Dissertations / Theses on the topic 'Carbondot'

No setor aeroespacial inúmeros componentes são submetidos a altas temperaturas e a ambientes térmicos agressivos. Visando atender a estes requisitos, há uma considerável ênfase nas pesquisas que envolvem o desenvolvimento de materiais compósitos a base de Carbono Reforçado com Fibras de Carbono (CRFC) e de Carbonos Modificados, principalmente com Carbeto de Silício (SiC). A obtenção de materiais resistentes ao calor a serem utilizados em componentes de veículos espaciais, tais como em proteções para estruturas sujeitas à reentrada atmosférica, em tubeiras de exaustão de gases aplicadas a foguetes ou em componentes em geral que atuam como proteções térmicas, tornou-se de importância estratégica para o êxito de um programa espacial, notadamente como é o caso brasileiro. Neste trabalho foram abordados aspectos relativos aos processos usuais de obtenção desses materiais, enfatizando-se as possibilidades de incorporação de carbono à estrutura por deposição gasosa ou por via úmida (impregnações com utilização de piches e resinas fenólicas). Foram estudadas as variáveis envolvidas no processamento de compósitos termoestruturais nacionais, oriundos de preforma tridirecional (3D) e tetradirecional (4D), obtidas pela disposição espacial de varetas de carbono. Foi investigada, também, a incorporação de carbeto de silício (SiC) em compósitos bidirecionais, por meio de polímero de silicona. Foram efetuadas caracterizações térmicas e por microscopia dos compósitos obtidos e também de quatro outros materiais similares advindos de países tradicionalmente produtores.

Neste trabalho, nanotubos de carbono (NTC) foram produzidos e analisados quanto à adsorção de hidrogênio, comparativamente a outros materiais de estrutura carbonosa, como carvão ativado, grafite e negro de fumo, também utilizados como adsorvente de gases. Os nanotubos de carbono, tanto os de parede simples (NTCPS) como os de parede múltipla (NTCPM), foram produzidos pelo processo de deposição química a vapor catalisada (DQVC). Como fonte de carbono, foi empregado o gás natural. A síntese dos nanotubos de carbono ocorreu à pressão atmosférica. Para a síntese dos nanotubos de paredes simples, foram utilizados catalisadores de Fe/Mo/MgO (preparados pelo método da impregnação) e para nanotubos de paredes múltiplas, Fe/Cr2O3 (preparado pela técnica de síntese por combustão de solução). O grafite convencional foi submetido a um tratamento químico com H2SO4 e HNO3 e tratamento térmico (a 1000°C) para desfoliamento. Os demais materiais carbonosos como o negro de fumo e o carvão ativado, não sofreram nenhuma espécie de pré-tratamento. Os materiais carbonosos foram caracterizados quanto à densidade (picnometria), área superficial (BET), difração de raios X e microscopia óptica e eletrônica de varredura. Os nanotubos de carbono também foram caracterizados através de Raman e microscopia eletrônica de transmissão. A adsorção de hidrogênio foi medida através de um aparato do tipo Sieverts’. Este aparato permite o cálculo da capacidade de adsorção dos materiais pela diminuição da pressão do sistema já que o volume utilizado é fixo. Em cada experimento, cerca de 20 ml de material eram utilizados. Cada ciclo de adsorção foi repetido, variando-se a pressão de hidrogênio de 4MPa até 12MPa, com incrementos de 2MPa por ciclo. Assim, pôde-se avaliar a capacidade de adsorção dos diferentes materiais pela criação de uma curva de adsorção. A maior área superficial dentre os materiais testados foi a do carvão ativado (cerca de 710g/m2). A segunda maior área superficial foi a dos NTCPS (cerca de 687g/m2). A cinética do processo de adsorção, bem como o formato das isotermas, indicaram adsorção pelo processo de fisisorção. Os melhores resultados de adsorção foram obtidos com nanotubos de paredes múltiplas e nanotubos de paredes simples, sendo este último o de melhor desempenho, com uma adsorção de 2,3% em peso de hidrogênio a 12MPa. O carvão ativado e o grafite esfoliado também apresentaram expressivos valores de adsorção de H2.
In this work, adsorption test in carbon structures, as carbon black, activated carbon, graphite and carbon nanotubes were carried on. The tested carbon nanotubes, both single and multi walled carbon nanotubes, were synthesized by the catalytic chemical vapor deposition method (CCVD). As carbon source, natural gas was applied. The carbon nanotubes synthesis occurred in atmospheric pressure. For the single walled carbon nanotubes (SWCNT) synthesis, a Fe/Mo/MgO catalyst was applied (through the impregnation method) and for the multi walled carbon nanotubes (MWCNT) synthesis, a Fe/Cr2O3 catalyst, obtained trough the combustion synthesis method, was applied. Graphite was submitted to a chemical (H2SO4 and HNO3) and thermal treatment (1000°C) in order to promote exfoliation. The other carbon materials as the carbon black and the activated carbon weren’t submitted to any previous modification. The carbon materials were characterized trough picnometry (to determine the material density), superficial area (BET), X-ray diffraction and optical and electronic microscopy. The carbon nanotubes (CNT) were also characterized trough Raman and transmission electron microscopy (TEM). The hydrogen adsorption was measured using a Sievert’s apparatus. This system allows the measurement of the materials adsorption capacity trough the measurement of the system pressure decrease since the volume was maintained constant. In each experiment, about 20ml of material was used. Each adsorption cycle was repeated, varying the hydrogen pressure from 4MPa to 12MPa, increasing 2MPa per cycle. Thus, was possible to evaluate the adsorption capacity of the different materials trough the creation of an adsorption curve. The activated carbon shown the greatest superficial area (about 710g/m2).The second greatest surface area was shown by the SWCNT (about 687g/m2). The adsorption kinetic process and the form of the adsorption curves indicated that the adsorption was a physic process (physisorption). The best adsorption results were obtained using the multi and single walled carbon nanotubes, the last one presented an adsorption of 2.3%wt when submitted to 12MPa of pressure. The activated carbon and the exfoliated graphite also presented expressive values of hydrogen adsorption.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
In this work we study the interaction of carbon monoxide with semiconducting (8,0)carbon nanotube through a first principles theoretical approach. Using density functional theory based methods, we show that radial deformation produces alterations in the band structure of the nanotubes, with a monotonically decreasing energy gap as the tube is deformed. Such deformation modifes the electronic population of the orbitals, leading to an increasing in charge density in the most curved regions, augmenting the chemical reactivity in such regions. We show that the process is reversible and follows the classical laws of elasticity, where total energy is a quadratic function of the parameter є. We study the energetic, structural and electronic properties of carbon nanotubes substitucionally doped by silicon. We show that the sistem is stable, with formation energy 2,96 eV, and semiconducting with energy gap of 0,57 eV, presenting an unnocupied level 0,24 eV bellow the conducting band bottom. The charge density of that orbital points to a highly reactible site over the dopant. The interaction of carbon nanotubes with carbon monoxide was simulated through the analisis of several initial configurations, where molecule occupies different sites over the surface of the tube. In regular non-deformed nanotubes, the analisis of the band structure, orbital population and state and charge densities indicates no interaction between molecule and tube, whereas in deformed and/or doped nanotube a covalent bond is formed for at least one surface site. In є = 0; 3 deformed nanotubes and silicon doped regular nanotubes the moleculetube binding energy is 0,51 eV. The adsorption modifes the band structure in such a way the originally metallic system turns a semicondutor with energy gap of 0,36 eV. In doped nanotubes, the interaction induces a redution in the energy gap to 0,36 eV. Finally, we analise the effects over carbon monoxide adsorption of simultaneous radial deformation and silicon doping. The binding energy is 0,53 eV, the largest among the studied sistems. The adsorption leads to an energy gap of 0,08 eV. The process has total formation energy of 5,83 eV, by far the less energetically favorable. As a complementary result, we show that deformed nanotubes with a single vacancy present new chemical and physical properties, and we analise the dependence of such characteristics with the order where the process ocurres, both deformation followed by vacancy creation and vacancy creation followed by radial deformation.
Nesta Dissertação estudamos a interação de monóxido de carbono com nanotubos de carbono (8,0) semicondutores através de uma abordagem teórica de primeiros princípios. Utilizando métodos baseados na teoria do funcional da densidade, mostramos que a deformação radial produz alterações no espectro de bandas de nanotubos, com gap de energia que decresce monotonicamente à medida que o tubo é deformado, podendo, inclusive, haver o cruzamento das bandas de valência e condução. A deformação modifica a população eletrônica dos orbitais, provocando um aumento na densidade de carga nas regiões de maior curvatura da superfície, o que, por sua vez, incrementa a reatividade química nessas regiões. Mostramos que o processo de deformação é reversível e obedece às leis clássicas da elasticidade, onde energia total é uma função quadrática do parâmetro de deformação є. Estudamos as propriedades energéticas, estruturais e eletrônicas de nanotubos de carbono dopados substitucionalmente com silício. Mostramos que o sistema é estável, com energia de formação de 2,96 eV e semicondutor com gap de energia de 0,57 eV, apresenta um nível desocupado 0,24 eV abaixo do fundo da banda de condução. A análise da densidade de carga eletrônica deste orbital aponta para a existência de um sítio de alta reatividade química sobre o dopante. A interação dos nanotubos de carbono com monóxido de carbono foi simulada através da análise de uma série de confiurações iniciais, nas quais a molécula ocupa diferentes sítios sobre a superfície do tubo. Em nanotubos de carbono regulares, a análise do espectro de bandas, da população orbital e das densidade de estado e carga indicam que não ocorre interação química entre molécula e tubo, enquanto em nanotubos deformados e/ou dopados uma ligação covalente é formada em pelo menos um sítio da superfície. Em nanotubos deformados até є = 0; 3 e em nanotubos regulares dopados com silício, a energia de ligação molécula-tubo é 0,51 eV. A adsorção de monóxido de carbono em nanotubos deformados modifica o espectro de bandas, de modo que o sistema originalmente metálico se torne semicondutor de gap 0,36 eV. Em nanotubos dopados, a interação com monóxido de carbono provoca a redução do gap de energia do espectro de bandas para 0,36 eV. Finalmente, analisamos os efeitos de deformação radial e dopagem com silício em um mesmo tubo sobre a adsorção de monóxido de carbono. A energia de ligação é 0,53 eV, a maior entre os sistemas estudados, e a adsorção leva ao reaparecimento de um gap de energia de 0,08 eV. O processo de deformação radial seguido de dopagem substitucional têm energia de formação total de 5,83 eV e, dos sistemas estudados, é o menos favorável energeticamente. Como resultado complementar, mostramos que nanotubos deformados com uma vacância apresentam novas propriedades físicas e químicas, e analisamos dependência destas características com a ordem do processo (deformação-formação de vacância ou forma de vacância-deformação).

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:42:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TaisaCMD_DISSERT.pdf: 2778077 bytes, checksum: 8a36ea6ad5a2dd95751172ec12102ec7 (MD5) Previous issue date: 2012-08-10
Muitos mecanismos provocados pela a??o humana v?m gerando um aumento na queima de combust?veis f?sseis e processos qu?micos (produtos org?nicos, carv?o, madeira, ?leo diesel, gasolina e outros derivados de petr?leo) e, consequentemente, h? um aumento na emiss?o de CO2 na atmosfera. Uma das alternativas para a captura desse poluente ? o processo de adsor??o, o qual pode ajudar na redu??o do CO2. As hidrotalcitas ou hidr?xidos duplos lamelares (HDL s) est?o dentre esses materiais estudados, j? que apresentam alta estabilidade e uma boa porosidade, tornando-se assim um promissor adsorvente de gases poluentes. Os HDL s formam um grupo de argilas do tipo ani?nico que consiste em camadas positivamente carregadas de ?xido de metal (ou hidr?xido de metal) com intercamadas de ?nions. Foi constatado que ?nions que possuem duas cargas negativas, estabilizam muito mais que ?nions monovalentes, sendo o carbonato o mais est?vel dos ?nions divalentes. Neste trabalho, foi proposta uma modifica??o na s?ntese direta atrav?s da co-precipita??o a pH constante utilizando sais de c?tions divalentes (Mg2+) e trivalentes (Al3+) reportados na literatura. Durante a s?ntese dos HDL s retirou-se o carbonato, bem como, utilizou-se um copol?mero como um template para o alargamento das lamelas. As amostras foram caracterizadas utilizando as t?cnicas de DRX, TG/DTG, FTIR, MEV/EDX, MET e adsor??o e dessor??o de N2. Os dados obtidos indicam que a estrutura, mesmo ap?s a modifica??o, apresentou resultados condizentes com os encontrados na literatura. Dentre as v?rias aplica??es dos HDL s foi realizado o estudo da adsor??o do CO2. A capacidade de adsor??o do material foi testada de acordo com o tempo de contato entre o adsorvente e o adsorbato, sendo esperado que os materiais tratados com template apresentassem um maior desempenho

This work describes the synthesis and functionalization of azoles employing different methodologies, based on organometallic catalysis or not. Firstly, we disclose the synthesis tetra-substituted 5-trifluoromethyl pyrazoles via sequential halogenation of 5-trifluoromethyl pyrazoles and palladium-catalyzed carbon–carbon and carbon–nitrogen cross-coupling reactions employing organozinc reagents and amines as coupling partners, respectively. This work allowed to achieve new pyrazolic systems in moderated to good yields. Posteriorly, we show the synthesis of 1,3-di(hetero)aryl indazoles exploring the complementary catalytic activity of nickel and copper complexes. We commenced this study evaluating different nickel pre-catalysts to perform the intramolecular amination of unprotected 2-chlorophenyl hydrazones. In a second moment, we described the N-(hetero)arylation of the in situ generated NH indazoles, using a simple catalytic system based on copper/DMEDA. This sequential one-pot fashion procedure allowed the achievement of several 1,3-di(hetero)aryl indazoles in moderate to good yields. Lastly, we disclose the formation of pyrazolo[1,5-a]quinoxalin-4(5H)-ones by the reaction between ethyl 1-(2-chlorophenyl)-1H-pyrazole-5-carboxylate and primary amines. The one-pot methodology undergoes by two sequential reactional pathways: i) amidation of the ester moiety attached to the pyrazole ring, and ii) intramolecular cyclization via nucleophilic aromatic substitution. This synthetic approach proved to be efficient only for primary aliphatic amines, allowing to achieve molecules with different substitution patterns in moderate to good yields. Key-words: Azoles, quinoxalinones, Negishi cross-coupling, Buchwald-Hartwig cross-coupling.
Este trabalho descreve a síntese e a funcionalização de azóis através de diferentes metodologias, ancoradas ou não na catálise organometálica. Primeiramente, descrevemos a síntese de 5-trifluormetil pirazóis tetrassubtituídos através de reações de acoplamento cruzado catalisadas por complexos de paládio entre 5-trifluormetil-4-halo pirazóis, reagentes organozinco e aminas. Este trabalho permitiu a obtenção de novos sistemas pirazólicos com rendimentos moderados a bons. Posteriormente realizamos a síntese de 1,3-di(hetero)aril indazóis explorando as atividades catalíticas complementares de complexos de níquel e cobre. Primeiramente avaliamos diferentes pré-catalisadores de níquel para realizar a aminação intramolecular de diferentes 2-clorofenil hidrazonas não protegidas. Em um segundo momento, realizamos a N-(hetero)arilação dos NH indazóis gerados in situ, através do emprego de um sistema catalítico baseado em cobre/DMEDA. A metodologia permitiu a obtenção de diferentes indazóis 1,3-di(hetero)aril substituídos, com rendimentos moderados a bons. Por fim, demonstramos a síntese de pirazolo[1,5-a]quinoxalin-4(5H)-onas a partir da reação entre 1-(2-clorofenil)-1H-pirazolo-5-carboxilatos de etila e aminas primárias. A metodologia one-pot envolve duas etapas sequenciais; i) amidação da função éster do pirazol e ii) ciclização intramolecular via substituição nucleofílica aromática. Esta abordagem sintética provou ser eficiente ao se empregar aminas alquílicas primárias, permitindo a obtenção de diferentes padrões de substituição com rendimentos moderados a bons.

