elementares da eletrônica orgânica, vêm sendo desenvolvidos e integrados para realização de dispositivos eletrônicos de baixo custo, alto volume e flexíveis. Nesta tese foi proposta uma tecnologia para a construção de OFETs sobre substrato flexível e a caracterização destes dispositivos foi feita. Transistores com diferentes comprimentos de canal (L= 5, 10, 20 e 40 μm) foram construídos e avaliados. As características e configuração do poli (álcool vinílico) (PVA) como dielétrico de porta foram definidas através da otimização da reticulação, grau de hidrólise e peso molecular. O PVA utilizado como dielétrico de porta foi de alto peso molecular, hidrolização incompleta e reticulado com dicromato de amônia. O desafio de compatibilização entre os filmes de PVA e poli (3-hexiltiofeno) (P3HT) com diferentes polaridades foi superado e abriu caminho para construção de OFETs e capacitores, estes últimos usados para extrair a capacitância por unidade de área do conjunto PVA-P3HT. Os processos desenvolvidos de fotolitografia e de oxidação por plasma de oxigênio possibilitaram a construção de transistores flexíveis inéditos de Ni-P3HT-PVA-Al com uma arquitetura top-gate, bottom-contacts. Os transistores apresentaram boas características de saída, baixa tensão de operação (< |-6 V|), boa mobilidade (0,015 cm2/V*s) e razões ION/IOFF aceitáveis (~300). A resistência de contato e mobilidade efetiva foram obtidas através do método de linhas de transmissão. Uma boa estabilidade temporal foi atingida, porém ocorreram instabilidades na operação quando os transistores foram testados. A corrente do transistor não se manteve estável, primeiramente aumentou e depois diminuiu com a realização de sucessivas medidas. As razões deste comportamento foram discutidas. Inversores foram demonstrados e caracterizados. O aperfeiçoamento da tecnologia desenvolvida possibilitará a construção de circuitos orgânicos analógicos e digitais para aplicações cotidianas que demandem baixo custo e alto volume. / Organic field effect transistors (OFETs), the elementary components of organic electronics, are constantly developed and integrated to realize low cost, high volume, flexible electronic devices. In this thesis a technology for creating OFETs on flexible substrates is proposed and their characterization is performed. Flexible transistors with different channel lengths (L= 5, 10, 20 and 40 μm) were built and evaluated. The characteristics and configurations of the poly (vinyl alcohol) (PVA) as gate dielectric were defined through the optimization of crosslinking, the degree of hydrolysis and the molecular weight. The chosen PVA is cross-linked with ammonium dichromate, has a high molecular weight and incomplete hydrolization. The challenge of integrating polymers of different polarities: PVA and poly (3-hexyl thiophene) (P3HT), the chosen organic semiconductor, was overcome and opened a path to the construction of OFETs and capacitors. From the later capacitance per unit area was extracted. The developed processes of photolithography and oxygen plasma etching allowed the construction of unprecedented Ni-P3HT-PVA-Al flexible top-gate, bottomcontacts transistors. The transistors showed good output characteristics, low operation voltages (< |-6 V|), acceptable carrier mobilities (0,015 cm2/V*s) and ION/IOFF fractions (~300). Contact resistance and effective mobility were extracted through transmission line method. The transistors showed great temporal stability, but when operated instabilities occurred. The transistor output current first increased and later degraded with successive testing. Organic PMIS inverters were demonstrated and characterized. The optimization of this technology may lead to construction of flexible logic organic devices for everyday applications.

Nesse trabalho foi analisada a viabilidade da utilização de poli(tereftalato de etileno) reciclado, PET, como agente de contenção de areia, utilizando o PET virgem e o poli(óxido de metileno), POM, para comparação. As amostras recebidas foram caracterizadas utilizando ressonância magnética nuclear de carbono-13 (13C-NMR), calorimetria diferencial de varredura (DSC), análise termogravimétrica (TG), microscopia eletrônica de varredura (SEM) e cromatografia de exclusão por tamanho (SEC). Também foram realizados ensaios mecânicos para avaliação da permeabilidade de um pacote de grãos, segundo as normas API RP 61 e API RP 58. Dessa forma, uma quantidade pré-definida dos polímeros granulados foi confinada separadamente em células cilíndricas metálicas, juntamente com substâncias normalmente utilizadas no tratamento de formações portadoras de hidrocarbonetos (como HCl a 15%, Dietileno-triamino-penta-acetato de potássio a 10 % e mistura de solventes, tais como xileno 45 %, óleo diesel 45 % e butilglicol 10 %) e também a petróleo e água do mar. As amostras foram submetidas a temperatura e pressão constantes, além de agitação por rotação, na temperatura de 70 C e na pressão de 24,1 MPa. Os ensaios duraram de 24 a 96 horas para os produtos químicos mais agressivos e 172 dias para a água do mar e o petróleo. Para os testes mais longos, foram coletadas amostras periodicamente, a fim de se verificar as condições de cada polímero, utilizando as técnicas anteriormente citadas, com exceção de 13C-NMR. A permeabilidade foi analisada ao final do período de exposição previsto. Os resultados obtidos foram comparados com os observados para os polímeros não-expostos, sendo constatada a degradação do POM quando em contato com HCl a 15 %, mas sem observar variações significativas que indicassem a degradação apreciável de qualquer dos tipos de PET nas condições testadas, sendo concluído que a utilização do PET reciclado como agente de contenção de areia é viável. / This work analyses the viability of applying recycled poly(ethylene terephthalate), PET, as sand control agent, using virgin PET and poly(methylene oxide), POM, for