Neste trabalho foram realizadas simulações computacionais para investigar as propriedades eletrônicas de nanossistemas baseados em nanotubos de carbono e grafeno por meio de cálculos de primeiros princípios. Um dos nanossistemas investigados é formado por um nanotubo de carbono acoplado a eletrodos de nanofios de paládio encapsulados. Foi mostrado que estados provenientes dos eletrodos interagem fortemente com os estados do nanotubo de carbono. Cálculos de transporte eletrônico foram realizados para investigar a potencialidade desse nanossistema em aplicações como transistor de efeito de campo. Foi mostrado que a intensidade da corrente elétrica desse nanossistema pode ser variada com o campo elétrico de gate. Outro trabalho desenvolvido no presente trabalho tem como base um nanossistema formado pelo grafeno depositado nos substratos SiO2 amorfo e h-BN. Foi determinada a energia de adsorção e a quantidade de carga transferida para investigar a influênicas desses substratos na adsorção da molécula de H2 pelo grafeno. Foi mostrado que a energia de adsorção da molécula de H2 adsorivda na interface grafeno/SiO2 amorfo é menor em comparação com o grafeno suspenso ou disposto sobre o substrato h-BN. Além disso, a adsorção do H2 nessa região resulta em uma transferência de carga de uma ordem de grandeza maior em comparação com a adsorção no grafeno suspenso, sendo observado um deslocamento do Cone de Dirac em relação ao nível de Fermi. Esse estudo poderá contribuir para a construção de futuros sensores de H2 à base de grafeno. / In this work, ab initio calculations were performed within DFT framework to analyse electronic properties of Carbon nanotubes and grapheme nano systems. In this work, computer simulations were performed to investigate the electronic properties of nanosystems based on carbon nanotubes and graphene within DFT framework. One of these systems studied is a Carbon nanotube semiconductor coupled to encapsulated leads of Pd nanowires. It has been shown that leads states interact strongly with the carbon nanotube states. Electronic transport calculations were performed to unfold new applications of this system, such as the field effect transistor. We noticed that charge current intensity can be tuned by electrical field. We also described the influence of amorphous SiO2 and h-BN, in H2 energy adsorption and charge transfer, where both materials are used as graphene substrates. It was shown that the latter adsorption energy in the graphene/Si02 is smaller than graphene/h-Bn and the graphene suspended itself. In fact this adsorption results in a charge transference one order greater than in the suspended graphene, which can be seen as a vertical shift of the Dirac Cone. This study may improve the construction of future H2 sensors based on graphene.

Made available in DSpace on 2018-06-27T18:56:39Z (GMT). No. of bitstreams: 3 Ivi Lara.pdf: 2225740 bytes, checksum: 7987b7b16ad759ad1c13cf82cc2ba0ae (MD5) Ivi Lara.pdf.txt: 179428 bytes, checksum: 7367389b56d0393e07698631b3f3e926 (MD5) Ivi Lara.pdf.jpg: 3328 bytes, checksum: adc571d951701abcdea7d0b3762d108a (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This dissertation studied the interaction of carboxyl groups -COOH with (8,0) and (16,0) single wall carbon nanotubes, both semiconductors, by ab initio calculation based on the formalism of the Density Functional Theory using the SIESTA code, in which were adopted localized bases to the electronic wave functions description and Troullier- Martins pseudopotentials for describing the interaction between valence electrons and core electrons. As the -COOH group is taken as default when the purpose of the carbon nanotubes functionalization is to make them hydrophilic, this interaction was studied by different positions of the carboxyl on the nanotubes walls with different concentrations of those seeking to verify the influence of these parameters in the electronic character of the carbon nanotubes. By analyzing the energetic, structural and electronic properties of all patterns, it is observed that the carboxyl groups interact with the nanotubes through covalent bonds (binding energies between −3.39 and −0.73 eV , with the smallest for the case of carboxyl confined within the nanotube), nanotubes (16,0) are more flexible than the (8,0) (when connected to the same number of carboxyl groups), and a behavior, very interesting, is presented when the concentration of carboxylation is varied: the character of the system can be modulated from a semiconductor to semiconductor with a halffilled level over the Fermi level (methalic character tendency). It is still studied in this work, the dynamics of water molecules around pure and carboxylated carbon