Made available in DSpace on 2015-07-13T12:10:24Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-02-27. Added 1 bitstream(s) on 2015-07-13T12:25:17Z : No. of bitstreams: 1 000834700_20200318.pdf: 184642 bytes, checksum: fbcd8fa465c5a4865a68b657cb97f2ed (MD5) / Revestimentos anticorrosivos híbridos siloxano-PMMA reforçados por nanotubos de carbono, óxido de grafite e óxido de grafite reduzido foram sintetizados utilizando-se o processo sol-gel. Inicialmente as nanoestruturas de carbono foram caracterizadas por espectroscopia de fotoelétrons induzidos por raios X (XPS), espectroscopia Raman, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia eletrônica de transmissão (TEM). Os híbridos siloxano-PMMA foram preparados a partir da polimerização radicalar do monômero metacrilato de metila (MMA) com o 3-metacriloxipropiltrimetoxisilano (MPTS), utilizando o iniciador térmico peróxido de benzoíla (BPO), seguida da hidrólise e condensação do tetraetoxisilano (TEOS) catalisada por ácido. Os nanotubos de carbono de parede única foram dispersos utilizando-se o surfactante dodecil sulfato de sódio (SDS) e ácido palmítico, e então foram adicionados na concentração molar de C/Si = 0,018%. O óxido de grafite (GO) foi adicionado tanto na forma de pó quanto na forma de solução disperso em água/etanol, nas concentrações 0,01%, 0,05%, 0,1% e 0,5% (razão molar C/Si). A amostra contendo 0,05% de solução dispersa de óxido de grafite foi utilizada para estudo da redução do óxido de grafite, utilizando o agente redutor ácido ascórbico em três concentrações (razão molar ácido ascórbico/GO: 0,24, 2,4 e 24). A análise estrutural e morfológica dos híbridos foi realizada por ressonância magnética nuclear de 29Si (RMN), espectroscopia de fotoelétrons induzidos por raios X (XPS), espectroscopia Raman, microscopia de força atômica (AFM) e medidas de molhabilidade. Termogravimetria foi realizada para análise das propriedades térmicas e medidas de microdureza e microscratch para análise das propriedades mecânicas dos híbridos. Espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) foi usada para avaliar a eficiência anticorrosiva dos... / Anticorrosive coatings siloxane-PMMA hybrid reinforced by carbon nanotubes, graphite oxide and reduced graphite oxide were synthesized using the sol-gel process. Initially, the carbon nanostructures were characterized by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Raman spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). The siloxane-PMMA hybrids were prepared from the radical polymerization of methyl methacrylate monomer (MMA) with 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (MPTS) using the thermal initiator benzoyl peroxide (BPO), followed by hydrolysis and condensation of tetraethoxysilane (TEOS) acid catalyzed. The single-walled carbon nanotubes were dispersed using the surfactant sodium dodecyl sulfate (SDS) and palmitic acid, and then they were added in a molar concentration of C/Si = 0.018%. Graphite oxide (GO) was added both in powder form and in the form of dispersed solution in water/ethanol at 0.01%, 0.05%, 0.1% and 0.5% concentrations (molar ratio C/Si). The sample containing 0.05% of dispersed graphite oxide solution was used to study the reduction of graphite oxide using the ascorbic acid reducing agent in three concentrations (molar ratio of ascorbic acid/GO: 0.24, 2.4 and 24). The structural and morphological analysis of the hybrids were performed by 29Si nuclear magnetic resonance (NMR), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Raman spectroscopy, atomic force microscopy (AFM) and wettability measurements. Thermogravimetric analysis was performed for analysis of thermal properties, and hardness measurements and microscratch for analysis of mechanical properties of the hybrids. Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) was used to evaluate the coatings anticorrosion efficiency after long-term exposure in saline environment. The presence of low concentrations of graphite oxide and carbon nanotubes led to increased thermal stability, hardness, scratch...