comparison means. The polymer samples were characterized by carbon-13 magnetic nuclear resonance (13C-NMR), differential scanning calorimetry (DSC), thermal gravimetric analysis (TG), scanning electronic microscopy (SEM) and size exclusion chromatography (SEC). Also, mechanical experiments were performed, in order to determine the grain pack permeability, according to API RP 61 and API RP 58. In this way, a predefined amount of polymer grains were separately confined into cylindrical metallic cells, with substances commonly used to treat hydrocarbon formations (15 % HCl, 10 % potassium diethylene triamine pentaacetate and a solvent mixture, like xylene 45 %, diesel oil 45 % and EGMBE 10 %) and sea water and petroleum, likewise. The samples were submitted to a temperature of 70oC, a pressure of 24,1 MPa, which were maintained constant. Cell rotational agitation did not varied in the experiments. The exposure time was 24 and 96 hours, for the aggressive chemical products, and 172 days for sea water and oil. During the latter period, samples were periodically collected to test the polymer conditions, using all the above techniques, but the 13C-NMR. The pack permeability was analyzed only by the end of each established exposition period. The test results were compared to those obtained to non-exposed polymers and they have shown that POM was degraded by 15 % HCl. On the other hand, PET samples did not present significant changes under test conditions. Therefore, it has being concluded that the use of recycled PET as sand control agent is viable.

Orientador: Prof. Dr. Everaldo Carlos Venancio. / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Nanociências e Materiais Avançados, 2015. / O processo de eletrofiação é conhecido por ser uma técnica eficiente para a fabricação de micro e nanofibras poliméricas. As fibras provenientes do processo de eletrofiação podem ser aplicadas em diversos setores tecnológicos, como engenharia de tecidos, sensores, liberação controlada de fármacos, catálise, compósitos entre outras. Este trabalho consiste na obtenção e caracterização de micro e nanofibras a partir de uma solução polimérica de um copolímero de Poli(acrilonitrila) (PAN), o Poli(acrilonitrila-co-acetato de vinila) (PANVA). A amostra de PANVA é composta de 94 % em massa do monômero acrilonitrila e 6% em massa do monômero acetato de vinila. Foi estudada a influência dos parâmetros de processamento como distância de trabalho entre a agulha e o coletor, concentração do polímero, vazão e potencial elétrico aplicado. Observou-se com esse estudo que ao diminuir a distância de trabalho, mantendo-se uma tensão constante de 20 kV, houve um aumento na quantidade de fibras de PANVA depositadas no coletor. Porém, quando a distância de trabalho foi mantida constante em 10 cm e variou-se a tensão aplicada (10-20 kV), ocorreu um aumento na quantidade de fibras formadas. Para valores de tensão inferiores a 20 kV foi observada a presença de uma grande quantidade de estruturas globulares de PANVA. O estudo do efeito da viscosidade da solução de PANVA foi realizado mantendo-se a tensão aplicada constante e igual a 20 kV e uma distância de trabalho constante e igual a 10 cm. Para baixos valores de viscosidade 7,34 mPa.s(2 % m/v) não foi observada a formação de fibras. Para valores de viscosidade entre 14,50 e 49,65 mPa.s (4 e 6 % m/v respectivamente) foi observada a formação de nanofibras. Para viscosidades acima de 111,30 mPa.s (8 % m/v) o processo de eletrofiação somente ocorre quando os valores de tensão aplicada forem maiores ou iguais a 25 kV. O diâmetro médio das fibras obtidas variou de 99,4 (±22,6) a 123,5 (±19,5) nm. Portanto, realizando-se um controle adequado da tensão aplicada, da distância de trabalho e da viscosidade da solução polimérica foi possível obter micro e nanofibras de PANVA. / The electrospinning process is known as being an efficient technique to produce polymer micro- and nano-fibers. The fibers obtained from electrospinning process are can be used in different technological áreas, as for example in tissue engineering, sensors, drug delivery, catalisis, composite materialas. In this work it was studied the production and characterization of micro- and nano-fibers by using a polyacrylonitrile (PAN) copolymer polymeric solution, poly(acrylonitrile-co-vinyl acetate) (PANVA). The PANVA used in this work is a copolymer containing 6 wt.% of polyvinylacetate. It was studied the electrospinning processing parameters effect, such as working distance from the needle and colector, polymer concentration and applied DC electric potential. When the working distance was increased from 10 to 20 cm (at constant applied electric potential, 20 kV) it was observed a decrease in the amount of fibers deposited on the colector. However, when the working distance was kept constant and the applied electric potential was increased from 10 to 20 kV, it was observed a increase in the amount of fibers deposited on the colector as well as a decrease in the amount of beads of PANVA in the sample. The study of the effect of the polymer solution viscosity was carried out at a constant applied eletric potential (20 kV) and working distance (10 cm). For low viscosity values, i.e. 7.34 mPa.s (2 wt.%) it was not observed the formation of fiber, i.e. only beads was formed. For viscosity values of 14.50 and 49.65 mPa.s (4 and 6 wt.%, respectively) it was observed the formation of nano-fibers. For viscosity values higher than 111.30 mPa.s (8 wt.%), the electrospinning process only occur for applied electric potential equal to (or higher than) 25 kV. The fibers mean diameter changed from 99.4 (±22.6) to 123.5 (±19.5) nm. Thereforte, by using the optimized electrospinning process conditions, i.e. applied DC electric potencial, working distance and PANVA solution viscosity it was possible to control the diameter of the PANVA fibers from microfibers to nanofibers.

