Neste trabalho, anticorpos anti-IgGh foram conjugados às nanopartículas de prata (NPAg) para detectar imunoglobulina G humana (IgGh). Um imunoensaio colorimétrico baseado na diminuição da agregação devido ao aumento da repulsão eletrostática após a interação ligante-alvo. A agregação é induzida pela variação da força iônica e uma mudança da coloração da suspensão coloidal de amarelo para vermelho pode ser observada. Na presença de IgGh, a agregação é inibida e a coloração da suspensão coloidal não se altera. As nanopartículas foram obtidas por meio de cinco procedimentos diferentes e caracterizadas por espectroscopia UV-Vis, espalhamento dinâmico de luz, difração de raios-X e microscopia eletrônica. Glicose e borohidreto de sódio foram utilizados como agentes redutores, enquanto CTAB e β-ciclodextrina foram utilizados como estabilizantes. Citrato de sódio foi utilizado como agente redutor e/ou estabilizante. Nanoesferas de carbono foram obtidas por tratamento hidrotérmico de uma solução aquosa de glicose e também foram utilizadas no preparo das nanopartículas. As nanopartículas foram funcionalizadas com ácido mercaptossuccínico e a conjugação ocorreu devido à interação entre grupos aminas e grupos carboxílicos ionizados, presentes no anticorpo e agente de acoplamento, respectivamente. A estabilidade dos conjugados e o efeito da adição de IgGh foram avaliados para todos os sistemas preparados. As nanopartículas de prata preparadas com borohidreto de sódio e citrato de sódio foram selecionadas para serem aplicadas no desenvolvimento do imunoensaio e as condições experimentais foram avaliadas. Em condições ótimas, observou-se uma correlação linear entre a diminuição da agregação do sistema (NPAg-anti-IgGh) e a concentração de IgGh (0 a 200 ng mL-1). O limite de detecção foi estimado em 25 ng mL-1. O método colorimétrico apresentou boa seletividade para a detecção de IgGh. Além disso, foi obtido um resultado satisfatório ao aplicar o método para determinação do fator IX de coagulação. Foi desenvolvido também um método para determinação de ATP baseado na agregação de nanopartículas de ouro. Aptâmeros foram utilizados como elemento de reconhecimento. Em princípio, o método pode ser aplicável à determinação de outros analitos, por meio da substituição do aptâmero utilizado neste trabalho pelo oligonucleotídeo específico para o alvo de interesse. / In this work, antibodies to human immunoglobulin G (anti-IgGh) were used in combination with silver nanoparticle (NPAg) to detect IgGh. A colorimetric immunoassay based on the decrease of aggregation due to increased electrostatic repulsion upon ligand-target interaction. Aggregation was induced by varying the ionic strength and the solution of NPAg-anti-IgGh shows obvious visible color change from yellow to red. In the presence of IgGh aggregation the nanoparticle is inhibited and coloration of the colloidal solution does not change. The nanoparticles were obtained using five different procedures and they were characterized by UV-Vis spectroscopy, dynamic light scattering, X-ray diffraction and electron microscopy. Glucose and sodium borohydride were used as reducing agent, as CTAB and β-cyclodextrin reagents were used as stabilizers. Sodium citrate was used as reducing and stabilizing agent. Carbon nanospheres were prepared by hydrothermal treatment of glucose and used in the preparation of NPAg. The nanoparticles were functionalized with dimercaptosuccinic acid and their conjugation occurred due to the interaction of positively charged amine groups and anionic groups (-COO-) present on the antibody and coupling agent. The stability of conjugates and the variation of aggregation in the presence of IgGh were evaluated for all systems. The NPAg prepared by sodium borohydride were selected for use in the immunoassay and the optimum conditions of the assay were investigated. Under the optimal conditions, the ration between the absorbance at 396 nm and 564 nm was linearly proportional to the IgGh concentration on a range from 0 to 200 ng mL-1, with a detection limit of 25 ng mL-1. The colorimetric method showed good selectivity for IgGh detection. It was possible to adapt the method to the determination of other proteins, such as factor IX. In another approach, anti-aptamer ATP was used to develop a colorimetric method for the determination of ATP based on stabilization of gold nanoparticles provided by strands of DNA.The strategy was based on stabilization of nanoparticles due to interaction with single strands of DNA, and the change of the stability of the nanoparticles provided by the conformational change of the aptamer following recognition. This method could in principle be used to detect analytes by substituting the aptamer used in this study by the specific aptamer for the target of interest

