Made available in DSpace on 2017-07-10T18:08:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Neiva Martin.pdf: 2565426 bytes, checksum: 9ed40e36b9798ff30f3a52b416d705e9 (MD5) Previous issue date: 2008-10-08 / In this work, the chromium ions bioaccumulation experiment was carried out using three species of aquatic macrophytes: Salvinia auriculata, Pistia stratiotes and Eicchornia crassipes, in order to confirm the hexavalent chromium detoxification during the biosorption process. Previously, a chromium speciation test based on chemical extraction of trivalent chromium from hexavalent chromium-doped hydroponic solutions was also performed at different pH, in order to verify if the nutritive solution pH could be responsible by the natural reduction of oxidation state on chromium before the biosorption process by the plants. No reduction from Cr(VI) to Cr(III) was observed at all solution pH. Based on the peculiar characteristics of High Resolution X-ray Fluorescence technique (HR-XRF), which allows to measure the X-ray Kß spectral line energy with good energy resolution (around 2,0 eV) for the transition metal region, the change on oxidation state of hexavalent chromium was possible to study through the Kß1,3, Kß2,5 and Kß spectral lines, which bring up information on chromium oxidation state and chemical environment. The HR-XRF measurements were performed at the XRD1 vacuum chamber available in the National Laboratory of Synchrotron Light, located near Campinas city. After collection, dry roots and chromium compound standard were prepared in compact disk by pressing. Each sample disk, spherical curved analyzer, and radiation detector were placed in a circle of Rowland within an arrangement of Johann. Another radiation detector was also used to monitoring of monochromatic X-ray beam intensity during the measurements. All the samples were irradiated by a 6.1 keV monochromatic X-ray beam. All the emission spectra were normalized to the monitor counts, and subtracted the organic matrix contribution and chromium absorption edge. Based on the spectral Kß2,5 peak intensity of roots and standard samples, the total chromium uptake concentration in plant was calculated, indicating that there is approximately 1.0 % of chromium per dry biomass after 27 days of experiment. When both Cr-Kß spectra of macrophytes roots with Cr(III) and Cr(VI) treatment were compared, their spectral Kß2,5 peak were identical in energy and width for the three aquatic plants, suggesting that the chromium reduction from hexavalent to trivalent form have occurred in all cases studied. The peak width at half maximum for Kß2,5 in all root samples were slightly larger than the chromium compound samples, which can be explained by the fact that there is the possibility to have different ligands to chromium ions inside the biological structure of roots. Based on these results, the chromium detoxification from hexavalent to trivalent form have actually happened during the biosorption of chromium into the macrophytes roots. Finally, these aquatic macrophytes have a great potential to detoxificate and accumulate of chromium ions that can be very useful to the metal removal from industrial effluents. / Neste trabalho foi feito o experimento de bioacumulação do cromo trivalente e hexavalente por três espécies de macrófitas aquáticas: Salvinia auriculata, Pistia stratiotes e Eicchornia crassipes, visando verificar a ocorrência do processo de redução do Cr(VI) durante a biossorção. Previamente, um teste de especiação de cromo baseado em extração química do cromo trivalente a partir de uma solução hidropônica dopada com cromo hexavalente, foi realizado em diferentes pHs, para verificar se o pH da solução nutritiva pode ser o responsável pela redução natural do estado de oxidação do cromo antes do processo de biossorção pelas plantas. Não foi observada a redução do Cr(VI) para Cr(III) no pH da solução de cultivo. Pelas características da técnica de Fluorescência de Raios-X de Alta Resolução em Energia (HR-XRF), que permite medir a energia das linhas espectrais de raios X Kß com alta resolução em energia (em torno de 2,0 eV) para a região dos metais de transição, foi possível estudar a mudança do estado de oxidação do cromo hexavalente através das linhas espectrais Kß1,3, Kß2,5 e Kß , que traz informação sobre o estado de oxidação do metal e seu ambiente químico. As medidas de HR-XRF foram realizadas na câmara de vácuo XRD1, no Laboratório Nacional de Luz Síncrotron, em Campinas. Após a coleta, discos compactados de raízes secas e padrões de compostos de cromo foram preparados. Cada disco de amostra, o analisador esférico, e o detector de radiação foram