nanotubes, obtained from ab initio calculations, through classic molecular dynamics simulations, using empirical parameters with the GROMACS program. The structural analysis of water around the tubes indicated the already expected hydrophobic character of the pure nanotubes and the hydrophilic character of the carboxylated nanotubes with which the water molecules interactions are greater with its walls, a fact confirmed by energy analysis, which shows a higher interaction energy in this system. This work has, in addition to contributing to the understanding and analysis of related experimental results, pointing out also the possibility to modulate the electronic behavior of these systems at the nanoscale. / Nesta dissertação é estudada a interação de grupos carboxila (-COOH) com nanotubos de carbono de paredes simples dos tipos (8,0) e (16,0), ambos semicondutores, através de cálculos ab initio baseados no formalismo da Teoria do Funcional da Densidade. Foi utilizado o programa SIESTA, no qual foram adotadas bases localizadas para a descrição das funções de onda eletrônicas, bem como pseudopotenciais de Troullier-Martins para a descrição da interação entre os elétrons de valência e o caroço atômico. Como o grupo -COOH é usado como grupo padrão quando o objetivo da funcionalização ao dos NTCs é torná-los hidrofílicos, esta interação foi estudada através de diferentes posições das carboxilas nas paredes dos nanotubos, com diferentes concentrações destas, buscando verificar a influência destes parâmetros no caráter eletrônico dos NTCs. Analisando as propriedades energéticas, estruturais e eletrônicas de todas as configurações estudadas, observa-se que as carboxilas interagem com os nanotubos através de ligações covalentes (energias de ligação entre −3, 39 e −0, 73 eV , sendo a menor para o caso da carboxila confinada no interior do nanotubo), os nanotubos (16,0) se mostram mais flexíveis que os (8,0) (quando ligados ao mesmo número de carboxilas) e, um comportamento, bastante interessante, se apresenta quando a concentração da carboxilação é variada: o caráter do sistema pode ser modulado de semicondutor para semicondutor com gap semipreenchido (tendência a caráter metálico). É, estudada ainda, neste trabalho, a dinâmica das moléculas de água em torno de nanotubos puros e carboxilados, obtidos a partir dos calculos ab initio, através de simulações de dinâmica molecular clássica, utilizando parâmetros empíricos com o programa GROMACS. A análise estrutural da água em torno dos nanotubos indicou o já esperado caráter hidrofóbico dos NTCs puros, bem como o caráter hidrofílico do nanotubo carboxilado, com o qual as moléculas de água passam a ter uma maior interação com suas paredes, fato este confirmado através da análise energética, que mostra uma maior energia de interação nesse sistema. Este trabalho vem, além de contribuir na compreensão e análise dos referentes resultados experimentais, apontar, ainda, a possibilidade de modular o comportamento eletrônico desses sistemas na nanoescala.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / A mais recente revoluÃÃo tecnolÃgica vem surgindo atravÃs de avanÃos na Ãrea da nanotecnologia, onde se destacam materiais nanomÃtricos como os nanotubos de carbono de parede simples (SWNTs). Esse novo material, descoberto em 1993, tÃm gerado grande interesse acadÃmico e industrial devido Ãs suas propriedades fÃsicas Ãnicas. Trabalhos recentes indicam que essas propriedades sÃo extremamente sensÃveis a diversos tipos de deformaÃÃo estruturais, como aquelas de natureza axial, radial e torcional. Neste trabalho estudamos teoricamente como a estrutura eletrÃnica dos SWNTs, e consequentemente suas propriedades, reagem à presenÃa de torÃÃo. Utilizamos o modelo Tight-Biding estendido (ETB) para calcular a estrutura de bandas dos tubos. A simulaÃÃo de torÃÃo à feita a partir de vÃnculos especÃficos que altera a componente angular dos vetores primitivos da rede do grafeno. Para obtermos a configuraÃÃo mais estÃvel dos SWNTs, utilizamos um mÃtodo denominado gradiente simples modificado de modo a minimizarmos sua energia total. Foi observado que nanotubos quirais apresentam um valor de torÃÃo diferente de zero, denominada torÃÃo natural, no seu estado fundamental. Essa torÃÃo decresce, de forma universal, com o inverso do cubo do diÃmetro. Por sua vez, a dependÃncia da torÃÃo natural com o Ãngulo quiral varia de acordo com a metalicidade do SWNT. As energias de transiÃÃo Ãtica para o tubo naturalmente torcionado e nÃo torcionado sÃo comparadas, sendo observado variaÃÃes de atà 50% no minigap de tubos metÃlicos. Por fim, discutimos quais as possÃveis implicaÃÃes da presenÃa da torÃÃo natural na ciÃncia por trÃs dessa nanoestrutura de carbono.