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-05-03T12:13:21Z No. of bitstreams: 1 silvioneyaugustodasilva.pdf: 3241038 bytes, checksum: d4f2b4d15c91d1718bc8150d6be6d119 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-05-13T13:23:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 silvioneyaugustodasilva.pdf: 3241038 bytes, checksum: d4f2b4d15c91d1718bc8150d6be6d119 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-13T13:23:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 silvioneyaugustodasilva.pdf: 3241038 bytes, checksum: d4f2b4d15c91d1718bc8150d6be6d119 (MD5) Previous issue date: 2014-01-24 / No presente trabalho a base de Schiff, N,N’-bis(tiofenil-2-metilideno)etano1,2-diamina (BNH), foi obtida a partir da reação de condensação entre etilenodiamina (en) e 2-tiofenocarboxaldeído (TCA) usando a proporção molar 1:2 (en:TCA). Dois novos complexos de prata(I) com BNH foram preparados reagindo BNH:AgNO3. Quando a proporção molar de 1:1 (M:L) foi usada, o complexo polimérico [Ag(BNH)NO3]n foi obtido, onde os íons Ag(I) são coordenados por 2 N (grupo imina) de dois ligantes diferentes e um oxigênio do grupo nitrato. Quando a proporção molar de 1:2 (M:L) foi usada um complexo monomérico e quelato - [Ag(BNH)2]NO3 foi obtido. Neste complexo os íons prata(I) são coordenados por 4 N (grupo imina) de dois ligantes. Da mesma forma, complexos de zinco(II) também foram testados, mas as reações entre o BNH e ZnCl2 em 1:1 ou 1:2 (M:L) resultam no mesmo complexo formulado como [Zn(Cl)2(BNH)], onde o BNH se coordena ao íon Zn(II) pelos átomos de N (imina) e dois íons cloro completam a tetracoordenação em torno do íon zinco(II). Os compostos foram caracterizados por análises elementar (C, H, N) e térmica (TG/DTA), técnicas espectroscópicas de IV, Raman, Ressonância Magnética Nuclear e difração de raios X por monocristal e policristais. Além dos dados estruturais, analíticos, e espectroscópicos, foram realizados estudos biológicos. As propriedades antibacterianas e citotóxicos do BNH e de seus três complexos metálicos foram testadas com base na atividade AntiMBT e IC50 utilizando células VERO. Além disso, dois ligantes – N,N’-bis(tiofenil2-metil)-etano-1,2-diamina (obtido pela redução do BNH) e seu derivado cloridrato, foram sintetizados e parcialmente caracterizados. Um sal de ouro(III) também foi obtido e caracterizado por simples reação entre o cloridrato da diamina e o sal K[AuCl4]. / In the present work the Schiff base, N,N’-bis(thiophenyl-2-methylidene) ethane-1,2-diamine (BNH), was obtained from condensation reaction between ethylenediamine (en) and 2- thiophenecarboxaldehyde (TCA) using molar ratio1:2 (en:TCA). Two new silver(I) complexes with BNH were prepared by reacting BNH:AgNO3. When 1:1 molar ratio (M:L) was used, the polymeric complex [Ag(BNH)NO3]n is obtained where Ag(I) ions are coordinated by 2 N (imine group) from two different ligands and one oxygen from nitrate group. When 1:2 molar ratio (M:L) is used a monomeric and chelated complex – [Ag(BNH)2]NO3 was obtained. In this complex silver(I) ions are surrounded by 4 N (imine group) from two ligands. In the same way, the zinc(II) complexes were also tested, but the reactions between the BNH and ZnCl2 in 1:1 or 1:2 (M:L) result in the same complex formulated as [Zn(Cl)2(BNH)], where BNH is coordinated to Zn(II) ions by N (imine) and two chlorine ions complete the tetracoordination around zinc(II) ions. The compounds were characterized by elemental (C, H, N) and thermal analyzes (TG/DTA), IR, Raman, and Nuclear Magnetic Resonance spectroscopic techniques and X rays diffraction - monocrystal and powder. Besides the analytical, spectroscopic and structural data, the biological studies were performed. The antibacterial and cytotoxic properties of BNH and its three metal complexes were tested based on the activity Anti-MBT and IC50 using VERO cells. In addition, two ligands – N,N’-bis(thiophenyl-2-methyl)ethane-1,2-diamine (obtained by BNH reduction) and its hydrochloric derivative were synthesized and partially characterized. A gold(III) salt was also obtained and characterized by simple reaction between the diamine‘s hydrochloride and K[AuCl4] salt.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-10-02T14:48:12Z No. of bitstreams: 1 marianasilvalopesneves.pdf: 523366 bytes, checksum: 2c33e978d12652cf1b17217fe3509198 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-10-09T19:44:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 marianasilvalopesneves.pdf: 523366 bytes, checksum: 2c33e978d12652cf1b17217fe3509198 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-09T19:44:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 marianasilvalopesneves.pdf: 523366 bytes, checksum: 2c33e978d12652cf1b17217fe3509198 (MD5) Previous issue date: 2013-04-25 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / A prata é conhecida por sua atividade antibacteriana e tem se mostrado eficiente como alternativa no contexto da resistência bacteriana a drogas, sobretudo na forma de nanopartículas (AgNPs). Nossos objetivos foram a avaliação da susceptibilidade de bactérias representativas contra AgNPs e pesquisa de efeito sinérgico ou antagônico quando associadas a quitosana (QIT) e antimicrobianos de uso terapêutico humano. Foram utilizadas oito linhagens bacterianas de referência, representativas de: Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Staphylococcus aureus, S. epidermides e Enterococcus faecalis. O perfil de susceptibilidade foi determinado através do método de microdiluição em caldo, de acordo com as recomendações do CLSI. A concentração inibitória mínima (CIM90) das AgNPs para as amostras testadas foi de 64μg/mL, enquanto que para a combinação AgNPs-QIT foi de 16μg/mL. Considerando-se atividade antimicrobiana somente da QIT, a CIM90 foi de 16 μg/mL. Entre os antimicrobianos testados (meropenem, amicacina, gentamicina, levofloxacina, rifampicina, sulfametoxazol-trimetropim, tetraciclina, e oxacilina e vancomicina, estes apenas para Gram