Orientador: Prof.Dr.Arnaldo Rodrigues dos Santos Jr / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Biotecnociência, 2016. / A rotofiação é uma técnica recente que surgiu para melhorar a taxa de produção de fibras que podem ser usadas na regeneração ou cicatrização tecidual. Existe um interesse crescente no desenvolvimento de matrizes poliméricas com o objetivo de auxiliar a cicatrização.Foi utilizadas soluções poliméricas compostas por PCL/PLLA (50/50%) com e sem tetraciclina (TC), nas concentrações de 3%, 5%, 7%(m/v) dissolvidos em clorofórmio e uma variação produzida com 5% (m/v) utilizando 20% de acetona e 80% de clorofórmio como solventes, que denominamos de 20:80(v/v). As soluções foram padronizadas em volume de 10ml para serem rotofiadas e formaram fibras e membranas, fato não relatado na literatura. Constatou-se que a produção aumenta juntamente coma utilização de soluções poliméricas mais concentradas, visto que a solução 3% não produziu fibras e a 7% foi a que resultou em maior quantidade. O teste de viscosidade demonstrou a relação direta entre o aumento da viscosidade com o aumento da concentração de polímero. A TC interferiu na morfologia das membranas e fibras, tanto na porosidade quanto na espessura. Na análise de espessura das membranas foi verificado que as soluções mais viscosas produzem membranas mais espessas. A espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) no módulo de refletância total atenuada (ATR) demonstrou picos característicos de PCL/ PLLA e TC. O microscópio invertido de fluorescência foi utilizado para análise de incorporação e quantificação da TC, a incorporação da TC foi confirmada pela emissão de fluorescência somente nas amostras contendo TC. A análise microbiológica foi realizada em cultura de bactérias Staphylococcus aureus em todas as membranas e somente na fibra 7%, no teste em placas de Petri a formação de halo de inibição representou a atividade antibacteriana em todas as amostras, um teste de diluição em caldo foi realizado e confirmou o resultado somente nas membranas com TC, as fibras não mostraram capazes de matar as bactérias.Foram feitos 2 testes de citotoxicicidade, o primeiro com células inoculadas diretamente sobre o material por um período de 48h mostrou que as amostras com TC eram tóxicas, o segundo foi realizado um tratamento retirando o excesso de TC sobrenadante e apresentou resultado oposto nas membranas, com formação de tapete celular em todas as amostras, exceto nas fibras 7%T, indicando que a morte celular ocorria pelo excesso de TC liberada num primeiro momento nas membranas, porém, nas fibras esse tratamento não foi eficaz. A análise citoquímica mostrou a presença de células em todas as membranas e nas fibras 7% controle, porém, notamos ausência de células nas fibras 7%T corroborando com a citotoxicidade apresentada. Os resultados indicam que a técnica de rotofiação produz fibras e membranas com alta porosidade utilizando baixas concentrações de polímeros, em quantidades satisfatórias para as fibras a partir da concentração de 7%. A concentração de TC necessita de ajuste para excluir a citotoxicidade. As amostras controles não apresentaram citotoxicidade sendo indicadas para testes in vivo. Este trabalho pretende colaborar com as poucas informações sobre a técnica de rotofiação. / The centrifugal spinning is a recent technique that has emerged for improving the production of fibers which can be used in tissue regeneration or healing. There is growing interest in the development of polymer matrices in order to promote the wound healing mainly due to the limitations of available products. Polymer solutions composed of PCL/PLLA (50/50%) with and without tetracycline (TC) were used in the concentrations of 3%, 5%, 7% (m/v) dissolved in chloroform and a variation produced with 5% (m/v) using 20% acetone and 80% chloroform as solvents, which we call 20:80 (v/v). The solutions were standardized in 10 ml volume to be rotofied and formed fibers and membranes, which has not yet been reported in the literature. It was found that the production increases along with the use of more concentrated polymer solutions, since the 3% solution did not produce fibers and 7% resulted in higher amounts. The viscosity test demonstrated a direct relationship between increasing viscosity with increasing polymer concentration. CT interfered in the morphology of membranes and fibers, both in porosity and thickness. In the analysis of the thickness of the membranes it was verified that the more viscous solutions produce thicker membranes. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) in the attenuated total reflectance (ATR) module demonstrated characteristic peaks of PCL/PLLA and TC. The fluorescence inverted microscope was used for CT incorporation and quantification analysis, the TC incorporation was confirmed by the emission of fluorescence only in samples containing TC. Microbiological analysis was performed on culture of Staphylococcus aureus bacteria in all membranes and only on 7% fiber, in the Petri dish test the inhibition halo formation represented antibacterial activity in all samples, a broth dilution test was Performed and confirmed the result only on TC membranes, the fibers were not able to kill the bacteria. Two cytotoxicity tests were performed, the first with cells inoculated directly on the material for a period of 48h showed that the TC samples were toxic, the second was a treatment removing the excess TC presented opposite result in the membranes, with Cell carpet formation in all samples, except for the 7%T fibers, indicating that cell death occurred due to the excess of TC released at the first moment in the membranes, but in the fibers this treatment was not effective. Cytochemical analysis showed the presence of cells in all membranes and in the 7% control fibers, however, there were no cells in the fibers 7% T corroborating with the presented cytotoxicity. The results indicate that the rotofiation technique produces membranes and fibers with high porosity using low concentrations of polymers, in quantities satisfactory to the fibers from the concentration of 7%. TC concentration needs adjustment to exclude cytotoxicity. Control samples did not show cytotoxicity being indicated for in vivo testing. This work intends to collaborate with the few information about rotofiação technique.