Submitted by Cátia Araújo (catia.araujo@unipampa.edu.br) on 2017-09-28T18:51:23Z No. of bitstreams: 1 Silênia Priscila da Silva Lemes - 2016.pdf: 6643114 bytes, checksum: 2667a8bd6c2ba0bba36948223f4df1b8 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlucy Farias Medeiros (marlucy.farias@unipampa.edu.br) on 2017-09-28T19:40:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Silênia Priscila da Silva Lemes - 2016.pdf: 6643114 bytes, checksum: 2667a8bd6c2ba0bba36948223f4df1b8 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-28T19:40:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silênia Priscila da Silva Lemes - 2016.pdf: 6643114 bytes, checksum: 2667a8bd6c2ba0bba36948223f4df1b8 (MD5) Previous issue date: 2016-08-19 / A nanotecnologia tem proporcionado inovações significativas na ciência e na engenharia. Um material que vem se destacando nessa área é o nanotubo de carbono (NTC). Há recentes pesquisas aplicadas a área da construção civil sobre os benefícios deste material às argamassas no desempenho de suas propriedades mecânicas e condutividade elétrica enquanto pouco estudo na condutividade térmica. Neste contexto, a presente pesquisa tem como objetivo analisar o comportamento mecânico e térmico de argamassas de cimento Portland com adição de nanotubos de carbono, comparando-as com uma argamassa de referência. Os NTCs foram adicionados às argamassas, em forma de dispersão, nos teores de 0,20%, 0,30% e 0,50% em relação à massa de cimento. Para o desenvolvimento da pesquisa, inicialmente foi caracterizado o nanotubo de carbono, através dos ensaios de difração de raios-x e termogravimétria (TGA). Para as argamassas no estado fresco, foram determinados o índice de consistência, densidade de massa e teor de ar incorporado. A avaliação das propriedades mecânicas das argamassas, foi medida através de ensaios de resistência à tração na flexão e à compressão. As propriedades térmicas foram analisadas pelo ensaio de condutividade térmica e por termogravimentria. Além disso, foram realizados ensaios complementares como difração de raios-x, absorção de água por imersão e investigação da microestrutura através da microestrutura eletrônica de varredura (MEV). As argamassas com adição de nanotubo de carbono, quando comparadas com a argamassa de referência, apresentaram melhorias em algumas propriedades analisadas, tais como resistência à tração na flexão e absorção de água por imersão. Os resultados obtidos na resistência à compressão e nas propriedades térmicas não foram significativos, fator como a dispersão dos NTC na matriz do cimento Portland pode ter influenciado estes resultados. / Nanotechnology has provided significant innovations in science and engineering. A material that has stood out in this area is the carbon nanotube (NTC). There is recent research applied to the field of construction on the benefits of this material to the mortar in the performance of their mechanical properties and electrical conductivity while little study on thermal conductivity. In this context, this research aims to analyze the mechanical behavior and thermal Portland cement mortars with addition of carbon nanotubes, comparing them with a reference mortar. The CNTs were added to the mortar in the form of dispersion in amounts of 0.20%, 0.30% and 0.50% relative to the cement mass. For the development of the research, it was initially characterized the carbon nanotube through the trials of diffraction x-ray and thermogravimetry (TGA). For mortars in the fresh state, it was determined the consistency index, mass density and entrained air content. The evaluation of the mechanical properties of mortars, was measured by tensile strength tests in flexion and compression. Thermal properties were analyzed by thermal conductivity assay and termogravimentria. Furthermore, additional tests were performed as x-ray diffraction, by water absorption and investigation of the microstructure using electron microstructure (SEM). The mortars with addition of carbon nanotubes, compared to the reference mortar analyzed showed improvements in some properties such as tensile strength in bending and water absorption. The results of the compressive strength and the thermal properties were not significant factor as the scattering of the NTC Portland cement matrix may have influenced these results.

