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The use of carbon nanotubes in cementitious materials improves the mechanical properties of these composites and increases their compressive and flexural strength. The main objective of this study was to evaluate the technical feasibility of reducing the Portland cement content by using functionalized multi-walled carbon nanotubes (MWCNT) in mortar samples, using mechanical properties as parameters (compressive strength, flexural strength and modulus of elasticity). Experimental results allowed us to conclude that the addition of MWCNT in 0.1% by weight of Portland cement, to the mortar samples allowed a reduction of the Portland cement content by up to 10%, while the water/cement ratio remained unchanged without affecting the mechanical behavior. Resumo A utilização de nanotubos de carbono em materiais cimentícios melhora as propriedades mecânicas destes compósitos, aumentando a sua resistência à compressão e à flexão. O principal objetivo deste estudo foi avaliar a viabilidade técnica da redução do teor de cimento Portland através da utilização de nanotubos de carbono de paredes múltiplas funcionalizados (MWCNT) em amostras de argamassa, utilizando como parâmetros as propriedades mecânicas (resistência à compressão, resistência à flexão e módulo de elasticidade). Os resultados experimentais permitiram concluir que a adição de MWCNT em 0,1% em peso de cimento Portland, às amostras de argamassa, permitiu uma redução do teor de cimento Portland em até 10%, mantendo-se inalterada a relação água/cimento, sem afetar o comportamento mecânico.

Orientadores: Júlio Roberto Bartoli, Elizabeth Grillo Fernandes Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química Resumo: Nanotubos de carbono (NTCs) apresentam características interessantes para aplicações em eletrodos transparentes. Quando dispersos em escala nanométrica são transparentes ao espectro da luz visível e são capazes de conduzir eletricidade após atingirem percolação em matrizes poliméricas isolantes. Neste trabalho, é descrito o uso de nanotubos de carbono de camadas múltiplas (NTCMs) na produção de filmes poliméricos flexíveis transparentes e condutores como alternativa ao uso do óxido de índio dopado com estanho (ITO) em células solares orgânicas. Os nanotubos foram dispersos e purificados em solução aquosa de dodecil sulfato de sódio (SDS) pelos processos de sonicação e centrifugação, e a dispersão monitorada por espectroscopia UV-Vis e potencial ?. Os nanocompósitos foram produzidos via polimerização in situ do monômero metacrilato de metila (MMA) na presença de 0 a 1% p/p NTCs e os filmes depositados através da técnica de revestimento por rotação a alta velocidade (spin coating). A reação de polimerização foi acompanhada pela calorimetria exploratória diferencial (DSC). Verificou-se que na presença de NTCs, a taxa de conversão do monômero é acelerada. A cinética de degradação térmica foi avaliada pelo método de Broido utilizando a análise termogravimétrica (TGA). Foi observado que os NTCs aumentam a estabilidade térmica do PMMA, retardando a degradação por despolimerização. Estudos por espectroscopia FT-IR mostraram uma banda de absorção em 1601 cm-1, (C=C), a qual não é característica do PMMA, indicando que os NTCs participam da polimerização do PMMA. Para concentrações de até 1% p/p de NTCs, os filmes PMMA/NTC apresentaram excelentes propriedades ópticas. Ou seja, baixo coeficiente de absorção, na ordem de 103 cm-1, altos valores de gap óptico (Eopt), entre 3,2 e 4,14 eV, e alta transparência por todo espectro visível, entre 88 e 93%. Nas mesmas concentrações, foi observada uma diminuição substancial na resistividade elétrica dos filmes em 8 ordens de grandeza (de 1016 para 108 ?