No description available.

The distribution of neurons in the rostral nucleus of the solitary tract (rNST) that respond to gustatory input from the anterior tongue was visualized by Fos protein immunohistochemistry following electrical stimulation of the chorda tympani (CT) nerve in rats. Maps of Fos-immunoreactive (Fos-ir) neurons were compared with the distribution of CT afferent terminal fields labeled by transganglionic transport of rhodamine-dextran in a separate group of animals. The primary concentration of Fos-ir neurons localized in register with the major terminal fields of CT afferent fibers, in the central third of the rostral 1.0 mm of the NST ipsilateral to the stimulated nerve. A similar correspondence in location and degree of labeling of Fos-ir neurons and afferent terminals was observed in the ipsilateral dorsal spinal trigeminal complex (Sp5) pars caudalis, near the obex, and the Sp5 pars oralis near the rostral pole of the rNST. Thus, the magnitude of Fos upregulation in brainstem targets of the CT nerve having chemosensory or nociceptive function, was proportional to the relative density of the CT afferent input. This correspondence, and the absence of labeling in neurons known to be one additional synapse away from the afferent input within gustatory or oral reflex pathways, suggests that the cell map obtained represents mainly neurons that are directly activated via primary afferent synapses from CT fibers. The availability of a method to histochemically identify a population of putative second-order taste neurons will facilitate analysis of the cellular/molecular properties of these neurons and of synaptic circuitry in the rNST.

Groundwater tracing studies have shown a well-developed conduit system in the karst aquifer beneath the Buffalo Creek Watershed of Carter County, TN. Groundwater can quickly travel beneath topographic divides, transporting contaminants. Using GIS and field reconnaissance, two sites were selected for a two phase dye trace study. In May-June 2016 groundwater resurgences were located using activated carbon samplers, and in October-December 2016 flow velocities were measured using ISCO automatic water samplers. In study 1, a stream sinking in the back of Carter Saltpeter Cave was traced to its resurgence at Cave Springs Cave. In study 2, the dye mass centroid passed the resurgence 23.2 hours after injection. During study 1, dye injected into a sinkhole near the headwaters of Toll Branch rapidly diffused into multiple conduits. In study 2, dye from the Toll Branch site was not recovered, indicating that groundwater follows different flow paths dependent on water table level.

Horizontal subsurface flow (HSSF) constructed wetlands were evaluated for the treatment of flow-through trout farm effluent, phosphorus sorption affinity of gravel-bed media, and influence on Rhodamine WT (RWT) transport. HSSF wetlands coupled with mechanical pretreatment demonstrated significant (p <0.05) removal of total ammonia-nitrogen (TAN), total phosphorus (TP), total organic carbon (TOC), total suspended solids (TSS), five-day biochemical oxygen demand (BOD5), and turbidity. Treatment occurred predominantly within the wetland cells, with minimal removal of studied water quality parameters by means of sedimentation or microscreen filtration (80 ?m mesh). HSSF wetlands removed 69% of influent TSS, 24% of influent TP, and reduced turbidity by 66%. The removal of organic matter within the wetlands, as measured by BOD5, COD, and TOC was 62%, 50%, and 55%, respectively. After receiving effluent from a flow-through trout farm for about one year, the gravel media exhibited moderate removals of soluble phosphorus in batch and column sorption experiments. Partition coefficients (Kd) from batch sorption tests ranged from 45-90 mL/g. Low (60 mL/min) and high (165 mL/min) flow column experiments removed about 50 and 40% of influent PO4-P, respectively. The conservative nature of RWT in subsurface media has been called into question by many authors. Tracer response curves from tests conducted in pilot-scale HSSF wetlands exhibited elongated tails and dual peaks, in addition to mean tracer retention times far exceeding the theoretical value. Laboratory column testing of RWT and the more conservative NaCl tracer supported field data, indicating that RWT was more reactive within the wetland media. / Master of Science