O desenvolvimento de novos materiais para recobrimento de metais ambientalmente favoráveis, é um tema de pesquisa que tem apresentado grandes avanços. Materiais híbridos orgânico-inorgânicos, preparados através do processo sol-gel, possuem propriedades intermediárias aos materiais orgânicos e inorgânicos por isso têm sido bastante estudados nos últimos anos. Nos trabalhos baseados em óleos vegetais como precursores orgânicos, a adição de compostos inorgânicos aumenta a dureza do material oferecendo boa resistência ao risco. Objetivo deste trabalho foi obter filmes híbridos orgânico-inorgânicos baseados em óleo de mamona funcionalizado, para aplicação em revestimentos de proteção à corrosão, em substituição aqueles aos tradicionais, como por exemplo àqueles a base de cromo. Os precursores orgânicos utilizados foram o óleo de mamona hidroxilado (OMH) e epoxidado (OE). Esses precursores orgânicos foram combinados com isopropóxido de titânio (TIP), tetraetoxissilano (TEOS) e 3-aminopropiltrietoxissilano (APTES) e com as misturas APTES/TIP, (APTES)/TEOS e TIP/TEOS por hidrólise in situ do precursor inorgânico. Neste trabalho aperfeiçoaram-se as condições reacionais para a obtenção dos filmes híbridos. Os filmes macroscopicamente homogêneos foram caracterizados por análises térmicas (DSC e TGA), ensaios de tensão-deformação, espectroscopia de infravermelho utilizando reflexão total atenuada (ATR-FTIR), termogravimetria (TGA), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia por dispersão de energia (EDS), inchamento em tolueno, adesão, dureza e teste de resistência à corrosão em câmara salina. Os filmes híbridos apresentaram excelente adesão à superfície metálica e proteção contra a corrosão, além de melhorias nas propriedades mecânicas e dureza, sendo que todas as séries apresentaram ótimos resultados. Observou-se também o limite de incorporação de precursor inorgânico que varia de acordo com a combinação. / The development of new materials for ambiently favorable metal covering is a research subject that has presented great advances. Hybrid materials inorganic-organic, chemical preparations through the process solgel, possess intermediate properties to the organic materials and inorganics therefore they have been sufficiently studied in recent years. In the works based on organic vegetal oils as precursory, the inorganics composite addition increases the hardness of the material offering good resistance to the risk. The objective of this work was to get established hybrid films inorganic-organic in castor oil funcionalized, for application in coverings of protection to the corrosion, in substitution those to the chromium base. The used organic precursors had been the castor oil hidroxilated (OMH) and epoxided (OE). These organic precursors had been combined with isopropóxido of titanium (TIP), tetraetoxissilano (TEOS) and 3- aminopropiltrietoxissilano (APTES) and with the mixtures APTES/TIP, (APTES) /TEOS and TIP/TEOS for hydrolysis in situ of the inorgânico precursor. In this work the reacionais conditions for the attainment of the hybrid films had been optimized. The macrocospically homogeneous films had been characterized by thermal analyses (DSC and TGA), assays of tension-deformation, infra-red ray spectroscopy using attenuated total reflection (ATR-FTIR), thermogravimetric analysis (TGA), electronic microscopy of sweepings (MEV), spectroscopy for energy dispersion (EDS), swell in tolueno, adhesion, hardness and test of resistance to the corrosion in saline chamber. The hybrid films had presented excellent adhesion to the metallic surface and protection against the corrosion, beyond improvements in the mechanical properties and hardness, having been that all the series had presented excellent results. The limit of incorporation of inorgânico precursor is also observed that varies the combination in accordance with.