/quadrado), comparados ao filme de PMMA puro. Entretanto, a faixa de resistividade alcançada ainda é típica de materiais isolantes. Estudos de otimização poderiam originar filmes PMMA/NTC como uma alternativa promissora para ITO em OPVs Abstract: Carbon nanotubes (CNTs) have interesting features for applications in transparent electrodes. When dispersed at the nanoscale, they become transparent within the visible range and are able to conduct electricity after reaching the percolation threshold in an insulating polymer matrix. In this work, the use of multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) is described for the production of flexible transparent conducting polymer films as an alternative to the use of indium-tin oxide (ITO) in organic solar cells. The nanotubes were dispersed and purified in an aqueous solution of sodium dodecyl sulfate (SDS) by the process of sonication and centrifugation, and the dispersion monitored by UV-Vis spectroscopy and ? potential. The nanocomposites were produced via in situ polymerization of the monomer methyl methacrylate (MMA) in the presence of 0 to 1 %wt. of CNTs. The films were deposited by the spin-coating technique. The polymerization reaction was monitored by differential scanning calorimetry (DSC). It was found that in the presence of CNTs, the conversion rate of the monomer is accelerated. The kinetics of thermal degradation was measured according to the Broido's method by using thermogravimetric analysis (TGA). It was observed that CNTs increase the thermal stability of PMMA, slowing degradation by depolymerization. FT-IR data showed an absorption band at 1601 cm-1 (C = C), which is not characteristic of PMMA, indicating that the CNTs takes place in the polymerization of PMMA. For concentrations up to 1wt% of CNTs, the PMMA/CNT films had excellent optical properties, i.e., a low absorption coefficient in the order of 103 cm-1, wide optical gap (Eopt) between 3.2 and 4.14 eV, and high transparency within the whole visible range, between 88 and 93%. In the same concentrations, the electrical resistivity of the films dropped by 8 orders of magnitude (from 1016 to 108 ?/sqr), compared to the pure PMMA film. Even though this electrical resistivity value is typical of insulating materials, further optimization studies could provide PMMA/CNT films as a promising alternative to ITO in OPV Mestrado Ciência e Tecnologia de Materiais Mestre em Engenharia Química

Os nanotubos de carbono (NTC) compreendem uma importante classe de materiais com excelentes propriedades físico-químicas, a qual tem recebido grande atenção em aplicações biológicas. Dados conflitantes em relação a seus efeitos citotóxicos têm sido relatados. Essa discrepância deve se à falta de padronização de metodologias, as quais deveriam levar em consideração não somente a dose e o tempo de exposição ao agente, parâmetro bem estabelecido na toxicologia clássica, mas também as características intrínsecas dos NTC e seu comportamento na interface com o sistema biológico. Assim, apesar da grande quantidade de dados gerados nestes últimos 10 anos, sobre a toxicidade desses nanomateriais, a nanotoxicologia é ainda um grande desafio. O presente estudo teve como objetivo avaliar o potencial citotóxico, genotóxico e mutagênico dos nanotubos de carbono de paredes múltiplas, funcionalizados com polietilenoglicol (2 kDa) modificado com pireno (MWNT- PyPEG), após a exposição da linhagem celular fibroblasto de pulmão de hamster (V79-4). A pesquisa foi conduzida por meio dos métodos MTT e Cell Titer Blue®, para estimar a viabilidade celular e por meio dos testes cometa e ensaio de micronúcleos com bloqueio de citocinese citoma (CBMN-Cyt) com (+S9) e sem (S9) ativação metabólica, para avaliar a genotoxicidade e mutagenicidade. Os resultados utilizando o método MTT, na faixa de concentrações testadas (1,2 a 18,5 µg mL1), mostraram diminuição significativa na viabilidade celular das células tratadas com MWNT- PyPEG somente da concentração de 18,5 µg mL1 em relação ao grupo controle (P