The increase in the volume of industrial wastes and continuous production of solid waste of various kinds cause many environmental concerns. In this context, the disposal of packaging and bottles of poly(ethylene terephthalate) (PET) has become a major problem because of the little attention given to the final destination. Therefore, this research proposes a technical analysis of the use of PET waste, from primary recycling, as feedstock for textile industry. Yarns of recycled PET were compared with commercial polyester yarns through of various analysis, such as, tensile test and solidification color analysis. At the same time, scanning electron microscopy (SEM) was used to investigate the morphology of the yarns and better interpretation of results. It might be noted that yarns of PET recycled have satisfactory performance, although tensile strength and solidity color to light are inferior to conventional polyester yarns. / O aumento no volume de rejeitos industriais e a contínua produção de resíduos de naturezas diversas causam muitas preocupações no âmbito ambiental. Neste contexto, o descarte de embalagens e garrafas de poli(tereftalato de etileno) (PET) tem se tornado um grande problema por conta da pequena atenção que se dá à sua destinação final. Assim sendo, essa pesquisa propõe a análise técnica da utilização de resíduos de PET, oriundos de reciclagem primária, como matéria-prima para a indústria têxtil. Fios de PET reciclado foram comparados aos fios comerciais de poliéster através de diversos ensaios como, por exemplo, resistência à tração e ensaios para solidificação da cor. Ao mesmo tempo, a microscopia eletrônica de varredura (MEV) foi usada para a investigação da morfologia dos fios e melhor interpretação dos resultados. Pôde ser verificado que os fios de PET reciclado apresentam satisfatório desempenho, embora a resistência mecânica e a solidez a cor à luz sejam inferiores àquelas dos fios convencionais de poliéster.

A grande reatividade da 4-fenil-1,2,4-triazolina-3,5-diona (PhTD) (2) como dienófilo nas reações Diels-Alder e enófilo nas reações Ene, tem sido amplamente estudada na literatura. Entretanto poucos estudos tem sido desenvolvidos para elucidar o mecanismo via substituição eletrofílica aromática de reações com triazolinas de caráter eletrofílico. O polímero Poli(oxi-2,6-dimetil-1,4-fenileno) (PPE) (1) é de importância industrial como componente de plástico de engenharia, devido a sua alta temperatura de transição vítrea (Tg = 205 +- 20 °C), e por exibir completa miscibilidade com o poliestireno. Para se obter materiais com melhor desempenho, várias tentativas tem sido realizadas na modificação química do PPE procurando gerar novos polímeros e copolímeros. Este polímero modificado (3) com grupamentos triazolinadiona poderá apresentar maior interesse industrial através da inserção de grupos fortemente polares capazes de formar pontes de hidrogênio e/ou levar à formação de ionômeros. Apesar da importância que o PPE representa no meio industrial e o que poderá representar quando modificado com grupamentos polares, como triazolinadionas, ainda há uma obscuridade com relação ao mecanismo envolvido na formação do PPE-UZ. Assim neste trabalho um estudo cinético foi desenvolvido usando métodos espectroscópicos (UV-Visível e 1H-RMN), para o monitoramento da reação entre o PPE e PhTD. A partir de soluções de PhTD e PPE em clorobenzeno realizou-se uma série de experimentos da reação entre PhTD e PPE em condições de pseudo-primeira ordem com relação à concentração de PhTD. Foram também realizados experimentos com o trímero do PPE com a finalidade de eliminar as contribuições associadas a cadeia polimérica. As constantes de velocidades e parâmetros de ativação foram comparados entre ambos sistemas. A análise dos resultados experimentais indicam que a reação ocorre em mais de uma etapa e com formação de um complexo de natureza sigma. Sua existência foi evidenciada com o aparecimento de um sinal na região entre 4-5 ppm quando a reação foi monitorada por 1H-RMN, também nos experimentos utilizando substratos competitivos com isopreno e base (4-aminobenzoatoa de etila), a qual acelera a etapa que leva a formação do produto final. A reação mostrou uma dependência linear das constantes de velocidade com a concentração do polímero e com a temperatura. As condições de pseudo-primeira ordem foram mantidas, pois a equação de Arrhenius foi obedecida. Também foi observado o comportamento destas constantes de velocidades com a variação da polaridade do meio reacional. / 4-phenil-1,2,4-triazoline-3.4-dione (PhTD) (2) due to its great reactivity as a dienophile in Diels-Alder reactions and enophile in Ene reactions has been extensively studied. However only a few investigations have been reported on the mechanism via eletrophilic aromatic substitution in reactions with eletrophilic triazolines. Poly(oxy-2,6-dimethyl-1,4-phenylene) (PPE) (1) is a polymer of great industrial importance as a component in engineering plastics due to its high glass