Sob o olhar nanotecnológico, a dimensionalidade passa a ser um fator preponderante nas propriedades dos materiais. O ouro metálico com dimensões reduzidas para a escala nanométrica passa a exibir um comportamento peculiar em termos de sua estrutura eletrônica e reatividade. No trabalho realizado busca-se um melhor entendimento das propriedades das nanopartículas de ouro através de um abordagem química, com foco nas interações superficiais e suas correlações com fenômenos de agregação. No campo mais fundamental, foram realizados estudos visando entender a influência de ligantes de diferentes comprimentos de cadeia nos processos de agregação e de fusão de nanopartículas, utilizando-se para tal ligantes de interesse para a química supramolecular: pirazina, 4,4\'-bipiridina, 1,2-bis (4-piridil)etano e 1,4-bis[(4-piridil)etenil]benzeno. Além disso, foram realizados estudos que permitiram a obtenção de nanopartículas de ouro passivadas com o complexo [Fe(CN)5(4-pySH)]3-,gerando um bloco de contrução interessante para a geração de materiais nanoestruturados a partir de ligações do tipo azul da Prússia. Por fim, estudos da interação de nanopartículas de ouro como o suporte inorgânico hidrotalcita foram realizados, possibilitando a geração de um material colorido composto de nanopartículas de ouro suportadas na superfície da matriz inorgânica. O material exibe ainda efeitos de mudança de coloração com o aumento da temperatura, correlacionados com o estado de agregação das nanopartículas metálicas. / Under the nanotechnological point of view, the dimensionality comes into play when one is dealing with many properties from the materials. Bulk gold with dimensions reduced to the nanometric scale shows singular reactivity and electronic properties. In the present work a further knowledge of the gold nanoparticles properties is sought from a chemical approach, through the investigation of surface interactions and their correlations with aggregation phenomena. Studies aiming a further understanding on the influence of different length ligands in the aggregation and fusional processes were performed with the ligands: pyrazine, 4,4\'-bipyridine, 1,2-bis(4-pyridyl)ethane and 1,4-bis[(4- pyridyl)ethenyl]benzene. Furthermore, the investigation of nanoparticles surface interaction with the ligands 2 and 4-mercaptopyridine and their complexes with pentacianoferrate was also investigated allowing the obtainment of building block potentially useful for the generation of nanostructured materials through Prussian blue-like bonds. Finally, the obtainment of a new material based on surface interactions of gold nanoparticles on the inorganic support hydrotalcite was possible. The material exhibits peculiar thermochromic properties with colors dependent on the aggregation state of the nanoparticles.

Orientador: Nelson Ramos Stradiotto / Banca: Luiz Henrique Mazo / Banca: Rodrigo Alejandro Abarza Munoz / Resumo: 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. / Abstract: 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. / Mestre

Nanoparticulas magnéticas de óxido de ferro tem sido amplamente utilizadas em diversas áreas da biotecnologia e biomedicina, tais como no tratamento de câncer, marcação de célula e como agentes de contraste em imagem por ressonância magnética. O intuito deste trabalho foi sintetizar as nanopartículas magnéticas com magnetização de saturação intensificadas via processo do poliol modificado, e usando agentes de superfície para melhorar as propriedades de superfície. Carboximetildextrana, metilpolietilenoglicol (MPEG), quitosana, sílica e 3-aminopropiltrimetoxisilano (APTMS) foram utilizados para a modificação da superfície. Através da microscopia eletrônica de transmissão (TEM), foi obtido que as nanopartículas magnéticas de magnetita obtiveram um diâmetro médio de 5nm, em uma estreita distribuição de tamanho. A difração de raios-X (DRX) indicou a formação de magnetita em todos os sistemas em que o método do poliol modificado foi utilizado. As medidas de espectroscopia no infravermelho (FTIR) evidenciaram a presença de modos de vibração relacionados às macromoléculas e compostos inorgânicos utilizados na modificação de superfície das nanopartículas magnéticas. A TEM das diferentes modificações de superfície mostram a formação de aglomerados dependendo do modificador utilizado. As nanopartículas recobertas com APTMS foram funcionalizadas com ácido fólico, mostrando resultados satisfatórios, porém serão necessárias outras técnicas de caracterização. Para a funcionalização foi determinada a quantidade de amina livre na superfície da nanopartícula recoberta com APTMS e a técnica de UV-Vis determinou um bom