Nesse trabalho foi obtida uma série de amostras de um híbrido à base de sílica, variando-se as frações molares dos precursores moleculares orgânico, dimetildimetoxissilano (DDMS), e inorgânico, ortossilicato de tetraetila (TEOS), utilizados na síntese pelo método sol-gel. O aumento da fração molar do precursor orgânico resultou em amostras com maior conteúdo orgânico. Essas amostras foram utilizadas como matrizes para dispersar o corante 2-(4'-amino-2'-hidroxifenil)benzotiazol (4-AHBT), um fluoróforo que apresenta emissão de fluorescência com grande deslocamento de Stokes, causado pelo mecanismo de transferência protônica intramolecular no estado excitado (ESIPT). As amostras foram caracterizadas usando-se análise elementar, isotermas de adsorção de nitrogênio e espectroscopia na região do infravermelho. O corante fluorescente pireno foi usado como sonda molecular para verificar a hidrofobicidade das matrizes, que se mostrou dependente do conteúdo orgânico nas amostras. O comportamento fotofísico das matrizes dopadas com o corante 4-AHBT foi estudado usando-se espectroscopia de absorção no UV-Vis e espectroscopia de fluorescência. Foi observada uma dupla emissão de fluorescência que indica a existência de um equilíbrio entre os confôrmeros do corante no estado fundamental, que é afetado por mudanças da hidrofobicidade da matriz, permitindo obter emissão de fluorescência modulada. / In this work it was obtained a set of silica based hybrid material samples with different molar fraction of the organic and inorganic molecular precursors, dimethyldimethoxysilane (DDMS) and tetraethylorthosilicate (TEOS), respectively, using the sol-gel method. The increasing in the molar fraction of the organic precursor produced samples with high organic content. These samples were used as matrices to disperse the 2-(4'-amino-2'- hydroxyphenyl)benzothiazole dye, a fluorophore with large Stokes shift in fluorescence emission, caused by an excited state intramolecular proton transfer phenomena (ESIPT). The set of samples was characterized by elemental analysis, nitrogen adsorption isotherms and infrared spectroscopy. The fluorescent pyrene dye was used as probe for local hydrophobicity of the matrices, which was related to the organic content of the samples. The photophysical behavior of the matrices doped with the 4-AHBT dye was studied using UV-Vis absorption spectroscopy and steady-state fluorescence spectroscopy. It was observed a double fluorescence emission that indicates the existence of the equilibrium between the conformers of the dye in the ground state, which is affected by changes of the matrix hydrophobicity, allowing to obtain modulate fluorescence emission.

Este trabalho apresenta a síntese, a caracterização e o estudo fotofísico em solução de novos heterociclos fluorescentes com estrutura semelhante aos corantes orgânicos que apresentam potencial aplicação em células solares. A partir do aumento da conjugação eletrônica dos precursores benzazólicos utilizados neste trabalho foi possível obter novas bases de Schiff e azocompostos. Foi possível também obter matrizes híbridas à base de sílica, dopadas com os corantes. As matrizes foram preparadas pelo método sol-gel utilizando diferentes proporções de precursor inorgânico ortosilicato de tetraetila e precursor orgânico dimetildimetoxisilano. O estudo fotofísico mostra que, em solução, as bases de Schiff e os azocompostos absorvem na região do UV e são fluorescentes na região do azul-verde. Foram observados diferentes mecanismos de desativação dos estados eletrônicos excitados, tais como a desativação normal de emissão de fluorescência, transferência protônica intramolecular no estado excitado (ESIPT) e a transferência de carga intramolecular no estado excitado (ICT), dependendo da estrutura do corante. Nos materiais híbridos à base de sílica obtidos as bases de Schiff hidrolisaram e os azocompostos apresentam deslocamento batocrômico na absorção na região do visível e não emitem fluorescência. / This work presents the synthesis, characterization and the photophysical study in solution of new fluorescent heterocycles with structure similar to the organic dyes with potential applications in solar cells. Starting from the increasing of electronic conjugation of the benzazolic precursors used in this work, were obtained new Schiff bases and azocompounds. It was also possible to obtain silica based hybrid matrices doped with the synthesized dyes. The matrices were prepared by sol-gel method, using different proportions of tetraethylortosilicate inorganic precursor and dimethyldimethoxysilane organic precursor. The photophysical study, in solution, shows that the Shiff bases and azocompounds are fluorescent in the blue-green region. It was observed different deactivation mechanisms of exited electronic states, as normal fluorescence, excited state intramolecular proton transfer (ESIPT) and excited state intramolecular charge transfer (ICT), which depend of the dye structure used. In the silica based hybrid materials the Schiff bases undergo hydrolysis and the azocompound present bathochromic shift in the absorption visible spectra and did not present fluorescence emission.