positivos), apesar de a CIM para cada linhagem bacteriana estar de acordo com os valores determinados pelo CLSI observou-se diminuição significativa para todas as drogas testadas quando combinadas com AgNPs-QIT. De modo geral, para todas as espécies bacterianas avaliadas, a associação de AgNPs com QIT ou drogas antimicrobianas apresentaram grande potencial inibitório que pode estar relacionado a estabilidade das AgNPs associadas ao polímero ou a interação positiva das nanopartículas com os antimicrobianos. O ensaio de Checkerboard foi realizado para estabelecer os efeitos sinérgicos ou antagônicos em cada combinação. A possibilidade da interação das AgNPs e da QIT com antimicrobianos já existentes é altamente relevante e reforça as recomendações da literatura acerca da reformulação de uso de antimicrobianos tradicionais, além da pesquisa de novas drogas e estratégias para sobrepujar o crescente fenômeno da resistência bacteriana aos antimicrobianos. / Silver is known for its antibacterial activity and has been shown to be effective as a potential alternative in the context of bacterial resistance to drugs, particularly in the form of nanoparticles (AgNPs). Our objectives were to evaluate the susceptibility of bacteria against AgNPs and representative survey of synergistic or antagonistic when combined with chitosan (QIT) and antimicrobials for human therapeutic use. A total of eight reference strains were evaluated of Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Staphylococcus aureus, S. epidermidis and Enterococcus faecalis. The susceptibility patterns were determined by broth microdilution method, according to the CLSI guidelines. The minimum inhibitory concentration (MIC90) of AgNPS to the samples tested was 64μg/mL, while for the combination AgNPs-QIT was 16μg/mL. Considering only antimicrobial activity of QIT, the MIC90 was 16 mg / mL. Among the antimicrobials (meropenem, amikacin, gentamicin, levofloxacin, rifampicin, sulfamethoxazole- trimethoprim, tetracycline, and vancomycin and oxacillin, these only to Gram positive), while the MIC for each bacterial strain is in accordance to the reference CLSI, significant decrease was observed for all tested drugs when combined with AgNPs-QIT. In general, association of AgNPs with QIT or with antimicrobial drugs showed higher inhibitory potential, which may be related to the stability of the polymer associated AgNPs or positive interaction of nanoparticles with antibiotics. The Checkerboard assay was then performed to establish antagonistic or synergistic effects in each combination. The possibility of interaction of AgNPs and QIT with existing antimicrobials is highly relevant and reinforces the recommendations of the literature on the reformulation of traditional antimicrobial use, as well as research into new drugs and strategies to overcome the growing phenomenon of bacterial resistance to antimicrobials.

Orientador: Oswaldo Luiz Alves / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-22T16:53:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nascimento_RafaellaOliveirado_D.pdf: 2771988 bytes, checksum: 63b8f98c0da43dba0fe3708e5c13eb94 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A presente tese de doutorado tem como objetivo principal utilizar ferramentas da nanociência e da nanotecnologia para contribuir com a remediação/tratamento de poluentes tradicionais, íons de metais como Pb, Cd, Cu, Co, Ni utilizando como materiais filtrantes folhas de fosfato de cério fibroso (CeP), assim como nanocompósitos inéditos obtidos pela combinação de CeP e nanotubos de carbono de parede múltiplas funcionalizados (MWCNTs- Func) via oxidação (ox-MWCNT) ou via tiolação (MWCNT-SH). Ademais, também foram funcionalizados MWCNT via amidação com 2 - amino- 2 - hidroximetil - propano - 1,3 - diol (TRIS). Tais nanotubos de carbono (ox-MWCNT, MWCNT-SH e MWCNT-TRIS) foram aplicados na síntese de nanocompósitos com nanopartículas de prata (AgNP) através de reação in situ, na qual os NTCs foram dispersos no meio reacional de obtenção das AgNP por redução dos íons prata por borohidreto de sódio. Após a caracterização físico-química das amostras obtidas, as AgNP assim como seus nanocompósitos com MWCNT-Func (AgNP/ox-MWCNT, AgNP/MWCNT-SH e AgNP/MWCNT-TRIS) foram submetidos à ensaios de atividade antimicrobiana do tipo concentração inibitória mínima (MIC) e ensaios de tempo-morte. Finalmente, as AgNP e seus nanocompósitos foram submetidas à degradação pela ação das folhas de CeP e CeP/ox-MWCNT / Abstract: This doctoracte thesis aims the application of the nanoscience and nanotechnology tools in order to contribute with water/wastewater remediation contamined with traditional pollutants. In this regard, we studied the remediation of metals ions, such as Pb, Cd, Cu, Co, Ni through the filtration of simulated ions effluents with fibrous cerium phophate (CeP) and also its inedit nanocomposites obtained by interaction between CeP and functionalized multi-walled carbon nanotubes (MWCNT-Func). Herein, MWCNT-Func were functionalized by oxidation, thiolation and amidation reactions with 2-amino-2-hydroxymethyl-propane-1,3-diol (TRIS). The MWCNT-Func obtained was named ox-MWCNT, MWCNT-SH and MWCNTTRIS. Adittionally, we prepared silver nanoparticles (AgNP) and their nanocomposites with MWCNT-Func (AgNP/ox-MWCNT, AgNP/MWCNT-SH, AgNP/MWCNT-TRIS) by in situ synthesis method. Moreover, we studied their antibacterial properties. Furthermore, we applied the CeP and CeP/MWCNT-Func nanocomposites as photocalytic materials to remediate water/wastewater simulated effluents wherein AgNP and AgNP/MWCNT-Func were present / Doutorado / Quimica Inorganica / Doutora em Ciências