resultado. A magnetometria de amostra vibrante (VSM) mostrou comportamentos semelhantes para todas as amostras recobertas em comparação a amostra sem recobrimento. Estes resultados evidenciam que a modificação de superfície foi realizada satisfatoriamente. Os métodos utilizados para realizar a mudança para hidrofóbica a superfície inicialmente hidrofílica se mostraram efetivos, porém a quantidade de agentes modificadores deve ser melhor estudada. Portanto, as nanopartículas magnéticas funcionalizadas com diferentes superfícies foram obtidas e possuem um alto potencial para serem utilizadas em aplicações em biomedicina. / Superparamagnetic iron oxides nanoparticles (SPION) have been highlighted in several areas of biotechnology and biomedicine, for example in cancer treatment, in labeling of cells and as contrast agent in magnetic resonance imaging (MRI). The purpose of this study was synthesizing SPION with intensified saturation magnetization by modified polyol process, and using surface agents to enhance the surface properties. Carboxymethildextran, metylpolietileneglycol, chitosan, silica and 3-aminopropyltrimethoxysilane (APTMS) were utilized as surface modifiers. By transmission electron microscopy (TEM), SPION showed narrow particle size distribution, with an average diameter around 5 nm. The X-ray diffraction studies indicated the formation of magnetite in all synthesized systems in which the modified polyol process was utilized. FTIR measurements showed the presence of vibration modes related to the macromolecules and inorganic compounds used to SPION surface modifications. TEM of the different surface modifications showed the agglomerate formation, which depends on the used surface modifier. SPION coated with APTMS was functionalized with folic acid, showing satisfactory results. However other characterization techniques will be necessary for study this modification. Quantity of free amine groups was determinate in the amount coated with APTMS for functionalization, and UV-Vis spectroscopy determinates a good result. Vibrating sample magnetometry (VSM) indicates similar behaviors in all cases against SPION without surface modifiers. These results suggest that the surface modifications were performed satisfactorily. Utilized methods for changing the hydrophobic to hydrophilic surface showed effectives, however, the quantity of surface modifiers should be better studied. Therefore, SPION functionalized with different hydrophilic surfaces were obtained, which possess high potential to be used as devices in biomedical applications.

O aciclovir, nucleosídeo sintético análogo da 2’-desoxiguanosina, é um dos mais efetivos e seletivos fármacos antivirais. No entanto, tem sido sugerido que a terapia tópica com aciclovir possui baixa eficácia devido a uma falta de penetração de quantidades suficientes do fármaco até a camada basal da epiderme, local de instalação do vírus herpes simples. As nanopartículas lipídicas sólidas (NLS) são sistemas de liberação de fármacos que reúnem as principais vantagens encontradas nos sistemas lipossomais e nas micro e nanopartículas poliméricas. Diversas propriedades como adesão ao estrato córneo, formação de filme oclusivo, aumento da hidratação e da penetração cutânea de ativos tornam esse sistema extremamente promissor para a liberação tópica de fármacos. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi desenvolver e caracterizar NLS contendo o fármaco antiviral aciclovir, além de avaliar o potencial deste sistema carreador para a liberação tópica. NLS-neutras e NLS-negativas, preparadas através do método da microemulsão, apresentaram diâmetro médio de 285,33 ± 40,22 nm e 220,75 ± 12,84 nm, bem como potenciais zeta de 6,68 ± 15,27 mV e -42,02 ± 7,04 mV, respectivamente. Os estudos de permeação cutânea in vitro apresentaram uma permeação de ACV, através da pele de orelha de porco em 24 horas, significativamente maior a partir das NLS-negativas do que a partir do controle e das NLS-neutras. Além disso, os ensaios de retenção cutânea in vitro revelaram também, uma quantidade de ACV depositada no estrato córneo e na epiderme viável, significantemente maior na pele tratada com NLS-negativas do que nas peles tratadas com o controle e NLS- neutras. Portanto, pode ser concluído que as NLS-negativas representam um promissor sistema de liberação tópica para o tratamento das lesões cutâneas causadas pelo vírus do herpes simples. / Acyclovir, a synthetic analogue of 2’- deoxiguanosine, is one of the most effective and selective agents against viruses of the Herpes group. Nevertheless, it has been suggested that the topical therapy with acyclovir has low efficacy due to the lack of