transition temperature (Tg = 205 +- 20 °C). The modified polymer (3) may exhibit some interesting properties due to the insertion of very polar groups capables of forming hidrogen bridge bonds and undergoing dissociation process, wich could lead to ionomers. Although of importance this polymer play in industrial centre and that could to play when modified with polar groups as triazolinediones still little is known with regard to the mechanism involved in the formation of PPE-UZ. In this work a kinetic study was carried out for the reaction between PPE and PhTD using spectroscopical methods as UV-Visible and 1H-RMN. Starting from solutions of PhTD and PPE in chlorobenzene a series of reactions were carried out under pseudo-first order conditions by keeping constant the concentration of PhTD. In order to evaluate the reaction kinetics a similar study was performed with oligomeric PPE (trimer). Comparison of the kinetic parameter for the reaction between the PPE and PhTD and for the reaction between the oligomeric PPE, allowed considerations to be made on the isolating polymer backbone contributions. Analysis of the experimental results showed that the reaction occurs in more than one step. The initial sleeps led to the formation of a sigma-complex as it was evidenced by addition of a competing substrate, isoprene, and base (ethyl 4-aminobenzoate) which accelerated the step that lead to the final product. This intermediate was also detected by 1H-RMN, though the appearence of signals at 4-5 ppm, characteristic of olefinic proton (arenium ion). The reaction obeyed kinetic pseudo first order conditions. No deviation for the Arrhenius equation was detected. Solvent dieletric constant showed a marked effect on the rate constants.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2836.pdf: 3403611 bytes, checksum: f74fbdfee85c93466b5d6ecf02670823 (MD5) Previous issue date: 2009-11-27 / Universidade Federal de Sao Carlos / In this work bilayered electrodes made of polypyrrole Ppy and poly(2,5-dimercapto-1,3,4-tiadiazol) poly(DMcT) were produced and characterized on carbon-fiber substrate. To do so, several aspects were investigated: effect of the charge growth (1, 2, 5 and 10 C) on the electrochemical and morphological properties of Ppy electrodeposited on carbon fiber; definition of a growth charge/mass ratio for the Ppy film, leading to a high electrochemical performance electrodes with a stable specific capacity; proposition of an optimized methodology to prepare, by electrochemical means, bilayered composites of Ppy and poly(DMcT) on carbon fiber substrate. All materials had their morphological and electrochemical properties analyzed by means of scanning electron microscopy, cyclic voltammetry and impedance spectroscopy. Thinner Ppy films presented the higher coulombic efficiency and specific capacity values. Electrochemical impedance results indicated that Ppy catalyses the redox reactions of poly(DMcT), allowing its use in secondary batteries. Galvanostatic charge and discharge tests from either thin Ppy film and poly(DMcT)/Ppy (1 C) bilayered film electrodes resulted in excellent performances when used as lithium ion battery cathodes (130 and 300 mA h g-1, respectively) or electrochemical capacitor electrodes (240 and 500 F g-1, respectively). / Este trabalho visou obter e caracterizar filmes de polipirrol Ppi e poli(2,5-dimercapto-1,3,4-tiadiazol) poli(DMcT) com propriedades físico-químicas adequadas para aplicação em dispositivos de armazenamento de energia. Para isso, foram realizados estudos do efeito das cargas de crescimento (1, 2, 5, 10 C) nas propriedades eletroquímicas e morfológicas dos filmes de polipirrol eletrodepositados sobre fibra de carbono; otimização de metodologia para produzir eletrodos de filmes bicamada poli(DMcT)/polipirrol e análise do efeito da interação entre estes polímeros nas propriedades finais dos eletrodos; estudos das propriedades elétricas dos eletrodos por Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIE) e análise do desempenho destes eletrodos como catodos em baterias de lítio e eletrodos em capacitores eletroquímicos (supercapacitores). Os resultados mostraram uma influência positiva do substrato de fibra de carbono nas propriedades eletroquímicas e mecânicas dos filmes poliméricos eletrodepositados. Os filmes finos de Ppi apresentaram os melhores valores de eficiência coulômbica e capacidade específica quando comparados aos dos filmes mais espessos. Além disso, resultados de EIE indicaram que os filmes de polipirrol apresentam um importante efeito catalítico sobre as reações redox do poli(DMcT), o que viabiliza seu uso em condições normais de operação de uma bateria. Testes de carga e descarga realizados tanto para os filmes finos de polipirrol quanto para o bicamada de poli(DMcT)/polipirrol (1 C) mostraram excelentes desempenhos quando testados como catodos de bateria de lítio (130 e 300 mA h g-1, respectivamente) ou como eletrodos de um capacitor eletroquímico (240 e 500 F g-1, respectivamente).