Orientador: Maria do Carmo Gonçalves / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-24T02:16:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andrade_PatriciaFernanda_D.pdf: 6247587 bytes, checksum: f34d80dacc0ecfa31beb35c9a4f8ab70 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Neste trabalho foram preparadas e caracterizadas nanopartículas de prata estabilizadas com polivinilpirrolidona (PVP) e ß-ciclodextrina (ß-CD), que foram incorporadas em matrizes poliméricas, para a obtenção de membranas. As nanopartículas de prata (AgNP) foram sintetizadas pelo método de redução química. Para as AgNP-PVP, foi investigada a influência da concentração do precursor (AgNO3) e da razão molar de PVP em relação ao precursor. A partir dos resultados obtidos, foram selecionadas as melhores condições experimentais para a preparação das AgNP-ß-CD. As AgNP foram caracterizadas por espectroscopias na região do ultravioleta-visível e na região do infravermelho com transformada de Fourier (UV-vis e FTIR), difração de raios X (DRX), espectroscopia de espalhamento de Luz Dinâmico (DLS), microscopia eletrônica de transmissão (TEM) e análise termogravimétrica (TGA). As morfologias das AgNP-PVP e AgNP-ß-CD foram investigadas visando a caracterização da camada de polímero ao redor das nanopartículas, pela técnica de imagem espectroscópica de elétrons associada à microscopia eletrônica de transmissão (ESI-TEM). As nanopartículas estabilizadas com PVP apresentaram diâmetro médio de 45 nm, quando preparadas a partir da concentração de 0,01 mol L-1 e razão molar PVP/AgNO3 igual a 1,5. As nanopartículas estabilizadas por ß-CD apresentaram diâmetro médio de 28 nm, quando preparadas nas mesmas condições indicadas para as de AgNP-PVP. O estudo morfológico da camada polimérica ao redor das AgNP-PVP e AgNP-ß-CD, realizado por ESI-TEM, confirmou a maior concentração de carbono e oxigênio nessa região, sugerindo a existência de uma camada definida e coesa dos estabilizantes envolvendo as nanopartículas. Os valores de concentração mínima inibitória contra a E. coli, após 3 h e 2 h de incubação, foram 12,5 µg mL-1 e 20 µg mL-1 para AgNP-PVP e AgNP-ß-CD, respectivamente. As membranas de polissulfona (PSf) e acetato de celulose (CA), contendo AgNP-PVP e AgNP-ß-CD, respectivamente, foram obtidas pelo método de inversão de fases, tendo como variável a quantidade de AgNP adicionada às matrizes poliméricas. Todas as membranas foram caracterizadas por UV-vis,DRX, FTIR, microscopia eletrônica de varredura com fonte de emissão de campo (FESEM), TEM, calorimetria diferencial de varredura (DSC), TGA, ângulo de contato e fluxo de água. A incorporação de nanopartículas de prata nas membranas de PSf e CA foi realizada utilizando diferentes metodologias, que influenciaram tanto o diâmetro médio das nanopartículas, quanto a morfologia e sua distribuição na matriz polimérica. A incorporação das nanopartículas nas membranas não alterou a estabilidade térmica das matrizes poliméricas, entretanto, aumentou seu caráter hidrofílico e, consequentemente, o fluxo de água. A membrana de PSf, contendo 2% de AgNP, apresentou 100% de inibição de crescimento bacteriano para E. coli, como também a membrana CA para S. aureus e E. coli. As membranas de PSf e CA, contendo 2% de AgNP, apresentaram redução na formação de biofilme para E. coli de 89 ± 1% e 98 ± 3%, respectivamente. Estas membranas podem ser consideradas interessantes em diferentes aplicações, tais como no tratamento de água e recuperação de águas residuais / Abstract: Silver nanoparticles (AgNPs), stabilized with polyvinylpyrrolidone (PVP) and ß-cyclodextrin (ß-CD), were prepared, characterized and incorporated into polymer matrices to produce membranes in this work. The AgNPs were synthesized by the chemical reduction method. The influence of the precursor concentration and PVP molar ratio in relation to the precursor concentration (AgNO3) was investigated for the AgNP-PVP. Based on the results, the best experimental conditions were selected for the preparation of AgNP-ß-CD. The AgNPs were characterized by UV-visible and Fourier transformed infrared spectroscopies (FTIR and UV-vis), X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), dynamic light scattering (DLS) and thermogravimetry analysis (TGA). The morphologies of the AgNP-PVP and AgNP-ß-CD were investigated by electron spectroscopy image associated to TEM (ESI-TEM) to characterize of the polymer layer around the nanoparticles. The nanoparticles which were stabilized with PVP presented an average diameter of 45 nm, when prepared from the 0.01 mol L-1 concentration and 1.5 PVP/ AgNO3 molar ratio. The nanoparticles which were stabilized by ß-CD showed an average diameter of 28 nm, when prepared under the same conditions indicated above. The morphological study of the polymeric layer around the AgNP-PVP and AgNP-ß-CD, carried out by ESI-TEM, confirmed a greater concentration of carbon and oxygen in this region, suggesting the existence of a defined and cohesive stabilizing layer surrounding the nanoparticles. The minimum inhibitory concentration values against E. coli after 2 to 3 hours of incubation