L’échographie haute résolution est une technique d’imagerie médicale permettant une observation du corps de très bonne définition, à faible profondeur (quelques micromètres). Pour réaliser cela, des ondes ultrasonores sont utilisées (quelques dizaines de mégahertz), produites par l’élément actif de la sonde: un film piézoélectrique. Pour atteindre de telles fréquences, cet élément doit être d’une épaisseur déterminée: de l’ordre de la dizaine de micromètres. Aujourd’hui, le PZT, zirconotitanate de plomb, est le matériau piézoélectrique démontrant les meilleures propriétés pour de telles applications. Mais des évolutions législatives sont en cours pour restreindre son utilisation, du fait des risques que représente le plomb pour la santé et l’environnement. Le défi actuel dans le domaine des matériaux piézoélectriques est de trouver un matériau de substitution. C’est l’objectif de cette étude. Un matériau piézoélectrique sans-plomb choisi dans la littérature, le BHT, ou titanate de baryum dopé à l’hafnium, est étudié, dans le but de remplacer le PZT dans les appareils échographiques. Le procédé sol-gel composite est ensuite utilisé pour sa mise en œuvre sous forme de films épais piézoélectriques. / Ultrasonography is a medical imaging technique that allows exploring, with high resolution, a body in a few micrometers depth. For this purpose, ultrasonic waves , produced with a piezoelectric film, are used. This film must have a thickness of at least few micrometers to yield megahertz waves. Nowadays , PZT , lead zirconate titanate, is the key material for such applications. But since recently, a change has come in lead exploitation. It is recommended by the authorities to use another material when it is possible, which became a big challenge in piezoelectric material researches . Therefore, the aim of this study is to investigate a lead-free piezoelectric material in the purpose to use it in ultrasound echography. The selected material is BHT, barium hafnate titanate, and it is shaped as a thick film using sol-gel composite proceed.

Made available in DSpace on 2018-07-27T18:26:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-17. Added 1 bitstream(s) on 2018-07-27T18:30:26Z : No. of bitstreams: 1 000868556.pdf: 2249192 bytes, checksum: 56c08879005372bbfc8fbfb5cff2c6d2 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Dentre as membranas utilizadas para regeneração óssea guiada as membranas reabsorvíveis se destacam por não necessitarem do segundo ato cirúrgico, fato esse que pode ocasionar lesões no tecido estabelecido além do incomodo que o segundo ato cirúrgico em si proporciona ao paciente. Entretanto, não existe no mercado uma membrana considerada adequada. O objetivo deste trabalho foi desenvolver uma membrana a partir de materiais híbridos ureasil-poliéter para regeneração óssea guiada, capaz de isolar o enxerto ósseo e simultaneamente liberar de forma controlada fármacos ou proteínas, resultando assim em uma membrana capaz de melhorar a resposta fisiológica do tecido ósseo diminuindo o tempo de neoformação óssea. Os materiais utilizados foram sintetizados a partir do método sol-gel utilizando os polímeros Poli Oxido de Etileno (POE) e Poli Oxido de Propileno (POP) de diferentes massas moleculares (400, 1900, 2000 g mol-1). O fármaco utilizado como modelo foi o Acetato de Dexametasona. Os resultados de intumescimento na presença de saliva artificial revelaram que com o aumento na proporção de ureasil-POP2000 e ureasil-POE1900 na mistura ocorre um aumento no ganho de massa, contudo esse aumento é mais expressivo para as misturas com ureasil-POE1900. A evolução das curvas de SAXS durante os experimentos de liberação com saliva artificial revela que a mistura formada por ureasil-POP400/POE1900 leva ao deslocamento do pico de correlação para baixos valores de q e ao aumento na intensidade do pico, por outro lado devido à razão hidrofóbica na mistura ureasil-POP400/POP2000 esse deslocamento para baixos valores de q é invariável. O teste de liberação revelou que é possível controlar a velocidade de liberação do fármaco a partir da variação das misturas ureasil-POP400/POP2000 e ureasil-POP400/POE1900. Resultados da análise... / Among the membranes used for guided bone regeneration the