penetration of a sufficient amount of drug to the basal epidermis, target site of herpes simplex virus. Solid lipid nanoparticles (SLN) represent an alternative carrier system to traditional colloidal carriers, such as emulsions, lipossomes and polymeric micro- and nanoparticles. Several properties such as adhesion to the stratum corneum, occlusive film formation and increase in hydration as well as in percutaneous penetration of active drugs make this system highly promising for the topical delivery. The aim of the present study was to develop and to characterize acyclovir loaded SLN, as well as to evaluate the potential of this carrier system for topical delivery. Neutral-SLN and negative-SLN, prepared by the microemulsion method, showed average diameters of 285.33 ± 40.22 nm and 220.75 ± 12.84 nm, as well as zeta potentials of 6.68 ± 15.27 mV and -42.02 ± 7.04 mV, respectively. The in vitro percutaneous permeation studies showed a significantly higher amount of ACV, permeated through the pig-ear skin in 24 hours, from negative-SLN than neutral-SLN. Moreover, the skin uptake behavior revealed a significantly higher amount of ACV deposited in stratum corneum and viable epidermis after treating with the negative-SLN. Therefore, it can be concluded from our study that negative-SLN may be a promising carrier for topical delivery of ACV. / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais - FAPEMIG / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

Nos últimos anos tem aumentado o interesse em estudos sobre a influência exercida pelo tipo de matriz sobre os fragmentos florestais. Anfíbios terrestres são bons bioindicadores para esse tipo de estudo por apresentarem baixa vagilidade e alta filopatria. Este estudo comparou riqueza, abundância e composição de espécies de anfíbios terrestres através de armadilhas de interceptação e queda em três conjuntos de fragmentos de Floresta Estacional Semidecidual no sudeste do Brasil, de acordo com a matriz predominante no entorno (cana-de-açúcar, café e pasto). Não foram observadas diferenças na riqueza, mas fragmentos com predomínio de cana tiveram a menor abundância de indivíduos. Fragmentos com predomínio de pastagens apresentaram a maior abundância. Essa matriz e a de café indicaram maior permeabilidade que a de cana. A espécie mais abundante, Rhinella ornata, não mostrou diferenças biométricas entre os grupos de fragmentos, mas assim como vários outros anfíbios amostrados, apresentou quantidades muito reduzidas de indivíduos nos fragmentos dominados por canaviais. / In recent years there has been increasing interest in studies on a matrix-type influence on forest fragments. Terrestrial amphibians are good bioindicators for this kind of study because of low vagility and high philopatry. This study compared richness, abundance and species composition of terrestrial amphibians through pitfall traps in three sets of semi-deciduous seasonal forest fragments in southeastern Brazil, according to the predominant surrounding matrix (sugar cane, coffee and pasture). There were no differences in richness, but fragments surrounded by sugar cane had the lowest abundance of amphibians, whereas fragments surrounded by pastures had a greater abundance. This matrix and coffee showed higher permeability than sugar cane. The most abundant species, Rhinella ornata, showed no biometric differences between fragment groups, but like many other amphibians sampled, showed very low numbers of individuals in fragments dominated by sugar cane fields. / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais - FAPEMIG

O uso de nanopartículas (NP) metálicas tem crescido exponencialmente, gerando preocupações sobre o seu risco ambiental para a biota aquática. As NP de óxido de cobre (NP de CuO) são frequentemente empregadas em tintas anti-incrustantes, e as NP de óxido de cromo (NP de Cr2O3) vêm sendo utilizadas como pigmento verde. A extensa utilização dessas NP pode contaminar os ecossistemas aquáticos, e os seus efeitos toxicológicos no ambiente são pouco conhecidos. Neste estudo, foi avaliada a toxicidade aguda induzida pelas NP de CuO e Cr2O3, comparando-se com CuSO4 como fonte de íons Cu2+ e Cr(NO3)3 como fonte de íons Cr3+, utilizando o microcrustáceo Daphnia similis e o rotífero Brachionus calyciflorus como organismos-teste. Para D. similis, a CE50 média para NP de CuO foi de 0,064 mg/L e para CuSO4 foi de 0,015 mg/L, valores estes mais baixos do que os valores encontrados na literatura para D. magna. Para B. calyciflorus, a CE50 para NP de CuO foi de 0,0145 mg/L e para CuSO4 foi de 0,0029 mg/L. A diminuição da toxicidade da NP em relação ao sal pode ser devido ao fato de que as NP