La fraîcheur est un paramètre clé de la qualité du poisson. Les méthodes actuelles appliquées en routine pour déterminer la fraîcheur du poisson ne sont pas applicables à toutes les espèces et reflètent davantage un début d'altération du produit. Ainsi, la recherche d'indicateurs précoces de fraîcheur du poisson représente encore un défi majeur et d'actualité dans l'industrie de la pêche. Le but de ces travaux de thèse était de démontrer que les fonctions et l'intégrité mitochondriales étaient susceptibles de constituer des indicateurs précoces de la fraîcheur de filets de poisson. En effet, la mitochondrie est la "centrale" énergétique de la cellule eucaryote et joue un rôle clef dans les mécanismes de mort cellulaire tels que l'apoptose et la nécrose. Les fonctions et l'intégrité mitochondriales de cellules musculaires de filets de poisson ont été étudiées à différents temps de conservation post mortem à 4°C. Le modèle d'étude était la daurade royale (Sparus aurata) (lignée cellulaire de fibroblastes (SAF-1) et muscles de poisson). Dans un premier temps, la structure des mitochondries de poisson a été étudiée par microscopie électronique à transmission. De nombreuses dégradations de la structure des mitochondries ont été observées dans les filets à partir de 72 heures (J3) de conservation à 4°C. Ces altérations se sont accentuées à J4 et J6. La fonctionnalité des mitochondries a ensuite été évaluée selon deux approches : la respiration mitochondriale (oxygraphie) et le potentiel membranaire mitochondrial (ΔΨₘ) estimé avec la sonde fluorescente Rhodamine 123. A partir de 96 heures de conservation à 4°C (J4), ces deux paramètres ont été significativement impactés témoignant d'une altération des fonctions et de l'intégrité mitochondriales.Ces résultats sont ainsi en corrélation avec l'altération structurale observée par microscopie. En parallèle, une méthode d'évaluation du potentiel membranaire a été développée avec un fluorimètre à microvolume à partir d'un modèle bactérien puis de mitochondries isolées. Ces travaux de thèse ont démontré que l'étude des fonctionnalités mitochondriales constitue un marqueur fiable et précoce de la fraîcheur des filets de poisson. Des connaissances supplémentaires sur les mécanismes cellulaires post mortem ont également été apportées. Ces résultats constituent ainsi le point de départ pour le développement d'un kit d'évaluation de la fraîcheur et ouvrent la voie pour la recherche de marqueurs de fraîcheur et de congélation/décongélation basés sur les fonctionnalités et intégrité mitochondriales. / Freshness is a key parameter of fish quality. Current routine techniques to determine fish freshness are not applicable to all species and reflect a late stage of alteration. Thus, research on early indicators of fish freshness still represents a major and topical challenge in fishing industry. This PhD research project aimed to demonstrate that mitochondrial functions and integrity constitute early indicators of fish fillet freshness. Mitochondria are the powerhouse of the cell and play a central role in cell death mecanisms such as apoptosis and necrosis. Mitochondrial function and integrity in fish filet muscle cells were studied at different times of storage post mortem at 4°C. The species studied as a model was the gilthead seabream (Sparus aurata) (gilthead seabream fibroblast cell line (SAF-1) and fish fillets). Firstly, the structure of fish mitochondria was studied by transmission electron microscopy. Numerous mitochondrial structural alterations have been observed in fish fillet from 72 hours (D3) of storage at 4°C. These alterations were more pronounced at D4 and D6. Then, mitochondrial functionality was assessed with two approaches: mitochondrial respiration (oxygraphy) and mitochondrial membrane potential (ΔΨₘ) estimated with the fluorescent probe Rh123. From 96 hours of storage at 4°C (D4), these two parameters were significantly disrupted demonstrating the alteration of mitochondrial function and integrity. The results are in correlation with the mitochondrial structural alterations described by microscopy. In parallel, a method of mitochondrial membrane potential evaluation has been developed with a micro-volume fluorimeter, first using bacteria and then isolated mitochondria. This work demonstrated that the mitochondrial functionality study constitutes a reliable and early fish filet freshness indicator. Additional knowledge on cell mechanisms in post mortem condition has been brought. These results constitute the starting point for the development of a fish freshness assay kit and pave the way to research on others freshness and freeze-thawing indicators based on mitochondrial integrity and functionality.