resorbable membranes stand out for do not need the second surgery, a fact that can cause tissue damage beyond uncomfortable that the second surgery itself provides the patient.However, there is no on the market a membrane considered appropriate. The objective of this study was to develop a membrane from hybrid materials ureasil polyether for guided bone regeneration, able to isolate the bone graft and simultaneously drug release controlled or protein, resulting in a membrane capable of improving the physiological response of the tissue bone decreasing the bone formation. The materials used were synthesized from solgel method using polymers poly ethylene oxide (POE) and poly propylene oxide (POP) of different molecular weights (400, 1900, 2000 g mol-1).The drug used as model was dexamethasone acetate. The results of swelling in the presence of artificial saliva showed that with the increase in the proportion of ureasilPOP2000 and ureasil POE1900 in the mixture occurred an increasing mass, but this increase is more significant for mixture with the ureasil-POE1900.The evolution of SAXS curves during the release experiment with artificial saliva reveals that the mixture formed by ureasil-POP400/POE1900 leads to displacement of the correlation peak for low values of q and the increase in the intensity of the peak but the reason hydrophobic in the mix ureasilPOP400/POP2000 this displacement for low values of q is invariable. The release test showed that it is possible to control the release rate of the drug from the variation of the mixtures and ureasil-POP400/POP2000 ureasilPOP400/POE1900. Results of the microtomography showed that bone defects containing the ureasil-polyether membranes tested showed bone growth statistically similar to bone defects containing commercial collagen membrane (Bio-Gide, Geistlich Pharma).

Resumo: Estruturas mesoporosas auto-organizadas foram preparadas a partir do processo sol-gel utilizando-se cristais líquidos expandidos (CLE) e cristais líquidos expandidos modificados por uréia (CLEU) com nanoestrutura hexagonal como "templates" para a obtenção de fases cerâmicas porosas, com a finalidade de serem usados como isolante térmico em sistemas de refrigeração. Os cristais líquidos foram sintetizados utilizando-se cloreto de N-cetilpiridinio como tensoativo. A solução aquosa de cloreto de zircônia modificada por ácido sulfúrico foi a fase inorgânica adicionada para a obtenção das mesofases. Em todas as amostras observou-se a formação de fibras (agulhas) sem um crescimento ordenado. A estrutura dos CLE e das fibras foi determinada por espalhamento de raios-X à baixo ângulo (SAXS), microscopia óptica de luz polarizada e difração de raios X. Os resultados mostram a presença de mesofases hexagonais em todas as amostras de CLE e CLEU, tanto nas que foram preparadas utilizando-se o processo de indução térmica, quanto nas que foram preparadas sem indução, porém as amostras obtidas com indução apresentam melhor estruturação e estabilização da mesofase. A formação e forma de agregados micelares depende tanto da concentração e quantidade de tensoativo na solução, quanto do tipo de óleo utilizado. Os envelhecimentos dos CLE desestruturam o tipo de mesofase inicial, isso acontece tanto nas amostras que sofreram ou não o processo de indução térmica. Os resultados do estudo da estabilidade estrutural das mesofases em função da temperatura revelaram que somente os CLE com razões Zr/SO4 elevada e aqueles preparados a base de uréia apresentaram maior estabilidade, inclusive acima da temperatura de indução. Foi demonstrado que os cristais líquidos expandidos de estrutura hexagonal compostos por suspensão coloidal (Zr4+/SO4 2-de diferentes razões)... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Self-assembled, mesoporous structures were prepared by the sol-gel method using expanded liquid cristals (CLE) and expanded liquid cristals modified by urea (CLEU) with hexagonal nanosctructure as templates for the obtention of the porous ceramic phases, with the purpose of the latter to be used as thermal insulators in refrigeration systems. The liquid cristals were synthesized using N-cetilpiridin chloride as surfactant. The zirconia chloride solutions by sulfuric acid were added to attain the mesophases. We could observe in all samples the formation of fibers (needles) with lack of ordered growth. The CLE and fiber structure were determined by small angle x-ray scattering (SAXS), polarized light optical microscopy and x-ray difraction. The results shows the presence of hexagonal mesophases in all CLE and CLEU samples, in the samples prepared by thermal induction as well as the samples prepared without the refered induction, but the samples obtained by induction process show better struturing and stabilization of the mesophase. The formation and shape of the micelar aggregates depends on the concentration and quantity of the tensoactive in solution, as well as the type of the oil used. The aging of the CLE unframes the the type of the inicial mesophase, this phenomena happens in either samples that underwent or not the process of thermal induction. The results of the study of structural stability of the mesophases as temperature function revealed that only the CLE with high Zr/SO4 ratio and prepared with urea presented higher stability, even at higher temperatures than induction temperature. It was shown that the hexagonal structure expanded liquid cristals made by colloidal suspension (several ratios of Zr4+/SO4 2-), N-cetilpiridin chloride, cyclohexane e 1-pentanol may be used as templates in directing the growth of porous ZrO2 fibers. / Orientador: Sandra Helena Pulcinelli / Coorientador: Celso Valentin Santilli / Banca: Dimas Roberto Vollet / Banca: Marcia Carvalho de Abreu Fantini / Mestre

Orientador: Sandra Helena Pulcinelli / Banca: Marcelo Nalin / Banca: Rafaela Cristina Sanfelice / Resumo: Materiais híbridos orgânico-inorgânicos, constituídos pela combinação de componentes orgânicos e inorgânicos, são homogêneos, apresentam propriedades diferenciadas que refletem a natureza química dos componentes pelos quais foram formados, e são utilizados em diversas aplicações tecnológicas como catalisadores, sensores eletroquímicos, dispositivos ópticos e revestimentos protetores. Este trabalho foi realizado em duas etapas. Primeiramente, foi realizada a síntese e caracterização de um copolímero derivado do politiofeno, P(HTcoAAT), contendo ácido 3-tiofeno-acético (AAT) e 3-hexiltiofeno (HT), sintetizado via copolimerização oxidativa com cloreto férrico e caracterizado químico-estruturalmente por FTIR e RMN 1H e termicamente por TG/DTG. Em seguida, foram preparados filmes híbridos via sol-gel por spin-coating utilizando três óxidos inorgânicos: óxido de silício, titânio e zinco, os quais foram caracterizados opticamente por Espectroscopia no UV-vis e Fluorescência, e morfologicamente por AFM e MEV, além das caracterizações já citadas anteriormente. Os resultados químico-estruturais obtidos comprovaram a eficiência da metodologia usada para a preparação do copolímero e dos híbridos, permitindo a obtenção de matérias com propriedades ópticas interessantes. / Abstract: Organic - inorganic hybrid materials, formed from organic and inorganic compounds combination, present spec ific properties that reflect the chemical nature of each precursor compound, and are used for several technological application such as catalists, electrochemical sensors, optical devices and barrier films. This work comprehends two steps: first of all the synthesis of a copolymer derived from polythiophene, P(HTcoTAA) containing 3 - thiophene acetic acid (TAA) and 3 - hexylthiophene (HT), it was performed from oxidative copolymerization with ferric chloride, and resulting materials characterized by FTIR and 1 H NMR spectroscopy and TG/DTG thermal analyses . Following hybrid films from silicium, titanium and zinc oxide s were prepared by sol - gel spin - coating and had its optical and morphological characteristics evaluated by UV - vis and Fluoresc ence spectroscopy, and AFM and SEM microscopy, besides the other characterization before cited . The obtained chemical - structural result s show that the used methodology was efficient to prepare both the copolymer and the hybrids, allowing to materials presenting striking optical properties. / Mestre