de CuO tendem a se aglomerar, o que pode ter reduzido a liberação dos íons Cu2+ no meio do teste. A CE50 média para NP de Cr2O3 foi de 6,74 mg/L e para Cr(NO3)3 foi de 11,98 mg/L para D. similis, enquanto que para B. calyciflorus foi de 89,97 mg/L (NP de Cr2O3) e 14,72 mg/L (Cr(NO3)3). O tamanho reduzido das NP de Cr2O3 (15-30 nm) e o maior potencial zeta podem ter contribuído para maior estabilidade em suspensão e menor potencial de aglomeração, explicando uma maior toxicidade das NP em relação ao sal Cr(NO3)3, o que não foi observado para B. calyciflorus. As NP de CuO foram consideradas muito tóxicas e as NP de Cr2O3 perigosas para os organismos testados. Entretanto, B. calyciflorus se mostrou mais sensível às NP de CuO e ao CuSO4 do que D. similis, que apresentou maior sensibilidade às NP de Cr2O3 e ao Cr(NO3)3 em comparação ao rotífero. / The use of metal nanoparticles has grown exponentially, but there are also concerns about the environmental risk to aquatic biota. Copper oxide nanoparticles (CuO NPs) are frequently employed in antifouling paints, and nanoparticles of chromium oxide (Cr2O3 NPs) have been used as a green pigment. Their extensive use can contaminate aquatic ecosystems, and the toxicological effects of these NPs to the biota are poorly known. In this study, we evaluated the acute toxicity induced by CuO NPs and Cr2O3 NPs, comparing with CuSO4 as Cu2+ ion source and Cr(NO3)3 as Cr3+ ion source , using Daphnia similis and Brachionus calyciflorus. For D. similis, the mean EC50 for CuO NPs was 0.064 mg/L and for CuSO4 was 0.015 mg/L, lower values of EC50 than those available in the literature for D. magna. For B. calyciflorus, the EC50 for CuO NPs was 0.0145 mg/L and for CuSO4 was 0.0029 mg/L. The decrease in toxicity of NPs compared to salt may be due to the fact that CuO NPs tend to agglomerate, which may have reduced the release of Cu2+ in the test medium. The mean EC50 for Cr2O3 NPs was 6.74 mg/L and for Cr(NO3) was 11.98 mg/L for D. similis, whereas for B. calyciflorus was 89.97 mg/L (Cr2O3 NPs) and 14.72 mg/L (Cr(NO3)3). The reduced size of the Cr2O3 NPs (15-30 nm) and the higher Zeta Potential may have contributed to the higher stability in suspension and less potential for agglomeration, partially explaining the higher toxicity of NPs in relation to Cr(NO3)3 salt, which was not observed for B. calyciflorus. CuO NPs were considered very toxic and Cr2O3 NPs were considered dangerous for organisms tested. However, B. calyciflorus was more sensitive to NP of CuO and CuSO4 than D. similis, which showed greater sensitivity to NP Cr2O3 and Cr (NO3)3 in comparison to the rotifer. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

Este trabalho teve como objetivo a obtenção de nanoparticulas de óxido de ferro magnéticas com pequena faixa de distribuição de tamanhos para serem aplicadas em diversas áreas da biomedicina, pois alguns nanomateriais magnéticos podem ser usados como carreadores de drogas, hipertemia, diagnóstico, entre outras aplicações. As sínteses dessas nanopartículas magnéticas foram feitas em solução aquosa contendo ureia, sob aquecimento, usando a técnica de coprecipitação homogênea com a presença de uma sonda de ondas ultrassônicas. Os sais precursores de ferro usados foram o sulfato ferroso e o cloreto ferroso. O efeito da cavitação gerado pelo ultrassom altera o ambiente reacional, levando a formação de fases cristalinas diferentes das relatadas na literatura. Neste trabalho observou-se que quanto maior a amplitude da energia fornecida pelo ultrassom, mais precocemente inicia-se o processo de nucleação das nanopartículas formando agregados menores. Entretanto, altas energias favorecem a formação de fases secundárias em algumas sínteses. Todas as amostras obtidas apresentaram-se magnéticas quando na presença de um imã. Mesmo as amostras em que mistura de fases foram formadas apresentaram comportamento magnético e foram caracterizadas por DRX e MEV. A principal contribuição científica deste trabalho foi a obtenção de nanopartículas de óxidos de ferro em pH menor que 6. Na literatura especializada, geralmente os óxidos de ferro magnéticos surgem em pH maior do que 9. / This work aims at obtaining nanoparticles of magnetic iron oxides with small size distribution in order to be applied in diverse fields of biomedicine such as, drug carriers, hyperthermia, diagnosis, among others. The magnetic nanoparticles syntheses were done in aqueous medium containing urea, which by heating has decomposed promoting the homogeneous coprecipitation. The urea thermal decomposition was assisted by high energy ultrasound. The precursor salts used were iron ferrous sulfate and ferrous chloride. The effect of cavitation generated by ultrasound changes the reaction environment, allowing formations of different phases from those related in literature. It was observed that the greater the amplitude of the energy delivered by the ultrasound earlier initiated the process of nucleation and particle formed will have smaller sizes. All samples presented magnetic behavior when in presence of a permanent magnet, even in samples with secondary phases according to X-ray powder diffractions results. Magnetic nanoparticles were obtained at pH lower than 6, different of ordinary findings in literature.