El desenvolupament de substitucions propargíliques catalitzades per metalls de transició o reaccions de tipus SN2 de carbonats cíclics propargílics i altres heterocicles relacionats proporcionen estratègies eficients per construir molècules i materials orgànics complexos. L’ús del coure és molt conegut per transformacions catalítiques de substitució propargílica asimètrica de carbonats cíclics substituïts amb alquins terminals a través d’intermedis de tipus Cu-al·lenilidè. Tot i així, les reaccions de tipus SN2 catalitzades per coure de carbonats cíclics substituïts amb alquins interns o heterocicles similars no han sigut explorades. Basant-nos en resultats recents del nostre grup, hem dissenyat una funcionalització descarboxilativa catalitzada per coure de carbonats cíclics substituïts amb alquins interns incorporats amb reactius de diboro(4) o sililborans. Aquesta nova transformació proporciona nous paradigmes de reactivitat oferint una gamma més àmplia de compostos útils sintèticament i, a la vegada, aporta informació addicional sobre el mode de funcionament del catalitzador. Un altre dels protocols amb un objectiu atractiu desenvolupats en aquesta tesis és la preparació de productes enantioenriquits mitjançant reaccions estereoespecífiques catalitzades per níquel. Tenint en compte que els compostos d’organosilici i d’organobor es caracteritzen per l'estabilitat, baixa toxicitat i la facilitat d’ús, creiem que el desenvolupament d'aquests compostos contribueix a ampliar la caixa d'eines sintètiques de la química orgànica oferint noves oportunitats de síntesis per a la química fina.
El desarrollo de sustituciones propargílicas catalizadas por metales de transición o reacciones de tipo SN2 de carbonatos cíclicos propargílicos y otros heterociclos relacionados proporcionan estrategias eficaces para construir moléculas y materiales orgánicos complejos. El uso de cobre es muy conocido para transformaciones catalíticas de sustitución propargílica asimétrica de carbonatos cíclicos sustituidos con alquinos terminales a través de intermedios de tipo Cu-alenilideno. Aun así, las reacciones de tipo SN2 catalizadas por cobre de carbonatos cíclicos sustituidos con alquinos internos o heterociclos similares son inexploradas. Basándonos en resultados recientes de nuestro grupo, hemos diseñado una funcionalización descarboxilativa catalizada por cobre de carbonatos cíclicos incorporados con alquinos internos con reactivos de sililboro o diboro(4). Esta nueva transformación proporciona nuevos paradigmas de reactividad ampliando la gama de compuestos sintéticamente útiles y, al mismo tiempo, brinda información adicional sobre el modo de funcionamiento del catalizador. Otro de los nuevos protocolos con un objetivo atractivo desarrollados en esta tesis es la preparación de productos enantioenriquecidos a través de reacciones estereoespecíficas catalizadas por níquel. Teniendo en cuenta que los compuestos de organosilicio y de organoboro se caracterizan por su estabilidad, baja toxicidad y fácil manejo, creemos que el diseño de estos compuestos contribuyen a ampliar las herramientas sintéticas de la química orgánica ofreciendo nuevas oportunidades de síntesis para la química fina.
The development of TM-catalyzed propargylic substitution or SN2'-type reactions of propargylic cyclic carbonates and related heterocycles has provided an efficient strategy to construct complex organic molecules and materials. Even though Cu catalysis has been shown to be very successful in promoting the asymmetric propargylic substitution of terminal alkyne-substituted cyclic carbonates via Cu−allenylidene intermediates, Cu-catalyzed SN2'-type reactions of internal alkyne-substituted cyclic carbonates or similar heterocycles remains unexplored. Based on previous reports and recent achievements in our group, we envisioned that the development of Cu-promoted decarboxylative functionalization of (internal) alkyne-substituted cyclic carbonates with silylboron or diboron(4) reagents would potentially provide new reactivity paradigms while giving additional insights into the operating mode of the catalyst and delivering a more ample range of synthetically useful compounds. In addition, new catalytic protocols that can foster the easy preparation of enantioenriched products via stereospecific Ni-catalyzed reactions would also be an attractive target. Considering that organosilicon and organoboron compounds are characterized by stability, nontoxicity, and easy handling, the development of these compounds is believed to contribute to amplify the synthetic toolbox of organic chemists offering new synthetic opportunities for a wide range of fine-chemical targets.

Peroxinitrito (ONOO- + ONOOR), o produto da reação controlada por difusão do óxido nítrico com o ânion radical superóxido, tem recebido muita atenção como possível mediador dos efeitos deletérios associados a uma superprodução de óxido nítrico. O peroxinitrito é um potente oxidante que é capaz de oxidar e nitrar várias biomoléculas cujos mecanismos contribuímos para esclarecer. Particularmente relevante foi demonstrar inequívocamente, por EPR de fluxo, que a rápida reação entre peroxinitrito e o biologicamente abundante dióxido de carbono, produz dióxido de nitrogênio e ânion radical carbonato em rendimentos de aproximadamente 35%. Sugerimos então, que o peroxinitrito deveria atuar na maioria dos ambientes biológicos através de seus radicais derivados que produziriam radicais de biomoléculas. Consubstanciamos essa sugestão pelo estudo da oxidação dos biotióis cisteína, glutationa e BSA-cys34 por peroxinitrito e peroxinitrito/dióxido de carbono. Também, demonstramos que a reação entre o nitróxido tempol e os radicais derivados do peroxinitrito é uma etapa relevante para que o tempol redirecione a reatividade do peroxinitrito de nitração para nitrosação de biomoléculas. Finalmente, demonstramos que existem outras potenciais fontes biológicas de dióxido de nitrogênio e anion radical carbonato como a atividade peroxidásica da enzima superóxido dismutase e a enzima xantina oxidase.
Peroxynitrite (ONOO- + ONOOR), which is formed by the diffusion-controlled reaction between nitric oxide and superoxide anion, has been receiving increasing attention as a mediator of the deleterious effects associated with an overproduction of nitric oxide. Peroxynitrite is a strong oxidant that is able to oxidize and nitrate a variety of biotargets by mechanisms that this work has contributed to establish. Particularly relevant, was the unequivocal demonstration by rapid flow EPR that the rapid reaction between peroxynitrite and the biologically ubiquitous carbon dioxide produces nitrogen dioxide and carbonate radical anion in yields of around 35%. This led us to suggest that in most biological environments peroxynitrite would act through its derived radicals that would oxidize biomolecules to radicals. This hypothesis was clearly supported by our studies of biothioI (cysteine, glutathioneand BSA-cys34) oxidation by peroxynitrite and peroxynitrite/carbon dioxide. In addition, we demonstrated that the reaction between the nitroxide tempol and peroxynitrite-derived radicals is an important step of the mechanism by which tempol diverts peroxynitrite reactivity from nitration to nitrosation of biomolecules. Finally, we demonstrated that there are other potential sources of nitrogen dioxide and carbonate radical anion such as the peroxidase activity of the enzyme Cu,Zn-superoxide dismutase and the enzyme xanthine oxidase turnover.

La nanomedicina è un campo emergente che propone l'applicazione di precisi nanomateriali ingegnerizzati per la prevenzione, la diagnosi e la terapia di patologie neurologiche progressive, quali di malattia di Alzheimer e morbo Parkinson. I nanotubi di carbonio (CNT) ed il grafene sono una nuova classe di nanomateriali, che ha dimostrato di essere promettente in diverse aree della nanomedicina. In questo elaborato, verrà proposta una rassegna dei più recenti lavori riguardanti lo studio della sintesi, sviluppo, fabbricazione e validazione di substrati e dispositivi basati sull’utilizzo di CNT e del grafene. In particolare, la ricerca è stata focalizzata sui dati in letteratura riguardanti lo sviluppo di interfacce neuronali nanostrutturate e alla possibile applicazione di questi stessi sia come matrici a supporto della rigenerazione del tessuto neuronale, sia come sistemi di somministrazione per la terapia di patologie degenerative del sistema nervoso centrale. Particolare attenzione è stata rivolta anche alle possibili tecniche di modificazione superficiale (funzionalizzazione) ed ai profili di tossicità e di biocompatibilità dei diversi materiali. I risultati sperimentali sinora ottenuti e qui raccolti dimostrano come grafene e CNT siano materiali, versatili e con proprietà chimico-fisiche promettenti per la generazione di interfacce neurali innovative. Tuttavia, studi più approfonditi e a lungo termine in modelli sperimentali specifici, potranno chiarire le riserve e le controversie ancora esistenti ed emergenti dai dati di biocompatibilità e tossicità in vitro e definire il potenziale impiego clinico di questi materiali nella medicina neurorigenerativa.

Um motor-foguete a propelente sólido se caracteriza por operar internamente com altas temperaturas, altas pressões, altas taxas de erosão, grandes choques térmicos e com ausência de sistemas convencionais de resfriamento. Devido a esses fatores, há necessidade de proteger o tubo-motor e isto é feito por compósitos poliméricos ablativos e liners. Como material ablativo são utilizados os compósitos com matriz fenólica. Como reforço desses compósitos, foram utilizados tecidos de fibras de algodão, de amianto, de dióxido de silício e nos últimos 15 anos, quase que exclusivamente os tecidos de fibras de carbono. O objetivo deste trabalho foi obter e caracterizar pré-impregnados e compósitos carbono-fenólicos aditivados com nanopartículas de carbono, pois peças como os divergentes dos motores-foguete de alto desempenho dos boosters do Space Shuttle norte-americano utilizam esse material como proteção ablativa. Três tipos de nanopartículas de carbono foram utilizados como aditivo à matriz fenólica: grafite natural micronizado, negro de fumo tipo acetileno e negro de fumo tipo fornalha. Para o estudo foi projetada e fabricada uma impregnadeira de escala piloto. Nesse equipamento foram produzidos pré-impregnados (pre-pregs), com concentrações de 5, 10 e 15% (m/m) de aditivo. Nas mesmas condições, foi obtido também pre-preg sem aditivo. De cada concentração de aditivo foram prensados 9 placas de compósito que foram utilizadas como corpo-de-prova. Esses compósitos foram obtidos prensando os pre-pregs em uma prensa hidráulica, utilizando o processo de compressão à quente. Para caracterização dos aditivos e do tecido de fibras de carbono foram obtidos os espectros de difração de raios-X e Raman. Nos pre-pregs foram determinados: a concentração % mássica e volumétrica da matriz, reforço e aditivos; o escoamento e os voláteis. Nos compósitos foram determinados: a concentração % mássica e volumétrica da matriz, reforço e aditivos; o teor de vazios, a massa específica teórica e experimental, o coeficiente de transmissão de calor, o coeficiente de expansão térmica linear, a resistência ao cisalhamento Iosipescu e a resistência à ablação em maçarico oxiacetilênico e em tocha de plasma. Amostras do compósito foram examinadas por microscopia ótica para caracterização de trincas e vazios. Os resultados mostraram que a aditivação com nanopartículas de carbono, produziu compósitos ablativos com propriedades superiores ao material sem aditivação, entretanto, a aditivação da resina fenólica com nanopartículas de carbono impõe limites no processo de impregnação dos pre-pregs.

A proposta desta dissertação é a obtenção de dois compósitos nanoestruturados que sejam constituídos um por nanodiamante sobre fibra de carbono e, o outro, por nanotubo de carbono sobre a fibra de carbono. Em ambos os compósitos as fibras de carbono usadas são obtidas com três diferentes índices de grafitização 1000, 1500 e 2000°C. As fibras de carbono apresentam uma grande área superficial devido a sua estrutura. Quando utilizadas como substrato para crescimento de materiais nanoestruturados, podem ter sua área superficial aumentada. Com o aumento da área superficial estes compósitos podem ser utilizados na eletroquímica, como baterias e capacitores ou como sensores eletroquímicos. Ainda, estudando este compósito podem-se avaliar as mudanças que ocorrem tanto no filme de nanodiamante quanto nas fibras de carbono, em função da variação da concentração de metano usada no ambiente de crescimento dos nanodiamantes. Também, foi possível estudar qual a influência dos índices de grafitização das fibras de carbono sobre a morfologia e a estrutura cristalina dos filmes de nanodiamante. Para os estudos sobre o compósito formado pelo nanotubo de carbono e a fibra de carbono, foi verificado as possibilidades de obtenção desse compósito e também analisada qual a influência da fibra de carbono sobre a morfologia dos nanotubos. As caracterizações utilizadas para completar o estudo são: Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia de Espalhamento Raman, Difratometria de Raios-X, Espectroscopia Fotoeletrônica de raios-x (XPS).
The purpose of this dissertation is to obtain two nanostructured composites, one consisting of a Nano-diamond on carbon fiber and the other of carbon nanotube on carbon fiber. In both composites, the carbon fibers used are obtained with three different indexes of graphitization of 1000, 1500 and 2000 ° C. The carbon fibers show a large surface area due to its structure. When used as a substrate for nanostructured materials growth, carbon fibers may present its surface area increased. With this increased surface area, this composite may be used in electrochemistry applications, such as batteries, capacitors, or as electrochemical sensors. Carbon fibers may also be studied to evaluate changes that occur not only in the nanodiamond film but also in the carbon fibers as a function of the concentration variation in the methane used in the nanodiamond growth environment. It was also possible to study the influences of the indexes of graphitization of the carbon fibers over the morphology and crystal structure of the nanodiamond film. For studies on the composite comprising of the carbon nanotube and the carbon fiber, it was verified the possibility of obtaining such composites, and it was examined what influences the carbon fiber may have over the morphology of the nanotubes. The characterization techniques used to complete the studies were: Scanning Electron Microscopy (SEM), Raman Scattering spectroscopy, diffraction X-ray and Photoelectron Spectroscopy X-ray (XPS).

Orientador: Renivaldo José dos Santos
Banca: Flavio Camargo Cabrera
Banca: John Fredy Franco Baquero
Resumo: O uso de materiais alternativos para inovação tecnológica, em específico para compósitos de borracha natural, são cada vez mais explorados; materiais reforçantes conhecidos como "cargas", comumente utilizados na indústria de borracha, são objetos de pesquisa para que sejam substituídos parcialmente por cargas alternativas ou residuais; sabe-se que o negro de carbono (NC) é estabelecido no mercado como uma das melhores cargas reforçantes. A presente dissertação de mestrado buscou uma forma alternativa para substituição do NC (tipo N-762) pelo carbonato de cálcio ultrafino (CC) comercial tratado com 2% de Chartwell C-515-71HR (agente de acoplamento) fornecido pela Aodran Ltda. Ainda, foram feitos estudos da reticulação dos compósitos produzidos, caracterização e comparação das propriedades dos compósitos vulcanizados. Os compósitos foram desenvolvidos com 50 phr de carga (CC/NC), variando a proporção de NC e CC. As propriedades mecânicas, térmicas e morfológicas foram analisadas por meio das seguintes técnicas: reometria, análises térmicas (DSC, TG, DMA), espectroscopia por infravermelho FT-IR, microscopia eletrônica de varredura (MEV), ensaios mecânicos (tensão x deformação, resistência à abrasão, dureza) e densidade de ligações cruzadas. Os resultados de tração na ruptura revelaram uma substituição de até 30 phr de NC em que o compósito CC30/NC20 (17,56 MPa) superou os valores de CC0/NC50 (16,83 MPa) além do aumento de 48% em relação a elongação na ruptura. As analises térmic... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)
Abstract: The use of alternative materials for technological innovation, specifically for natural rubber composites, are increasingly explored; reinforcing materials known as "fillers", commonly used in rubber industry, are the subject of research to be partially replaced by alternative or residual fillers; it is known that carbon black (CB) is established on the market as one of the best reinforcing fillers. The present master's dissertation sought an alternative form of substitution of the NC (type N-762) by the commercial ultra-fine calcium carbonate (CC) treated with 2% of Chartwell C-515-71HR (coupling agent) supplied by Aodran Ltda. Also, the crosslinking of the composites produced, characterization and comparison of the properties of the vulcanized composites were made. The composites were developed with 50 phr of load (CC/CB), varying the ratio of CB and CC. The mechanical, thermal and morphological properties were analyzed using the following techniques: rheometry, thermal analysis (DSC, TG, DMA), FT-IR infrared spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM), mechanical (stress x strain, abrasion and hardness) and crosslink density. The results of tensile at break revealed a substitution of up to 30 phr of CB in which the composite CC30/CB20 (17,56 MPa) exceeded the values of CC0/CB50 (16,83 MPa) in addition to the increase in 48% over elongation at break. Thermal analyzes revealed satisfactory thermal stability of the material. The results showed in general that the new mat... (Complete abstract click electronic access below)
Mestre

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Comunicação e Expressão. Programa de Pós-Graduação em Literatura
Made available in DSpace on 2013-03-04T18:24:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 304949.pdf: 70866187 bytes, checksum: fc5798427cca2a4352078d46d2bf5f64 (MD5)
Helena Kolody, carbono & diamante - uma biografia ilustrada conta a vida da escritora Helena Kolody, a partir de sua inscrição na literatura, questionando sua identidade, o mundo que a cercava e o sentido de sua existência. Equivale a dizer: em sua lírica, reflexões e sentimentos se entretecem a partir de uma matéria pessoal e localizada. Da estação ferroviária à estação tubo; da Ucrânia ao centro de Curitiba; de Paisagem interior a Reika; do século XIX ao século XXI, a literatura de Helena Kolody gerencia sua presença na consolidação do binômio arte-vida. O retrato da autora acaba se constituindo também por meio de farto aparato iconográfico; pelos mais de quinhentos textos críticos elencados e por sua obra completa. Fragmentação deliberadamente assumida, a pessoa se revela em sua inteireza.
Helena Kolody, carbon & diamond - an illustrated biography tells the life of Helena Kolody, from her very insertion in literature, as it questions her identity, the world surrounding her, and the meaning of her existence. That is equivalent to saying that in her poetry there is the intermingling of reflections and feelings that derive from personal and localized material. From the railroad station to the tube-shaped bus stops; from Ukraine to downtown Curitiba; from Paisagem interior to Reika; from the nineteenth century to the twenty-first century, Helena Kolody's literature guarantees her presence in the consolidation of the art/life binomial. The portrait of the author ends up by also being made up of an abundant iconographic apparatus, of the over five hundred critical texts listed, and of her complete work. The person, although deliberately accepting her own fragmentation, reveals herself in her entireness.