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3714.pdf: 1474350 bytes, checksum: 3415e17a9bd54c929733f858dcef7c2f (MD5) Previous issue date: 2011-02-18 / Universidade Federal de Sao Carlos / Research involving carbon nanotubes (CNT) have a great attraction since its synthesis to the technology application. As part of the work was studied the formation and the stability of a functionalized Multiwall Carbon Nanotubes (MWCNTs) dispersion in a hydrochloride poly(allylamine) (PAH) polyelectrolyte solution 1.2 x 10-4 mol L-1 (MWCNTs/PAH) in order to use it for surface modification of a glassy carbon electrodes (GCE) by casting technique. Zeta potential measurements confirmed the stability of the MWCNTs/PAH dispersion. After this study were carried out modifications of GCE surfaces with the MWCNTs/PAH (GCE-MWCNTs/PAH) dispersion and found the electrochemical behavior of the film formed by cyclic voltammetry with potassium hexacyano ferrate (III) 6,6 x 10-4 mol L-1 in a potassium chloride solution 0, 1 mol L-1. The results proved the electrochemical effect provided by the MWCNTs and with the Randles-Sevcik equation we have obtained an active area for GCE-MWCNTs/PAH 1.2 times higher compared to the GCE bare. For further study, we evaluated the GCE-MWCNTs/PAH performance in a pharmaceuticals formulations with voltammetric and amperometric determinations, ciprofibrate, dopamine (DA), levodope (L-dopa) and carbidope. The ciprofibrate determination were measured by differential pulse voltammetry (DPV) and was used as supporting electrolyte a solution of sodium phosphate buffer 0.1 mol L-1 (pH 7,0). The analytical curve was linear in the ciprofibrate concentration range from 1.33 x 10-5 to 1.32 x 10-4 mol L-1 with a detection limit of 8.34 x 10-6 mol L-1. For DA determination was measured by amperometric measurement in a potential of 0.2 V in a phosphate buffer solution 0.1 mol L-1 (pH 7.0) as supporting electrolyte, and the analytical curve showed a linearity over the concentration range between 3.32 x 10-6 to 3.32 x 10-5 mol L-1 with a detection limit of 5.7 x 10-7 mol L-1. The L-dopa determination was done with the DPV and was used as a supporting electrolyte a sodium chloride solution (NaCl) 0.1 mol L-1. The analytical curve obtained showed a linearity over the concentration range of 2.00 x 10-6 to 2.72 x 10-5 mol L-1 and the limit of detection was 8.4 x 10-7 mol L-1. The carbidopa determination were measured by DPV and was used as a supporting electrolyte a NaCl solution 0.1 mol L-1 and the analytical curve xv showed a linearity over the concentration range of 2.00 x 10-6 to 2.34 x 10-5 mol L-1 and detection limit obtained was 6.50 x 10-7 mol L-1. / Pesquisas envolvendo nanotubos de carbono (NTC) apresentam um grande atrativo desde a sua síntese até a aplicação tecnológica. Como parte do trabalho foi estudado a formação e a estabilidade de uma dispersão de nanotubos de carbono de paredes múltiplas (MWCNTs) funcionalizados em uma solução do polieletrólito hidrocloreto de poli(alilamina) (PAH) 1,2 x 10-4 mol L-1 (MWCNTs/PAH) a fim de se utilizá-la para a formação de filmes fabricados pela técnica de casting para modificação da superfície de eletrodos de carbono vítreo (GCE). Medidas de potencial zeta comprovaram a estabilidade da dispersão MWCNTs/PAH. Após este estudo foram realizadas as modificações das superfícies dos GCE (GCEMWCNTs/ PAH) e verificou-se o comportamento eletroquímico do filme formado com medidas de voltametria cíclica em presença de hexacianoferrato(III) de potássio (K3[FeCN]6) 6,6 x 10-4 mol L-1 em cloreto de potássio 0,1 mol L-1. Os resultados obtidos comprovaram o efeito eletroquímico proporcionado pelos MWCNTs e com a equação de Randles-Sevcik obteve-se uma área ativa para o GCE-MWCNTs/PAH 1,2 vezes maior em relação ao GCE não modificado. Para a continuação do trabalho, foi avaliado o desempenho do GCE-MWCNTs/PAH em determinações voltamétricas e amperométricas dos fármacos, ciprofibrato, dopamina (DA), levodopa (L-dopa) e carbidopa. Para a determinação do Ciprofibrato foram realizadas medidas de Voltametria de Pulso Diferencial (DPV) e como eletrólito suporte foi utilizada uma solução de tampão fosfato 0,1 mol L-1 (pH 7,0). A curva analítica obtida apresentou uma linearidade no intervalo de concentração de 1,33 X 10-5 a 1,32 X 10-4 mol L-1 com um limite de detecção de 8,34 x 10-6 mol L-1. Para a determinação de DA foram realizadas medidas amperométricas em um potencial de 0,2 V, e a curva analítica obtida apresentou uma linearidade no intervalo de concentração entre 3,32 x 10-6 a 3,32 x 10-5 mol L-1 com um limite de detecção de 5,7 x 10-7 mol L-1. A determinação de L-dopa foi realizada com medidas de DPV e como eletrólito suporte foi utilizado uma solução de cloreto de sódio (NaCl) 0,1 mol L-1. A curva analítica obtida apresentou uma linearidade no intervalo de concentração de 2,00 x 10-6 a 2,72 x 10-5 mol L-1 e o limite de detecção encontrado foi de 8,4 x 10-7 mol L-1. Para a xiii determinação de carbidopa foram realizadas medidas de DPV e como eletrólito suporte foi utilizada uma solução de NaCl 0,1 mol L-1 e a curva analítica obtida apresentou uma linearidade no intervalo de concentração de 2,00 x 10-6 a 2,34 x 10-5 mol L-1 e o limite de detecção obtido foi de 6,50 x 10-7 mol L-1. xiv