O corpo humano é formado por milhões de células que se reproduzem por divisão celular e que, em condições normais, é controlada, mas em algumas situações as células perdem a capacidade de controlar seu próprio crescimento, formando o que se conhece como tumor maligno ou câncer. O combate ao câncer pode ser efetuado através de fármacos, cirurgia, radioterapia entre outros. Recentemente surgiu uma técnica experimental: a utilização de nanopartículas magnéticas em um tecido doente e provocar a destruição de suas células através de seu aquecimento acima de 41 °C utilizando-se de equipamentos denominados de geradores de campo magnético alternado. Os equipamentos disponíveis no mercado são todos importados e de alto custo formado por circuitos eletrônicos de difícil ajuste. A fim de nacionalizar e baixar o custo desta tecnologia, foi objetivo deste trabalho a construção de um gerador de campo magnético alternado para avaliação in vitro de hipertermia em cultura celular. Para seu desenvolvimento foi necessário estudar o funcionamento de equipamentos similares importados. Em seguida, foi constatada a existência de um aparelho de produção nacional e de custo acessível para uso industrial com a finalidade de aquecer metais, porém com o mesmo princípio de funcionamento destes equipamentos importados. Os circuitos foram construídos e modificados para o aquecimento de nanopartículas magnéticas. O protótipo foi construído e avaliado comparando-o com um equipamento importado destinado ao aquecimento de nanopartículas magnéticas. Foi comprovado que o protótipo aquece, acima de 41 °C, tanto a magnetita em tamanho micrométrico como a magnetita dispersa em água e com tamanho nanométrico. Também foi observado que a intensidade de campo magnético alternado e sua frequência provocam alteração nos perfis de aquecimento das nanopartículas magnéticas diluídas em água (ferrofluidos) a medida de sua proporção em comparação com a massa de água presente. O protótipo atingiu o valor de aquecimento para hipertermia demonstrando viabilidade técnica para implantação do piloto como gerador de campo magnético alternado nacional para estudo do uso de nanopartículas magnéticas no tratamento de câncer via hipertermia ou liberação controlada de fármacos. / The human body is made of millions of cells that reproduce through cell division and that, under normal conditions, is controlled, but in some situations the cells lose the capacity to control their own growth, forming what is known as a malignant tumor or cancer. There are several ways to treat cancer such as drugs, surgery, radiotherapy among others. Lately emerged a technique based on magnetic nanoparticles used in association to the hyperthermia. The new technique consists in insert magnetic nanoparticles in the diseased tissue and cause the destruction of cancer cells through its heating above 41 °C using an alternating magnetic field generators. Nowadays, only imported equipment is in the market at a high cost and made by complex electronic circuits. In order to nationalize and decrease the cost of this technology, the aim of this work was the construction of an alternating magnetic field generator for evaluation of hyperthermia in vitro in cell culture. It was necessary to evaluate how similar imported equipment works. As a started point model, a national industrial equipment used for melting metals was used. The circuits were built and modified for heating magnetic nanoparticles. The prototype was built and compared with the imported equipment used to heat magnetic nanoparticles. It was observed that the prototype heats the magnetite particles even in micrometric or nanometric sizes above 41°C. It was also observed a relation between the intensity of the alternating magnetic field and its frequency with the amount of water present as dispersion media for magnetic particles. The prototype was able to heat magnetic nanoparticles achieving a value of heating satisfactory to hyperthermia treatment. Thus, the feasibility to construct a pilot as national alternating magnetic field generator was proven.