Diversas classes de compostos orgânicos de telúrio foram exploradas neste trabalho. Inicialmente foi estudada a transmetalação entre teluretos alílicos e dibutil cianocupratos de lítio de ordem superior, levando aos respectivos cianocupratos alílicos de lítio. Estes, por sua vez, foram acoplados com triflatos vinílicos, importantes intermediários sintéticos preparados previamente a partir de teluretos vinílicos, levando a sistemas altamente insaturados em ótimos rendimentos (Esquema 1). (Ver no arquivo em PDF) Em seguida, foi explorada a reatividade de teluretos aromáticos frente a reagentes organometálicos. Cianocupratos arílicos, gerados a partir da transmetalação entre teluretos aromáticos com cianocupratos de lítio de ordem superior, foram adicionados a cetonas α,β -insaturadas, levando aos produtos de adição 1,4 em bons rendimentos (Esquema 2). (Ver no arquivo em PDF) Teluretos vinílicos funcionalizados de configuração Z também foram alvo de estudo visando a formação de ligação carbono-carbono. Reações de substituição entre estes teluretos e cianocupratos de lítio de ordem inferior levaram a cetonas e ésteres α,β- insaturados com estereoquímica defInida em ótimos rendimentos (Esquema 3). (Ver no arquivo em PDF) De agosto/20OJ a março/2004, a aluna realizou um estágio sanduíche na University of California, Santa Barbara, sob a orientação do Prof. Bruce H. Lipshutz, onde realizou estudos sobre a ciclização de Bergman, visando a síntese do fragmentobiarílico A-B da vancornicina. Diversas condições para a ciclização foram estudadas com um composto modelo (Esquema 4) (Ver no arquivo em PDF) e parte da síntese total do fragmento da vancomlcma, onde a ciclização seria a etapa-chave, foi realizada com sucesso (Esquema 5). (Ver no arquivo em PDF)
Several classes of organotellurium compounds were explored in this work. First, transmetallation reaction between allylic tellurides and higher order dilithium dibutyl cyanocuprates was carried out, leading to the corresponding allylic cyanocuprates. Then these reagents performed cross-coupling reactions with vinylic triflates, important synthetic intermediates prepared previously from vinylic tellurides, affording highly unsaturated systems in high yields (Scheme 1). (See in file PDF) Next, the reactivity of aryl tellurides was explored with some organometallic reagents. Aryl cyanocuprates, generated by transmetallation reaction between aryl tellurides and higher order lithium cyanocuprates, were reacted with α,&$946;-unsaturated ketones, yielding 1,4-addition products (Scheme 2). (See in file PDF) Functionalized Z-vinylic tellurides were also investigated in reactions aiming carbon-carbon bond formation. Substitution reactions of these tellurides with lower order lithium cyanocuprates gave α,β-unsaturated ketones and esters with defined stereochemistry in good yields (Scheme 3). From Aug/03 to Mar/04, the student worked in the University of California, Santa Barbara, under the supervision of Prof. Bruce H. Lipshutz, where studies concerning the Bergman cyclization were performed, aiming the synthesis of the vancomycin A-B biaryl fragment. Several conditions for this cyclization were investigated using a model compound (Scheme 4) (See in file PDF) and part of the total synthesis of the vancomycin fragment, in which the Bergman cyclization would be the key-step, was accomplished (Scheme 5). (See in file PDF)

A alta performance termo-mecanica dos compositos de carbono reforcados com fibras de carbono (CRFC) tem feito com que estes materiais sejam utilizados na industria aeroespacial, principalmentecomo insertos de gargantas de motor-foguete e discos de freios de aeronaves. Devido as condicoes extremas de temperatura e pressao, asfibras de carbono devem ser dispostas no composito, no minimo, em tres direcoes ortogonais (3D) para evitar, dentre outros fenomenos prejudiciais, delaminacoes durante o uso e a fabricacao do material.A Divisao de Materiais do IAE vem, ao longo dos ultimos anos, desenvolvendo processos e caracterizando materias-primas nacionais para obtencao de CRFC-3D de aplicacao aeroespacial. Esforcos tambem tem sido feitos para caracterizar os compositos obtidos, uma vez que nao existem normas de ensaios padronizadas para estes materiais.No presente trabalho, o CRFC-3D foi obtido por processo de densificacao liquida, a baixa pressao, com resina fenolica e piche nacionais. Para a caracterizacao mecanica destes compositos, foram feitos ensaios de cisalhamento interlaminar, e de flexao em quatro pontos. As superficies de fratura foram analisadas por microscopia eletronica de varredura (MEV). O CRFC-3D obtido foi, ainda, submetido a ensaio de resistencia a ablacao, com temperatura de chama aproximadamente de 2250 graus centigrados. Os resultados foramcomparados com os obtidos com compositos importados (inserto de tubeira e disco de freio), e divergente produzido no CTA. Foi observado, na faixa de massa especifica investigada, que as propriedades mecanicas dos CRFC obtidos sao extremamente sensiveis aos ciclos de densificacao.

A reação de hidrovinilação catalítica de ariletilenos empregando o sistema [Ni(CH3CN)6][BF4]2 /AlEt2Cl / PPh3 foi otimizada a fim de se obter seletivamente e em altos rendimentos os produtos 3-aril-1-butenos, potenciais intermediários na síntese dos ácidos α-aril propiônicos. Uma série de substratos ariletilenos contendo substituintes elétron-doadores, elétron-retiradores e tipo base de Lewis puderam ser seletivamente hidrovinilados, a temperatura ambiente e sob condições amenas, alterando-se as razões relativas entre os componentes do sistema e utilizando-se um protocolo adequado. Adicionalmente, a hidrovinilação de olefinas ativadas e com subtituintes na porção vinílica também foi efetuada. A versão assimétrica deste sistema foi testada na hidrovinilação do estireno, empregando-se uma série de fosfinas quirais. A maior parte das fosfinas conduziu a sistemas altamente ativos. As melhores enantioseletividades foram obtidas empregando-se a (S)-N,N-dimetil-1-[(R)-2-(difenilfosfino)ferrocenil]etilamina (50 % e.e. à temperatura ambiente). Finalmente, um novo complexo catiônico de níquel contendo ligante diimina, o [(η3-CH2C6H5)Ni-DAD][PF6] onde DAD = 1,4-bis(2,6- diisopropilfenil)acenaftenediimina, foi sintetizado e testado em reações de polimerização de 3- fenil-1-buteno e etileno. Os testes revelaram que o complexo era ativo apenas na polimerização do etileno, em presença de pequenas quantidades de cocatalisador metilaluminoxana (MAO) e sob condições amenas (0° a 80°C e Petileno = 1,05 atm). Os polímeros obtidos apresentaram baixas densidades (0,86 – 0,89 g/cm3), ausência de Tm, pesos moleculares variando entre 80 e 290 kg/mol e altos teores de ramificação.
The hydrovinylation of arylethylenes catalyzed by [Ni(MeCN)6][BF4]2 / AlEt2Cl / PPh3 was modulated to obtain 3-aryl-1-butenes in high yields and selectivities. A wide variety of arylethylenes containing electron-donating or electron-withdrawing groups and Lewis basic group, can be hydrovinylated at room temperature and under mild conditions by changing the relative ratios of the three-component catalyst. Similar activities and selectivities were observed for o-, m- and p- substituted styrenes. Also, the hydrovinylation of olefins with substituents in the vinyl fragment, such as α-methylstyrene and indene, can be accomplished. The asymmetric hydrovinylation of styrene catalyzed by a dicationic nickel complex in the presence of Et2AlCl and a series of chiral phosphorous-containg ligand was performed under mild conditions with very good activities. The best enanctioselectivities were achivied using (S)-N,N-dimethyl-1-[(R)-2- (diphenylphosphino)ferrocenyl]ethylamine (50% ee. at room temperature). At last, a new cationic Ni(II) complex containing a bulky diimine ligand, the [(η3-CH2C6H5)Ni-DAD][PF6] where DAD = 1,4-bis(2,6-diisopropylphenyl)acenaphthenediimine, was synthesized and tested in ethylene polymerization. The results have shown the system is active in the presence of small amounts of methylaluminoxane (MAO) as co-catalyst and under mild reaction conditions (temperatures between 0°C and 80°C and PC2H4 = 1,05 atm). The polymers so obtained showed low density (0,86 – 0,89 g/cm3), lack of Tm, molecular weights between 80 and 290 kg/mol and extensive branching.

Submitted by Angela Maria de Oliveira (amolivei@uepg.br) on 2017-10-19T17:51:28Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Andressa Schebeliski.pdf: 2757161 bytes, checksum: 6245735bd7e8fc12f408a8368a4b7f69 (MD5)
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Neste trabalho, eletrodos de carbono cerâmico (ECC) foram confeccionados a partir da utilização de nanotubos de carbono de paredes múltiplas (MWCNT), a fim de se aprimorar as características do ECC. Para a confecção dos ECC à base de MWCNT (ECC/MWCNT), inicialmente foi realizada a funcionalização dos MWCNT, os quais foram submetidos ao refluxo, na presença de ácido nítrico e ácido perclórico. A caracterização espectroscópica dos MWCNT foi realizada por difratometria de raios X (DRX), espectroscopia RAMAN e espectroscopia FTIR. A eficácia da funcionalização dos MWCNT foi confirmada por DRX pela presença do pico em 2θ = 26,02°, referente à reflexão (002). O espectro Raman mostrou as bandas D, G e G‘ característicos dos materiais de carbono, o que também pode confirmado nos espectros de FTIR pela presença de grupos funcionais carboxílicos e hidroxílicos característicos. A caracterização morfológica por MEV-FEG demonstrou que o tratamento oxidativo não danificou a estrutura dos tubos. Os ECC confeccionados, tanto com MWCNT quanto grafite, foram caracterizados por MEV-FEG, a qual demonstrou a incorporação dos nanotubos à rede de sílica e a presença de grafite na forma de lamelas. A espectroscopia Raman apresentou as bandas D, G e G' e as bandas na região entre 400 e 1200 cm-1 referentes à ligação Si-O, enquanto que no espectro FTIR, foram observados os estiramentos/deformações relacionados aos modos vibracionais dos grupos SiO2 e Si-CH3.A caracterização eletroquímica do ECC/MWCNT, realizada por voltametria cíclica (VC) e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE), na presença de K4Fe(CN)6/ K3Fe(CN)6, demonstrou que a incorporação de MWCNT ao ECC aprimora as características eletroquímicas do eletrodo. Um aumento na resposta de corrente de pico (cerca de 50% de incremento) e um menor valor de ΔEp foram obtidos com o ECC/MWCNT em comparação com ECC/grafite. Esse comportamento está de acordo com os resultados do EIE, nos quais o ECC/MWCNT apresentou menor resistência à transferência de carga (Rct) em relação ao grafite (ECC/MWCNT = 27,37Ω, ECC /grafite = 33,39Ω). Para verificar a potencialidade do ECC/MWCNT como sensor eletroquímico, foram determinados os fármacos sulfacetamida sódica (SFC) e sulfadiazina (SFD). Ambos apresentaram um processo de oxidação irreversível em torno de +1,0 V em meio a tampão fosfato (pH 7,0). Verificou-se que o pH do eletrólito de suporte teve influência direta no potencial de pico anódico dos analitos, o que pode ser atribuído ao envolvimento de prótons no processo de oxidação. O valor de pH ótimo foi de 6,0 para ambos os fármacos, sendo este utilizado para todas as análises. O ECC/MWCNT exibiu uma relação linear entre a corrente de pico e a concentração das sulfonamidas na faixa de 9,9 a 177,0 μmol L-1, com limite de detecção (LD) e limite de quantificação (LQ) de 1,06 e 3,54 μmol L-1 para SFC e 4,75 e 15,83 μmol L-1 para SFD, respectivamente. Além da boa sensibilidade para a detecção dos antibióticos, o eletrodo desenvolvido mostrou boa repetibilidade e níveis de reprodutibilidade (DPRrepet = 0,99% e DPRreprod = 0,95% para SFC, DPRrepe=2,47% e DPRreprod = 0,07% para SFD), confirmando o promissor desempenho analítico do ECC/MWCNT para a eletroanálise de SFC e SFD em amostras reais.
In this work, ceramic carbon electrodes (CCE) were synthetized using multi-walled carbon nanotubes (MWCNT) to improve the electrochemical properties of this electrode material. For the construction of MWCNT-based CCE (CCE/MWCNT), the MWCNT functionalization was initially performed, which were refluxed in presence of nitric acid and perchloric acid. The spectroscopic characterization of MWCNT was performed by X-ray diffractometry (XRD), RAMAN spectroscopy and FTIR spectroscopy. The effectiveness of the MWCNT functionalization was confirmed with XRD pattern by the presence of the peak at 2θ = 26.02°, which corresponds to the (002) reflection. Raman spectrum showed the D, G and G‘ bands, characteristic of carbon materials, which can also be confirmed in the FTIR spectra by the presence of characteristic carboxylic and hydroxyl functional groups. The morphological characterization by FESEM demonstrated that the oxidative treatment did not affect the tubular structure of the samples. The CCE made, both with MWCNT and graphite, were characterized by FESEM, which demonstrated the uniform incorporation of the nanotubes and graphite flakes into the silica matrix. The Raman spectroscopy presented the D, G and G‘ bands and the bands between 400 and 1200 cm-1 attributed to the Si-O bond, while the FTIR spectrum showed stretching/ deformations related to the vibrational modes of SiO2 and Si-CH3 groups. The electrochemical characterization of CCE/MWCNT performed by cyclic voltammetry (CV) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) in presence of K4Fe(CN)6/K3Fe(CN)6, demonstrated that the incorporation of MWCNT in the CCE improved the electrochemical properties of the electrode. A higher current response (about 50% of increment) and a lower ΔEp value were achieved with the CCE/MWCNT compared to CCE/graphite. This behavior was in good agreement with the EIS results, in which the CCE/MWCNT showed a lower charge transfer resistance (Rct) in relation to graphite based electrode (CCE/MWCNT = 27.37Ω; CCE/graphite = 33.39Ω). In order to verify the potentiality of the CCE/MWCNT as an electrochemical sensor, the sodium sulfacetamide (SFC) and sulfadiazine (SFD) pharmaceuticals were determined. Both analytes showed an irreversible oxidation wave at +1.0 V in phosphate buffer (pH 7.0). It was verified that the pH of the support electrolyte had a direct influence in the anodic peak potential of the analytes, which can be attributed to the involvement of protons in the oxidation process. The optimum pH value was 6.0 for both pharmaceuticals, so it was employed for further analysis. The CCE/MWCNT exhibited a linear relationship between the peak current and sulfonamide concentration in the range of 9.9 to 177.0 μmol L-1, with detection (LOD) and quantification limit (LOQ) of 1.06 and 3.54 μmol L-1 for SFC and 4.75 and 15.83 μmol L-1 for SFD, respectively. Besides the good sensitivity for detecting the antibiotics, the developed electrode showed good repeatability and reproducibility levels (RSDrepeat= 0.99% and RSDreprod= 0.95% for SFC; RSDrepeat = 2.47% and RSDreprod = 0.07% for SFD), which confirmed the promising analytical performance of CCE/MWCNT for the electroanalysis of SFC and SFD in real samples.

Orientador: Nivaldo Lemos Coppini
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica
Made available in DSpace on 2018-07-27T06:35:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Martins_FranciscoRomeo_M.pdf: 9602250 bytes, checksum: aa7c0bad87f536aa3f2bf2d55da71b7b (MD5) Previous issue date: 2000
Resumo: Este trabalho inicialmente apresenta um histórico do desenvolvimento e obtenção do carbono reforçado com fibra de carbono, suas aplicações e suas propriedades mecânicas. Apresenta os resultados obtidos durante a usinagem, o comportamento do desgaste das ferramentas de corte aplicadas, tais como; metal duro KI0, metal duro com cobertura, cerâmica mista, cerâmica reforçada com whiskers e diamante policristalino (PCD). Entre as ferramentas ensaiadas a que apresentou melhor resultado foi o diamante policristalino (PCD), mostrando ser adequada para aplicações em usinagens de acabamento. Optou-se pela aplicação da ferramenta de metal duro KI0, devido à mesma apresentar nível de desgaste moderado e permitir uma melhor análise de comportamento. Foram medidos desgaste e avarias das ferramentas, forças de corte e avanço, e monitorando o comportamento da temperatura durante os testes. Para avaliação do mecanismo de formação do cavaco foi feita uma filmagem em alta velocidade. Utilizou-se durante a usinagem meios refrigerantes inibindo o aumento da temperatura procurando esclarecer o comportamento do desgaste da ferramenta frente a um possível processo de oxidação do compósito
Abstract: Firstly, this work presents a history of the development and obtaining process of the carbon fiber reinforced carbon composite, its applications and its mechanical properties. lt presents the results obtained during the machining, the behavior of the wear on the applied cutting tools such as cemented carbide grade KIO, coated cemented carbide, mixed ceramic, ceramic reinforced with whiskers and diamond (PCD). Among the experimented tools the one that showed better result was the diamond (PCD), showing to be adapted for applications in finish machining. Selected for the tool application the tool of cemented carbide KIO, due to the fact it presented a level of moderate wear and to allow a better analysis of behavior. It was measured during the experiments; wear and damage of the tools, cutting and feed forces, and monitoring the behavior of the temperature during the experiments. For evaluation of the mechanism of chip formation it was filmed high-speed. During the machining some cutting fluid was used in the posterior experiments, it means, to inhibit the increase of the temperature trying to explain the behavior of the wear of the tool in relation to a possible oxiding process of the composite
Mestrado
Materiais e Processos de Fabricação
Mestre em Engenharia Mecânica

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Tese (Doutoramento)
IPEN/T
Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

En la presente memoria se describe la aplicación de nanopartículas de níquel a reacciones de formación de enlaces carbono-carbono y de reducción por transferencia de hidrógeno. Las nanopartículas de níquel han sido preparadas por reducción de cloruro de níquel(ll) con litio en polvo y una cantidad catalítica del areno 4,4' -di-terc-butilbifenilo en THF a temperatura ambiente. En el Capítulo 1 se estudia el comportamiento de estas nanopartículas de níquel en la reacción de homoacoplamiento de haluros de arilo. El Capítulo 2 trata sobre la actividad de las nanopartículas de níquel en reacciones de transferencia de hidrógeno, utilizando isopropanol como donador de hidrógeno. Se estudia la reducción de olefinas, compuestos carbonílicos y aminación reductora, junto con una caracterización completa de las nanopartículas aplicando distintas técnicas instrumentales. En el Capítulo 3 se aplican las nanopartículas de níquel a la α-alquilación de cetonas con alcoholes primarios. Por último, en el Capítulo 4, se estudia la aplicación de las nanopartículas de níquel a reacciones de tipo Wittig, incluyendo la síntesis de estilbenos polimetoxilados, algunos de ellos, como el DMU-212, presentan destacada actividad biológica o son precursores de productos naturales como el resveratrol.