In this work, an electrochemical sensor of glass carbon modified with multiple wall carbon nanotubes (fNTCPM) and Nafion® was developed for the determination of imidacloprid (IMI) in samples of melon and tap water using the technique of square wave voltammetry (SWV). From the studies carried out by cyclic voltammetry (CV) and SWV, it was observed that the process of IMI reduction is irreversible, with a load transfer coefficient (α) value equal to 0.141. Under optimized conditions (McIlvaine buffer pH 6, 0.50% Nafion®, Econd = -0.6 V, tcond. = 180 s, f = 10 s-1, a = 40 mV and ΔEs = 5 mV), calibration curves were constructed, presenting linearity in the concentration range of 1.99 × 10−7 mol L−1 to 1.77 × 10−6 mol L−1. The limits of detection (LD) and quantification (LQ) values were respectively 3.74 × 10−8 mol L−1 and 1.25 × 10−7. mol L−1. Repeatability and intermediate precision were evaluated and, in terms of relative standard deviation (RSD), the values obtained were 4.38% and 4.16%, respectively. To assess the accuracy of the proposed methodology, recovery trials on samples of melon and tap water were performed and the recovery rates obtained were compared with the rates obtained by high performance liquid chromatography (HPLC). The mean recovery rates obtained by VOQ for samples of melon and tap water were equal to 97.0% and 93.7%, respectively. The recovery rates obtained by HPLC for the same samples were 98.7% and 102.6%, respectively. By means of tests of significance, it was found that the average recovery rates for samples of melon and tap water obtained by VOQ are statistically equal to the average rates obtained by HPLC. Studies of the interference of inorganic and organic species in the proposed electroanalytical methodology were performed. These studies revealed that the species analyzed did not significantly interfere in the electrochemical response of IMI to the modified electrode. Thus, the electroanalytical methodology proposed in the present study is selective, sensitive and accurate in the determination of IMI in the analyzed samples and presents a performance similar to the standard methodology for determining IMI. Neste trabalho desenvolveu-se um sensor eletroquímico de carbono vítreo modificado com nanotubos de carbono de paredes múltiplas funcionalizados (fNTCPM) e Nafion® para a determinação eletroanalítica de imidacloprido (IMI) em amostras de melão e água de torneira, empregando a técnica de voltametria de onda quadrada (VOQ). A partir dos estudos realizados por voltametria cíclica (VC) e VOQ foi observado que o processo de redução do IMI é irreversível, cujo valor do coeficiente de transferência de carga (α) foi igual a 0,141. Sob condições otimizadas (tampão McIlvaine pH 6, 0,50% de Nafion®, Econd. = -0,6 V, tcond. = 180 s, f = 10 s−1, a = 40 mV e ∆Es = 5 mV), curvas de calibração foram construídas, apresentando linearidade na faixa de concentração de 1,99 × 10−7 mol L−1 a 1,77 × 10−6 mol L−1. Os valores dos limites de detecção (LD) e quantificação (LQ) foram iguais, respectivamente, a 3,74 × 10−8 mol L−1 e 1,25 × 10−7 mol L−1. A repetibilidade e a precisão intermediária foram avaliadas e, em termos do desvio padrão relativo (DPR), os valores obtidos foram iguais a 4,38% e 4,16%, respectivamente. Para avaliar a exatidão da metodologia proposta, ensaios de recuperação em amostras de melão e água de torneira foram realizados e as taxas de recuperação obtidas foram comparadas com as taxas obtidas por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). As taxas médias de recuperação obtidas por VOQ para amostras de melão e água de torneira foram iguais a 97,0% e 93,7%, respectivamente. Já as taxas de recuperação obtidas por CLAE para as mesmas amostras foram iguais a 98,7% e 102,6%, respectivamente. Por meio de testes de significância, constatou-se que as taxas médias de recuperação para amostras de melão e água de torneira obtidas por VOQ são estatisticamente iguais às taxas médias obtidas por CLAE. Estudos da interferência de espécies inorgânicas e orgânicas na metodologia eletroanalítica proposta foram realizados. Esses estudos revelaram que as espécies analisadas não interferiram significativamente na resposta eletroquímica do IMI sobre o eletrodo modificado. Assim, a metodologia eletroanalítica proposta no presente trabalho é seletiva, sensível e precisa na determinação de IMI nas amostras analisadas e apresenta desempenho semelhante à metodologia padrão de determinação do IMI.

