investigadas por meio das técnicas de espectroscopias UV-vis e Raman, e de microscopia de força atômica. Enquanto as propriedades magnéticas foram estudadas por meio de curvas de magnetização em função do campo aplicado, e em função da temperatura e por ressonância ferromagnética em função da direção do campo aplicado. As análises dos dados de campo de ressonância, obtidos por ressonância ferromagnética para diferentes direções do campo magnético aplicado, foram realizadas considerando-se o modelo de Smit-Beljers. O comportamento superparamagnético das nanopartículas de óxido de ferro foi mantido na configuração de nanocompósitos. As propriedades magnéticas tais como o campo coercivo e a temperatura de bloqueio dependem da espessura dos nanofilmes, do tipo de polímero empregado. Os dados de ressonância ferromagnética indicaram que os valores de campo de ressonância e de largura de linha em função da direção do campo magnético aplicado dependem da matriz polimérica. / The aim of this study was to investigate the influence of the polymer matrix on the properties of hybrid nanocomposites in the form of films formed by iron oxide nanoparticles and different polyelectrolytes (polyaniline, poly (diallyl dimethylammonium hydrochloride) or sulfonated sodium polystyrene). The films were deposited on flat substrates by Layer-by-Layer (LbL) self-assembling technique. The iron oxide nanoparticles were synthesized by aqueous co-precipitation and subsequently stabilized in acidic medium or functionalized with citric acid and then suspended in aqueous medium. After the magnetic colloids characterization, these were used as source of nanoparticles for the deposition of the hybrid films by LbL technique. The structural properties and morphology of nanofilms were investigated using UV-vis and Raman spectroscopy and atomic force microscopy techniques. While the magnetic properties were studied by magnetization curves as function of the applied field, magnetization as a function of the temperature and by ferromagnetic resonance as a function of the applied field direction. The analysis of the resonance field data obtained by ferromagnetic resonance for different directions of the applied magnetic field were performed considering the Smit-Beljers model. The superparamagnetic behavior of the iron oxide nanoparticles was maintained in the nanocomposite configuration. The magnetic properties such as the coercive field and the blocking temperature depend on the thickness of the nanofilms, the type of polymer employed. The ferromagnetic resonance data indicated that the resonance field and line width values as a function of the direction of the applied magnetic field depend on the polymer matrix.

Resumo: O objetivo deste projeto está na obtenção de compósitos metal-cerâmica e no estudo da influência de alguns aditivos na matriz mesoporosa obtida. A proposta utiliza o método dos precursores poliméricos para obter a matriz mesoporosa de SiO2-carbono impregnada com Ni. Esta metodologia é uma rota direta que dispensa as etapas mais complicadas e custosas de impregnação e redução das partículas metálicas. A influência na morfologia da matriz suporte foi observada inserindo nióbio e titânio na formação da matriz inorgânica. O processo de pirólise do precursor polimérico foi investigado através da inserção de potássio e estrôncio. A utilização adequada das técnicas de caracterização permitiu compreender a influência dos aditivos na microestrutura dos nanocompósitos, alterando sua distribuição no tamanho de poros, nucleação, dispersão e crescimento das partículas de níquel, além da estabilidade térmica e retenção da matéria orgânica. Análises da composição através de espectros de emissão secundária de raios X ajudaram também a obter informações sobre as nanopartículas de níquel e dos aditivos. Conclusivamente, a metodologia utilizada permitiu a obtenção direta de compósitos mesoporosos, merecendo atenção especial o compósito contendo potássio, que apresentou baixa microporosidade, alta dispersão das nanopartículas de Ni na matriz amorfa, além de boa estabilidade térmica, características estas, bem promissoras para aplicação em processos catalíticos em altas temperaturas, como a reforma de metano. / Abstract: The aim of this project is the obtaining of metal-ceramic composites and at studying the influence of additives in the obtained mesoporous matrix. The polymeric precursor method was used to obtain the mesoporous matrix of SiO2 carbon embedded with Ni. This methodology is a direct route and does not require complicated and expensive stages of impregnation and reduction of metallic particles. The influence on morphology of the support matrix was observed inserting niobium and titanium in the formation of inorganic matrix. The pyrolysis process of the