acomodados em um círculo de Rowland com arranjo de Johann. Durante as medidas, um detector foi usado para monitorar a intensidade do feixe de raios X monocromáticos incidentes. Todas as amostras foram irradiadas com feixe monocromático de 6,1 keV. Os espectros de emissão foram normalizados pelas contagens do monitor, e subtraída as contribuições da matriz orgânica e da borda de absorção do cromo. Baseado na intensidade da linha espectral Kβ2,5 das amostras de raízes e padrões, a concentração de cromo total nas plantas foi calculada, indicando que esta é de aproximadamente 1,0% por biomassa seca após 27 dias de experimento. Os espectros de emissão Cr-Kß das raízes das macrófitas tratadas com Cr(III) ou Cr(VI) foram comparados, e as suas linhas espectrais Kβ2,5 mostraram-se idênticas em energia e largura para as três plantas aquáticas, sugerindo que a redução do cromo, de hexavalente para trivalente, ocorreu em todos os casos estudados. A largura do pico para a linha espectral Kß2,5 em todas as amostras de raízes mostrou-se maior que nas amostras de compostos de cromo, o que pode ser explicado pelo fato de que é possível haver diferentes ligantes para o íon cromo na estrutura orgânica das raízes. Baseado nesses resultados, a redução do Cr(VI) para Cr(III) ocorreu durante o processo de biossorção do cromo pelas raízes das macrófitas aquáticas. Desta forma, verifica-se que estas macrófitas têm um grande potencial para detoxificar e acumular íons cromo, podendo ser utilizada com eficiência na remoção de metais em efluentes industriais.

Orientadores: Gustavo de Medeiros Azevedo, Ângelo Malachias de Souza, Eduardo Granado Monteiro da Silva / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-19T08:06:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gasperini_AntonioAugustoMalfatti_D.pdf: 9911404 bytes, checksum: e5b4150f5a1f5f42c4d0e24b92e46c65 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Neste trabalho estudamos a formação e estrutura de nanopartículas (NPs) de GeSi encapsuladas em sílica, utilizando técnicas baseadas em luz síncrotron, complementadas com imagens de microscopia eletrônica de transmissão. Obtivemos a forma, o diâmetro médio e a dispersão de tamanhos usando espalhamento de raios X a baixos ângulos em incidência rasante (GISAXS). A partir dos dados de difração de raios X (XRD) foi possível obter a fase cristalina, o parâmetro de rede e o tamanho médio dos cristalitos. Estes resultados serviram como dados de entrada em um modelo para análise através da técnica de estrutura fina de absorção de raios X (EXAFS), a qual forneceu informações sobre a estrutura local na vizinhança dos átomos de Ge. Apesar dos resultados de cada uma das técnicas acima serem comumente analisados de forma separada, a combinação destas técnicas leva a uma melhor compreensão das propriedades estruturais das NPs. Através da combinação dos resultados tivemos acesso a informações tais como a deformação da rede cristalina (strain), a fração de átomos cm ambientes cristalino e amorfo, a fração de átomos de Ge diluída na matriz e a possibilidade de formação de estruturas do tipo core-shell cristalino-amorfo. Resultados adicionais como a origem do strain e a temperatura de solidificação das NPs, dentre outros, foram obtidos através de um experimento in situ de absorção de raios X em energia dispersiva (DXAS), inédito na análise deste sistema. Por fim, utilizamos as técnicas acima citadas para acompanhar a evolução dos parâmetros estruturais em amostras tratadas termicamente durante diferentes intervalos de tempo / Abstract: In this work we study the formation and structure of GeSi nanoparticles embedded in silica matrix using synchrotron-based techniques complemented by TEM images. Shape, average diameter and size dispersion were obtained from grazing incidence small angle X-ray scattering. X-ray diffraction measurements were used to obtain crystalline phase, lattice parameter and crystallite mean sizes. By using these techniques as input for extended X-ray absorption fine structure analysis, the local structure surrounding Ge atoms is investigated. Although the results for each of the methods mentioned above are usually analyzed separately, the combination of such techniques leads to an improved understanding of nanoparticle structural properties. Crucial indirect parameters that cannot be quantified by other means are accessed in our work, such as local strain, possibility of forming core-shell crystalline-amorphous structures, fraction of Ge atoms diluted in the matrix and amorphous and crystalline Ge fraction. Additional results as the origin of the strain and temperature of solidification of NPs, among others, were obtained