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3763.pdf: 14958607 bytes, checksum: 88e7acc77b81aa67c72e939b97e54be3 (MD5) Previous issue date: 2011-04-19 / Financiadora de Estudos e Projetos / The work in this thesis mainly focuses on the preparation and characterization of poly(vinyl alcohol) (PVOH)-based nanocomposites loaded with nanoparticles of titanium dioxide (TiO2 anatase and TiO2 prepared by hydrothermal treatment) and silver (Ag) designed to test the bactericidal activity of such materials. For this purpose, PVOH aqueous solutions at concentrations of 10 wt.% and 18 wt.% were electrospun. Results of the morphological characterization showed that the average diameters of these fibers are in the range of 77 to 155 nm. Subsequently, the poly(vinyl alcohol)(PVOH)/silver (Ag) nanocomposites were prepared by electrospinning process. These nanofibers were characterized by SEM, EDS, XRD, UV-Vis diffuse reflectance spectroscopy and MET. SEM images have shown the average diameter of electrospun fibers of around 90 nm. TEM images have shown the nanoparticles homogeneously dispersed in the fiber, with an average diameter of 5,8 nm. These materials demonstrated significant antibacterial activities against Stapylococcus aureus (87,8%) and Escherichia coli (85,0%). Likewise, this work presents the characterization of PVOH/TiO2 (anatase, commercial) and PVOH/TiO2 (hydrothermal) nanocomposites. These nanofibers were characterized by SEM, XRD, EDS, TEM, UV-VIS diffuse reflectance spectroscopy, TG, and DSC. The TiO2 loading have been shown to be effective in the nanocomposite, changing the UV absorbance. In an attempt to offer an indirect assessment of the antibacterial activities of these nanocomposites, photocatalytics experiments were carried out using a dye, Rhodamine B (RhB), that have been used to probe the activity of TiO2. Although the degradation degree of RhB using nanofibers of PVOH/TiO2 (anatase) and PVOH/TiO2 (hydrothermal) is lower than nanopowders of TiO2 (anatase) and TiO2 (hydrothermal), conversely, the results have shown that nanofibers have photoactivity indicating that some nanoparticles of TiO2 were on the surface, degrading RhB. However, the PVOH photocatalytic degradation experiment showed that only the TiO2 nanoparticles (anatase and spherical in shape) degraded the PVOH. The results showed that the total weight loss percentage of PVOH in the PVOH/TiO2 fiber is 56% after 1 hour irradiation. The PVOH in nanocomposite PVOH/TiO2 (5wt.%) (hydrothermal) was not degraded due to the rodshaped nanoparticles of TiO2 and the predominance of the rutile crystalline phase, which is known to have less and poor photocatalyst activity than TiO2 anatase phase. In this study, PVOH/TiO2 (anatase), PVOH/TiO2 (hydrothermal), and PVOH/Ag nanocomposites are considered to be promising materials for application in the food industry. / Nesta tese foram desenvolvidos e caracterizados nanocompósitos a base de poli(álcool vinílico) (PVOH) carregados com nanopartículas de dióxido de titânio, TiO2 anatase e TiO2 preparado pelo método hidrotérmico, e de prata (Ag), com o objetivo de serem usados como materiais bactericidas. Para isso, primeiro foram eletrofiadas soluções aquosas de PVOH nas concentrações de 10% e 18% em massa do polímero. A caracterização morfológica mostrou que estas nanofibras possuem diâmetros na faixa de 77 a 155 nm. A seguir, foram preparados os nanocompósitos de poli(alcool vinílico) (PVOH)/prata (Ag). Estes foram caracterizados através das técnicas de MEV, EDS, DRX, Espectroscopia de reflectância difusa no UV-Vis e MET. As imagens obtidas por MEV mostraram que os valores dos diâmetros médios das nanofibras são de aproximadamente 90 nm. Através das imagens obtidas por MET, observou-se que as nanopartículas de Ag estão homogeneamente distribuídas nas fibras, cujo valor médio foi de 5,8 nm. Estes materiais apresentaram bons valores de eficácia antibacteriana frente as bactérias Stapylococcus aureus (87,8%) e Escherichia coli (85%). O presente trabalho apresenta também os resultados da caracterização dos nanocompósitos de PVOH/TiO2 (anatase, comercial) e PVOH/TiO2 (hidrotérmico). Estes foram caracterizados por MEV, DRX, EDS, MET, Espectroscopia de reflectância difusa no UV-Vis, TG e DSC. O carregamento com TiO2 demonstrou ser efetivo mudando a absorção da luz na região do UV. Com o objetivo de se avaliar indiretamente a atividade antibacteriana destes nanocompósitos, foram feitos os experimentos fotocatalíticos, utilizando o corante Rodamina B (RhB), como prova da atividade da fibra. Os resultados obtidos mostraram que apesar da degradação da Rodamina B (RhB) ser muito menor com as nanofibras de PVOH/TiO2 (anatase) e PVOH/TiO2 (hidrotérmico) do que com as nanopartículas de TiO2 (anatase) e TiO2 (hidrotérmico), as nanofibras possuem fotoatividade indicando que algumas nanopartículas de TiO2 estão acessíveis na superfície das fibras, degradando a RhB. Entretanto, através dos experimentos de fotodegradação do PVOH, foi verificado que somente as nanopartículas de TiO2 anatase, na forma de esfera, degradaram o PVOH, resultando numa perda de massa de 56% em 1 hora em relação à nanofibra do polímero puro. A não degradação do polímero no nanocompósito de PVOH/TiO2 (5% em massa de TiO2 hidrotérmico) foi atribuída ao formato bastonete das nanopartículas de TiO2 e a predominância da fase cristalina rutilo, a qual é conhecida por ser um pior fotocatalisador do que o TiO2 anatase. Este trabalho demonstrou que os nanocompósitos a base de PVOH carregados com TiO2 (anatase, comercial), TiO2 (hidrotérmico) e Ag podem ser considerados materiais promissores para aplicação na indústria alimentícia.