Orientador: Julio Roberto Bartoli Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química Resumo: Nanotubos de carbono possuem elevadas propriedades mecânicas, elétricas e térmicas, que podem ser incorporadas a matrizes poliméricas para aplicações em dispositivos optoeletrônicos, revestimentos antiestáticos, materiais para blindagem a interferências eletromagnéticas, entre outras. Porém, para que suas propriedades sejam transferidas à matriz é necessário que estejam intimamente dispersos no polímero. Este trabalho propõe a fabricação de nanocompósitos condutores elétricos a base de PMMA/NTCPM sintetizados por meio de polimerização in situ, em solução, e com aplicação de energia ultrassônica por sonda. O efeito das variáveis teor de NTCPM e amplitude do ultrassom nas propriedades elétricas, térmicas e estruturais dos nanocompósitos foram estudados com o auxílio de um planejamento fatorial de experimentos. Filmes obtidos por casting apresentaram resistividade de superfície da ordem de 102 ?/sq ou condutividade elétrica de 10 S/m. Os nanocompósitos apresentaram um aumento de aproximadamente 15 °C na temperatura de degradação térmica em relação a amostra de PMMA sintetizada sem ultrassom. Observou-se uma diminuição na massa molar numérica média nas amostras de PMMA sintetizadas na presença de ultrassom. Na caracterização via FTIR dos nanocompósitos, verificou-se a formação de ligações C-C entre PMMA e NTC. Houve um ligeiro deslocamento das bandas D e G' do Raman para maiores valores de número de onda nos NTCPM após purificação com HCl e também nos nanocompósitos. Isto pode estar associado ao desemaranhamento e dispersão dos feixes de nanotubos. A funcionalização covalente usando 4-[(N-Boc) aminometill]anilina dos NTCPM também foi estudada com o objetivo de auxiliar a sua dispersão na matriz polimérica. A presença do grupo benzilamina enxertado na superfície dos NTCPM foi confirmada e quantificada por TGA em atmosfera inerte e pelo Kaiser Test. Foram realizados ensaios preliminares estudando-se a síntese de nanocompósitos contendo os NTCPM funcionalizados Abstract: Carbon nanotubes have superior mechanical, electrical and thermal properties that can be incorporated into polymeric matrices for applications in optoelectronic devices, antistatic coatings, electromagnetic shielding materials, among others. However, in order to transfer their properties to the matrix they must be intimately dispersed. This work proposes the preparation of conductive nanocomposites based on PMMA/MWCNT synthesized by in situ solution polymerization and with probe ultrasonication. The effect of the NTCPM contents and ultrasound amplitude on the electrical, thermal and structural properties of the nanocomposites were studied using a factorial experimental design. Casting films have showed surface resistivity of 102 ?/sq or electrical conductivity of 10 S/m. An increase of approximately 15 °C at the thermal degradation temperature was obtained for the nanocomposites when they are compared with the PMMA sample synthesized without ultrasonication. A decrease on the number-average molecular mass of de PMMA synthesized with sonication was observed. FTIR analysis of nanocomposites showed a new peak from C-C bond between PMMA and NTC. There was a slight displacement of the D and G' Raman bands for higher wavenumbers for NTCPM after HCl purification and also for the nanocomposites. This could be associated with the disentanglement and dispersion of the nanotube bundles. Covalent functionalization of MWCNT using 4 - [(N-Boc) aminomethyl]aniline was also studied to aid its dispersion in polymeric matrices. Functionalization of NTCPM was confirmed and quantified by TGA under inert atmosphere and by Kaiser Test. Preliminary tests were performed to study the synthesis of nanocomposites containing MWCNT with the benzylamine group grafted on its surface Mestrado Ciência e Tecnologia de Materiais Mestra em Engenharia Química CAPES 33003017034P8 CNPQ FAPESP