Os monoalquil carbonatos podem ser vistos como produtos da hidrólise parcial de carbonatos orgânicos. Apesar de serem estudados desde a década de 1920, a literatura apresenta poucas evidências de sua formação em meio aquoso. Recentes estudos apontaram a eletroforese capilar (CE) com detecção condutométrica sem contato (C4D) como uma técnica versátil para a detecção e quantificação dessas espécies, a partir da qual foi possível evidenciar a formação de monoalquil carbonatos pela reação direta entre o bicarbonato e o álcool correspondente. A presença de monoetil carbonato (MEC) em amostras de cerveja foi demonstrada pela primeira vez no presente trabalho, bem como sua formação em drinks preparados a partir de uma bebida alcoólica destilada e um refrigerante. Um equipamento de CE com dois detectores do tipo C4D foi utilizado para a identificação e a quantificação dessa espécie, principais objetivos do presente trabalho. Uma propriedade intrínseca à detecção condutométrica - o fato de a resposta do detector estar, sob certas condições, exclusivamente relacionada às mobilidades dos compostos presentes - permitiu aquantificação do MEC apesar da impossibilidade de fazê-lo por meio de calibração externa, dada a sua instabilidade em meio aquoso. O método de quantificação, que utiliza como padrões de calibração do detector cinco soluções de espécies estáveis com mobilidades eletroforéticas próximas à do MEC, foi aplicado na determinação de tricloroacetato em solução aquosa e os resultados obtidos condizem com a concentração da espécie determinada por titulação. As concentrações de MEC encontradas em uma amostra de cerveja do tipo lager e em um drink de rum com refrigerante de cola foram 1,2 mmol.L-1 e 4,1 mmol.L-1, respectivamente. Esses valores concordam com as quantidades esperadas de MEC nessas bebidas com base em suas concentrações de álcool e bicarbonato. Apesar dos estudos prévios sugerirem a formação lenta de MEC após a mistura do bicarbonato com o etanol, o preparo dos três drinks estudados mostrou rápida formação de MEC logo após a mistura dos ingredientes. Estudos envolvendo a cinética de formação da espécie em diferentes valores de pH foram realizados, evidenciando maiores velocidades de formação em condições ácidas (pH 4) quando comparadas com condições básicas (pH 8). Pôde-se concluir que, apesar de as condições ácidas favorecerem o desprendimento de CO2 do sistema, deslocando o equilíbrio no sentido da decomposição do MEC, a formação da espécie também ocorre em sistemas ácidos. Além disso, o tempo necessário para a sua formação nesses sistemas condiz com a escala de tempo necessária para o preparo e o consumo dos drinks. Apesar de o presente trabalho ser o primeiro relato da existência de MEC em alimentos, bebidas como a cerveja são consumidas há milênios, sugerindo a baixa probabilidade de a espécie estudada ser nociva. Pouco se sabe, no entanto, a respeito do seu papel no sabor das bebidas estudadas e na absorção do álcool pelo organismo.
The monoalkyl carbonates can be treated as products of the partial hydrolysis of organic carbonates. Despite they are studied since late 1920\'s, the literature shows little evidence about their formation in aqueous media. Recent studies point the capillary electrophoresis (CE) with capacitively coupled contactless conductivity detection (C4D) as a versatile technique for the identification and determination of these species, showing their formation from the direct reaction between bicarbonate and the corresponding alcohol. The presence of monoethyl carbonate (MEC) in beer is demonstrated for the first time, as well as the formation of this species in drinks prepared with a distilled beverage and a carbonated soft drink. A CE equipment with two C4D detectors was used to identify and quantify this species in cited beverages, the main objectives of the present work. An intrinsic property of the conductometric detection made possible the determination of MEC in spite of the impossibility to quantitate it by external calibration due to its stability issues in aqueous media. The quantitation method, which uses five solutions of stable species with similar electrophoretic mobilities to the analyte, was applied in the determination of trichloroacetate in aqueous solution and the results were in agreement with the concentration obtained by titration. The concentrations of MEC in samples of lager beer and rum and cola drink were, respectively, 1.2 mmol.L-1 and 4.1 mmol.L-1, which agree with the levels of ethanol and bicarbonate available in these products. Although the previous studies suggests the formation of a small amount of MEC right after the mixing of bicarbonate with ethanol - that grows over time - the three studied cases showed a fast formation of MEC after the mixing of the ingredients of the drinks. Studies about the formation kinetics in two different pH values were made showing higher formation rates for acidic media when compared with alkaline media. One can conclude that although the acidic conditions favor the loss of CO2, shifting the equilibrium toward the decomposition of MEC, the species formation also occurs in acidic media. Besides, the required time for its formation in these systems matches the time scale needed for the preparation and the consumption of the drink. Although the present study is the first report of MEC existence in food, beverages like beer have been consumed for a long time, suggesting the low probability of its harmful potential. There are, however, little knowledge about its role in flavoring and alcohol absorption in the body.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2014.
Made available in DSpace on 2015-03-18T21:02:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 332776.pdf: 23184383 bytes, checksum: 749db9e964655ef40a4dea78d7a3d7f0 (MD5) Previous issue date: 2014
Nos últimos anos esferas de materiais carbonáceos e híbridos de carbono com metal, de tamanho micro e nanométrico, com a possibilidade de terem suas propriedades ajustáveis tem despertado interesse de muitos pesquisadores devido as suas potenciais aplicações. Um dos métodos que tem se mostrado promissor para a produção de tais materiais é o método hidrotérmico. Esta técnica dá acesso a esferas de carbono individuais e com baixo desvio padrão de tamanho. Neste trabalho são estudadas sínteses de esferas de carbono através do tratamento hidrotérmico de glicose com o auxílio de redutores com o objetivo de entender os aspectos de reação e formação das destas esferas. Posteriormente foram criadas rotas para a produção de materiais esféricos híbridos de carbono-níquel utilizando técnicas como o método hidrotérmico, incipiente wetness e refuxo. Como rota alternativa para a produção de esferas de carbono foram utilizadas micro-ondas como fonte de energia produzindo esferas similares às produzidas pelo método convencional. Dois testes em aplicações foram feitas, esferas de carbono em teste tribológico a seco e um híbrido de carbono-níquel como oxidante de glicerol. Ambos apresentaram resultados promissores. A caracterização das amostras foi feita com as técnicas de difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia eletrônica de varredura por emissão de campo (MEVEC), espectroscopia de energia dispersiva (EED), microscopia eletrônica de transmissão (MET), espectroscopia Raman, espectroscopia de infravermelho e análise elementar CHNS.

Abstract : In the last years spheres of carbonaceous materials and carbonmetal hybrid materials, with size range from nano to micrometers, with tunable properties have been the interest of many researchers, due to their possible applications. One of the promising methods to synthesize such materials is the hydrothermal method. This thecnique gives access to individual carbon spheres with low size distribution. In the present work carbon spheres syntheses are studied through the hydrothermal treatment of glucose aided by reducing agents with the goal to understand the carbon spheres reaction and formation aspects. After that carbon-nickel hybrid spherical material routes were created using techniques like hydrothermal method, incipient wetness and reflux. As an alternative route microwaves were used to create carbon spheres similar to those using the conventional hydrothermal method. Two applications were tested, one with carbon spheres as dry lubricant and another with a hybrid material as glycerol oxidant. Characterization techniques used in this work were X ray diffraction, scanning electron microscopy, field emission scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, energy dispersive X ray microscopy, Raman spectroscopy, infrared spectroscopy and elemental analisys CHNS.

2013/2014
La nanotecnologia è chiamata a rivoluzionare molti settori della nostra vita. Tra tutti i campi in cui è convolta, la ricerca delle energie rinnovabili, la possibilità di ottenere acqua pulita in tutte le parti del mondo, il miglioramento della salute e l’aumento dell’aspettativa di vita e lo sviluppo di sistemi informatici, sono gli obiettivi che si distinguono. Le nanostrutture di carbonio sono materiali promettenti che possono aiutare a raggiungere questi obiettivi: includono fullereni, grafene, nanotubi e nanohorns di carbonio. Tutti hanno proprietà interessanti e offrono nuovi vantaggi per le applicazioni in chimica dei materiali e nella medicina. Il nostro gruppo di ricerca ha sviluppato interessanti metodi per modificare queste nanostrutture per poterli applicare nei campi sopra menzionate. In questo contesto, lo scopo generale di questa tesi è il disegno di sistemi multifunzionali basati su nanostrutture di carbonio destinati ai sensori e alle applicazioni biologiche. Nel capitolo 1, viene fatta una breve panoramica dei nanotubi e i nanohorns di carbonio, spiegando la loro struttura, le loro proprietà e le loro applicazioni. Inoltre, vengono descritte le diverse strategie per la loro funzionalizzazione. Il riconoscimento molecolare gioca un ruolo importante in molti sistemi biologici. In flavoproteine, l'interazione specifica tra il cofattore flavina e l’apoenzima determina la reattività della proteina. Di conseguenza, la modulazione dell'ambiente delle flavine può essere utilizzata come strumento per determinare il loro comportamento e anche per comprendere i processi molecolari negli enzimi. Con questi obiettivi in mente, nel capitolo 2 è descritta la sintesi di differenti derivati basati sul sistema nanotubi di carbonio-triazina per l’uso come ricevitori di riboflavina. In primo luogo, la sintesi e la caratterizzazione di diverse 1,3,5-triazine sono riportate. In una seconda fase, viene descritta la funzionalizzazione di nanotubi di carbonio a parete singola e a parete multipla con le differenti triazine e anche con catene di p-tolil, impiegando le radiazioni microonde. Dopo, si riporta la caratterizzazione completa di questi derivati con varie tecniche. L’auto-assemblaggio degli ibridi è stato analizzato con microscopia elettronica a trasmissione, osservando come i funzionalizzati con 1,3,5-triazine formano buone dispersioni in acqua, mentre loro si auto-assemblano in solventi non polari a causa del riconoscimento di legami d’idrogeno complementari. Tuttavia, derivati funzionalizzati con p-tolil formano migliori dispersioni in solventi organici ed invece si auto-assemblano in acqua. Viene poi studiata la capacità dei nanotubi di carbonio funzionalizzati a parete multipla di riconoscere la riboflavina con la spettroscopia di fluorescenza e ultravioletta visibile, analizzando la grandezza delle interazioni non-covalenti. Si vede come la funzionalizzazione covalente dei nanotubi di carbonio diminuisce la loro capacità di formare interazioni  mentre le interazioni di legame d’idrogeno giocano un ruolo fondamentale nel processo di riconoscimento tra i membri del sistema. Inoltre, si è demostrata l’influenza dei tipi di triazine nel comportamento della riboflavina. In questo modo, è dimostrata la modulazione del riconoscimento molecolare della riboflavina attraverso i diversi nanotubi. Così, recettori artificiali in processi di catalisi possono essere specificamente disegnati per ottenere il controllo delle interazioni tra i nanotubi di carbonio funzionalizzati e la riboflavina, modificando il suo comportamento. Inoltre, le dimensioni e le eccellenti proprietà di nanotubi permettono di utilizzarli come strumento nella progettazione di sensori per la rivelazione di singole molecole. Nel capitolo 3 si riporta la modifica di nanohorn di carbonio per l'impiego come farmaci selettivi nella terapia del cancro è rapportata. Prima, si mostra la sintesi e la caratterizzazione di diversi ibridi di nanohorn: Antibody-CNH, Drug-CNH, Antibody-Drug-CNH e Double Functionalized-CNH. In particolare vengono usati cisplatino, come profarmaco, ed un anticorpo specifico per le cellule che mostrano l’antigene PSMA (Prostate-specific membrane antigen). Di seguito, vengono presentati diversi esperimenti biologici sviluppati in collaborazione con il professor Marco Colombatti dell’Università degli Studi di Verona (Italia). L’ibrido Antibody-Drug-CNH possiede una migliore capacità di uccidere selettivamente le cellule che presentano l'antigene PSMA, rispetto ad altri derivati di nanohorns. Il nuovo sistema progettato offre un grande potenziale dato dalla possibilità di modificare il tipo e il grado di funzionalizzazione. Questo permette di variare la quantità di farmaco o di anticorpo nelle nanostrutture con lo scopo di migliorare l’efficienza dei nuovi derivati. Inoltre, questo metodo può incorporare altri farmaci o anticorpi al sistema, aprendo la porta al trattamento di altre malattie. Il capitolo 4 descrive l'applicazione di diverse nanostrutture di carbonio nella terapia genica. Prima, si mostra la funzionalizzazione di nanohorns di carbonio con gruppi amminici, impiegando diversi metodi che utilizzano le radiazioni a microonde (cicloaddizione 1,3-dipolare e addizione radicalica). In seguito, viene presentato il lavoro svolto in "the Nanomedicine Lab" (Università di Manchester), sotto la supervisione del Prof. Kostas Kostarelos. L'efficacia dei nanohorns di carbonio funzionalizzati per formare complessi con siRNA è comparata con quella dei nanotubi di carbonio forniti dal gruppo del professor Kostarelos. Si è visto come i nanohorn di carbonio formino complessi con siRNA a differenza dei nanotubi. I complessi siRNA/nanohorn si caratterizzano utilizzando varie tecniche e viene analizzata la loro capacità di rilasciare il siRNA. Sebbene nanohorn di carbonio funzionalizzati con l’addizione radicalica mostrano una forte interazione con il materiale genetico, i derivati funzionalizzati con la cicloaddizione 1,3-dipolare lo rilasciano più facilmente. I risultati suggeriscono che, per conseguire il miglior carrier, la complessazione totale del siRNA con le nanostrutture dovrebbe essere evitato. Tuttavia, gli ibridi devono essere analizzati in vitro per garantire la migliore scelta. Questo studio contribuisce alla comprensione dell’uso di nanohorn di carbonio come vettori per terapia genica; ma, un maggior numero di derivati deve essere analizzato per un confronto completo con i nanotubi di carbonio.
La nanotecnología se presenta como una nueva ciencia que podrá revolucionar multiples aspectos de nuestras vidas. Entre los numerosos campos en los que la nanotecnología está centrada, la búsqueda de energías renovables, la posibilidad de obtener agua limpia en cualquier parte del mundo, la mejora de la salud y la longevidad de las personas así como el avance de los sistemas informáticos, son los objetivos que más destacan. Las nanoestructuras de carbon son nanomateriales prometedores que pueden ayudar a lograr esas metas. Estos materiales incluyen fullerenos, grafeno, nanohorns y nanotubos de carbono, entre otros. Todos ellos presentan propiedades interesantes y ofrecen nuevas ventajas para aplicaciones en química de materiales y medicina. Nuestro grupo de investigación ha desarrollado metodologías interesantes para la modificación de esas nanoestructuras con el objeto de que puedan ser útiles en las aplicaciones citadas anteriormente. En ese contexto, el objetivo general de esta tesis es el diseño de sistemas multifuncionales basados en nanoestructuras de carbono para ser usados en sensores y en aplicaciones biológicas. En el capítulo 1 se detallan la estructura y las propiedades de los nanohorns y los nanotubos de carbono junto a sus aplicaciones. Además, se muestra un resumen de las diferentes metodologías usadas para su funcionalización. El reconocimiento molecular juega un papel importante en numerosos sistemas biológicos. En flavoproteinas, la interacción específica entre el cofactor flavina y la apoenzima determina la reactividad total de la proteina. De este modo, la modulación del entorno de la flavina puede usarse como herramienta para determinar su comportamiento y, además, para entender los procesos moleculares en las enzimas. Con esos objetivos en mente, en el capítulo 2 se describe la síntesis de diferentes derivados basados en el sistema nanotubo de carbono-triazina para usarlos como receptores múltiples de riboflavina. En primer lugar, se sintentizan y caracterizan distintas 1,3,5-triazinas. En un segundo paso, se funcionalizan nanotubos de carbono tanto de pared simple como de pared multiple con las diferentes triazinas así como con cadenas de p-tolilo usando radiación microondas, y esos derivados se caracterizan completamente mediante diversas técnicas. El autoensamblaje de los híbridos se analiza mediante microscopía de transmisión electrónica observando como los derivados de 1,3,5-triazinas forman buenas dispersiones en agua y se autoensamblan en disolventes no polares debido al reconocimiento mediante enlaces de hidrógeno complementarios. Sin embargo, los derivados de p-tolilo forman mejores dispersiones en disolventes orgánicos y se agregan en agua. Finalmente, la habilidad de los nanotubos de carbono de pared múltiple funcionalizados para reconocer la riboflavina se estudia mediante fluorescencia y espectrocopía ultravioleta visible, analizando el alcance de las interacciones no covalentes. La funcionalización covalente de nanotubos de carbono disminuye su habilidad para formar interacciones  mientras que las interacciones mediante enlaces de hidrógeno juegan un papel fundamental en el proceso de reconocimiento entre los componentes del sistema. También se estudia la infuencia de las diferentes triazinas en el comportamiento de los complejos. De esta manera, se demuestra la modulación del reconocimiento de la riboflavina por medio de los diversos híbridos de nanotubos de carbono. Así, los receptores artificiales en procesos de catálisis pueden ser específicamente diseñados para lograr control de la interacción entre los nanotubos de carbono funcionalizados y la riboflavina, modificando así su comportamiento. En el capítulo 3 se describe la modificación de nanohorns de carbon para ser usados como fármacos selectivos en la terapia contra el cancer. En primer lugar se muestra la síntesis y caracterización de diferentes híbridos de nanohorns: Antibody-CNH, Drug-CNH, Antibody-Drug-CNH and Double Functionalized-CNH. En particular se usan cisplatino en forma de prodroga y un anticuerpo específico (D2B) para células de próstata que muestran el antígeno PSMA. Finalmente se presentan diferentes experimentos biológicos desarrollados en colaboración con el profesor Marco Colombatti, de la Universidad de Verona (Italia). Se demuestra la mejor habilidad del híbrido Antibody-Drug-CNH para matar selectivamente células que muestran el antígeno PSMA en comparación con los otros derivados de nanohorns. El nuevo sistema diseñado ofrece gran potencial debido la la posibilidad de modificar tanto el tipo como el grado de funcionalización. Esto permite variar la cantidad de fármaco o anticuerpo en la nanoestructura con el objetivo de conseguir una mejor eficacia del derivado. Además, con este método se pueden incorporar otros fármacos o anticuerpos al sistema, lo que abre la puerta al tratamiento de otras enfermedades. El capítulo 4 describe la aplicación de distintas nanoestructuras de carbono en terapia génica. Primero se muestra la funcionalización de nanohorns de carbono con grupos amino mediante diferentes metodologías usando radiación microondas (cicloadición 1,3-dipolar y adición radicálica). Después, se presenta el trabajo desarrollado en “the Nanomedicine Lab” (Universidad de Manchester) bajo la supervision del profesor Kostas Kostarelos. Se compara la eficacia de los nanohorns de carbono funcionalizados para formar complejos con siRNA con la de una serie de nanotubos de carbono aportados por el grupo del profesor Kostarelos. En nuestros experimentos, los nanohorns de carbon forman complejos mejor que los nanotubos. Los complejos siRNA/nanohorns se caracterizan mediante diversas técnicas y se analiza su capacidad de liberar el siRNA. Aunque los nanohorns de carbono funcionalizados mediante adición radicálica muestran una interacción más fuerte con el material genético, los derivados funcionalizados mediante cicloadición 1,3-dipolar lo liberan de manera más fácil. Los resultados sugieren que la complejación total entre el siRNA y la nanoestructura debe ser evitada para lograr más fácilmente el posterior desplazamiento de este dentro de la célula. Sin embargo, para garantizar la elección del híbrido más eficaz, los complejos deben ser analizados in vitro. Por tanto, este estudio contribuye al entendimiento de los nanohorns de carbono como vectores en terapia génica. No obstante, un mayor número de derivados deben ser analizados para lograr una comparación completa con los nanotubos de carbono.
Nanotechnology is claimed to revolutionize every aspect of our life. Among the large number of fields in which nanotechnology is involved; finding renewable clean energy, obtaining clean water for all, improving health and longevity and enhancing computing power are the most noteworthy. Carbon nanostructures are promising nanomaterials that can help to achieve these objectives. Fullerenes, graphene, nanohorns and nanotubes are including within these materials. All of them exhibit interesting properties and offer new opportunities for applications in material chemistry and medicine. Our research group has developed interesting methodologies for modifying these nanostructures in order to be used in the aforementioned applications. In this context, the objective of this thesis is the design of multifunctional systems based on carbon nanomaterials to be applied in sensors and in biological applications. Chapter 1 explains the structure, properties and applications of carbon nanohorns and carbon nanotubes, together with their applications. In addition, it provides an overview of the different methodologies to functionalize them. Molecular recognition plays an important role in numerous biological systems. In flavoproteins, the specific interaction between the flavin cofactor and the apoenzyme determines the reactivity of the entire protein. Therefore, the modulation of the environment of flavins can be used as a tool to set their behaviour and to understand the molecular processes in enzymes. With these aims, chapter 2 describes the synthesis of different carbon nanotubes-triazine derivatives to be used as multi-receptors of riboflavin. Firstly, different triazines are synthesized and characterized. In a second step, both single-walled and multi-walled carbon nanotubes are functionalized with different 1,3,5-triazine and p-tolyl chains using radical addition under microwave irradiation and these derivatives are characterized by different techniques. The self-assembly of these hybrids is analysed by transmission electron microscopy, observing how the 1,3,5-triazines derivatives form good dispersions in water and self-assemble in non-polar solvents due to the DAD-ADA hydrogen bonding recognition, while the p-tolyl derivatives show better dispersability in organic solvents and aggregate in polar solvents. Finally, the ability of the functionalized multi-walled carbon nanotubes to recognize riboflavin is studied by fluorescence and UV spectroscopy, analysing the scope of the different non-covalent interactions. It is shown that the functionalization of nanotubes by covalent approach decreases the ability of them to form  stacking and also that the hydrogen bond interactions play an important role in the recognition processes between the components. The influence of the different triazines in the complexes is also shown. Thus, the modulation of the molecular recognition of riboflavin by the diverse nanotubes hybrids is demonstrated. Therefore, our study clarifies the understanding of non-covalent interactions in biological systems. In this way, artificial receptors in catalystic processes could be designed through a specific control of the interaction between functionalized carbon nanotubes and riboflavin. Additionally, the size and the excellent properties of carbon nanotubes will permit to use them as the building blocks in the design of sensors for single-molecule detection. In chapter 3, the modification of carbon nanohorns to be applied as new selective drugs in cancer therapy is shown. Firstly, the synthesis and characterization of different conjugates by the functionalization of carbon nanohorns with orthogonal chains is reported: Antibody-CNH, Drug-CNH, Antibody-Drug-CNH and Double Functionalized-CNH. In particular, cisplatin in a prodrug form and a specific D2B antibody for PSMA+ prostate cancer cells are attached. In collaboration with the group of Professor Marco Colombatti, different biological experiments are reported. The better ability of Antibody-Drug-CNH to selectively kill PSMA+ cancer cells in comparison with the other synthesized CNHs hybrids is demonstrated. This new system offers great potentiality due to the possibility of modifying the type and degree of functionalization. This allows the variation of the quantity of drug or antibody attached to the nanostructure in order to play with the killing efficacy. Similarly, the method is useful to attach different drugs or antibodies opening the way to the treatment of other diseases. Chapter 4 describes the application of different carbon nanostructures in gene delivery. Firstly, the functionalization of carbon nanohorns with amino moieties by different methodologies (1,3-dipolar cycloaddition and radical addition) under microwave irradiation and their characterization is shown. Then, the work developed at the Nanomedicine Lab (University of Manchester) under the supervision of Professor Kostas Kostarelos is reported. The efficacy of the functionalized carbon nanohorns to form complexes with siRNA is compared with the one of functionalized carbon nanotubes provides by Prof. Kostarelos’s group. In our experiments, carbon nanohorns form complexes better than nanotubes. The nanohors complexes are characterized by different techniques and their capability to release siRNA is analysed. Although the carbon nanohorns functionalized by radical addition showed the strongest complexation of siRNA, the derivatives functionalized by 1,3-dipolar cycloaddition showed its easiest release. The results suggest that, in order to obtain the best candidate, a complete complexation of siRNA with the carrier should be avoided. However, the analysis of the cellular uptake should be evaluated in the future to assess the greatest candidate. These outcomes contribute to the understanding of the role of carbon nanohorns as gene delivery vectors. Nevertheless, additional derivatives should be tested for a fully comparison with carbon nanotubes.
XXVII Ciclo
1986