A adição de corantes fluorescentes a adesivos odontológicos possibilita a investigação da distribuição espacial desses materiais na interface dente-restauração, utilizando-se a microscopia confocal de varredura a laser (MCVL). A literatura indica falta de padronização na aplicação de agentes fluorescentes com tal finalidade. Esse estudo sistematizou estratégias para a adição de rodamina B (RB) e fluoresceína sódica (FS) a um sistema adesivo convencional de três passos, Adper Scotchbond Multi-Purpose (MP), e um autocondicionante de dois passos, Clearfil SE Bond (SE), considerados padrão-ouro na Odontologia. Os objetivos principais foram (a) determinar a menor faixa de concentrações de RB e FS necessária para produzir imagens satisfatórias da interface dentina-adesivo e (b) avaliar o efeito da adição desses corantes sobre algumas propriedades das resinas. Os adesivos foram marcados com RB ou FS em concentrações decrescentes (0,5, 0,1, 0,02 e 0,004 mg/mL) por meio de um método de dispersão semidireto. O comportamento fotofísico/ fluorescente dos adesivos marcados foi investigado por espectroscopia de fotoluminescência e MCVL. Paralelamente, avaliaram-se os adesivos quanto ao grau de conversão (GC) e ao ângulo de contato (AC). Tanto os resultados de GC como os de AC foram submetidos à análise de variância com dois fatores (adesivo e tratamento) com = 0,05, seguida de teste post-hoc de Tukey. Os máximos comprimentos de onda de emissão e de excitação da RB e da FS foram influenciados pelo meio polimérico e pela concentração de corante de modo geral. A MCVL preliminar de amostras de adesivo polimerizado, realizada sob condições experimentais padronizadas, mostrou que o comportamento fluorescente da RB em MP e SE foi muito semelhante na mesma concentração de corante, mas o mesmo não pôde ser dito do comportamento da FS, que foi notavelmente inferior no adesivo autocondicionante, SE, na concentração mais alta. Em dentina, os adesivos preparados com RB nas concentrações-alvo de 0,1 e 0,02 mg/mL apresentaram fluorescência ótima; já aqueles preparados com 0,004 mg/mL produziram fraco sinal. Adesivos preparados com FS a 0,5 mg/mL apresentaram ótima fluorescência na interface de adesão, enquanto que concentração menor desse corante não produziu sinal suficiente. Padrões morfológicos aparentemente atípicos foram observados na interface de adesão, quando da associação do adesivo SE com o corante FS. A adição de RB e FS nas quatro concentrações indicadas aos adesivos MP e SE não afetou o GC nem o AC em comparação com os grupos de controle correspondentes. Em suma, a RB mostra-se um corante mais versátil que a FS na avaliação morfológica das interfaces dentina-MP e dentina-SE via MCVL. A menor faixa de concentrações de RB nos adesivos MP e SE, na qual é possível produzir imagens satisfatórias das interfaces, situa-se entre 0,10,02 mg/mL. Já o corante FS deve ser adicionado a esses adesivos a pelo menos 0,5 mg/mL para produzir níveis de fluorescência satisfatórios na interface de adesão. A não ocorrência de efeitos deletérios sobre a polimerização e a molhabilidade das resinas estabelece uma margem de segurança para a incorporação desses agentes fluorescentes (em concentração 0,5 mg/mL) nesses sistemas monoméricos. / The addition of fluorescent dyes to dental adhesives makes it possible to investigate the spatial distribution of such resin-based materials in the tooth-restoration interface, using confocal laser scanning microscopy (CLSM). Literature indicates a lack of standardization on the application of fluorescent agents for this purpose. This work presents strategies for adding rhodamine B (RB) and fluorescein sodium salt (FS) to a three-step etch-and-rinse adhesive system, Adper Scotchbond Multi-Purpose (MP), and a two-step self-etching one, Clearfil SE Bond (SE), both regarded as \"gold standard\" in restorative dentistry. The main objectives were (a) to determine the lowest range of RB and FS concentrations required to produce suitable images of the dentin-adhesive