Os efluentes corantes são tóxicos para os micro-organismos, ecossistema aquático e seres humanos. Neste contexto, formas eficazes de se tratar efluentes industriais têxteis têm sido desejadas na tentativa de se reduzir o risco iminente de contaminação. Um método de tratamento aplicado para este resíduo são os Processos Oxidativos Avançados (POA) através da fotocatálise heterogênea, a qual destaca-se neste cenário atuando na mineralização de efluentes orgânicos, como os corantes. O presente trabalho teve como objetivo a obtenção, caracterização e avaliação de um sistema de óxidos (WO3:TiO2), atuando como fotocatalisador na degradação do corante Rodamina-B. Os pós de diferentes composições mássicas desses óxidos (100, 70, 50, 30 e 0% de WO3) foram processados através da Moagem de Alta Energia (MAE). Os óxidos precursores foram caracterizados através das técnicas de Fisissorção de Nitrogênio, Picnometria a Hélio, Calorimetria Exploratória Diferencial e Termogravimetria (DSC/TG), Difração de Raios X (DRX) e por Microscopia Eletrônica de Varredura com emissão de campo (MEV-FEG). As moagens, para as diferentes composições estudadas, ocorreram a seco nos tempos de 2, 4 e 8 horas. Os pós obtidos pela MAE foram caracterizados por DRX, MEV-FEG, sendo utilizados em ensaios de avaliação fotocatalítica e oxigênio consumido. Os resultados indicaram que os óxidos precursores e os processados em MAE apresentam-se nas fases cristalinas Anatase e Monoclínica, respectivamente, para o TiO2 e o WO3. Os cálculos dos tamanhos de cristalitos realizados para as amostras após moagem indicaram cristalitos na escala nanométrica, variando de 161 a 100 nm. As distribuições e tamanhos médios de partículas foram calculadas a partir das imagens de microscopia, verificando que a moagem propiciou o refinamento dos pós, sendo observado na amostra com 50% de WO3 e 50% TiO2 processada por MAE por 8 horas (50W8), tamanhos médios de 123,68 ± 29,35 nm e 1,05 ± 0,42 µm, respectivamente para as partículas de TiO2 e WO3. Em relação aos ensaios fotocatalíticos, as composições processadas via MAE apresentaram uma melhora na atividade fotocatalítica à medida em que se aumentou o teor de titânia e tempo de moagem. Medidas de oxigênio consumido corroboraram os resultados referentes à degradação parcial do corante durante os ensaios de fotocatálise, atingindo valores de até 87% de degradação. Observou-se ainda que o tempo de moagem, a desaglomeração dos pós obtidos após a MAE, composição química e dureza das matérias primas são fatores de extrema importância em se tratando de fotodegradação e que devem ser estudados em conjunto. / The dyes effluent are toxic to microorganisms, aquatic ecosystem and humans. In this scenario has been desired effective ways to treat textile industrial wastewater in an attempt to reduce the imminent risk of contamination. A method of treatment applied to this residue are the Advanced Oxidation Processes (AOP) by heterogeneous photocatalysis, which stands out in this scenario acting on the mineralization of organic fluent, such as dyes. This study aimed to obtain, characterization and evaluation of a system oxides (WO3: TiO2), acting as a photocatalyst in the degradation of Rhodamine-B dye. The powders of different compositions of these oxides (100, 70, 50, 30 and 0% WO3) were processed through the High Energy Milling (HEM). The precursor oxides were characterized by the techniques of Nitrogen physisorption, pycnometer Helium, Differential Scanning Calorimetry and Thermogravimetry, Ray Diffraction X and scanning electron microscope (SEM-FEG). The milling for different compositions studied, happened at dry for times of 2, 4 and 8 hours. The powders obtained by HEM were characterized by X-ray diffraction, SEM-FEG. They were subjected to photocatalytic evaluation trials and oxygen consumed tests. The results indicate that the precursor oxides and processed into HEM present crystalline phases Anatase and Monoclinic, respectively, for