Orientador : Gottfried Koberle ; co-orientador Walter August Hadler
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Ciencias Medicas
Made available in DSpace on 2018-07-14T03:22:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Belangero_WilliamDias_D.pdf: 5606555 bytes, checksum: d512aaf18d61397a27d993877240c312 (MD5) Previous issue date: 1988
Resumo: Durante o período de 06.85 . 07.87 foi realizado o estudo da reação inflamatória produzida pelo Carbono Reforçado com Fibras de Carbono (C.R.F.C.) na forma dE partículas e bastoes em 120. ratas (Rattus nOVerqlCus) variedade Wistar. o C.R.F.C. foi implantado no musculo triceps sural direito com partículas medindo 30 e 11 de diâmetro,denominado de CRFC-A e CRFC-B respectivamente...Observação: O resumo, na integra, podera ser visualizado no texto completo da tese digital.
Abstract: Between March/85 and Jully/87 the inflammatory reaction by carbon fibre relnforced carbon (CRFC) was studied as and rods ln 120 rats (Ratus noverqicus), variety Wistar. The CRFC was implanted into the right triceps surae as particles measuring 30jm and 11;-m, IabeIed as CRFC-A and CRFC-B respectivel...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations
Doutorado
Doutor em Medicina

A presente dissertação consiste no estudo de nanocompósitos feitos a partir da deposição de nanotubos de carbono verticalmente alinhados sobre tecidos de fibras de carbono e sua posterior impregnação com resina epóxi, com a finalidade de melhorar as propriedades mecânicas interlaminares de compósitos com fibra de carbono. O maior desafio deste trabalho foi a otimização e o escalonamento do processo de deposição dos nanotubos de carbono para permitir amostras extensas suficientes para confecção dos corpos de prova de compósitos estruturais. Foi desenvolvida uma forma de uniformizar a deposição de uma intercamada de silício amorfo (depositado por plasma DC de silano), que serve como barreira de difusão de ferro. O ferro é o material utilizado na forma de nano partículas como catalisador da nucleação do crescimento de materiais grafíticos. Esta camada de silício amorfo foi, também, utilizada como interface CNT/resina que nos permitiu obter resposta ao cisalhamento interlaminar e um ganho nas propriedades elétricas. Foi utilizada a técnica Deposição Química de Vapor em um forno tubular para os crescimentos dos nanotubos de carbono. Ensaios de tração também foram realizados nos feixe de fibras para certificação de que suas propriedades mecânicas foram mantidas após as deposições realizadas. Para diversas etapas do processo, foram produzidas amostras de compósito através dos métodos infusão/injeção com baixas pressões em moldes fechados. Foi realizada análise morfológica e estrutural, através de Microscopia Eletrônica de Varredura e Espectroscopia Raman. Na caracterização mecânica, foram feitos testes de DMA e cisalhamento interlaminar (norma ASTM 2344), e as fraturas dos corpos de prova foram analisadas através de Microscopia Óptica. O ganho no comportamento elétrico, conseguido tanto pelos nanotubos quanto pela camada de Si amorfo, foi determinado pelo Método de duas pontas para medida de resistividade DC. Foi obtida a resistividade elétrica dos compósitos tanto na direção paralela aos tecidos de fibra de carbono quanto na direção perpendicular.
This dissertation is the study of nanocomposites made from the deposition of vertically aligned carbon nanotubes on carbon fibers cloths and subsequent impregnation with epoxy resin, in order to improve the interlaminar mechanical properties of carbon fiber composites. The biggest challenge of this work was the optimization and scaling up of carbon nanotubes deposition process to allow samples sufficiently extensive for the fabrication of structural composites specimens. A way for uniform deposition of an amorphous silicon interlayer was developed (deposited by DC plasma of Silane), which serves as a diffusion barrier to iron. The iron is used as catalyst nanoparticles for growth of graphitic materials. This amorphous silicon layer was also used as CNT/resin interface which allowed us a response to the interlaminar shear and a gain on the electrical properties. Chemical vapor deposition technique has been used in a tubular furnace for growth of carbon nanotubes. Tensile strength tests were also carried out on the fiber tow to certification that their mechanical properties were maintained after the depositions process. Composite samples for the several process steps were produced by the infusion/injection methods at low pressures at closed molds. Morphological and structural analysis were performed, through scanning electron microscopy and Raman spectroscopy. In mechanical characterization, DMA and interlaminar shear tests were performed (standard ASTM 2344), and the fractures of the specimens were analyzed by optical microscopy. The gain in the electrical behavior, achieved by the nanotubes and by the amorphous Si layer, was determined by the method of two points DC resistivity measurement. The electrical resistivity of the composites was obtained both in the parallel direction to the carbon fiber cloth and in the perpendicular direction.

El monóxido de carbono (CO) es un gas sin olor ni color pero muy peligroso. Puede causar súbitamente una enfermedad y la muerte. El CO se encuentra en el humo de la combustión, como lo es el expulsado por automóviles y camiones, candelabros, estufas y sistemas de calefacción. Cada año mueren muchas personas como consecuencia de las intoxicaciones por monóxido de carbono, siendo la mayoría de ellas prevenibles y evitables. Gran parte de los casos están relacionados con el mal uso de braseros o el deficiente funcionamiento de artefactos a gas, ubicados en ambientes no adecuados o mal ventilados. Este trabajo de investigación tiene como objetivo determinar qué factores de riesgo influyen en la morbilidad por intoxicación de monóxido de carbono en la población del área de influencia de la Escuela nº 1-665 Padre Juan Pastor del departamento de Guaymallén, Mendoza en el mes de octubre de 2002. Para recolectar datos se realizó una encuesta con preguntas cerradas de múltiple opción a 55 los alumnos de entre 10 a 12 años de dicha institución educativa. Algunas de las variables evaluadas fueron: conductas de riesgo, conocimiento sobre el tema, tipo de vivienda, etc.
Fil: Di Marco, Diego. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Médicas. Escuela de Enfermería..
Fil: Romero, Hernán. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Médicas. Escuela de Enfermería..

Submitted by MARCIA ROVADOSCHI (marciar@unifra.br) on 2018-08-14T19:33:27Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AndreLuisDaRosaSeixas.pdf: 3229232 bytes, checksum: 35b1061853e1cce25d7bad1657766eaa (MD5)
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Carbon Nanotubes (CNT) are obtained by the folding of one or many graphene leaves, in nanometric dimensions resulting in one tube of simple walls (SWNTC) or multiple walls (MWNTC). The electric, magnetic, optic and mechanic properties make the carbon nanotubes more fascinating and attractive to many applications, mainly in the nanotechnology area. In the synthesis process, with the NTCs formed, there are catalyst residues, soot and fullerenes. Thus, this paper had as aim to evaluate the NTC purification process, using oxidation with nitric and chloride acids (concentrated and diluted) with heating by microwave. In each 100mg sample, they were added 6mL of acid, in quartz tubes. After, the samples were irradiated for 0,10,20,40 and 60 minutes, in a 1400W potency (Multiwave 3000®, Paar, Graz, Austria). In the final solutions, nickel and lanthanum were determined by the spectrometry technique of optical emission with inductively coupled plasma (ICPOES). In order to evaluate the carbonacea impurity elimination and the NTCs integrity, it was used the Raman spectroscopy technique, gravimetric thermal analysis, transmission electronic microscopy and scanning electronic microscopy. Better La and Ni extraction were obtained when it was used HNO3, concentrated with 10 minutes irradiation, eliminating the carbonacea impurities without commitment in the NTC structure.
Nanotubos de Carbono (NTC) são obtidos pelo enrolamento de uma ou várias folhas do grafeno, em dimensões nanométricas formando um tubo de paredes simples (SWNTC) ou de parede múltiplas (MWNTC). As propriedades elétricas, magnéticas, ópticas e mecânicas fazem dos nanotubos de carbono materiais fascinantes e atrativos para muitas aplicações, principalmente no campo da nanotecnologia. No processo de síntese, junto aos NTC formados, encontram-se resíduos de catalisador, fuligem e fulerenos. Assim, este trabalho teve por objetivo avaliar procedimento de purificação de NTC, utilizando oxidação com ácido nítrico e clorídrico (concentrados e diluídos) com aquecimento por irradiação com micro-ondas. A cada 100 mg de amostra foram adicionados 6 mL de ácido, em tubos de quartzo. Após, as amostras foram irradiadas por 0, 10, 20, 40 e 60 minutos, numa potência de 1400W (Multiwave 3000®, Anton Paar, Graz, Áustria). Nas soluções finais, níquel e lantânio foram determinados pela técnica de espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP-OES). Para avaliar a eliminação das impurezas carbonáceas e integridade dos NTC utilizou-se as técnicas de espectroscopia Raman, análise térmica gravimétrica, microscopia eletrônica de transmissão e microscopia eletrônica de varredura. Melhores extrações de Ni e La foram obtidas quando se utilizou HNO3 concentrado com 10 minutos de irradiação, eliminando as impurezas carbonáceas sem comprometimento na estrutura do NTC.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2010
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Nanocompósitos poliméricos com nanotubos de carbono tem despertado grande interesse da comunidade científica devido às propriedades elétricas, térmicas e mecânicas destas partículas, que foram recentemente descobertas. A área superficial e relação entre o comprimento e do diâmetro extremamente elevadas dos nanotubos de carbono oferecem a possibilidade de mudanças significativas nas propriedades dos polímeros com a adição de pequenos teores de nanotubos. A dispersão adequada dos nanotubos de carbono na matriz polimérica é um dos principais desafios no desenvolvimento de nanocompósitos poliméricos. Neste trabalho foram obtidos nanocompósitos de nanotubos de carbono em matriz de poli(cloreto de vinila) [PVC] pelo processo de mistura com o polímero em solução de tetraidrofurano com posterior evaporação do solvente. Nanocompósitos com teores entre 0,1 e 1,0 %m de nanotubos de carbono de parede múltipla, não funcionalizados e funcionalizados com grupos carboxila, foram estudados. Nanotubos de carbono foram sintetizados pelo processo de deposição catalítica de vapor (CVD), entretanto devido ao baixo rendimento do processo e a necessidade de um maior volume de material foram utilizados nanotubos comerciais. A dispersão dos nanotubos na matriz de PVC foi analisada por microscopia eletrônica de transmissão (TEM) e ressonância magnéticos nuclear de baixo campo (RMN), indicando que os nanotubos se encontram dispersos na matriz com alguns domínios de aglomeração, independente do teor ou da funcionalização dos nanotubos. As propriedades mecânicas, módulo de elasticidade e resistência à tração máxima dos nanocompósitos permaneceram inalteradas em relação ao PVC puro. Entretanto, a deformação na ruptura foi significativamente reduzida nos nanocompósitos, independente do teor de nanotubos adicionados, sugerindo que os domínios de nanotubos aglomerados influenciam esta propriedade. A temperatura de transição vítrea do PVC nos nanocompósitos independe do teor de nanotubos de carbono, enquanto que a resistividade elétrica volumétrica foi reduzida em até dez ordens de grandeza nos nanocompósitos com teor superior a 0,4 %m de nanotubos de carbono em relação ao polímero puro. Este resultado habilita o uso dos nanocompósitos estudados em aplicações como material semicondutor.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Filosofia e Ciências Humanas, Programa de Pós-Graduação em Sociologia Política, Florianópolis, 2013.
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Esta pesquisa é um estudo de caso do projeto de Redução de Emissões de Desmatamento e Degradação REDD, desenvolvido na região de San Nicolas, no departamento de Antioquia, Colômbia, desde 2004. Buscando compreender as relações, lutas e acomodações que acontecem nas interfaces entre os atores locais e globais que interagem no projeto, a investigação tem como objetivo analisar o processo de tradução que acontece nas interfaces entre os habitantes das florestas e os demais atores relevantes no cenário local da iniciativa florestal. Apoiada nas perspetivas teóricas do ator-rede (Actor Network theory) proposta por Bruno Latour e Michel Callon, do Ator-orientado de Norman Long e da sociologia ambiental de John Hannigan a pesquisa analisa como a instituição governamental Cornare, através da ONG Masbosques, tenta se estabelecer como ator-mundo da rede procurando traduzir os interesses dos diversos atores e se tornar seu porta-voz legítimo. Constatou-se que a interface entre a Cornare/Masbosques e os habitantes das florestas envolve temas e visões de mundo em conflito e muita dissonância, enquanto a interface entre Cornare/Masbosques e os atores-globais ocorre facilmente. A Cornare/Masbosques conseguiu envolver os atores globais (como a OIMT, a EMPA e o Banco Mundial) ao se orientar nos interesses deles, porém, essa virada levou a uma perda do alistamento dos atores locais conseguida até o ano de 2004. Nesse sentido, constatou-se que atualmente não há uma rede do REDD estável em San Nicolas e a que Cornare/Masbosques está distante de se estabelecer como ator-mundo.