Nanofluidos (NFs) são soluções compostas pela adição de um pequeno volume de nanopartículas (NPs) a fluidos convencionais e possuem aplicações em seguimentos distintos da engenharia. Neste trabalho, realizou-se uma análise experimental do comportamento reológico e tribológico de NFs de nanotubos de carbono de paredes múltiplas (NTCPM) em óleos lubrificantes utilizados em compressores herméticos de refrigeração comercial. Inicialmente, o estudo foi realizado em óleos minerais tipo ISO 68 e posteriormente o fluido base utilizado foi o óleo sintético poliolester (POE). A análise realizada para o óleo POE foi dividida em duas etapas, na primeira o objetivo foi escolher a fração volumétrica mais eficaz termodinamicamente, assim, foram preparadas quatro amostras de NFs nas frações de 0,3, 0,4, 0,5 e 0,6 g/L, através dos processos de sonicação e agitação rotativa, com tempo de 24 horas em cada etapa. Ao compararmos o desempenho de cada amostra com o óleo POE puro, a amostra aditivada por 0,4 g/L de NTCPM demonstrou ter melhor desempenho reológico e após ser ensaiada em bancada de lubricidade de alta frequência, apresentou melhores resultados tribológicos que o lubrificante convencional. Após a definição da fração volumétrica, foram preparadas mais sete amostras do NF em estudo variando-se apenas seu tempo de sonicação, mantendo-se o tempo utilizado anteriormente para o processo de agitação rotativa. A estabilidade mecânica das sete amostras foi analisada em um período de noventa dias através dos ensaios Particle Sizing e Potencial Zeta que indicaram uma influência do tempo de sonicação na estabilidade mecânica do nanolubrificante, evidenciando-se que a melhor faixa temporal para a realização deste processo é entre 14 e 17 horas. Nanofluids (Nfs) are made by adding a small volume of nanoparticles (NPs) to conventional fluids which have applications in different segments of engineering. In this work, we have done an experimental analysis of the rheological and tribological behavior of (NFs) carbon nanotube with multiple walls (NTCPM) in lubricating oils used in hermetic compressors of commercial refrigeration. Initially, the study was carried out in mineral oils type ISO 68, and later the base fluid used was the poliolester synthetic oil (POE). The undertaken analysis to the POE oil was divided into two steps: firstly the goal was to choose the most effective rheologically volume fraction. Thus, four samples of NFs in fraction of 0.3, 0.4, 0.5 and 0.6 g/l were prepared, through the processes of sonication and stirring rotation, during 24 hours at every step. When comparing the performance of each sample with the POE pure oil, the sample with 0.4 g/l of NTCPM has shown to have a better thermodynamic performance, and after being tested in high frequency lubricity bench, it showed better tribological results than the conventional lubricant. After defining the volume fraction, new extra seven samples of the NF in study were prepared. At this time we have changed only their sonication time, although the same period of time, which was previously used for the stirring rotating process has been kept. The mechanical stability of the seven samples was analyzed over a period of 90 days, through the Particle Sizing and Zeta potential tests, which indicated a sonication time influence on mechanical stability of nanolubricating. It also showed that the best track time to develop this process is between 14 and 17 hours.

Neste trabalho foi desenvolvido um método utilizando a técnica de adsorção para a remoção dos corantes têxteis aniônicos, Vermelho Reativo 195 (VR) e Laranja Direto 39 (LD), empregando como adsorventes nanotubos de paredes múltiplas (MWCNT). Foram empregados três tipos de MWCNT, sendo dois destes comerciais (CTUBE) e (SKU), adquiridos sem qualquer modificação química, e o SKU que foi submetido a um tratamento ácido, produzindo o MWCNT funcionalizado em laboratório (SKU-f). Os MWCNT foram caracterizados por análise termogravimétrica, espectroscopia Raman, microscopia eletrônica de transmissão e adsorção/dessorção de N2. Primeiramente, foram analisados os efeitos de pH e cinética para otimização do método. A região de pH ácido foi mais favorável à adsorção dos corantes aniônicos em MWCNT, sendo as maiores eficiências de remoção encontradas em valores de pH 1,00 e 3,00. No estudo de cinética, o equilíbrio de processo de adsorção foi alcançado após agitação manual de 10 minutos, com uma baixa variação na quantidade adsorvida com o decorrer do tempo para todos os MWCNT. Além disso, as isotermas experimentais foram obtidas a partir dos corantes VR e LD nos três diferentes adsorventes e se ajustaram melhor ao modelo de Langmuir. As capacidades máximas de adsorção foram de 173,91 mg g-1 e 199,20 mg g-1 para o LD e VR, respectivamente, ambas