interface via CLSM and (b) to investigate potential effects of addition of these dyes on some resin properties. The adhesives were labeled with RB or FS at decreasing concentrations (0.5, 0.1, 0.02 and 0.004 mg/mL) by means of a semi-direct dispersion method. The photophysical/fluorescent behavior of the labeled resins was investigated by photoluminescence spectroscopy and by CLSM. The adhesives were also investigated with regards to the degree of conversion (DC) and contact angle (CA). A two-way ANOVA of adhesive and treatment was conducted on DC and CA separately, followed by Tukeys test. The maximum emission and excitation wavelengths of RB and FS were influenced by the host polymer and the dye concentration in general. The preliminary CLSM of cured adhesive samples, performed with standardized settings, showed that the fluorescent behavior of RB in MP and SE was very similar in the same dye concentration, unlike the behavior of FS, which was lower in the self-etching adhesive for the highest dye concentration. In dentin, the adhesives prepared with RB at the target concentrations of 0.1 and 0.02 mg/mL presented optimal fluorescence; those with 0.004 mg/mL produced poor signal. Adhesives prepared with FS at 0.5 mg/mL presented optimal fluorescence at the bonding interface, whereas lower concentrations of FS did not produce sufficient signal. Atypical morphological features were observed at the bonding interface, when adhesive SE was used with FS. The addition of RB and FS at the four decreasing concentrations to adhesives MP and SE did not affect DC or CA compared to the corresponding controls. In short, RB is more versatile than FS for the morphological characterization of dentin-MP and dentin-SE interfaces via MCVL. The lowest range of RB concentrations in adhesives MP and SE that can produce suitable images of the bonding interface lies between 0.10.02 mg/mL. The dye FS should be added to these adhesives at 0.5 mg/mL at least to produce satisfactory fluorescence levels at the bonding interface. Since negative effects on polymerization and wettability of the resins were not observed, the use of RB and FS (in concentration 0.5 mg/mL) together with MP and SE should be reliable in terms of resin properties.

Os métodos de análises por fluorescência ganham destaque frente a outros métodos devido a simplicidade nos protocolos de análise, equipamentos de baixo custo e alta sensibilidade (ppb). Devido a isso, sensores moleculares fluorescentes são ferramentas analíticas muito poderosas na detecção de diversos analitos. Nas últimas duas décadas, diversos grupos de pesquisa vêm desenvolvendo sensores cada vez mais seletivos e sensíveis. Nesse contexto, os calcogênios estão ganhando cada vez mais destaque como ligantes seletivos para uma série de analitos, especialmente para espécies oxidantes. Entretanto, sensores baseados em selênio e, especialmente telúrio, são pouco explorados na elaboração de sensores na detecção de cátions metálicos. Este trabalho teve como objetivo a utilização de selênio e telúrio no design, síntese e aplicação de novas estruturas moleculares fluorescentes para detecção de metais pesados e tóxicos. Para isso, a partir de uma matriz fluorescente, a rodamina B, foram preparados três novos sensores baseados em Se (Rh-Se) e Te (TR e TBR) para detecção seletiva de Hg2+ e Pd2+. O primeiro composto preparado foi TR, e o planejamento da sua estrutura fundamentou-se em um diaril telureto conjugado com a rodamina B. A síntese foi conduzida em quatro etapas com um rendimento global de 11%. Através de um mecanismo envolvendo a rápida oxidação do telúrio ocasionado por Hg2+/H2O, foi observado uma forte emissão de fluorescência (&#934; = 0,41) ocasionada pela formação de um teluróxido. O sensor TR apresentou alta seletividade para Hg2+ e uma boa sensibilidade, tendo um limite de detecção de 2,95 &#181;mol/L. O segundo sensor sintetizado TBR é baseado em um dímero de TR contendo duas unidades de rodamina, preparado em apenas duas etapas, em 17% de rendimento. Semelhante