Abstract : This research is a case study of the project for Reducing Emissions from Deforestation and Degradation REDD, developed in the region of San Nicolas, in the department of Antioquia, Colombia, since 2004. Trying to understand the relationships, struggles and accommodations that take place at the interfaces between the local and global actors who interact in the project, the research aims at analyzing the translation process that takes place at the interfaces between forest dwellers and other parties involved in the local scene forestry initiative. Supported by the theoretical perspectives of actor-network (Actor Network Theory) proposed by Bruno Latour and Michel Callon, the Actor-oriented of Norman Long and Environmental Sociology of John Hannigan this research analyzes how the government institution Cornare through NGOs Masbosques tries to establish himself as an actor-world network seeking to translate the interests of various actors and become their spokesperson legitimate.It was found that the interface between Cornare/Masbosques and forest dwellers involves themes and worldviews in conflict and a lot of dissonance, while the interface between Cornare/Masbosques and global actors occurs easily. The Cornare/Masbosques could involve global players (such as OIMT, EMPA and the World Bank) to orient themselves in their interests, but this turn led to a loss of enrollment of local actors achieved by the year 2004. Accordingly, it was found that there is currently a network of REDD stable in San Nicolas and that Cornare/Masbosquesis far from establishing himself as an actor-world.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico
O consumo de gases causadores do efeito estufa tem sido alvo de pesquisa, pois a sua liberaÃÃo em excesso tem sido apontada como uma das principais causas do aquecimento global observado nas Ãltimas dÃcadas. O consumo destes gases surge no ambiente acadÃmico como uma alternativa promissora no caminho do equilÃbrio entre emissÃes e captaÃÃo visando a diminuiÃÃo da sua concentraÃÃo na atmosfera. A reaÃÃo de reforma a seco do metano foi estudada variando-se as condiÃÃes reacionais (temperatura e razÃo CH4/CO2) de modo a obter a condiÃÃo reacional mais indicada (na faixa empregada), para favorecer o consumo dos gases metano e diÃxido de carbono com produÃÃo de gÃs de sÃntese (H2/CO), alÃm de verificar as caracterÃsticas do coque depositado na superfÃcie do catalisador. Os catalisadores sintetizados (Ni/SiO2, Co/SiO2 e NiCo/SiO2) foram caracterizados por absorÃÃo atÃmica, fluorescÃncia de raios-X, isotermas de adsorÃÃo de N2, difraÃÃo de raios-X e reduÃÃo em temperatura programada. Posteriormente aos testes catalÃticos as amostras foram submetidas à anÃlise por oxidaÃÃo em temperatura programada, espectroscopia Raman, microscopia de transmissÃo e microscopia de varredura. Os testes catalÃticos realizados em diferentes temperaturas (550, 675 e 800ÂC) e razÃes CH4/CO2 (0,5, 2,25 e 4,0) mostram relativa superioridade da amostra NiCo/SiO2 no desempenho catalÃtico e sugere que nas condiÃÃes mÃximas (maior temperatura e razÃo CH4/CO2) à possÃvel obter consumo de diÃxido de carbono acima de 90% e produÃÃo de gÃs de sÃntese com razÃo H2/CO prÃximo da unidade. A anÃlise por oxidaÃÃo em temperatura programada, assim como a espectroscopia Raman, microscopia eletrÃnica de transmissÃo e de varredura apontaram para a formaÃÃo de nanotubos de carbono de parede mÃltipla (MWNTs) e carbono amorfo.
The consumption of greenhouse gas has been subject of research since its excessive liberation has been identified as a major cause of global warming observed in recent decades. In the academic the consumption of these gases emerges as a promising alternative to achieve the balance between its emissions and itâs consumption in order to minimize its atmospheric concentration. The reaction of the dry reforming of methane was studied by varying the reaction conditions (temperature and CH4/CO2 ratio) to obtain the most suitable reaction conditions (in the range employed), to promote the consumption of methane and carbon dioxide with production of synthesis gas (H2/CO) and to verify the characteristics of the deposited coke on the catalyst surface. The catalysts synthesized (Ni/SiO2, and Co/SiO2 NiCo/SiO2) were characterized by atomic absorption, fluorescence X-Ray, N2 adsorption isotherms, X-Ray diffraction and temperature programmed reduction. After the catalytic tests the samples were analyzed by temperature programmed oxidation, raman spectroscopy, transmission electron microscopy and scanning electron microscopy. The catalytic tests were conducted at different temperatures (550, 675 and 800ÂC) and reasons CH4/CO2 (0.5, 4.0 and 2.25) demonstrates the superiority of the performance sample NiCo/SiO2 catalyst and suggests that in specifics conditions (higher temperature and ratio CH4/CO2) it is possible to use carbon dioxide above 90% and production of synthesis gas with H2/CO ratio close to unity. Analysis by temperature programmed oxidation, as well as Raman spectroscopy, transmission electron microscopy and scanning electron microscopy indicated the formation of carbon nanotubes multi-wall (MWNTs) and amorphous carbon.

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-06-19T18:00:09Z No. of bitstreams: 1 AnaLuisaSilva.pdf: 1121605 bytes, checksum: f3ccd719e794281c4b5521801b7fe637 (MD5)
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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
The catechin compound is a phenolic that has a great oxidant action,it is found in a different kinds of food such as wine, juice and tea, its application to inhibit ultraviolet radiation, reduces the level of cholesterol, among others. Currently, techniques are used for determining catechin as a gas chromatography, high performance liquid chromatography, although the electrochemical detection method is a promising yet, because it is less cumbersome and can distinguish between the oxidized and the reduced form of catechin. A growing number of studies has shown the necessity for a hurry procedure to availible the content of catechin and electrochemical techniques have been successfully employed. The research activities carried out in this study were the characterization and optimization of the parameters used for the determination of catechin in a printed carbon electrode modified with functionalized carbon nanotube by means of cyclic voltammetry technique and application in the quantification of this analyte in a sample of black tea. The best results were obtained at a concentration of 1x10-3 mol L-1 through catechin phosphate buffer 0.1 mol L-1 pH 7.0 using a potential sweep rate of 0.05 V s-1. From these conditions an analytical curve was obtained by linear response over the concentration range of catechin between 2.0 × 107 to 1.68 × 10-5 mol L-1, as limits of detection and quantification of 9.2 x10-8 and 3.0x10-7 mol L-1, respectively. The oxidation of catechin showed a peak located around 0.15 V vs. Ag / AgCl potential being near the peak shown in the literature.
A Catequina é um composto fenólico que têm grande ação oxidante, encontrados em diversos tipos de alimentos, sua aplicação inibi a radiação ultravioleta, reduz o nível do colesterol, dentre outros. Atualmente, técnicas analíticas são empregadas para a determinação de catequina, como a cromatografia gasosa e cromatografia liquida de alta eficiência, contudo a detecção eletroquímica é um método promissor, por exigir menos trabalho no preparo de amostra e um menor consumo de reagentes, uma vez que é possível identificar a espécie de interesse de maneira seletiva através de sua oxidação ou redução. Um número crescente de estudos vem mostrando a necessidade de um procedimento rápido para a avaliação do teor de catequina e técnicas eletroquímicas foram empregadas com sucesso. As atividades de pesquisa desenvolvidas neste trabalho foram de caracterização e otimização dos parâmetros utilizados para a determinação da catequina em eletrodo de carbono impresso modificado com nanotubo de carbono funcionalizado por meio da técnica de voltametria cíclica e aplicação na quantificação deste analito em amostra de chá preto. Os melhores resultados foram obtidos a uma concentração de 1x10-3 mol L-1 de catequina em meio de tampão fosfato 0,1 mol L-1 pH 7,0 a uma velocidade de varredura de potencial de 0,05 V s-1. A partir destas condições foi obtida uma curva analítica com comportamento linear no intervalo de concentração de catequina entre 2,0x10-7 a 1,68x10-5 mol L-1, com limites de detecção e de quantificação de 9,2x10-8 e 3,0x10-7 mol L-1, respectivamente. A oxidação da catequina apresentou um pico localizado em torno de 0,15V vs Ag/AgCl, estando próximo dos potenciais de pico mostrado na literatura.

O conjugado carbono-carbono tridimensional, devido a sua alta performance em relação às propriedades termomecânicas, e sua seleta aplicação é considerado nos dias de hoje como um material estratégico, e portanto de difícil acesso a informações quanto a sua tecnologia de obtenção e caracterização, que é de grande interesse para o setor aeroespacial. O principal objetivo conhecimentos da tecnologia caracterização mecânica do deste trabalho do processo conjugado foi adquirir de obtenção e carbono-carbono tridimensional, como sendo o primeiro passo para a independência tecnológica neste campo. O desenvolvimento do processo carbono-carbono tridimensional foi efetuado em três etapas distintas. A primeira etapa é constituída pela preparação da pré-forma, onde cabos de fibras de carbono são impregnadas com resina fenólica e arranjadas manualmente na formação de um estrutura tridirecionalortogonal (X,Y,Z). Na segunda etapa, a pré-forma é densificada através de impregnação líquida a baixa pressão em autoclave, de lOOOoC. seguida de carbonização em forno até a temperatura É nesta fase que ocorre a obtenção do carbonocarbono. Na terceira etapa, é feita outra impregnação seguida de carbonização, denominada densificação do CRFC.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Departamento de Engenharia Florestal, Programa de pós-graduação em Ciências Florestais, 2010.
Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2011-05-07T02:35:26Z No. of bitstreams: 1 2010_LucineiadaSilvaSousa.pdf: 4834443 bytes, checksum: 8d2b7b22245fdc6e553efcb2a8ee59d9 (MD5)
Approved for entry into archive by Jaqueline Ferreira de Souza(jaquefs.braz@gmail.com) on 2011-05-07T02:36:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_LucineiadaSilvaSousa.pdf: 4834443 bytes, checksum: 8d2b7b22245fdc6e553efcb2a8ee59d9 (MD5)
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A atividade agropecuária, seguida em menor extensão pelo extrativismo e mineração, são as principais atividades responsáveis pelas alterações ambientais na região do Cerrado. A revegetação surge como uma das estratégias de conservação que visa mudar o quadro preocupante das áreas mineradas do Cerrado. O objetivo desta pesquisa foi de estimar o estoque de carbono orgânico em uma jazida de cascalho revegetada do Distrito Federal e seu potencial para a geração de créditos de carbono. A área de estudo está localizada na rodovia DF-130, km 8,5, região administrativa do Paranoá (DF). O experimento consistiu em doze módulos com plantio de seis espécies arbóreas em cada um, com tratamento de substrato sub-solado e coberto com uma leguminosa rasteira o Styloshantes sp. As seis espécies arbóreas são: abiu (Pouteria ramiflora), barú (Diperyx alata Vog), gonçalo-alves (Astronium fraxinifolium Schott ex Spreng), gueroba (Syagrus oleraceae), ingá (Inga marginata) e jatobá (Hymenaea courbaril var. stilbocarpa (Hayne) Lee & Lang). O estoque de carbono orgânico das espécies arbóreas foi estimado por equações alométricas. O carbono no solo foi medido pelo método Walkley & Black. Nas herbáceas, tanto no compartimento aéreo como na raiz, o carbono orgânico foi medido pelo método de oxidação a quente conforme Manual do Ministério da Agricultura. A área da cascalheira degradada pela extração de cascalho esta sendo recuperada. A concentração de carbono na camada herbácea (parte aérea e raiz) da jazida revegetada após cinco anos de desenvolvimento é maior do que a quantidade existente no compartimento parte aérea das pastagens naturais do Cerrado. O total de carbono fixado pela revegetação na parte aérea das arbóreas, solo, parte aérea e raízes de herbáceas foi de 282,6 t CO2 ha-1, significando para o mercado de créditos o valor monetário de US$ 5.652,00. O custo do projeto de revegetação ficou em torno de US$ 3.900,00. Pode-se abater o custo de revegetaçao com créditos de C e se obterem 31% de lucro, possibilitando que este seja um trabalho de grande importância aos projetos do MDL. _________________________________________________________________________________ RÉSUMÉ
L'activité agricole, suivie dans une moindre mesure de l'extraction et l'exploitation minière, sont les principales activités responsables des éventuelles modifications de l'environnement dans le cerrado. La revegetation émerge comme l'une des stratégies de conservation visant à changer la situation préoccupante des zones minées du Cerrado. L'objectif de cette étude était d'estimer le stock de carbone organique dans un réservoir de gravier remise en végétation du District fédéral et de son potentiel pour générer des crédits carbone. La zone d'étude est située sur la route DF-130, km 8,5, région administrative de Paranoá (DF), comprend un réservoir de gravier.L'expérience consistait à douze modules avec la plantation de six espèces d'arbres dans chaque traitement du substrat avec sous-solage et recouvert d'une légumineuse rampante le Styloshantes sp.Les six espèces d'arbres sont les suivants: abiu (Pouteria ramiflora), barú (Diperyx alata Vog), gonçalo-alves (Astronium fraxinifolium Schott ex Spreng), gueroba (Syagrus oleraceae), ingá (Inga marginata) e jatobá (Hymenaea courbaril var.stilbocarpa (Hayne) Lee & Lang). Le stock de carbone organique des espèces d'arbres ont été estimés par des équations allométriques. Le carbone dans les sols a été mesurée par la méthode Walkley & Black. Dans les herbes, à la fois dans le compartiment aérien comme dans la racine, le carbone organique a été mesurée par la méthode d'oxydation chaud conformément à le Manuel du Ministère de l'Agriculture. La zone de la mine dégradés par l'extraction de gravier est en tran de récupéré. La concentration de carbone dans la couche d'herbacées (partie aérienne et les racines) du réservoir remis en végétation après cinq ans de développement est supérieur au montant existants dans le compartiment des la partie aérienne de las pâturages naturels dans le Cerrado. La quantité totale de carbone séquestrée par le reboisement dans les pousses d'arbres, le sol, les partie aérienne et les racines d'herbe était 282,61 tonnes de CO2 ha-1 année-1, signifie pour le marché du crédit à la valeur monétaire de US$ 5.652,00.Le coût du projet de recuperation du couvert végétal était d'environ US$ 3.900,00. Le coût de la revégétation peut être déduit avec des crédits de C et se obtenir 31% des bénéfices, ce qui lui permettant d'être un travail de grande importance pour les projets MDL.

Mestrado em Engenharia do Ambiente
O presente projecto, pretende expor o desenvolvimento de um analisador para medição de carbono orgânico e carbono negro em partículas atmosféricas, no Departamento de Ambiente e Ordenamento da Universidade de Aveiro. São apresentadas as alterações aplicadas ao analisador em uso no departamento, com vista à automatização de todo o processo de análise. As alterações foram, principalmente: aplicação de um tubo de quartzo de 19 mm de diâmetro, alterando-se o de cerca de 25 mm aplicado no actual analisador; alteração do sistema óptico, por um laser pulsado de 635 nm e com filtro digital informático executado em software Labview; automatização do sistema de colocação dos filtros de amostragem; alteração da localização do sistema óptico relativamente ao forno do analisador e alteração dos sistemas PIDs, executados neste projecto em software Labview. A intensidade do laser aplicado (5mW) é reduzida para aplicação na análise de amostras de aerossóis carbonosos pelo método termo-óptico, devido á baixa capacidade de penetração do raio de luz, em filtros com cargas elevadas de aerossol, sendo também sensível a fontes de luz interferentes, nomeadamente, a luz derivada das resistências eléctricas, estas aplicadas como sistema de aquecimento para execução dos protocolos de temperatura requeridos por este método.
The Project aims to explain a thermo-optical analyzer development, to analyze concentrations of organic and black carbon fraction, in carbonaceous aerosol, for Aveiro University Environment Department. Are present the alterations that take place in the thermo-optical analyzer that is actually in use, in order to create a unique control platform of all process. The main alterations were: application of a 19mm o.d. quartz tube, by changing the about 25 mm o.d. tube applied in the current analyzer; substitution of the optic system for a pulsed laser beam and a IIR filter, elaborated in Labview software; a automation process to place the filters with aerosol samplers; change the location of the optical system in relation to the oven and modification of the PIDs (temperature regulators) implemented en the Labview software. The intensity of the laser beam applied in this project (5mW) turns difficult the distinction of OC and EC aerosol fractions in samplers with high loads of particulate mater; is also sensitive to sources of interfering light, in particular, the derived from the electrical resistance that is applied to heating the quartz tube, in the temperature programs required for this method.