em CTUBE. Na análise de uma amostra real de efluente têxtil, foi obtido uma taxa de descoloração (TD) máxima de 97,81%, constatando a eficiência dos MWCNT, indicando a promissora utilização deste material como adsorvente no tratamento de efluentes têxteis industriais. In this work, a new adsorption method for the removal of the textile dye compounds Reactive Red 195 (RR) and Direct Orange 39 (DO) using multi-walled carbon nanotubes (MWCNT) was developed. Three types of MWCNT were evaluated: two of them were purchased commercially (CTUBE e SKU) and one was obtained through the chemicalmodification (acid treatment) of the nanotube SKU, producing a new material, called SKU-f. The MWCNT were characterized by thermogravimetric analysis, Raman spectroscopy, Transmission electron microscopy and adsorption/desorption of N2. Firstly, the influence of the pH and kinetic of adsorption were investigated for the optmization ofthe method and the best efficiency of removal was found at pH 1.00 and 3.00. In the kinetic study, the thermodynamic equilibrium of adsorption was achieved after 10 minutes of manual agitation of the assays, with low variation of the quantities of dye compounds adsorbed on the MWCNT surface. Moreover, the experimental isotherms were obtained for RR and DO for all adsorbents and the adsorption process was betterfitted to the Langmuir Model. The maximum adsorption capacities were 199.20 mg g-1 and 173.91 mg g-1 for RR and DO, respectively, both in CTUBE. Finally, a real sample of textile effluent was analyzed and a discoloration rate of 97.81% were obtained, noting the efficiency of MWCNT and the use as an promising alternative for the treatment thiskind of industrial effluent.

Orientador: Marcos Akira D'Ávila Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica Resumo: Este trabalho apresenta uma rota alternativa de síntese de nanocompósitos poliméricos de nanotubos de carbono de paredes múltiplas (NTCPMs) dispersos em matriz de polimetilmetacrilato (PMMA) para aplicação em fotoanodos de células solares fotovoltaicas com o objetivo de substituir o ITO. Os nanocompósitos PMMA/NTCPMs foram obtidos em uma única etapa reacional via polimerização in situ com agitação ultrassônica em solução de clorofórmio. Foi avaliado o efeito da variação do teor de NTCPMs e amplitude de ultrassom em um planejamento fatorial de experimentos. A distribuição da massa molar e polidispersividade dos casos de PMMA sintetizados com e sem ultrassom foram avaliadas pela técnica de Cromatografia de Permeação em Gel. A microscopia óptica foi utilizada para avaliar a morfologia dos nanocompósitos. As propriedades térmicas foram avaliadas por DSC e TGA. Os nanocompósitos apresentaram um aumento de aproximadamente 20ºC na temperatura de degradação térmica em relação às amostras de PMMA sem NTCPMs. Na caracterização via DSC, verificou-se uma pequena variação da Tg com alterações estatísticas significativas. As análises reológicas (SAOS) para os nanocompósitos mostraram, na zona terminal, que os valores do módulo de armazenamento (G¿) tendem a se aproximar dos valores do módulo e perda (G"), tendendo a formação de um provável limiar de percolação Abstract: This work presents an alternate route for the synthesis of polymer nanocomposites composed of multi-wall carbon nanotubes (MWCNTs) dispersed in matrix of polymethylmethacrylate (PMMA) for application in photoanodes of photovoltaic solar cells to replace ITO. Nanocomposites of PMMA / MWCNTs were obtained in situ polimerization by a single reaction step with ultrasonic agitation in chloroform solution. The effect of the of MWCNTs content and ultrasound amplitude was evaluated in a factorial design of experiments. The molar mass distribution and polydispersity of different PMMA¿s synthesized with and without ultrasound were evaluated by Gel Permeation Chromatography. Optical microscopy was used to evaluate the morphology of nanocomposites. Thermal properties were evaluated by DSC and TGA. The nanocomposites presented an increase of about 20ºC in the thermal degradation temperature when compared with PMMA samples. In the DSC characterization, there was a slight variation of Tg with statistically significant changes. Rheological analysis (SAOS) for nanocomposites have shown at low frequencies, that the storage modulus (G ') tends to approach the loss modulus value (G "), probably indicating the approach of a percolation threshold Mestrado Materiais e Processos de Fabricação Mestre em Engenharia Mecânica