a TR, TBR também apresentou ótima seletividade para Hg2+, entretanto, apresentou maior sensibilidade, com limite de detecção de 1,71 &#181;mol/L. Esses sensores TR e TBR representaram uma contribuição importante na química de telúrio, já que foi a primeira vez que foi possível empregar o processo de oxidação de telúrio (II) a um teluróxido, assistido por Hg2+ em meio aquoso, no desenvolvimento de um sensor molecular fluorescente. O terceiro sensor desenvolvido foi Rh-Se, que consistiu na estrutura de um metil seleneto de arila, ligado à rodamina através de um espaçador (etilenodiamina). O sensor Rh-Se demostrou alta seletividade para Pd2+, entre 25 cátions submetidos a análise. A interação entre Rh-Se e Pd2+ ocorre por coordenação através da formação de um complexo quadrado planar que emite uma forte fluorescência em 588 nm ( = 0,17). Além disso, Rh-Se apresentou alta sensibilidade, podendo detectar Pd2+ em soluções altamente diluídas (32 nmol/L; 4 ppb). O sensor Rh-Se demostrou um alto potencial analítico, podendo ser aplicado na detecção de traços de paládio (II) em amostras \"idealizadas\" de produtos sintéticos e farmacêuticos. / The analytical methods by fluorescence gain emphasis on other methods due to their simple analytical protocols, low cost equipments and high sensibility (ppb). Because of this, florescent molecular sensors are very powerful analytical tools in the detection of several analytes. In the last two decades, many research groups have been developing more and more selective and sensible sensors. In this context, the chalcogens gain more and more prominence as selective ligands for a series of analytes, especially for oxidant species. However, sensors based on selenium and especially tellurium are less explored in the detection of metallic cations. The present work aims to use selenium and tellurium in the design, synthesis and application of new fluorescent molecular structures to detect heavy and toxic metals. For this, from a fluorescent matrix, rhodamine B, three new sensors based on selenium (Rh-Se) and tellurium (TR and TBR) were prepared to detect selectively Hg2+ and Pd2+. The first compound prepared was TR and the planning of the structure was substantiated in the diaryl telluride conjugated with the rhodamine B. The synthesis was conducted in four steps with a global yield of 11%. Through a mechanism involving the fast oxidation of tellurium involving the rapid oxidation of tellurium caused by Hg2+/H2O it is observed a strong emission of fluorescence (&#934; = 0.41) caused by the formation of a telluroxide. The sensor TR presented high selectivity to Hg2+ and a good sensibility, having a limit of detection of 2.95 &#181;mol/L. The second sensor synthetized TBR was based in a dimer of TR containing two unities of rhodamine, prepared in only one step, with a yield of 17%. Similar to TR, TBR also presented great selectivity for Hg2+ however, presented higher sensibility, with a limit of detection of 1.71 &#181;mol/L. These sensors TR and TBR represent an important contribution in the chemistry of tellurium once it was the first time that it was possible to use the process of oxidation of tellurium (II) to a telluroxide, assisted by Hg2+ in aqueous environment, in the development of a fluorescent molecular sensor. The third sensor developed was Rh-Se that consisted in the structure of a aryl methyl selenide bonded to the rhodamine by a spacer (ethylenediamine). The sensor Rh-Se demonstrated high selectivity for Pd2+, among the 25 metallic cations analyzed. The interaction between Rh-Se and Pd2+ occurs by coordination through the formation of a square planar complex that emits a strong fluorescence emission in 588 nm (&#934; = 0,17). Besides, Rh-Se presented high sensibility, being able to detect Pd2+ in a highly diluted solution (32 nmol/L; 4 ppb). The sensor Rh-Se demonstrated a high analytical potential and it can be applied in the detection of traces of Pd2+ in idealized samples of synthetic and pharmaceutical product.