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3227.pdf: 10283587 bytes, checksum: 265dbc735fb8b40846218a1daa254d8e (MD5) Previous issue date: 2010-03-19 / Financiadora de Estudos e Projetos / In recent years, the sol-gel process has been increasingly used in the preparation of glasses and glass-ceramics with biomedical applications. Although the precursors used in this synthesis methodology are a very important parameter, few studies have investigated their influence on the synthesis of these materials. In the present work, vitreous and crystalline bioactive powders of the systems SiO2−CaO−P2O5 and SiO2−CaO−Na2O−P2O5 were synthesized by means of a sol-gel route using different phosphorus precursors. The compounds chosen were triethylphosphate (OP(OC2H5)3), phosphoric acid (H3PO4), phytic acid (C6H18O24P6), and a solution prepared by dissolving phosphorus oxide (P2O5) in ethanol. The resulting materials were characterized by differential scanning calorimetry and thermogravimetry (DSC / TG), X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy coupled with energy-dispersive spectroscopy (SEM / EDS), and by in vitro bioactivity study. The use of different precursors significantly affected the main steps of the synthesis, beginning with the gelation time. The most striking influence of these precursors in the synthesis process was observed during the thermal treatments between 700 and 1200 °C for the conversion of the gels into ceramic materials. In this case, the samples, especially those prepared using phosphoric acid, exhibited very different mineralisation behaviours, but all were proven to be bioactive with in vitro tests. The bioactivity of these materials was strongly influenced by the treatment temperature, and in the case of the crystalline materials, also by the phases present. In vitreous materials, the bioactivity decreased with the stabilisation temperature. In the crystalline materials, the in vitro bioactivity was favored by the presence of wollastonite (CaSiO3) and alpha-tricalcium phosphate (α-Ca3(PO4)2) for the system SiO2−CaO−P2O5, and by sodium calcium silicate Na2Ca2Si3O9 for the system SiO2−CaO−Na2O−P2O5. / Nos últimos anos, o processo sol-gel tem sido amplamente utilizado para a preparação de vidros e vitrocerâmicas com aplicações na área biomédica. Embora os precursores empregados nessa metodologia de síntese sejam um parâmetro muito importante, poucos estudos têm relatado suas influências na síntese desses materiais. No presente trabalho, pós bioativos vítreos e cristalinos dos sistemas SiO2−CaO−P2O5 e SiO2−CaO−Na2O−P2O5 foram sintetizados utilizando-se o processo sol-gel a partir de diferentes precursores de fósforo. Foram escolhidos o trietilfosfato (OP(OC2H5)3), o ácido fosfórico (H3PO4), o ácido fítico (C6H18O24P6) e uma solução elaborada pela dissolução de óxido de fósforo (P2O5) em etanol. Os materiais obtidos foram caracterizados por calorimetria exploratória diferencial e termogravimetria (DSC / TG), difração de raios X (DRX), espectroscopia infravermelho com transformada de Fourier (IVTF), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia por dispersão de energia (EDS) e quanto à bioatividade in vitro. Com a simples alternância desses precursores, as etapas principais da síntese foram significantemente influenciadas, começando pelo tempo de formação dos géis. A influência mais marcante desses precursores no processo de síntese foi verificada durante a realização de tratamentos térmicos entre 700 e 1200 °C para a conversão dos géis em materiais cerâmicos. Nesse caso, as amostras exibiram comportamento de mineralização muito diferenciado, principalmente aquelas preparadas com a utilização do ácido fosfórico. Mas, apesar disso, todos os materiais se mostraram bioativos em testes in vitro. A bioatividade dos materiais aqui desenvolvidos foi influenciada pela temperatura de tratamento térmico e, no caso dos materiais cristalinos, também pelas fases existentes. Em relação aos materiais vítreos, a bioatividade diminuiu com a temperatura de estabilização dos géis. Para os materiais cristalinos, a bioatividade in vitro foi favorecida pela presença das fases wollastonita (CaSiO3) e alfa-fosfato tricálcio (α-Ca3(PO4)2), e pela presença do silicato de sódio e cálcio Na2Ca2Si3O9 nos sistemas SiO2− CaO−P2O5 e SiO2−CaO−Na2O−P2O5, respectivamente.