were 12.5 µg mL-1 and 20 µg mL-1 for AgNP-PVP and AgNP-ß-CD, respectively. The polysulfone (PSf) and cellulose acetate (CA) membranes, containing AgNP-PVP and AgNP-ß-CD, respectively, were obtained by the phase inversion method, by varying the amount of silver nanoparticles added to the polymer matrix. All the membranes were characterized by UV-vis, XRD, FTIR, field emission scanning electron microscopy (FESEM), TEM, differential scanning calorimetry (DSC), contact angle and water flux. The incorporation of the silver nanoparticles into the PSf and CA membranes was carried out using different methods, which influenced both the average diameter of the nanoparticles and the morphology and their distribution in the polymer matrices. The addition of nanoparticles into the membranes did not change the thermal stability of the polymer matrices, however, it did increase the hydrophilic character and consequently water flux. The PSf membranes containing 2% of silver nanoparticles showed 100% inhibition growth of E. coli, as well as the CA membrane that showed 100% inhibition growth for S. aureus and E. coli. The PSf and CA membranes, containing 2% of silver nanoparticles, presented a reduction in the biofilm formation for E. coli of 89 ± 1% and 98 ± 3%, respectively. These membranes can be considered interesting materials in different applications such as in water treatment and the recovery of residual water / Doutorado / Físico-Química / Doutora em Ciências

Orientadores: Italo Odone Mazali, Fernando Aparecido Sigoli / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-19T18:04:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Costa_LuizPereirada_D.pdf: 7505198 bytes, checksum: 4a358fa524fc2f2a6b3eadb7a1e9f27a (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Neste trabalho foi empregada uma rota de síntese de nanopartículas de prata metálica (NPAg), via redução química de um sal precursor do metal, usando o solvente orgânico N,N-dimetilacetamida (DMA) como agente de redução e estabilização. Foi feito estudo comparativo com a síntese usando o solvente N,N-dimetilformamida (DMF), a fim de relacionar efeito de coordenação das moléculas dos solventes aos íons Ag e o efetivo controle de morfologia, tamanho e grau de dispersão das NPAg formadas. O solvente DMA apresentou maior eficiência no controle do tamanho de NPAg (4-10 nm), cuja morfologia esferoidal não sofreu alteração com o decorrer do tempo (até 24 horas) sob condições ambiente. Na síntese em DMF, o tamanho médio das NPAg obtidas (da ordem de 40-60 nm), indicou menor eficiência de estabilização, observada pela formação de aglomerados de NPAg. Cálculos mecânico-quânticos, a partir da Teoria Funcional de Densidade (DFT) e medidas de voltametria cíclica foram decisivos na proposição de um modelo de cinética de redução dos íons Ag e da influência de algumas propriedades das moléculas orgânicas no efetivo controle de morfologia e tamanho das NPAg obtidas. Foram sintetizadas NPAg suportadas in situ em matrizes hospedeiras de diferentes naturezas: i) suportes mesoporosos e ii) lamelares, a partir de metodologia de síntese simples, em única etapa reacional. Foi possível inferir sobre o papel de matrizes hospedeiras como agentes controladores de morfologia e tamanho das NPAg. Para a matriz mesoporosa de canais ordenados (SBA-15) observou-se a formação de nanobastões e esferas e para as matrizes de estrutura de poros desordenada (PVG® e SMD) observou-se a formação de NPAg esferoidais, variando apenas o tamanho, sugerindo que o crescimento das NPAg está associado ao ambiente em que se encontram confinadas. No estudo inédito da influência das interações interlamelares de matrizes lamelares no controle efetivo da morfologia das NPAg preparadas in situ, observou-se que na matriz lamelar de interação interlamelar mais forte (CTA-Magadiíta) formaram-se nanodiscos de prata, enquanto que para a matriz de interação interlamelar mais fraca (n-but,n-dod-AIPO-Kanemita) formaram-se NPAg esferoidais. A possibilidade de obtenção de nanoestruturas hierarquicamente organizadas, na formação de nanopartículas caroço@casca (NCC) do tipo Ag@SnO2, em reação que combina a redução dos íons Ag e hidrólise e condensação do precursor alcoóxido em única etapa reacional também foi investigada. Técnicas de caracterização como: espectroscopia de absorção na região do UV-Vis e microscopia eletrônica de transmissão foram determinantes na realização deste trabalho, além da difratometria de raios X, espectroscopia vibracional na região do infravermelho e análise elementar, entre outras, que trouxeram informações complementares importantes, conduziram à proposição de afirmativas sobre as sínteses realizadas. Os resultados obtidos permitiram inferir sobre fatores que contribuem para a síntese de NPAg em sistema coloidal, além da síntese de NPAg suportadas em rota experimental simples, bemcom da possibilidade de preparação de NCC Ag@SnO2 / Abstract: This work proposes a new route for the synthesis of metallic silver nanoparticles (NPAg) by chemical reduction of a metal salt precursor (AgNO3), using the organic solvent N,N-dimethylacetamide (DMA) as a reducing and stabilizing agent. A comparative study was performed using the solvent N,N-dimethylformamide (DMF) in order to correlate the coordination of the solvent molecules and metal ions with the shape, size and dispersion of NPAg. The DMA shows greater efficiency in