A rodamina B e outros marcadores fluorescentes vêm sendo empregados na avaliação morfológica da interface de adesão com o auxílio de microscopia confocal de varredura a laser. Acrescentando-se rodamina B a sistemas adesivos, é possível observar as características de espessura da camada de adesivo, micromorfologia da camada híbrida, extensão e quantidade de tags, bem como diagnosticar defeitos ou alterações na interface de adesão. A literatura revela, entretanto, uma falta de precedentes sobre as quantidades de marcadores nos componentes resinosos. Além disso, ainda não se avaliou o efeito da concentração de rodamina B sobre a qualidade da análise da interface de adesão, bem como sobre o comportamento fotofísico dos marcadores nos sistemas adesivos. Este estudo foi realizado com o propósito de sistematizar um método de adição de rodamina B a sistemas adesivos, incluindo-se estratégias para a determinação de concentrações mínimas de rodamina nos componentes resinosos, porém, ainda viáveis para a realização da análise morfológica da interface de adesão através de microscopia confocal de varredura a laser. Para tal, os sistemas adesivos não simplificados e considerados padrão-ouro em suas categorias Adper&#x2122; Scotchbond&#x2122; Multi-Purpose (convencional de três passos) e Clearfil&#x2122; SE Bond (auto-condicionante de dois passos) foram modificados com rodamina B em cinco diferentes concentrações: C1 (0,5 mg/mL), C2 (0,10 mg/mL), C3 (0,02 mg/mL), C4 (0,004 mg/mL) e C5 (0,0008mg/mL) e o comportamento fluorescente da rodamina nos adesivos foi avaliado tanto no âmbito espectroscópico (espectroscopia de fotoluminescência), como no âmbito microscópico (microscopia confocal de varredura a laser). Para a modificação dos adesivos, utilizou-se uma técnica precisa de proporcionamento na qual o marcador fluorescente foi incorporado às resinas fluidas a partir de soluções de rodamina B em etanol. Os espectros de fluorescência mostraram diferenças nos máximos das bandas de emissão e de excitação, de acordo com as concentrações de rodamina B em cada material dispersante. A análise microscópica dos espécimes em dentina confirmou que é possível utilizar sistemas adesivos contendo rodamina B em concentrações muitas vezes menores do que as mencionadas na literatura. Ambos os sistemas avaliados puderam ser visualizados, microscopicamente, quando marcados com rodamina B nas três concentrações pré-selecionadas para a avaliação da interface de adesão: C2 (0,10 mg/mL), C3 (0,02 mg/mL) e C4 (0,004 mg/mL), sendo que C3 forneceu os melhores resultados em relação ao contraste e à saturação nas fotomicrografias. Concluiu-se que o comportamento fotofísico da rodamina B é influenciado tanto pela concentração, como pelo sistema adesivo no qual o marcador está dissolvido. A concentração de rodamina B também interfere na qualidade da análise morfológica da interface de adesão, sendo que o excesso do marcador pode dificultar a distinção de detalhes micromorfológicos. / Rhodamine B and other fluorescent markers have been used for the assessment of the bonding interface via confocal laser scanning microscopy. By adding rhodamine into adhesive systems, it is possible to study morphological characteristics of the hybrid layer, the extent and amount of resin tags and the adhesive layer thickness, as well as detecting potential defects or alterations at bonding interface. Meantime the literature reveals lack of standards among the quantities of fluorescent markers in resin-based polymers. The effects of rhodamine B concentration on the quality of the microscopic analysis, as well as on the photophysics of labeled adhesive systems were not assessed up to now. This study aimed to systematize methodologies for adding rhodamine B into adhesive systems, including suitable strategies for determining the minimum serviceable rhodamine concentrations to perform the morphological analysis of the bonding interface. Two non-simplified adhesive system considered gold standard categories Adper&#x2122; Scotchbond&#x2122; Multi-Purpose (3 steps conventional) and Clearfil&#x2122; SE Bond (2 steps self-etching) were modified with rhodamine B at five concentrations: C1 (0.5 mg/ml), C2 (0.10 mg/ml), C3 (0.02 mg/ml), C4 (0.004 mg/ml) and C5 (0.0008 mg/ml ) and the fluorescent behavior of the labeled resins was assessed both by photoluminescence spectroscopy and by confocal laser microscopy The preparation of the labeled resins was proceed by means of a precise proportioning technique in which the fluorescent marker was incorporated into the bonding agents from solutions of rhodamine B in ethanol. The fluorescence spectra showed differences in the intensity and wavelength fluorescence according to the rhodamine B concentration. Microscopic analysis of the dentin specimens confirmed adhesive systems can be modified with rhodamine B at far lower concentrations than those mentioned in the literature. Both evaluated systems were microscopically visualized while labeled with Rhodamine B at three pre-selected concentrations: C2 (0.10 mg/mL), C3 (0.02 mg/ml) and C4 (0.004 mg/ml), and C3 offered the best outcome with respect to contrast and saturation in photomicrographs. It was concluded that the photophysical behavior of rhodamine B depends on both the concentration and labeled adhesive system. The rhodamine B concentration also interferes with the quality of morphological analysis of the bonding interface, and the excess of the fluorescent marker may jeopardize the discrimination of morphological details.