through an in situ energy dispersive X-ray absorption experiment (DXAS), unheard in this system. Finally, we use the techniques mentioned above to monitor the evolution of the structural parameters of samples annealed during different time intervals / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Introdução: No momento, pouco se conhece sobre o desempenho diagnóstico da angiotomografia de coronárias com 64 colunas de detectores (Angio-TC 64) frente aos achados do ultrassom intracoronário com técnica de histologia virtual (USIC-HV). Este estudo compara a capacidade diagnóstica de ambos os métodos para a avaliação das dimensões vasculares e para avaliação da composição da placa aterosclerótica através da análise de toda extensão dos três vasos epicárdicos principais. Métodos e Resultados: Um total de 21 pacientes com diagnóstico de doença arterial coronária obstrutiva foi incluído neste estudo. Angio-TC 64 foi realizada em todos os pacientes antes da realização do USIC-HV, com intervalo<72horas entre os dois exames. No total, 70 vasos foram avaliados (3,3 vasos por paciente) e divididos em 641 subsegmentos de 4 mm de extensão cada. Um total de 5.972 cortes seccionais de USIC-HV e 5.233 cortes seccionais da Angio-TC 64 foram analisados. As medidas de área luminar, área do vaso, área da parede arterial e carga de placa à Angio-TC 64 e ao USIC-HV foram significativamente correlacionadas (r-Spearman: 0,81; 0,78; 0,55 e 0,49; respectivamente - p<0,001 para todas as correlações). A Angio-TC 64 subestimou a área luminar ao USIC-HV (em mediana: 0,4mm2 ,variando entre -5,6 mm2 e 10,2 mm2). A Angio-TC 64 superestimou a área do vaso, a área da parede arterial (placa+média) e a carga de placa (em mediana: 3,0 mm2; 3,2 mm2 e 13,9%, respectivamente). O aumento da densidade média da placa à Angio-TC 64 foi significativamente associado com o aumento da contribuição percentual dos componentes cálcio denso e núcleo necrótico ao USIC-HV. O aumento da densidade média da placa à Angio-TC 64 foi significativamente associado com a diminuição da contribuição percentual do componente fibro-lipídico ao USIC-HV. Parâmetros de qualidade da imagem (atenuação luminar, ruído da atenuação luminar e relação sinal ruído) influenciaram significativamente os resultados da Angio-TC 64. Conclusão: Nosso estudo demonstra que as imagens da Angio-TC 64 se correlacionam significativamente com as imagens do USIC-HV. Estes achados indicam que a Angio-TC 64 pode ser uma ferramenta útil para a avaliação quantitativa da luz arterial e da placa aterosclerótica; bem como para a avaliação da composição da placa aterosclerótica in vivo / Background: Currently, little is known about the comparative diagnostic performance for coronary assessment of 64-slice multidetector computed tomography (64-MDCT) versus virtual histology intravascular ultrasound technique (VH-IVUS). The present study compares the diagnostic ability of both methods for the evaluation of coronary lumen and vessel wall dimensions as well as plaque composition in a three-vessel whole-artery analysis protocol. Methods and Results: A total of 21 patients with diagnosed obstructive coronary artery disease was included. 64-MDCT was performed within 72 hours before the VH-IVUS examination. Overall, 70 vessels were imaged (3.3 vessels per patient), and divided into 641 subsegments of 4 mm each. A total of 5,972 VH-IVUS cross-sections and 5,233 64-MDCT cross-sections were analyzed. 64-MDCT and VH-IVUS measurements for luminar area, vessel area, arterial wall area (plaque plus media area) and plaque burden were significantly correlated (r-Spearman: 0.81; 0.78; 0.55 e 0.49; respectively - p<0,001 for all correlations). 64-MDCT underestimated VH-IVUS measurements for luminar area (median: 0.4mm2, range: -5.6 mm2 to 10,2 mm2). 64-MDCT overestimated VH-IVUS measurements for vessel area, arterial wall area, and plaque burden (median: 3.0 mm2; 3.2 mm2 e 13.9%, respectively). Increasing plaque density at 64-MDCT was significantly associated with increasing dense calcium and necrotic core percent composition at VH-IVUS. Increasing plaque density at 64-MDCT was significantly associated with decreasing fibrofatty percent composition, and decreasing necrosis-to-calcium ratio at VH-IVUS. Image quality parameters (i.e. lumen attenuation, image noise, signal-to-noise ratio) significantly influenced the results of 64-MDCT. Conclusion: Our study shows that 64-MDCT imaging significantly correlates with VH-IVUS. These findings indicate that 64-MDCT may be a useful non-invasive tool for quantitative evaluation of lumen and plaque parameters, as well as for the in vivo assessment of atherosclerotic plaque composition