controlling the particle size of NPAg (4-10 nm), whose spheroidal morphology did not change with time. In the synthesis in DMF, the average particle size is in the range of 40-60 nm, due to lower efficiency of surface stabilization during the formation of the NPAg. Quantum-mechanical calculations, based on Density Functional Theory (DFT) and cyclic voltammetry were used to investigate some physico-chemical characteristics of the solvents and their powerfulness as soft base against Ag ions. The results indicate that the DMA is softer than DMF and therefore may coordinate better Ag or Agn species that DMF does. Supported NPAg were synthesized in situ in host matrices of different natures: i) mesoporous supports and ii) layered materials. It was possible to infer about the use of host matrix structure as control agents of the morphology and size of NPAg. For matrix with ordered mesoporous channels (SBA-15) the formation of silver nanorods is observed while spheroidal NPAg is obtained in disordered mesopore structure (PVG® e SMD). Differences in the average particle sizes suggest that the growth of NPAg may be related to the environment in which they are confined. A pioneering study about the influence of the interactions between the layers of lamellar hosts in the effective control of the morphology of in situ prepared NPAg is also presented. Silver nanodisks are obtained into the lamellas of the CTA-Magadiíte that presents strong interlayer interaction, while spheroidal NPAg are formed into the lamellas of the n-but,n-dod-AIPO-Kanemite that has weak chemical forces between the lamellas. The possibility of obtaining hierarchically organized nanostructures, such as the formation of Ag@SnO2 core@shell nanoparticles (NCC), in reaction that combines the reduction of Ag ions and hydrolysis and condensation of the alkoxide precursor in a single step reaction was also investigated. The results allows to infer the factors that contribute to the synthesis of NPAg in colloidal system, and the synthesis of supported NPAg in simple experimental route, as well as the possibility of preparation of Ag@SnO2 NCC / Doutorado / Quimica Inorganica / Doutor em Ciências

Orientador: Marco Aurélio Zezzi Arruda / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-20T16:59:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gerondi_Fabiana_M.pdf: 2819307 bytes, checksum: 1b5ca46544e4e7b1d9a84e569379ee42 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A técnica espectrometria de absorção atômica utilizando tubo metálico na chama e spray termico (TS-FF-AAS, do inglês, thermospray flame furnace atomic absorption spectrometry) consiste no uso de um tubo metálico sobre a chama do queimador do espectrômetro de absorção atômica, no qual a amostra e introduzida por meio de um capilar cerâmico. No desenvolvimento desse método, as variáveis envolvidas foram estudadas e as condições ótimas consistem no uso de ar a 0,4 mL min como carregador, 200 mL de solução de amostra (em meio ácido) que são injetados no interior de um tubo de Ni sem furos na parte inferior, localizado em uma chama oxidante na proporção de 1,5 L min de acetileno: 12 L min-1 de ar. Nessas condicoes, as menores quantidades que podem ser detectada e quantificada são de 0,15 e 0,50 mg L, respectivamente. Os valores da concentracao de prata em materiais certificados de água (SRM 1643e, Trace Elements in water) e peixe (MA-A-2, Fish Flesh Homogenate) determinados são 1,097 ± 0,062 mg L e 0,094 ± 0,020 mg g , respectivamente, que correspondem a 103 e 94% da quantidade presente no material. Assim, este trabalho propõe uma alternativa para a determinação de prata, na qual não são utilizadas etapas de preconcentração do analito, que são necessárias quando a espectrometria de absorção atômica por chama e utilizada, simplificando o procedimento experimental e diminuindo o tempo de análise e as fontes de erros / Abstract: Thermospray flame furnace atomic absorption spectrometry (TS-FF-AAS) uses a metallic tube on the flame of the atomic absorption spectrometer. The sample is introduced in the tube by a ceramic capillary. In the development of this method, the parameters involved were studied and the optimal conditions consist of using air as carrier at 0.4 mL min, 200 mL of sample (in acid medium) which are injected in a nickel tube without holes in the bottom part and it is located in a oxidant flame with 1.5 L min acetylene: 12 L min air. Under these conditions, the limits of detection and quantification are 0.15 and 0.50 mg L, respectively. The values of silver concentration in certified reference materials of water (SRM 1643e, Trace Elements in Water) and fish (MA-A-2, Fish Flesh Homogenate) are 1.097 ± 0.062 mg L-1 and 0.094 ± 0.020 mg g, respectively, which correspond to 103 and 94% of the certified value. So, this work proposes a simpler and less time consuming alternative to determine silver in environmental samples that do not use preconcentration steps, frequently used when flame atomic absorption spectrometry is used / Mestrado / Quimica Analitica / Mestre em Química