polymeric precursor was investigated through the insertion of potassium and strontium in the polymeric resin. The adequate use of characterization techniques allows comprehending the influence of additives on nanocomposites microstructure, changing their pore size distribution, nucleation, dispersion and growth of nickel particles, besides thermal stabilization and retention of organic mater. Analysis of composition by means of X-ray secondary emission spectra also aid to get information about nickel and additives nanoparticles. Conclusively, the methodology used permitted the direct obtaining of mesoporous composites, with special attention to the composites with potassium, which presented low microporosity, high dispertion of Ni nanoparticles in the amorphous matrix, as well as good thermal stability, features so promising for application in high temperature catalytic processes, such as methane reform. / Orientador: José Arana Varela / Coorientador: Alberto Adriano Cavalheiro / Banca: Elizabeth Berwerth Stucchi / Banca: Ronaldo Censi Faria / Mestre

Os compostos amônio quaternários (CAQ) e as nanopartículas de prata (AgNPs) são extensamente conhecidos por suas atividades antibacterianas. Neste contexto o silsesquioxano iônico contendo o grupo catiônico 1,4-diazôniabiciclo[2,2,2]octano (SiDb(NO3)2) foi utilizado como agente estabilizante de AgNPs em meio aquoso, possibilitando a obtenção de nanopartículas de prata estáveis na forma esféricas com diâmetros médios inferiores a 10 nm. Mesmo em concentrações baixas de prata (1.1 μg.mL-1), o sistema AgNPs/SiDb(NO3)2 apresenta excelente atividade antibacteriana contra as bactérias E. coli e S. aureus, como também baixa citotoxicidade. Também foram produzidos filmes finos, sobre substratos de vidro, com o sistema AgNPs/SiDb(NO3)2. Os filmes de AgNPs apresentaram excelentes atividades bacteriostática e bactericida contra as bactérias E. coli e S. aureus. Portanto, o sistema AgNPs/SiDb(NO3)2 é muito promissor para ser aplicado como agente antibacteriano na forma de dispersão aquosa ou de filme fino. / The quaternary ammonium compounds (QAC) and silver nanoparticles (AgNPs) are widely known for their antibacterial activities. In this context, the ionic silsesquioxane containing the cationic group 1,4- diazoniabicyclo [ 2,2,2 ] octane and the nitrate group as counter ion (SiDb(NO3)2) was used as a stabilizing agent of AgNPs in aqueous medium, making possible to obtain stable silver nanoparticles with spherical shape and average diameters below 10 nm. Even at low silver concentration (1.1 μg.mL-1), the AgNPs/SiDb(NO3)2 system shows excellent antibacterial activity against E. coli and S. aureus bacteria, as well as low cytotoxicity. Thin films of AgNPs/SiDb(NO3)2 system were made on glass substrates. The films of AgNPs showed excellent bacteriostatic and bactericidal activity against E. coli and S. aureus bacteria. Therefore, the AgNPs/SiDb(NO3)2 system is very promising to be applied as antibacterial agent as water dispersion or film form.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:49:59Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2696_1.pdf: 8323694 bytes, checksum: eb8c61603dbc2a2b1196dd1852bee9ff (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Nanocascas metálicas são uma nova classe de nanopartículas. Formadas por um caroço dielétrico revestido por uma casca metálica, possuem propriedades ópticas dependentes principalmente da razão raio do núcleo/espessura da casca, e através de variações nessa relação é possível sintonizar o perfil de absorção destas nanopartículas através do espectro eletromagnético, indo de comprimentos de onda situados na faixa do espectro visível, até regiões do infravermelho próximo. Nosso maior interesse reside na obtenção de nanocascas de ouro cujo perfil de absorção pode ser modulado para absorver em uma região denominada janela de transparência ótica para sistemas biológicos, em que o poder de penetração através dos tecidos é máximo; viabilizando a terapia por hipertermia, aquisição de imagens de células e detecção de biomoléculas. O processo de síntese é bastante complexo e conta com 5 etapas de difícil controle. Este trabalho apresenta um método reprodutível para obtenção de nanocascas de ouro através de três diferentes rotas. Através do emprego de diferentes técnicas bottom-up como auto-organização molecular e reações de oxirredução, fomos capazes de desenvolver um método confiável para a fabricação de nanocascas de ouro. Nossos resultados concordam com aqueles descritos na literatura e nosso método de fabricação apresenta importantes modificações nos processos normalmente empregados na literatura; habilitando, assim, o nosso laboratório a prosseguir com os estudos que visam às aplicações biológicas das nanocascas de ouro