TiO2 and WO3. The crystallite size calculations performed for the samples after grinding, indicated obtaining powders in the nanometer scale, ranging from 161 to 100 nm. The distributions and average particle sizes were calculated from the microscopy images, verifying that the grinding led to the refinement of powder, being observed in the sample with 50% WO3 and 50% TiO2 processed by HEM for 8 hours (50W8), average size of 123,68 ± 29,35 nm and 1,05 ± 0,42 µm respectively for the particles of TiO2 and WO3. Regarding photocatalytic tests, compositions processed by HEM showed an improvement in the photocatalytic activity to the extent that it increased the titania content and grinding time. Oxygen consumption measurements corroborate the results of the partial degradation of dye during the photocatalysis tests, reaching values of up to 87% degradation. It was also noted that the grinding time, the powder disintegration, chemical composition and hardness of the raw materials are extremely important factors in the case of photobleaching and that these factors can not be evaluated in isolation. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

A dependência das características físico-químicas da superfície de muitos materiais cerâmicos com a introdução de aditivos vem sendo mostrada em diversos sistemas com diferentes aditivos. A visão de que a influência da superfície deve ser levada em consideração nos fenômenos de transição de fase e na sinterização, faz com que a ciência da superfície seja mais estudada. Neste trabalho, pós à base de SnO2 contendo Mg foram preparados pela rota química derivada do método de Pechini. Os pós foram caracterizados quanto à sua morfologia e suas propriedades superficiais. Os resultados obtidos mostraram que a introdução de aditivos afeta propriedades macroscópicas como o ponto isoelétrico das suspensões aquosas e a área de superfície específica dos pós. Estes efeitos foram então correlacionados com a presença dos íons aditivos na superfície, uma vez que as bandas de infravermelho correspondentes aos grupos hidroxilas adsorvidas superficialmente se apresentaram modificadas, ao passo que as análises de fases acusaram solubilização. O óxido de magnésio é também conhecido pela sua elevada solubilidade em meio ácido, assim, um ataque químico na superfície foi eficiente na remoção do aditivo segregado na superfície, sendo comprovada pelas análises das mesmas bandas correspondentes aos grupos hidroxilas da superfície, que se assemelharam com as análises de superfície do SnO2 puro. As análises químicas por fluorescência de raios-x mostraram que apenas uma pequena parte do aditivo introduzido permanecia em solução sólida após a lavagem. Com um tratamento térmico posterior, foi possível deduzir que realmente existe um equilíbrio termodinâmico entre o aditivo segregado na superfície e o solubilizado. / In this work, powders containing Mg as additive was prepared by a chemical route derived from Pechini\'s method. The samples were characterized by means of morphology and surface properties. Results shown that introduction of additives affect some macroscopic properties like isoelectric point and surface area. These effects were related to presence of additives onto the oxide surface, once the hydroxyl IR bands of the adsorbed hydroxyl groups were modified, while phase analysis did not show solubilization. A Chemical attack was carried out, since magnesium oxide is widely known as very soluble in acid aqueous medium, and as a result the additive were removed. The success of removing were confirmed by the same analysis did before, with results pointed to a surface characteristics close do pure SnO2. Chemical analysis by X-ray shown that only a small quantity remain inside the bulk as a solid solution after laundering. Using a posterior annealing, it was possible to say that there is a thermodynamic equilibrium between additive onto surface and the additive solubilized on bulk.