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-06-02T19:09:40Z No. of bitstreams: 1 RolffSpindola.pdf: 1912678 bytes, checksum: 00839e9b1b8a2b01a86770dd2561ec07 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-02T19:09:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RolffSpindola.pdf: 1912678 bytes, checksum: 00839e9b1b8a2b01a86770dd2561ec07 (MD5) Previous issue date: 2016-07-25 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPQ) / Fundação de Amparo à Pesquisa e ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Maranhão (FAPEMA) / A novel platform for electroanalysis of isoniazid based on multi-walled carbon nanotube oxide and graphene oxide composite as support to iron phthalocyanine (MWCNTO-GO/FePc) has been developed. The FePc/MWCNTO-GO modified electrode is sensible for isoniazid, decreasing substantially its oxidation potential to + 200 mV vs. Ag/AgCl. Electrochemical and electroanalytical properties of the FePc/MWCNTO-GO modified electrode were investigated by cyclic voltammetry, electrochemical impedance spectroscopy, scanning electrochemical microscopy, and amperometry. The sensor presents better performance in 0,1 mol L-1 phosphate buffer at pH 7,4. Under optimized conditions, a linear response range from 5 μmol L-1 to 476 µmol L-1 was obtained with a sensitivity of 0,0225 μA L μmol-1. The limits of detection and quantification for isoniazid determination were 0,56 μmol L-1 and 1,88 μmol L-1, respectively. The relative standard deviation for 10 determinations of 100 μmol L-1 isoniazid was 2,5%. The sensor was successfully applied for isoniazid determination in artificial body fluids. / No presente trabalho é apresentado o desenvolvimento de uma nova plataforma para eletroanálise de isoniazida baseada em (MWCNTO-GO/FePc). O eletrodo modificado com FePc/MWCNTO-GO diminuiu sensivelmente o potencial de oxidação da isoniazida para +200 mV vs. Ag/AgCl. As propriedades eletroquímicas e eletroanalíticas do eletrodo modificado com FePc/MWCNTO-GO foram investigadas por voltametria cíclica, espectroscopia de impedância eletroquímica, microscopia eletroquímica de varredura, e amperometria. O sensor apresentou melhor desempenho em tampão fosfato 0,1 mol L-1 com pH 7,4. Sob condições otimizadas uma faixa de resposta linear de 5 μmol L-1 a 476 µmol L-1 foi obtida com uma sensibilidade de 0,0225 μA L μmol-1. O limite de detecção e quantificação para a isoniazida foram determinados como sendo 0,56 μmol L-1 e 1,88 μmol L-1, respectivamente. O desvio padrão relativo para 10 determinações de 100 μmol L-1 de isoniazida foi de 2,5%. O sensor foi aplicado com sucesso para determinação de isoniazida em fluidos corporais artificiais.