SALES, B. M. C.; VALENTINI, A. Consumo de Dioxido de Carbono na Reforma do Metano com Síntese de Nanotubos de Carbono. 2012. 75 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012.
Submitted by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2014-10-17T17:51:05Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_bmcsales.pdf: 5925182 bytes, checksum: b5aea998b726fe61a73b26cf1aadc558 (MD5)
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Made available in DSpace on 2014-10-30T19:07:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_bmcsales.pdf: 5925182 bytes, checksum: b5aea998b726fe61a73b26cf1aadc558 (MD5) Previous issue date: 2012
The consumption of greenhouse gas has been subject of research since its excessive liberation has been identified as a major cause of global warming observed in recent decades. In the academic the consumption of these gases emerges as a promising alternative to achieve the balance between its emissions and it’s consumption in order to minimize its atmospheric concentration. The reaction of the dry reforming of methane was studied by varying the reaction conditions (temperature and CH4/CO2 ratio) to obtain the most suitable reaction conditions (in the range employed), to promote the consumption of methane and carbon dioxide with production of synthesis gas (H2/CO) and to verify the characteristics of the deposited coke on the catalyst surface. The catalysts synthesized (Ni/SiO2, and Co/SiO2 NiCo/SiO2) were characterized by atomic absorption, fluorescence X-Ray, N2 adsorption isotherms, X-Ray diffraction and temperature programmed reduction. After the catalytic tests the samples were analyzed by temperature programmed oxidation, raman spectroscopy, transmission electron microscopy and scanning electron microscopy. The catalytic tests were conducted at different temperatures (550, 675 and 800°C) and reasons CH4/CO2 (0.5, 4.0 and 2.25) demonstrates the superiority of the performance sample NiCo/SiO2 catalyst and suggests that in specifics conditions (higher temperature and ratio CH4/CO2) it is possible to use carbon dioxide above 90% and production of synthesis gas with H2/CO ratio close to unity. Analysis by temperature programmed oxidation, as well as Raman spectroscopy, transmission electron microscopy and scanning electron microscopy indicated the formation of carbon nanotubes multi-wall (MWNTs) and amorphous carbon.
O consumo de gases causadores do efeito estufa tem sido alvo de pesquisa, pois a sua liberação em excesso tem sido apontada como uma das principais causas do aquecimento global observado nas últimas décadas. O consumo destes gases surge no ambiente acadêmico como uma alternativa promissora no caminho do equilíbrio entre emissões e captação visando a diminuição da sua concentração na atmosfera. A reação de reforma a seco do metano foi estudada variando-se as condições reacionais (temperatura e razão CH4/CO2) de modo a obter a condição reacional mais indicada (na faixa empregada), para favorecer o consumo dos gases metano e dióxido de carbono com produção de gás de síntese (H2/CO), além de verificar as características do coque depositado na superfície do catalisador. Os catalisadores sintetizados (Ni/SiO2, Co/SiO2 e NiCo/SiO2) foram caracterizados por absorção atômica, fluorescência de raios-X, isotermas de adsorção de N2, difração de raios-X e redução em temperatura programada. Posteriormente aos testes catalíticos as amostras foram submetidas à análise por oxidação em temperatura programada, espectroscopia Raman, microscopia de transmissão e microscopia de varredura. Os testes catalíticos realizados em diferentes temperaturas (550, 675 e 800°C) e razões CH4/CO2 (0,5, 2,25 e 4,0) mostram relativa superioridade da amostra NiCo/SiO2 no desempenho catalítico e sugere que nas condições máximas (maior temperatura e razão CH4/CO2) é possível obter consumo de dióxido de carbono acima de 90% e produção de gás de síntese com razão H2/CO próximo da unidade. A análise por oxidação em temperatura programada, assim como a espectroscopia Raman, microscopia eletrônica de transmissão e de varredura apontaram para a formação de nanotubos de carbono de parede múltipla (MWNTs) e carbono amorfo.

L’aumento dell’utilizzo della fibra di carbonio in vari settori industriali, grazie alle sue caratteristiche migliori rispetto ai materiali convenzionali, ha provocato un conseguente aumento del numero di scarti prodotti. Il riciclo di materiali compositi è diventato un tema molto importante ma è anche difficile a causa della loro complessa composizione (fibre, matrice e riempitivi), della reticolazione nelle resine termoindurenti e della combinazione di altri materiali. Al giorno d’oggi, la maggior parte degli scarti di fibra di carbonio sono mandati in discarica. Questa è una soluzione insoddisfacente dal punto di vista dell’impatto ambientale, legislativo, della gestione delle risorse e dell’eventuale opportunità economica legata al riciclo degli scarti. Trai i vari metodi di recupero disponibili, si è scelto di utilizzare la pirolisi ed una susseguente fase di post-ossidazione per rimuovere la matrice. Si è svolta una ottimizzazione dei tempi di residenza e delle temperature di questi due processi per ottenere fibre con le migliori superfici e caratteristiche meccaniche finali. Questo lavoro è stato realizzato presso la Lamborghini Automobili.

Orientador: Ines Joekes
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica
Made available in DSpace on 2018-07-25T03:48:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sueoka_Wilson_M.pdf: 3285511 bytes, checksum: b7c7caac0b3e2826ccb26356d9c225af (MD5) Previous issue date: 1999
Mestrado

Mestrado em Engenharia de Materiais
No trabalho efectuado estudou-se a densificação de compósitos de mulite reforçada com carboneto de silício. A tenacidade à fractura dos corpos de mulite pode ser aumentada através da introdução de inclusões densas, contudo estas afectam de forma significativa a densificação da matriz que as rodeia. Dadas as dificuldades encontradas na obtenção de corpos densos de mulite pura e, em particular, da mulite com inclusões densas, através da sinterização sem pressão, recorreu-se à prensagem a quente. A densificação do material monolítico foi estudada para diversas condições de prensagem a quente (1500°C - 1600°C; 15MPa - 25MPa), tendo-se avaliado a influência da temperatura e da pressão. Observou-se que se obtêm corpos de mulite pura (SA-193CR), com densidades próximas da teórica para temperaturas iguais ou superiores a 1550°C, suspeitando-se da presença de vestígios de fase líquida. Tentou-se ainda identificar quais os mecanismos responsáveis pela densificação da mulite durante a prensagem a quente. Os resultados sugerem que o mecanismo de densificação se altera com o aumento da temperatura de 1500°C para 1550°C. Para a temperatura de 1500°C obteve-se, para o expoente da tensão (n), o valor de 1, sugerindo que o mecanismo densificação predominante, a esta temperatura, é a fluência de Coble, a fluência de Nabarro-Herring ou o escorregamento na fronteira de grão. Aumentando a temperatura de 1500°C para 1550°C o valor do expoente da tensão passou de 1 para 3, sugerindo que a a 1550°C o mecanismo que controla a densificação da mulite é o fluxo plástico, a menos que este incremento de n se deva a alterações microestruturais súbitas. Estudou-se a influência das inclusões densas no empacotamento dos compactos em verde. Observou-se que as fibrilas de SiC dificultam o empacotamento originado um compacto com uma menor densidade em verde e poros de tamanho mais elevado do que o material monolítico. No caso dos compósitos de mulite reforçada com partículas ou com plaquetas constatou-se que as densidades dos compósitos em verde são superiores à exibida pela mulite; contudo a densidade da matriz destes compósitos é inferior à apresentada pelo material monolítico. Nos compósitos de mulite reforçada com 22.5% em volume de carboneto de silício estudou-se a influência da temperatura e da pressão no seu comportamento durante a densificação. O efeito da morfologia (partículas, plaquetas e fibrilas) e da quantidade (15%, 22.5% e 30% em volume) e da 2- fase na densificação dos compósitos, foi também um dos pontos abordados no trabalho efectuado. A adição de 15% em volume de partículas ou de fibrilas de SiC não altera de uma forma significativa o comportamento do compacto durante a densificação. Nos compósitos de mulite reforçada com 22.5% em volume de 2a fase, quer a adição de fibrilas quer a adição de partículas de SiC inibe a densificação do compacto. Este efeito é mais acentuado para as menores pressões e temperaturas de prensagem a quente. Para as temperaturas de 1500°C e 1550°C as partículas inibem mais a densificação do compósito do que as fibrilas. Pelo contrário, à temperatura de 1600°C as fibrilas apresentam um efeito inibidor mais acentuado do que as partículas. A adição de 22.5% em volume de plaquetas de SiC não inibe a densificação do compacto. Presume-se que os comportamentos observados têm origem nas impurezas existentes na superfície das inclusões, no empacotamento em verde, na fase líquida proveniente da mulite e num efeito da distância média entre as inclusões. Nos compósitos com 30% em volume de 2ª fase todas as morfologias ensaiadas inibem a densificação do compacto, sendo o maior efeito inibidor provocado pelas fibrilas e o menor pelas plaquetas. Determinou-se a microdureza de Vickers e a tenacidade à fractura da mulite e dos compósitos de mulite reforçada com SiC de modo a tentar avaliar o grau de tencificação conseguido e a influência da quantidade e da morfologia da fase de reforço nestas propriedades mecânicas. A microdureza de Vickers é pouco afectada pela presença da fase de reforço mais dura, independentemente da sua morfologia e da sua quantidade. Os resultados obtidos são muito inferiores aos que seriam previstos pela regra das misturas, pensando-se que este comportamento resulta da localização, junto à interface matriz/inclusões, da porosidade residual das amostras. A adição de inclusões densas de carboneto de silício à mulite promoveu um aumento da tenacidade à fractura, relativamente ao valor apresentado pelo material monolítico. A morfologia que parece ser mais eficaz é a exibida pelas plaquetas, apresentando o compósito de mulite reforçada com 30% em volume de plaquetas um incremento de 54%, relativamente ao material monolítico. A morfologia menos efectiva são as fibrilas. Para todas as morfologias de fase de reforço ensaiadas o aumento do conteúdo promove um incremento da tenacidade à fractura do compósito.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
This PhD thesis describes our results on the application of indium(I) bromide in carbon-carbon bond forming reactions. Indium enolates, generated in situ from the reaction between indium(I) bromide and α,α-dichloroketones, react with carbonyl compounds and electron-deficient alkenes. Reactions of indium enolate with α,α-dichloroketones, in presence of extra InBr, leads to the formation of 1,4-diketones. The coupling with aldehydes leads alternatively, according as the stoichiometry, to the diastereoselective synthesis of (syn+anti)-2-chloro-3-hydroxy-propan-1-ones (which can be converted to the respective trans-epoxyketones), (E)-α,β-unsaturated ketones and cyclopropanes, upon a sequenced reaction mechanism. We also have developed a methodology for the preparation of cyclopropanes through the reaction of the indium enolate and other organoindium(III) compounds, derived from the reactions between InBr and α,α-dihalo carbonyl compounds and halo-acetonitriles, with electron-deficient alkenes.
Este trabalho descreve os resultados dos estudos realizados sobre aplicações de brometo de índio(I) em reações para formação de ligações carbono-carbono. A reação entre brometo de índio(I) e α,α-diclorocetonas produz, in situ, enolatos de índio que reagem com compostos carbonílicos e alcenos deficientes em elétrons. As reações do enolato de índio com outras moléculas de α,α-diclorocetonas, na presença de InBr em excesso, leva à formação de 1,4-dicetonas. O acoplamento com aldeídos leva alternativamente, conforme a estequiometria, à formação diastereosseletiva de (syn+anti)-α-cloro-β-hidróxi-cetonas (que podem ser convertidas às respectivas trans-epóxi-cetonas), cetonas (E)-α,β-insaturadas e ciclopropanos, segundo um mecanismo de reações sequenciais. Ainda foi desenvolvida uma metodologia para preparação de ciclopropanos através da reação do enolato de índio e de outros compostos organoíndio(III), derivados da reação entre InBr e vários compostos carbonílicos α,α-di-halogenados e halogeno-acetonitrilas, com alcenos deficientes em elétrons.

Orientador: Francisco das Chagas Marques
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin
Made available in DSpace on 2018-08-05T00:47:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ChampiFarfan_AnaMelva_D.pdf: 65229004 bytes, checksum: 98d3b8d6ecf9c395993d20730f0013f7 (MD5) Previous issue date: 2004
Resumo: Nesta tese estudamos a influência da incorporação de nitrogênio nas propriedades termomecânicas e estruturais em matrizes de carbono amorfo hidrogenado (a-C:H) e não hidrogenado (a-C). Duas técnicas de deposição foram utilizadas para o crescimento dos filmes. Os filmes hidrogenados foram preparados utilizando um sistema de glow discharge e as não hidrogenadas foram preparadas por IBAD. Um estudo preliminar foi feito em função do bias e a pressão do metano CH4, com o objetivo de escolher duas condições para a incorporação de nitrogênio. Deste primeiro estudo foi observado um aumento do coeficiente de dilatação térnica dos filmes de a-C:H com o aumento das ligações sp2. A partir desta série, uma segunda série de amostras com matriz tipo diamond-like e graphite-like de a-C:H foram estudadas, nas quais observamos que independente da matriz, a incorporação de nitrogênio produz um aumento no coeficiente de dilatação térnica (CTE) de até 9x10-6 C-1 para cerca de 6% de nitrogênio, próximo do valor do CTE do grafite (8x10-6C-1). A influência do nitrogênio no carbono amorfo aumenta a geração das hibridizações sp e sp2, o qual facilita a fornação de clusters grafíticos dentro dos filmes de a-C:H:Nx. O empilhamento dos clusters e a influência destes no CTE dos filmes são amplamente discutidos, para o qual técnicas espectroscópicas como Raman, infravermelho e perda de energia dos elétrons (EELS) são estudadas nesta tese. Por outro lado, para ter uma visão mais clara da influência do N, amostras com matrizes não hidrogenadas de a-C foram preparadas pela técnica de IBAD. Com nesta técnica temos filmes de a-C:Nx com altas concentrações de nitrogênio (até ~30%). Foi observado que mesmo com altas concentrações de N, o CTE dos filmes de a-C:Nx não consegue atingir valores acima de 5xl0-6 C-1. Este fato, faz pensar que o hidrogênio cumpre um papel muito importante no ernpilhamento dos clusters grafíticos. A partir das medidas feitas pela técnica de TIB (o qual foi desenvolvido em nosso laboratório e utilizado para medir o stress, CTE e módulo biaxial dos filmes) e a Nanoindentação obtivemos separadamente o módulo de Young (E) e a razão de Poisson (v), nas três séries de amostras estudadas. Os resultados são discutidos como uma função dos tipos de hibridizações dos filmes de a-C:H, a-C:H:Nx e a-C:Nx
Abstract: In this work, we studied thenno mechanical and structural properties of hydrogenated amorphous carbon (a-C: H), hydrogenated carbon nitride (a-C:H:Nx) and carbon nitride (a-C:Nx) thin films. Two techniques were used to prepare the samples: glow discharge for depositing hydrogenated amorphous carbon (a-C:H) and carbon nitride (a-C:H:Nx) and ion beam assisting deposition (IBAD) for unhydrogenated amorphous carbon nitride (a-C:Nx) films. The curvature of the film/substrate composites was measured using the thermally induced bending (TIB) technique in order to determine the stress of the films. By varying the temperature and using films deposited in several different substrates one was able to obtain the coefficient of thermal expansion (CTE) and the biaxial modulus (E/(l-v)) of the films. Complementarily to this technique, we perfonned nanohardness measurements, which also allows to obtaining the elastic constant (E/(1-v2)) as well. Using both techniques, TIB and nanohardness, we determined, for the first time, separately the Young's modulus (E) and the Poisson's ratio (v) of a-C:H, a-C:H:Nx and a-C:Nx. These thermomechanical properties were investigated as a function of sp2-bond, or graphite's cluster, concentrations, using the following techniques: EELS, infrared spectroscopy, visible and ultraviolet Raman spectroscopy. The influence of the incorporation of nitrogen in the hydrogenated and unhydrogenated matrixes is discussed. We observed that the CTE of a-C:H depends strongly on the concentration of Sp2 sites approaching the value for graphite as the concentration tends to 100 %. The nitrogen incorporation increases the cluster formation in matrixes, inducing a substantial increase of the CTE of the fi1ms. On the other hand, in the matrix free of hydrogen it was observed that the CTE is not strongly influenced by the nitrogen concentration. These observations indicate that hydrogen plays an important role on the value of the CTE in amorphous carbon nitrogen films
Doutorado
Física da Matéria Condensada
Doutor em Ciências

Made available in DSpace on 2018-06-27T18:56:11Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Rafaella Oliveira do Nascimento.pdf: 1995012 bytes, checksum: 3fb443767dbf53fce0e6188eab8d60dd (MD5) Rafaella Oliveira do Nascimento.pdf.jpg: 3282 bytes, checksum: 3ade4a91127be5a1fdf6da9bcb25ddd8 (MD5) Previous issue date: 2008-08-01
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
This work shows new synthetic methodologies to functionalizated single wall carbon nanotubes (SWNT). Organometallic, and hydrides reagents were used to generate an anionic surface in the carbon nanotubes; as a result the formation of nucleophilic s systems. Further down, treatment with elemental selenium or sulphur was used to generate new hybrids nanostructures. Coaxial nanowires were prepared using the selenium nanostructures as cover with carbon nanotubes as core on it. New functionalizated compounds based of sulphur were successfully prepared; Worthwhile, novelty structures based of thiol-carbon interactions were detected. The results showed that the methodology employed produced an efficient synthetic path to have functionalizated selenium and sulphur carbon nanotubes. Raman Resonant spectroscopy shows a transfer charge among the carbon, and chalcogenides atoms. Nonetheless this phenomenon is more selective, and intense in functionalizated semiconductor selenium carbon nanotubes. Those results probed that selenium functionalizated products have potential applications in the photonic field. Nonetheless thiol carbon nanotubes functionalizated products could be used as absorbent agent drugs of gold, and silver nanoparticles or in conjugation with, due to the presence of disulphate bonds.
Este trabalho apresenta um novo método de funcionalização de nanotubos de carbono de parede simples (SWNT). Através do uso de agentes organometálicos e hidretos, foi realizada a formação de um ânion na superfície dos nanotubos, gerando espécies nucleofílicas destes compostos. Posteriormente, as amostras foram tratadas selênio e enxofre elementar, gerando uma nova série de nanoestruturas híbridas funcionalizadas com estes compostos. Para as estruturas envolvendo selênio, foi realizada a preparação de inéditos nanocabos coaxiais contendo nanotubos de carbono internos e nanofios de selênio externamente recobrindo estas estruturas. Para as funcionalizações envolvendo enxofre, foi realizada a preparação de novas estruturas inéditas na literatura contendo grupamentos tióis ligados diretamente nos nanotubos de carbono. Os resultados mostraram que a metodologia é eficiente para a funcionalização de nanotubos de carbono com calcogênios, Se e S. As análises por espectroscopia Raman ressonante apontam que as funcionalizações nos nanotubos geram transferência de carga entre os átomos de carbono e os calcogênios, sendo que nas funcionalizações com Se, esse fenômeno é mais seletivo para nanotubos semicontudores. Esses resultados comprovam que as nanoestruturas obtidas, principalmente as de selênio podem ser aplicadas no campo da fotônica. Os nanotubos obtidos com tiol podem, no futuro, ser usados na adsorção de nanopartículas de ouro ou de moléculas de fármacos através de ligações dissulfeto.