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:36:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1922.pdf: 1910103 bytes, checksum: 9687c53c2fdbe5697a04b7c4381f6d78 (MD5) Previous issue date: 2007-08-24 / Universidade Federal de Sao Carlos / The aim of this work was to study the electrochemical response of the electrode modified with poly(1-aminoanthracene) (PAA) for dopamine (DA) determination by means of cyclic voltammetry and differential pulse voltammetry measurements. The PAA were electropolymerized on platinum electrodes and conducting glass ITO, by cyclic voltammetry in a solution of 0.01 mol L-1 1- aminoanthracene and 0.1 mol L-1 tetrabutylammonium perchlorate (TBAP) or 0.1 mol L-1 lithium perchlorate (LiClO4) in acetonitrile medium, being that the best results for DA determination was obtained with Pt/PAA electrode prepared with TBAP. The parameters applied in differential pulse voltammetry were a = 0.1 V, Ei = 0.002 V and &#957; = 0.002 V s-1. The solution used for DA determination was phosphate buffer solution pH 6.0. The method was applied to determine DA. The system showed a good response for DA when a conditional potential of -0.7 V was applying for 3 s before the cyclic voltammetry. With this pre-treatment the PAA electrode presented a permselective response for DA with no interference of ascorbic acid (AA). The system was available for DA determination by means of differential pulse voltammetry and detection and quantification limits of 4.64 &#956;mol L-1 and 15.4 &#956;mol L-1, respectively, were obtained. A recovery of 99.7-104% was found. The precision of the method was checked by performing ten successive measurements of a 5.0x10-4 mol L-1 DA solution and a relative standard deviation (RSD) of 1.2% were achieved. The analysis of the morphology of PAA film by SEM and FEG showed a flat structure indicating a compact and smooth film. By AFM the film morphology presented small spherical structures with maximum height of about 18 nm indicating that the film is nanostructured. The electrode stored dry presented biggest life-time and better analytical response. In the present study, the PAA electrode showed as a very interesting system for DA determination in pharmaceutical formulation with no interference of AA. / Neste trabalho estudou-se a resposta eletroquímica do eletrodo modificado com poli(1-aminoantraceno) (PAA) para determinação de dopamina (DA), por meio de medidas de voltametria cíclica e voltametria de pulso diferencial. Os filmes de PAA foram eletropolimerizados sobre o eletrodo de platina e vidro condutor ITO, por voltametria cíclica em soluções preparadas com 1-aminoantraceno 0,01 mol L-1 e perclorato de tetrabutilamônio (PTBA) 0,1 mol L-1 ou perclorato de lítio (LiClO4), em meio de acetonitrila, sendo que os melhores resultados para DA foram obtidos com eletrodo de Pt/PAA preparados com PTBA. O desenvolvimento do método analítico, utilizando a técnica de voltametria de pulso diferencial, para a determinação de DA apresentou melhor resposta em meio contendo tampão fosfato pH 6,0 e aplicando os parâmetros de amplitude de pulso (a), incremento (Ei) e velocidade de varredura (&#957;) iguais a 0,1 V, 0,002 V e 0,002 V s-1, respectivamente. A aplicação de um potencial de condicionamento de -0,7 V por 3 s, ao eletrodo de Pt/PAA, permitiu obter a separação entre os processos de oxidação da DA e do ácido ascórbico (AA), uma vez que o eletrodo apresentou um comportamento permisseletivo à DA. As curvas analíticas foram construídas sob condições otimizadas obtendo-se limites de detecção e quantificação de 4,64 &#956;mol L-1 e 15,4 &#956;mol L-1, respectivamente. Os resultados apresentados no estudo de adição e recuperação da amostra farmacêutica variaram de 99,7 e 104%. No estudo da repetibilidade da resposta do eletrodo de Pt/PAA, foram realizadas dez determinações sucessivas em solução de DA 5,0x10-4 mol L-1, obtendo-se RSD de 1,2%. A superfície do filme de PAA foi caracterizada por meio das técnicas de SEM, FEG e AFM, observou-se que os filmes resultantes do processo eletroquímico apresentaram uma estrutura homogênea, compacta e plana em toda sua extensão, sendo que por AFM pôde-se observar que o filme apresentou pequenas estruturas esféricas indicando que o filme é nanoestruturado. O eletrodo armazenado a seco foi o que apresentou maior tempo de vida e melhor resposta analítica. No presente estudo, o eletrodo de PAA demonstrou ser um sistema muito interessante para a determinação de dopamina em formulações farmacêuticas.