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-06-19T18:00:09Z No. of bitstreams: 1 AnaLuisaSilva.pdf: 1121605 bytes, checksum: f3ccd719e794281c4b5521801b7fe637 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-19T18:00:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AnaLuisaSilva.pdf: 1121605 bytes, checksum: f3ccd719e794281c4b5521801b7fe637 (MD5) Previous issue date: 2014-01-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / The catechin compound is a phenolic that has a great oxidant action,it is found in a different kinds of food such as wine, juice and tea, its application to inhibit ultraviolet radiation, reduces the level of cholesterol, among others. Currently, techniques are used for determining catechin as a gas chromatography, high performance liquid chromatography, although the electrochemical detection method is a promising yet, because it is less cumbersome and can distinguish between the oxidized and the reduced form of catechin. A growing number of studies has shown the necessity for a hurry procedure to availible the content of catechin and electrochemical techniques have been successfully employed. The research activities carried out in this study were the characterization and optimization of the parameters used for the determination of catechin in a printed carbon electrode modified with functionalized carbon nanotube by means of cyclic voltammetry technique and application in the quantification of this analyte in a sample of black tea. The best results were obtained at a concentration of 1x10-3 mol L-1 through catechin phosphate buffer 0.1 mol L-1 pH 7.0 using a potential sweep rate of 0.05 V s-1. From these conditions an analytical curve was obtained by linear response over the concentration range of catechin between 2.0 × 107 to 1.68 × 10-5 mol L-1, as limits of detection and quantification of 9.2 x10-8 and 3.0x10-7 mol L-1, respectively. The oxidation of catechin showed a peak located around 0.15 V vs. Ag / AgCl potential being near the peak shown in the literature. / A Catequina é um composto fenólico que têm grande ação oxidante, encontrados em diversos tipos de alimentos, sua aplicação inibi a radiação ultravioleta, reduz o nível do colesterol, dentre outros. Atualmente, técnicas analíticas são empregadas para a determinação de catequina, como a cromatografia gasosa e cromatografia liquida de alta eficiência, contudo a detecção eletroquímica é um método promissor, por exigir menos trabalho no preparo de amostra e um menor consumo de reagentes, uma vez que é possível identificar a espécie de interesse de maneira seletiva através de sua oxidação ou redução. Um número crescente de estudos vem mostrando a necessidade de um procedimento rápido para a avaliação do teor de catequina e técnicas eletroquímicas foram empregadas com sucesso. As atividades de pesquisa desenvolvidas neste trabalho foram de caracterização e otimização dos parâmetros utilizados para a determinação da catequina em eletrodo de carbono impresso modificado com nanotubo de carbono funcionalizado por meio da técnica de voltametria cíclica e aplicação na quantificação deste analito em amostra de chá preto. Os melhores resultados foram obtidos a uma concentração de 1x10-3 mol L-1 de catequina em meio de tampão fosfato 0,1 mol L-1 pH 7,0 a uma velocidade de varredura de potencial de 0,05 V s-1. A partir destas condições foi obtida uma curva analítica com comportamento linear no intervalo de concentração de catequina entre 2,0x10-7 a 1,68x10-5 mol L-1, com limites de detecção e de quantificação de 9,2x10-8 e 3,0x10-7 mol L-1, respectivamente. A oxidação da catequina apresentou um pico localizado em torno de 0,15V vs Ag/AgCl, estando próximo dos potenciais de pico mostrado na literatura.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / In this work we use the Density Functional Theory (DFT) to analyze the influence of a water environment in the interaction between amino acids and a semiconductor carbon nanotube (CNT). To the study of the interaction in vacuum we use both an ab initio and a parameterized tight-binding method. To the study of the same interactions in water we performed finite temperature (300 K) molecular dynamics calculations, using the parameterized tight-binding method. The selected amino acids have different hydrophobicity and polarity indexes. Our study shows that for the neutral amino acids, a direct relationship between the variation in the bonding distances and the hydrophobicity indexes when changing from vacuum to water environments, with the hydrophobic (hydrophilic) amino acids getting nearer (farther) of the carbon nanotube. The change in the binding energies, when going from the vacuum to the water environments, shows an inverse relationship with the polarity, with the amino acids that have more polar (nonpolar) side chains showing lower (greater) variations in the binding energies. We also analyze the variations in the binding energies in vacuum and water for the neutral and zwitterionic forms of glicine. We show that the zwitterionic form is more stable in the polar environment of water, whereas the neutral form is more stable in vacuum. / Neste trabalho utilizamos a teoria do funcional da densidade (DFT) para analisar a influência de um meio solvente, a água, na interação de aminoácidos com um nanotubo de carbono (CNT) semicondutor. Para o estudo das interações no vácuo utilizamos tanto um método ab-initio quanto um método tight binding parametrizado. Os estudos destas mesmas interações (CNT-aminoácidos) no meio aquoso foram realizados empregando o método de dinâmica molecular a uma temperatura de 300 K usando o método tight binding parametrizado. Os aminoácidos selecionados para o estudo tinham diferentes valores de índice de hidrofobicidade e de polaridade. Nossos resultados mostram que para a forma neutra destes aminoácidos, há uma relação direta entre a variação da distância da ligação, do vácuo em relação a água, e o índice de hidrofobicidade com os aminoácidos mais hidrofóbicos (hidrofílicos) se aproximando (afastando) do nanotubo de carbono. A variação da energia de ligação, quando se passa do vácuo para o ambiente aquoso, apresenta uma relação inversa com a polaridade, com os aminoácidos que possuem a cadeia lateral mais polares (menos polares) apresentado os menores (maiores) variações na energia de ligação. Analisamos ainda as variações na energia de ligação no vácuo e na água para o aminoácido glicina em relação as suas possíveis formas elétricas: neutra e como íon dipolar (zwiteri onica). Mostramos que a forma zwiteriônica é mais estável no ambiente polar da água, enquanto a forma neutra apresenta maior estabilidade no vácuo.