Orientador: Oswaldo Luiz Alves / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-20T15:38:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Holtz_RaphaelDias_D.pdf: 5088635 bytes, checksum: d278014c22731df6df2370e7da3785ba (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Neste trabalho foram desenvolvidas nanoestruturas de vanadatos de prata, de cério e de bismuto e investigadas as suas propriedades antibacterianas. Tais nanoestruturas foram sintetizadas a partir de reações de precipitação entre o vanadato de amônio e os nitratos ou cloretos dos metais correspondentes, sendo posteriormente realizados tratamentos hidrotérmicos em autoclaves providas de agitadores mecânicos e medidores de pressão e de temperatura do meio reacional. Os materiais foram caracterizados por diversas técnicas de caracterização físico-química e morfológica, sendo sua atividade antibacteriana avaliada frente às cepas de bactérias Gram-Positivas e Gram-Negativas de interesse, incluindo cepas de Staphylococcus aureus resistente à meticilina e Enterococcus resistente à vancomicina. Foi observado que o vanadato de prata apresentou uma elevada atividade antibacteriana contra diversas cepas bacterianas. O elevado potencial antibacteriano do vanadato de prata despertou o interesse em avaliar a sua utilização como aditivo antibacteriano em uma tinta comercial à base de água. Os resultados de sua adição foram promissores uma vez que foram observados halos de inibição do crescimento bacteriano. Esses resultados levantaram questionamentos importantes acerca do seu comportamento frente à microorganismos aquáticos, uma vez que existe a possibilidade de, no futuro, este material ser utilizado comercialmente como aditivo antibacteriano para tintas e revestimentos. Foram realizados experimentos de toxicidade aguda frente ao microcrustáceo Daphnia similis, sendo que os valores de CE50 foram próximos aos valores apresentados para os compostos de prata / Abstract; In this work we report the development and characterization of silver-, cerium- and bismuth vanadate nanostructures as well as their antibacterial activity. These nanostructures were synthesized from simple precipitation reaction between ammonium vanadate and nitrates/chlorides of the corresponding metals. The obtained precipitates were treated by hydrothermal process in autoclaves with pressure and temperature gauges and under mechanical stirring. These nanomaterials were characterized by several physico-chemical techniques and morphological characterization, and their antibacterial activities were evaluated against several strains of Gram-positive and Gram-Negative bacteria, including methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) and vancomycin-resistant Enterococcus (VRE). We observed that nanostructured silver vanadate presented a high antibacterial activity against a broad spectrum of bacteria. These results stimulated the evaluation of silver vanadate nanostructures as a potential antibacterial additive to commercial water-based paint. It was observed a zone of bacterial growth inhibition against MRSA. The possible use of this material as an additive to water-based paints lead us to investigate the toxicity of this material against aquatic microorganisms, once this material can be commercial used in future as antibacterial additive to paints and coatings. Acute toxicity assays against Daphnia similis showed that EC50 value was close to that observed in silver-based compounds / Doutorado / Quimica Inorganica / Doutor em Ciências

Orientador: Daniela Zanchet / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-03T16:45:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leite_MarinaSoares_M.pdf: 8993425 bytes, checksum: d5f840823be37847f365bda8db9ed578 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: O estudo do arranjo atômico em nanopartículas (NPs) é um problema interessante em metais nobres, como Ag e Au, devido às transições estruturais com o tamanho e tendo em vista sua influência nas propriedades do sistema. Nesse trabalho estudou-se NPs de Ag e Au sintetizadas quimicamente ¿ com diâmetro entre 2 e 10 nm ¿ recobertas por moléculas orgânicas (ligante). O principal objetivo desse projeto foi comparar estruturalmente NPs de Ag e Au, buscando entender os possíveis fatores que afetam a formação das NPs. O trabalho foi divido em duas etapas: a obtenção de amostras em diferentes condições experimentais e a caracterização estrutural das mesmas. As técnicas usadas na determinação do tamanho médio das NPs foram: Microscopia Eletrônica de Transmissão (TEM) e Espalhamento de Raios X a Baixos Ângulos (SAXS). No estudo da estrutura, utilizou-se TEM de Alta Resolução (HRTEM) e Difração de Raios X (XRD). A associação de técnicas de caracterização direta e local, como (HR)TEM, com técnicas que dão medidas estatísticas (SAXS, XRD) se mostrou fundamental no decorrer desse estudo. Sintetizando NPs de Ag e Au nas mesmas condições experimentais verificou-se que o diâmetro das NPs de Ag são sempre maiores (aproximadamente 4 nm para Ag e 2 nm para Au). Uma possibilidade para explicar esse resultado é a ligação metal-ligante ser mais forte no Au-S, dificultando o crescimento das NPs. Outra hipótese é que os mecanismos envolvidos na formação das NPs de Ag e Au sejam diferentes; algumas evidências indicam que as NPs de Ag podem ser formadas a partir de micelas. HRTEM mostrou que todas as amostras apresentam uma distribuição de estruturas. Mostrou-se que NPs de Ag e Au formam, preferencialmente, estruturas FCC com planos de defeito e decaedros (DEC), respectivamente. A formação dessas estruturas tem origens distintas. Nas NPs de Ag, a cinética de reação é responsável pelo caráter HCP das NPs, já que a estrutura FCC perfeita