Este trabalho investigou a fotodegradação do corante Rodamina-B com o auxílio do catalisador semicondutor Dióxido de Titânio, utilizando como fonte de irradiação pulsos de 40 fs gerados por um sistema laser de Titânio - Safira. Os pulsos laser foram formatados espectralmente (modulação senoidal), gerando trens de pulsos cuja separação foi escolhida para ser ressonante com um modo Raman intenso do catalisador. A fotodegradação da Rodamina-B foi monitorada através de medidas de fluorescência excitada via absorção de dois fótons. Não observamos fotodegradação do corante mediante a irradiação com pulsos ultracurtos, mesmo na presença do catalisador, tanto para o pulso de menor duração alcançada quanto para os trens de pulsos com diferentes separações temporais. Contudo, observamos uma diminuição no espalhamento da luz de excitação devido às nanopartículas de Dióxido de Titânio. Este processo foi estudado com mais detalhes, tendo sido analisada a influência da formatação espectral senoidal no resultado da medida. A relação entre a irradiação com pulsos de femtossegundos e a quebra de aglomerados de nanopartículas foi intuída a partir dos resultados obtidos, sendo fortalecida por medidas de microscopia eletrônica de varredura de um filme das amostras. / This work investigated the photodegradation of Rhodamine-B assisted by Titanium Dioxide semiconductor catalyst, using as irradiation source a Ti:Sapphire laser system delivering 40 fs pulses. The laser pulses were spectrally shaped (sinusoidal modulation), generating pulse trains whose separation was chosen to be resonant with an intense catalysts Raman mode. The Rh-B photodegradation was monitored by two photon excited fluorescence measurements. We have not observed dye photodegradation by the ultrashort pulses irradiation, in the absence of the catalyst, neither with the shortest pulse obtained, nor with pulse trains. Nevertheless, we observed a decrease in the excitation light scattering due to the Titanium Dioxide nanoparticles. Such process was studied by analyzing the influence of sinusoidal spectral phase mask in the signal. The results indicate a relationship between femtosecond pulse irradiation and the breaking of nanoparticles clusters, which was also corroborated by scanning electron microscopy measurements.

Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2016-08-10T12:27:01Z No. of bitstreams: 1 PDF - Geovânia Cordeiro de Assis.pdf: 2354639 bytes, checksum: ce1618c95a4673199ee7b5895baa2e85 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-10T12:27:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Geovânia Cordeiro de Assis.pdf: 2354639 bytes, checksum: ce1618c95a4673199ee7b5895baa2e85 (MD5) Previous issue date: 2016-02-26 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Much of the pollution potential adjunct to human activities is related to the emission of large volumes of household and industrial waste, which, even if treated by conventional methods available, have resistant and toxic chemical species that contaminate the water environment. As a result, many efforts have been devoted to the development of alternative technologies, especially the advanced oxidation processes and, in this context, for heterogeneous photocatalysis. The tin dioxide (SnO2) stands out as an excellent photocatalytic activity material. The objective was to study the photodegradation of rhodamine B mediated by UV irradiation / SnO2 and SnO2 impregnated polystyrene nanofoams in order to evaluate the use of the catalyst impregnated polystyrene nanofoams and its reuse. The nanoparticles of SnO2 were synthesized by the polymeric precursor method, based on the Pechini method, calcination temperatures investigated oxide were 700, 800 and 900 ° C. SnO2 nanoparticles were characterized by X-ray diffraction (XRD), Diffuse Reflectance Spectroscopy (DRS), surface area analysis (B.E.T) and Transmission Electron Microscopy (TEM). The nanoparticles of SnO2 were impregnated in nanofoams polystyrene by Thermally Induced Phase Separation mechanism (TIPS), forming the photocatalysts PS/SnO2-700; PS/SnO2-800 and PS/SnO2-900 ° C. The nanofoams PS/SnO2 were characterized by XRD, B.E.T and Scanning Electron Microscopy (SEM). The dye used for testing these photocatalysts is Rhodamine B. The tests showed the effectiveness of these catalysts in the degradation of rhodamine B dye, wherein the impregnation with the polystyrene matrix increased a little photocatalytic activity of all the catalysts and the photocatalyst that obtained the best results with 94% tin dioxide was calcined at 700 ° C and the nanofoams PS/SnO2-700 ° C with 98%. Reuse tests were made that catalyst calcined at 700 ° C powder and impregnated, where it was proven that besides having a photocatalytic activity nanofoams PS/SnO2 can be removed more easily, which facilitates the separation of solution and photocatalyst. / Grande parte do potencial poluente adjunto às atividades antrópicas está relacionado com a emissão de grandes volumes de resíduos domésticos e industriais, os quais, mesmo tratados pelos métodos convencionais disponíveis apresentam espécies químicas resistentes e tóxicas que contaminam o meio hídrico. Em função disso, muitos esforços têm sido dedicados ao desenvolvimento de tecnologias alternativas, com destaque para os processos de oxidação avançada e, dentro deste contexto, para a fotocatálise heterogênea. Dentre os óxidos metálicos aplicados na fotocatalise heterogênea, destaca- se o dióxido de estanho (SnO2) na forma nanoestruturada que apresenta propriedades que favorecem a atividade fotocatalítica. O objetivo do trabalho foi preparar nanoespumas de poliestireno e impregnar nanopartículas de SnO2 para degradação fotoquímica da Rodamina B. As nanopartículas de SnO2 foram sintetizadas através do método dos precursores poliméricos, baseado no método de Pechini, as temperaturas investigadas de calcinação do óxido foram 700, 800 e 900 °C. As nanopartículas de SnO2 foram caracterizadas através de Difração de Raio-X, Espectroscopia de Reflectância Difusa (DRS), Análise de área superficial (B.E.T) e Microscopia Eletrônica de Transmissão (TEM). As nanopartículas de SnO2 foram impregnadas em nanoespumas de poliestireno através do mecanismo de Separação de Fases Induzido Termicamente (TIPS), formando os fotocatalisadores PS/SnO2-700; PS/SnO2-800 e PS/SnO2-900 °C. As nanoespumas PS/SnO2 foram caracterizadas através de DRX , B.E.T e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). O corante utilizado para os testes desses fotocatalisadores foi a Rodamina B. Os ensaios mostraram a eficiência desses catalisadores na degradação do corante rodamina B, sendo que a impregnação na matriz de Poliestireno aumentou um pouco a atividade fotocatalítica de todos os catalisadores e o fotocatalisador que obteve o melhor resultado com 94 % foi o dióxido de estanho calcinado a 700 °C, bem como a nanoespuma PS/SnO2-700 °C com 98 %. Foram feitos ensaios de reuso desse catalisador, calcinado a 700 °C em pó, e impregnado, onde foi comprovado que além de ter uma atividade fotocatalítica a nanoespuma PS/SnO2 pode ser removida com mais facilidade, o que favorece a separação entre a solução e o fotocatalisador.