This paper describes the development of an electrochemical sensor glassy carbon modified with gold nanoparticles and a film of multiâwalled carbon nanotube and cobalt phthalocyanine (CoPc-fMWCNTs/AuNp/GCE) for the determination of diethylstilbestrol hormone (DES) in water samples and meat, using a square wave technique voltammetry. (SWV). The electrolyte used was Britton-Robinson buffer (BR) 0.04 mol L-1 pH 10.0. Initially it was studied the electrode configuration to be used for the development work, after the optimization of solution pH, study scan speed to evaluate the charge transfer kinetics in the redox process of the DES, the optimized parameters for SWV, the analytical curve, and finally, applying the methodology developed. The optimized parameters for SWV were f = 5 sâ1, a = 50 mV and ΔEs=1 mV. The CoPc-fMWCNTs/AuNp/GCE was ready to be used for the application since all conditions were optimized. Analytical curves were obtained in the concentration ranged from 7.9365 à 10−7 â 5.6604 à 10−6 mol Lâ1 (R = 0.9996) and there were obtained limits of detection (LOD) and quantification (LOQ) of 1.9910 x 10â7 mol Lâ1and 6.6367 x 10â7 mol Lâ1, respectively, being comparable to those reported in the literature. The repeatability and reproducibility of the proposed procedure were evaluated. The relative standard deviation (RSD) were 4.33% and 3.49%, respectively, indicating the precision of the assay. The recovery percentage was 98.56% for the water sample and 94.05% for beef sample (RSD of 0.40 and 1.55% respectively). The modified electrode has developed sensitivity, reproducibility and repeatability appropriate and consistent LOD and LOQ values with those reported in the literature. Moreover, the results obtained by the use of CoPc-fMWCNTs/AuNp/GCE proved very efficient as the detection and DES recovery, being thus a promising device in the detection and quantification of DES in water samples and food. / O presente trabalho descreve o desenvolvimento de um sensor eletroquÃmico de carbono vÃtreo modificado com nanopartÃculas de ouro, nanotubos de carbono de paredes mÃltiplas funcionalizados e ftalocianina de cobalto (CV/NpAu/NTCPMf-FcCo) para a determinaÃÃo do hormÃnio dietilestilbestrol (DES) em amostras de Ãgua e carne, utilizando a tÃcnica de voltametria de onda quadrada (VOQ). O eletrÃlito empregado foi tampÃo BrittonâRobinson (BR) 0,04 mol Lâ1 pH 10,0. Inicialmente estudou-se a configuraÃÃo do eletrodo a ser utilizado para o desenvolvimento do trabalho, depois a otimizaÃÃo do pH do meio, estudo da velocidade de varredura para avaliar a cinÃtica de transferÃncia de carga no processo redox do DES, otimizaÃÃo dos parÃmetros da VOQ, construÃÃo da curva analÃtica e por fim, a aplicaÃÃo da metodologia desenvolvida. Os parÃmetros otimizados para a VOQ foram: f = 5 sâ1, a = 50 mV e ΔEs = 1 mV. De posse de todas as condiÃÃes otimizadas para aplicaÃÃo do CV/NpAu/NTCPMf-FcCo, curvas analÃticas foram obtidas no intervalo de concentraÃÃo de 7,9365 à 10−7 â 5,6604 à 10−6 mol Lâ1 (R = 0,9996) e os limites de detecÃÃo (LD) e de quantificaÃÃo (LQ) calculados foram 1,9910 x 10â7 mol Lâ1 e 6,6367 x 10â7 mol Lâ1, respectivamente, sendo comparÃveis aos citados na literatura. A repetibilidade e a reprodutibilidade do procedimento proposto foram avaliadas. Os valores de desvio padrÃo relativo (DPR) obtidos foram 4,33% e 3,49%, respectivamente, evidenciando a precisÃo da metodologia. O percentual de recuperaÃÃo foi de 98,56% para amostra de Ãgua e 94,05% para amostra de carne bovina (DPR de 0,40 e 1,55% respectivamente). O eletrodo modificado desenvolvido apresentou sensibilidade, reprodutibilidade e repetibilidade adequados, bem como valores de LD e LQ concordantes com os relatados na literatura. Os resultados obtidos pelo emprego do CV/NpAu/NTCPMf-FcCo se mostraram muito eficientes quanto à detecÃÃo e recuperaÃÃo de DES, mostrando-se, desse modo, um dispositivo promissor na detecÃÃo e na quantificaÃÃo de DES em amostras de Ãgua e alimentos.