é esperada para NPs com mais de 4,0 nm. Nas NPs de Au os DEC são as estruturas mais prováveis, mostrando que a cinética tem um efeito menor. Esse trabalho mostrou que sínteses em diferentes condições experimentais podem induzir a formação de estruturas distintas e que materiais similares podem se comportar de maneira diferente em escala nanométrica. O estudo da influência da estrutura nas outras características do sistema, como a morfologia, pode levar à obtenção de materiais com propriedades únicas e, conseqüentemente, o desenvolvimento de novas tecnologias / Abstract: The atomic arrangement in nanoparticles (NPs) is an interesting problem in noble metals, such as Ag and Au, since structural transitions may occur in the nanoscale regime and influence system properties. Here, it is presented the results in the chemical synthesis of Ag and Au NPs, in the range of 2 - 10 nm in diameter, capped by organic molecules (ligand). The main goal of this project has been to compare Ag and Au NPs from the structural point of view, understanding the parameters that affect NP growth. The project was realized in two steps: NP synthesis in different experimental conditions and their structural characterization. For the size distribution determination Transmission Electron Microscopy (TEM) and Small Angle X Ray Scattering (SAXS) have been used. High Resolution TEM (HRTEM) and X Ray Diffraction (XRD) have been applied for structural investigations. The association of local techniques, such as (HR)TEM, with statistical ones (SAXS, XRD) have been very important in this work. Using the same synthesis conditions, Ag NP always present larger diameters than Au ones (approximately 4 nm for Ag and 2 nm for Au). A possible mechanism to explain this result is the metal-ligand interaction, which seems to be stronger in Au, slowing down their growth. Another hypothesis is that Ag and Au NPs formation follow different process. Some evidences suggest that Ag NPs may be formed inside micelles HRTEM has shown that a structure distribution exist in all samples. However, Ag NPs have the tendency to form FCC with stacking faults whereas Au ones form preferentially decahedra (DEC). The distinct atomic arrangements in Ag and Au NPs have different origins. In Ag NPs, kinetics reaction induces the HCP character, since the perfect FCC structure is expected for NPs larger than 4.0 nm. DEC is the expected structures in Au NPs of approximately 2 nm, suggesting that kinetics plays a minor role. This work has pointed out that different experimental conditions may lead to different structures and that similar bulk materials may be different at nanoscale. The study of structure effect in other NPs attributes, such as morphology, may lead to the generation of materials with unique properties and, as a result, the development of new technologies / Mestrado / Física / Mestra em Física

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:04:22Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo4283_1.pdf: 8876271 bytes, checksum: 735bab43023dcf40e5c5246605b39b21 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Propriedades ópticas não lineares de vidros especiais e colóides foram estudadas usando a técnica de varredura z ( z-scan ). Esta técnica permite determinar o índice de refração não linear e o coeficiente de absorção não linear usando o principio de auto-focalização ou des-focalização do feixe quando este passa por um meio não linear. Vidros formados a partir de polifosfato e ortofosfato de antimônio foram caracterizados usando lasers com pulsos de 150 fs na faixa de comprimentos de onda usados para telecomunicações (1400 nm 1600 nm). Valores do índice de refração não linear, n2, da ordem de 10-15 cm2/W foram medidos e coeficientes de absorção não linear, &2, menores do que 0.003 cm/GW foram estimados. Indicadores de mérito foram calculados e os resultados mostram que estes materiais têm potencialidades para o uso como chaves ópticas. Vidros da família Sb-Ge-S também foram caracterizados usando um laser que opera em 1560 nm, com pulsos de 65 fs e taxa de repetição de 50 MHz. Devido à alta taxa de repetição foi empregada a técnica de varredura z com controle de efeito térmico. Valores de n2 da ordem de 10-13 cm2/W foram medidos e os indicadores de mérito estimados mostram que este material é um bom candidato para aplicações em fotônica. No caso dos colóides foram estudados colóides com nanopartículas de óxido de níquel e prata, usando um laser Nd:YAG em 532 nm com largura do pulso de 80 picosegundos. A partir dos resultados obtidos foi calculada a susceptibilidade óptica não linear das partículas usando o modelo de Maxwell-Garnett. Para o colóide de NiO em tolueno foi determinado um alto índice de refração não linear da ordem de 10-13 10-12 cm2/W e baixa absorção não linear (<0.2 cm/GW) para frações volumétricas da ordem de 10-7 10-8. Nos colóides de prata foi estudada a influência do estabilizante e do solvente nas propriedades ópticas lineares e não lineares. Da expressão para o coeficiente de extinção obtido da teoria Mie, foi ajustado o espectro de absorção usando o parâmetro de espalhamento, A. Diferentes valores de A foram obtidos e sua relação com as propriedades ópticas não lineares foi discutida. Os resultados não lineares mostraram que o estabilizante e o meio podem mudar em S100% e S300% os valores da susceptibilidade de terceira ordem, respectivamente.