A tribologia une os campos de mecânica, física, química e materiais aos conhecimentos de lubrificação, atrito e desgaste para predizer o comportamento de sistemas físicos. A influência do comportamento tribológico entre os materiais abrange quatro partes estruturais, sendo elas, a interação entre o par tribológico (sistema tribológico) em estudo, as condições ambientais, a lubrificação e as condições de operação. Em 1969, os compósitos de carbono reforçados com fibra de carbono (CRFC) foram introduzidos na área de propulsão e rapidamente passaram a ser aplicados em sistemas de freios de aeronaves, em substituição a sistemas convencionais metálicos, graças as suas excelentes propriedades tribológicas, coeficiente de fricção (COF) estável e baixas taxas de desgaste (?), especialmente a altas temperaturas, acima de 400C, aliadas à baixa massa específica, ~1,80 g.cm-3. Cada empresa desenvolve seu próprio sistema de produção do compósito CRFC e as informações são exclusivas de cada fabricante e pouco divulgadas na literatura, contudo, sabe-se que tanto o desgaste quanto o coeficiente de fricção dos compósitos CRFC estão diretamente relacionados a seus precursores e às condições de processamento. Neste trabalho foram realizadas caracterizações tribológicas de três compósitos CRFC comerciais e de três grafites comerciais policristalinos, utilizando um tribômetro do tipo pino sobre disco. Microscopia óptica (MO) é utilizada para identificação da morfologia, classificação do carbono sintético utilizados nas matrizes e determinação do domínio óptico dos grafites. Difração de raios X e espectroscopia Raman são utilizadas para determinar o índice de grafitização. O comportamento da região de contato entre o pares de pino e disco (área de desgaste) foi realizado por meio de microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os pares montados com compósitos de matriz pirolítica de textura rugosa laminar, com médio grau de grafitização (~40%) apresentam faixa de COF médio entre 0,15 e 0,25, enquanto os pares montados com pares mistos (matriz pirolítica e matriz vítrea) ou com par de matrizes vítrea apresentam COF médio na faixa de 0,10 a 0,15. O desgaste mostrou-se inversamente proporcional ao COF, que pode chegar a uma taxa 16 vezes superior para o par tribológico de compósito vítreo quando comparado a um compósito pirolítico. Este comportamento está ligado ao desgaste abrasivo e à baixa plasticidade do compósito vítreo. Os valores do coeficiente de fricção dos grafites são diretamente proporcionais à dominância do plano basal, perpendicular ao movimento de contato na interface pino e disco, devido aos danos causados aos planos basais.

Doutoramento em Engenharia Florestal e dos Recursos Naturais - Instituto Superior de Agronomia
Forests play an important role in climate change mitigation as they sequester and store carbon dioxide (CO2) from the atmosphere. The aim of this thesis was to investigate forest carbon balance in its main compartments: tress, understory and soils. We present methods to estimate carbon stock in biomass of stone pine stands in south Portugal. Allometric models, as well as conversion and expansion factors were presented allowing the quantification of stand carbon stocks irrespective of the inventory base information available for the site. The undercanopy vegetation of a cork oak montado represented 20% of the total carbon assimilated by the ecosystem during summer/autumn 2011. It was proven that the vegetation mosaic that naturally colonized the understory have contrasting strategies to efficiently use the limited environmental resources available like water and light. Soil CO2 efflux, resulted from plants and microorganisms respiration, is similar between forests, shrublands and grasslands. Soil moisture, more than temperature, is determinant in this process. We present several empirical models, validated and calibrated using the Bayesian statistics, which allows estimating monthly soil respiration in grasslands for the Mediterranean region.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:35:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 6352723 bytes, checksum: a4c7f969c677c4ff29babce9dae7052c (MD5) Previous issue date: 2009-07-13
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
In this study, films of carbon nanotubes (CNT) on substrates of stainless steel, aluminum, silicon and Nafion® were prepared using the technique of Electrophoretic Deposition (EPD). The films produced were characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM). In all deposition experiments, the higher the applied potential, the higher was the deposition rate. Concomitantly to the EPD occurred electrolysis of the solvent, generating a significant electric current through the cell and gas bubbles on the surfaces of the electrodes. The depositions was only possible with potential higher than 20V. In experiments using only pure solvent and working electrode with carbon nanotubes deposited, the measured values of the density of electric current was always higher than the values measured using the electrode without CNT deposited, showing that the addition of CNT on the surface substantially increases the effective reactivity of such electrodes. The images of SEM showed that EPD in suspensions of functionalized CNT in water, on stainless steel and Nafion®, produced uniform, homogeneous and compact CNT films and that the carbon nanotubes deposited are long, up to about 5 μm in length. During the electrophoretic deposition on stainless steel, in suspensions prepared with material the "as grown" in acetone, the measured electric current grows with increasing concentration of iodine additioned in the suspension. When the concentration of iodine was less than or equal to 0,5 mg/ml the deposit was not homogeneous. In EPD in suspensions of non-functionalized CNT dispersed in DMF steel, aluminum and silicon were used as substrates. In this type of suspension, the absolute values of the initial electric current and the electric current of saturation were higher than the values observed in tests in acetone. One explanation for this would be the difference in the amount of water dissolved in the two solvents. The characterization by SEM showed that, in this type of suspension in DMF, carbon nanotubes films produced are also uniform and homogeneous, but less compact than the films produced with the functionalized nanotubes. The non-functionalized CNT are much longer that the functionalized, reaching about 60 μm in length, which can hinder compaction of the film. Probably, these carbon nanotubes are longer because they have not suffered chemical attacks used in the purification and functionalization processes.
Neste trabalho, foram preparados filmes de Nanotubos de Carbono (CNT Carbon Nanotubes) sobre substratos de aço inox, alumínio, Nafion® e silício utilizando a técnica de Deposição Eletroforética (EPD Electrophoretic Deposition). Os filmes produzidos foram caracterizados através de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Em todas as deposições realizadas, quanto maior o potencial aplicado, maior foi a taxa de deposição. Concomitante às EPD s ocorreu a eletrólise do solvente, gerando uma corrente significativa através da célula e bolhas de gás sobre as superfícies dos eletrodos. Só foi possível deposições com potenciais acima de 20 V. Nos experimentos empregando-se somente solvente puro e utilizando-se o eletrodo de trabalho com nanotubos de carbono depositados, os valores de corrente medidos foram sempre mais elevados que os medidos utilizando-se o eletrodo sem CNT depositado, demonstrando que a adição de CNT à superfície aumenta substancialmente a reatividade efetiva de tais eletrodos. As imagens de MEV mostraram que as EPD s em suspensões de CNT s funcionalizados em água, sobre aço inox e Nafion®, produziram filmes de CNT s uniformes, homogêneos e compactos e que os CNT s depositados são longos, podendo atingir cerca de 5 μm de comprimento. Durante as deposições eletroforéticas sobre aço inox, em suspensões preparadas com material as grown em acetona, as correntes medidas através da célula crescem com o aumento da concentração de iodo adicionada à suspensão. Quando a concentração de iodo foi igual ou inferior a 0,5 mg/ml o depósito produzido não foi homogêneo. Nas EPD s em suspensão de CNT s não-funcionalizado dispersos em DMF utilizou-se o aço inox, alumínio e silício como substratos. Neste tipo de suspensão, os valores absolutos da corrente inicial e de saturação foram mais elevados que os observados nos ensaios em acetona. Uma explicação para este fato seria a diferença de quantidade de água dissolvida nos dois solventes. A caracterização via MEV mostrou que neste tipo de suspensão em DMF os filmes de nanotubos de carbono produzidos via EPD são igualmente uniformes e homogêneos, porém, menos compactos que os filmes produzidos com os nanotubos funcionalizados. Os CNT s não-funcionalizados são muito mais longos que os funcionalizados, podendo atingir cerca de 60 μm de comprimento, o que pode dificultar a compactação do filme. Provavelmente, esses nanotubos de carbono são mais longos porque não sofreram ataques químicos utilizados no processo de purificação e funcionalização.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro de Ciencias Fisicas e Matematicas
Made available in DSpace on 2012-10-16T03:54:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T17:02:19Z : No. of bitstreams: 1 84779.pdf: 2948983 bytes, checksum: 8da9aacf73797b7837e25f1547bd8ab8 (MD5)
Amostras de aço 1020 são nitretadas ionicamente num plasma de N2+ H2. São feitos estudos da evolução das camadas de nitretos em função da temperatura, do tempo de nitretação e da composição da mistura gasosa N2 + H2. No estudo da temperatura de nitretação, são nitretadas amostras durante três horas em temperaturas que variam de 400 a 600 °C . Este estudo é feito para duas composições da mistura gasosa: 80%N2 + 20%H2 e 20%N2 + 80%H2. No estudo sobre a influência do tempo de nitretação são nitretadas amostras com tempos entre 0.25h e 12.0h. Este estudo é realizado com uma única composição da mistura (80%N2 + 20%H2) e em duas temperaturas: 490 e 550°C . No estudo da mistura gasosa N2 + H2 são nitretadas amostras em 480°C durante uma hora, com misturas gasosas que variam entre 10 e 100% de N2. As camadas de nitretos formadas são analisadas por metalografia, difração de raios X e microdureza. É identificada a formação de uma camada branca de fase e -Fe2-3N e/ou g'-Fe4N . Pode haver também a formação de uma camada escura, sob a camada branca, identificada como uma mistura das fases g' e nitroferrita. A microdureza da camada branca é da ordem de 800 Vickers e a da camada escura é da ordem de 400 Vickers enquanto que a microdureza do aço 1020 não nitretado é de 200 Vickers. A espessura da camada branca, em função da temperatura de nitretação, passa por um máximo e depois decresce. Em função do tempo de nitretação, a camada branca também passa por um máximo de espessura e depois decresce, porém de maneira mais suave. A camada escura, que se forma sob a camada branca, tem um crescimento contínuo no início do processo de nitretação com tendência à saturação no final. Esta camada pode ser considerada como um estágio intermediário de decomposição da camada branca. Uma taxa de hidrogênio maior que 5%, na mistura N2 +H2, diminui a espessura da camada de nitretos e evita a formação da camada escura. A mistura de 95%N2 + 5%H2 apresenta os melhores resultados quanto a espessura e microdureza da camada de nitretos bem como da estabilidade do plasma.

Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2016.
Made available in DSpace on 2016-12-13T03:13:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 342652.pdf: 931932 bytes, checksum: 833ace49b40685abb88fe5c446d2805d (MD5) Previous issue date: 2016
Segundo o Relatório de Avaliação divulgado pelo Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas (IPCC) em 2014, as emissões de Gases de Efeitos Estufa (GEE) são o principal fator para o fenômeno do aquecimento global atingir níveis preocupantes. Neste contexto, o comércio de carbono foi um instrumento promissor criado visando uma mitigação mais efetiva das emissões de GEE de origem antrópica, incentivando o desenvolvimento de tecnologias limpas e injetando recursos em economias menos favorecidas. Deste modo, este trabalho teve o objetivo de apresentar o estado da arte do mercado de créditos de carbono a partir de seu histórico recente e sua influência sobre o meio ambiente pela interferência nas emissões antrópicas de GEE. A metodologia utilizada foi a pesquisa bibliográfica e documental caracterizada por coleta de dados em material publicado na literatura nacional, internacional e nas vertentes do Mercado de Carbono mundial. O presente estudo permitiu observar que desde o início da crise econômica mundial de 2008 que iniciou na União Europeia, houve queda nos preços de créditos de carbono. A redução no preço dos créditos de carbono propicia as empresas a deixarem de investir em melhorias, prolongando o período em que permanecem utilizando tecnologias obsoletas, consequentemente acarretando no aumento nas emissões de gases de efeito estufa. Diante deste cenário, conclui-se que os governos devem promover normatizações para garantir a diminuição das emissões de GEE a fim de atingir as metas de emissões propostas em acordos mundiais e também fornecer subsídios, especialmente para países em desenvolvimento, de modo a incrementar as pesquisas de inovação e deste modo acelerar a difusão de novas tecnologias limpas.

Abstract : According to the Evaluation Report published by the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) in 2014, the Greenhouse Effect Gases (GHG) emissions are the main reason for the phenomenon of global warming reaching worrying levels. In this context, carbon trading was a promising tool created for a more effective mitigation of GHG emissions of anthropogenic origin, encouraging the development of clean technologies and injecting less favored economies resources. Thus, this study aimed to present the state of the art carbon credit market from its recent history and its influence on the environment by interfering in anthropogenic GHG emissions. The methodology used was the bibliographical and documentary research characterized by collecting data in published material in national, international and in parts of the global carbon market literature. This study allowed us to observe that since the beginning of the global economic crisis of 2008 began in the European Union, there was a decrease in carbon credit prices. The reduction in the price of carbon credits provides companies fail to invest in improvements, extending the period of stay using obsolete technologies, thus resulting in an increase in emissions of greenhouse gases. In this scenario, it is clear that governments must promote norms to ensure the reduction of GHG emissions in order to achieve the emission targets proposed in global agreements and also provide subsidies, especially for developing countries, in order to increase research innovation and thereby accelerate the diffusion of new clean technologies.

Orientador: Wilson de Figueiredo Jardim
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica
Made available in DSpace on 2018-07-20T10:14:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Guimaraes_JoseRoberto_D.pdf: 1909342 bytes, checksum: fba0d8d0c0f4d9b470bc7a76ff4ea239 (MD5) Previous issue date: 1995
Doutorado

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:36:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4645.pdf: 1392525 bytes, checksum: ff16f9dff6056896d391bac171f65279 (MD5) Previous issue date: 2012-07-27
Universidade Federal de Sao Carlos
In this work voltammetric methods were developed from gemfibrozil (GEM) and bezafibrate (BZF) determination in pharmaceutical formulations for using modified glassy carbon electrode with dihexadecyl hydrogen phosphate containing carbon nanotubes treated chemically. Firstly was studied the voltammetric behavior of GEM in 0.1 mol L 1 (pH 2.0) phosphate buffer solution, was observed an irreversible oxidation peak in 1.31 V. Square-wave adsorptive stripping voltammetry was selected for GEM quantification in pharmaceuticals formulations, with the following parameters: adsorption time of 300 s, frequency of 40 Hz, a pulse amplitude of 45 mV and scan increment of 4 mV. The analytical curve was linear over the concentration range of 7.5 × 10−8 a 1.0 × 10−6 mol L−1 of GEM, represented by following ΔI (μA) = 0,086 + 1,05 × 107 [GEM] (mol L 1), correlation coefficient of 0.997 and detection limit of 5.3 × 10−8 mol L−1. The procedure developed was successfully applied to determine GEM in commercial pharmaceutical samples and the results were compared with the reference method, described in British pharmacopoeia. There was no significant difference (5 %) between the results obtained at a confidence level of 95%. The BZF determination was carried in 0.1 mol L 1 (pH 2.0) phosphate buffer solution and an irreversible peak in 1.09 V was observed. Square-wave adsorptive stripping voltammetry technique was selected for BZF determination with the following parameters: adsorption time of 180 s, frequency of 20 Hz, pulse amplitude of 40 mV and scan increment of 7 mV. The proposed method presented a linear interval between 5.0 × 10−8 a 9.1 × 10−7 mol L−1 and detection limited of 1.6 × 10−8 mol L−1. The BZF was quantified in commercials samples and the results were compared with de spectrophotometric method, with errors between 2.9 e 0.5 %. Finally for each analyte were calculated the number of electrons involved in the oxidation reaction and was proposed a possible mechanism for the oxidation reaction of these drugs, because there are no reports in the literature.
Neste trabalho foram desenvolvidos métodos voltamétricos para a determinação de genfibrozila (GEN) e bezafibrato (BZF) em formulações farmacêuticas, empregando eletrodos de carbono vítreo modificados com filme de dihexadecil hidrogênio fosfato contendo nanotubos de carbono de paredes múltiplas tratados quimicamente. Inicialmente estudou-se o comportamento voltamétrico de GEN em tampão fosfato 0,1 mol L−1 (pH 2,0), observando-se um pico irreversível de oxidação em 1,31 V. A técnica de voltametria de redissolução anódica de onda quadrada foi selecionada para a quantificação do GEN em formulações farmacêuticas, com os seguintes parâmetros avaliados: tempo de pré-concentração de 300 s, frequência de 40 Hz, amplitude de pulso de 45 mV e incremento de varredura de 4 mV. A curva analítica foi linear no intervalo de concentração de GEN de 7,5 × 10−8 a 1,0 × 10−6 mol L−1, representada pela equação ΔI (μA) = 0,086 + 1,05 × 107 [GEN] (mol L 1), com um coeficiente de correlação linear de 0,997 e um limite de detecção de 5,3 × 10−8 mol L−1. O procedimento desenvolvido foi empregado com sucesso na determinação de GEN em amostras farmacêuticas comerciais e os resultados obtidos foram comparados com o método de referencia, descrito na farmacopeia britânica. Não houve diferença significativa (5,0 %) entre os resultados obtidos a um nível de confiança de 95%. A determinação do BZF foi realizada em tampão fosfato 0,1 mol L−1 (pH 2,0) sendo observado um pico de oxidação irreversível em 1,09 V. A técnica de voltametria de redissolução anódica de onda quadrada foi selecionada para a determinação de BZF com os seguintes parâmetros otimizados: tempo de pré-concentração de 180 s, frequência de 20 Hz, amplitude de pulso de 40 mV e incremento de varredura de 7 mV. O método proposto apresentou uma curva analítica para BZF variando entre 5,0 × 10−8 e 9,1 × 10−7 mol L−1 e um limite de detecção de 1,6 × 10−8 mol L−1. O BZF foi quantificado em amostras comerciais e os resultados comparados com o método espectrofotométrico, os erros obtidos variaram entre 2,9 e 0,5 %. Finalmente, para cada analito foram calculados o número de elétrons envolvidos na reação de oxidação e foi proposto um possível mecanismo para reação de eletrooxidação destes fármacos, uma vez que, não relatos na literatura.