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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this thesis the behavior of functionalized carbon nanotubes via chemical and physical adsorption and estrural deformation is studied through ab initio calculations based on the DFT formalism, using the SIESTA program. First, we evaluated the behavior of CNTs functionalized with COOH group and it was observed that their position on different sublattices modifies the Carbon nanotube electronic properties, besides the fact that the electronic nature of a semiconductor CNT can be modulated from the concentration of carboxylation. The behavior of armchair CNTs radially deformed was evaluated and it was observed that by the limit of the radial deformation, the electronic character of the nanotubes were keeped as metallic, although the interaction between the walls increases as the deformation increases. The elastic constant values of deformed CNTs with more than one wall indicates the contribution of each individual nanotube constituting the system in its structural and elastic properties. The vibrational frequencies calculated reflect the effect of deformation of the CNTs, as the deformation increases, its frequency decreases. We evaluated the synergistic effect of chemical functionalization of CNTs deformed with the COOH group. For the external functionalization process, more curved region promotes the carboxylation process, whilst for the internal, the COOH group remains confined and does not bind covalently to its wall. Finally, we evaluated the physical adsorption of lithium in deformed CNTs with two layers. Both between the layers, like its exterior, lithium donates charge to the nanotube, not changing its electronic character. The adsorption process of lithium between the walls of deformed CNT is more efficient than on its exterior, in particular for radially deformed configurations. / Nesta tese é estudado o comportamento de nanotubos de carbono funcionalizados via adsorção química e física e deformação estrutural através de cálculos ab initio baseados no formalismo da DFT, utilizando o programa SIESTA. Primeiramente, avaliou-se o comportamento de NTCs funcionalizados com o grupo COOH e observouse que sua posição nas diferentes subredes do nanotubo modifica as propriedades eletrônicas destes, além do fato do caráter eletrônico de um NTC semicondutor poder ser modulado a partir da concentração da carboxilação. O comportamento de NTCs armchair radialmente deformados foi avaliado e observou-se que até o limite da deformação radial, o caráter eletrônico dos nanotubos se mantém metálico, apesar da interação entre as paredes se mostrar cada vez maior à medida que a deformação aumenta. Os valores para a constante elástica de NTCs deformados com mais de uma parede indicam a contribuição individual de cada nanotubo que constitui o sistema em suas propriedades estruturais e elásticas. As frequências vibracionais calculadas refletem o efeito da deformação nos SWNTs, à medida que a deformação aumenta, suas frequências diminuem. Avaliou-se o efeito sinergístico da funcionalização química de NTCs deformados com o grupo COOH. No processo de funcionalização externa, a região mais curva favorece o processo de carboxilação, enquanto que na interna, o grupo COOH se mantém confinado e não se liga covalentemente à sua parede. Por fim, avaliou-se a adsorção física de átomos de lítio em NTCs com duas camadas deformados. Tanto entre as camadas, como em seu exterior, o lítio doa carga para o nanotubo, não mudando seu caráter eletrônico. O processo de adsorção do lítio entre as paredes do NTC deformado se mostrou mais eficiente do que em seu exterior, em especial para as configurações radialmente deformadas.