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4553.pdf: 5605297 bytes, checksum: 40998e25cf62582e60472d429440f99e (MD5) Previous issue date: 2011-03-03 / The growing demand for advanced electronic devices based on nanomaterials has motivated efforts to produce nanoscale building blocks with designed functions. Transparent conducting oxide nanocrystals (TCONs) are particularly promising for the development of such devices. TCONs synthesized in an organic medium play an important role as building blocks because nonaqueous processes allow for greater control of the reaction pathways on a molecular level, enabling the synthesis of nanomaterials with high crystallinity and well-defined and uniform particle morphologies. This work describes the synthesis of highly conducting antimony-doped tin oxide (ATO) nanocrystals prepared via a nonaqueous sol-gel route in the size range of 4-7 nm, as well as insights into its electrical properties when processed as pellet and thin films. The antimony composition was varied from 1 to 18 mol% and the lowest resistivity (4.0x10-4 Ωcm) was observed at room temperature in the SnO2:8.8%molSb composition. The samples were evaluated by XRD, HRTEM, EDX, and SEM, resistivity measurements were taken in the four-probe mode in the temperature range of 77-300K and Hall-effect measurements were taken at room temperature. The preparation of crystalline ATO nanoparticles fully redispersible in organic solvents consists in one pot reaction under solvothermal treatment of tin (IV) chloride and antimony (III) chloride in benzyl alcohol at 150°C for 48h. The ATO nanocrystals were collected by centrifugation and washed twice with THF. The pellets were prepared by pressing 200mg of ATO nanoparticles under 4 MPa into a rigid die in a single axial direction through a rigid punch and the thin films produced via dip-coating deposition on quartz substrate. The results show highly crystalline nanoparticles in a monodisperse colloidal system, dependence on the shape of ATO nanoparticles as a function of Sb distribution and low resistivity. / A crescente demanda por dispositivos eletrônicos avançados baseados em nanomateriais tem motivado esforços para produção de blocos de construção com funções específicas. Nanocristais de Óxidos Condutores Transparentes (TCONs) são promissores para o desenvolvimento de displays de alta resolução, células fotovoltaicas, telas sensíveis ao toque, etc. TCONs sintetizados em meio orgânico são muito importantes como blocos de construção, pois processos não aquosos possibilitam excelente controle dos caminhos reacionais a nível molecular, permitem a síntese de nanomateriais com alta cristalinidade e com morfologias uniformes e bem definidas. Este trabalho descreve a síntese de nanopartículas altamente cristalinas de dióxido de estanho dopado com antimônio (ATO) preparados via rota sol-gel não aquosa com tamanhos variando entre 4-7 nm, assim como, estudos de suas propriedades elétricas quando processados como pastilhas e filmes finos. A composição do antimônio foi variada de 1 a 18% mol e o menor valor de resistividade a temperatura ambiente foi observado nas amostras com ~8,8%mol de Sb (4,0x10-4 Ωcm). As amostras foram estudadas por difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de transmissão em alta resolução (HRTEM), microscopia eletrônica de varredura (FEG-SEM), espectroscopia de energia dispersiva de raios-X (EDX), medidas de resistividade foram feita utilizando-se o método da sonda quatro pontas entre 77 e 300K e medidas de efeito Hall foram feitas a temperatura ambiente. A preparação das nanopartículas altamente cristalinas de ATO em sistema coloidal monodisperso completamente re-dispersiveis em solventes orgânicos consiste do tratamento solvotermal do cloreto de estanho (IV) com cloreto de antimônio (III) em álcool benzílico a 150 °C por 48 horas. Os nanocristais de ATO foram coletados por centrifugação e lavados duas vezes com tetrahidrofurano (THF). As pastilhas foram preparadas por prensagem uniaxial de 200mg de ATO em pó (seco) em um molde rígido sob 4 MPa e os filmes finos foram obtidos por dip-coating em substratos de quartzo amorfo. Os resultados de caracterização de transporte eletrônico permitem inferir que o material apresenta baixa resistividade, da ordem de 10-3 _.cm à temperatura ambiente.