HOLANDA, Lucas Freire de. Determinação eletroanalítica de acetaminofeno sobre eletrodo modificado com nanopartículas de ouro, nanotubos de carbono e ftalocianinas de cobalto. 2016. 73 f. Dissertação (Mestrado em Química)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. This work describes the development of a simple electroanalytical methodology for quantification of acetaminophen (ACOP) using square-wave voltammetry (SWV). A glassy carbon electrode modified with gold nanoparticles (AuNp), functionalized multi-walled carbon nanotubes (fMWCNT) and cobalt (II) phthalocyanine (CoPc) was prepared and characterized by cyclic voltammetry (CV), SWV and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The optimum experimental conditions, such as pH, supporting electrolyte and square-wave voltammetric parameters were investigated. From the data analysis of the optimization of experimental conditions, the oxidation of ACOP was characterized as a quasi-reversible and as a proton-dependent process, and with the reaction mechanism which allowed to calculate equal number of protons and electrons (two protons and two electrons) and the standard rate constant ks value is equal to 59.0  2.5 s–1. Study of the electrolyte was carried out in four different buffer solutions and the influence of pH was also evaluated, with the best results obtained at pH 5.0 McIlvaine buffer. The frequency (f), amplitude (a) and step potential (ΔEs) optimized values were 50 s1, 40 mV e 3 mV, respectively. Under the optimized conditions, calibration curves were linear in the concentration range of 1.49 × 10–6 a 4.76 × 10–5 mol L1 with limit of detection (LOD) of 1.35 × 10–7 mol L1 and limit of quantification (LOQ) of 4.50 × 107 mol L1. Repeatability and reproducibility were evaluated based on the relative standard deviation values (RSD), which were equal to 4.56% and 2.38%, respectively, demonstrating the accuracy of the methodology. Recovery assays were performed to ACOP quantification in drug samples presented in the form of tablets (Tylenol 500 and Tylenol DC) oral solution (Tylenol Drops) and oral suspension (Tylenol Child). The recovery percentages for samples of Tylenol 500, Tylenol DC Tylenol Drops and Tylenol Child were 101.34%, 89.91%, 98.61% and 75.76%, respectively. The results obtained by the SWV methodology were compared to the results obtained by ultraviolet-visible spectrophotometry (UV-Vis), showing the advantages to proposed electroanalytical methodology as lower LOD and LOQ values. Therefore, it is evident that the methodology developed in this work is quite suitable for practical applications. O presente trabalho descreve o desenvolvimento de metodologia eletroanalítica simples para quantificação de acetaminofeno (AAF) utilizando voltametria de onda quadrada (VOQ). Eletrodo de carbono vítreo modificado com nanopartículas de ouro (NpAu), nanotubos de carbono de paredes múltiplas funcionalizados (NTCPMF) e ftalocianina de cobalto (II) (FcCo) foi preparado e caracterizado por voltametria cíclica (VC), VOQ e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE). As condições experimentais, tais como pH, eletrólito de suporte e parâmetros da voltametria de onda quadrada foram otimizadas. A partir das condições experimentais otimizadas, a oxidação de AAF foi caracterizada como um processo quase-reversível e dependente de prótons, com participação de igual número de prótons e de elétrons (dois prótons e dois elétrons) e com o valor da constante de transferência de carga (ks) sendo igual a 59,0  2,5 s–1. Avaliação do eletrólito de suporte foi realizada em quatro diferentes soluções tampões e a influência do pH do meio também foi verificada, resultando em solução tampão McIlvaine pH 5,0. Os valores de frequência de aplicação de pulsos de potencial (f), amplitude de pulsos de potencial (a) e incremento de potencial (ΔEs) da VOQ otimizados foram 50 s1, 40 mV e 3 mV, respectivamente. Sob estas condições, curvas de calibração foram lineares na faixa de concentração de 1,49 × 10–6 a 4,76 × 10–5 mol L1 com limite de detecção (LD) de 1,35 × 10–7 mol L1 e limite de quantificação (LQ) de 4,50 × 10–7 mol L1. A repetibilidade e a reprodutibilidade foram avaliadas com base nos valores de desvio padrão relativo (DPR), que foram iguais a 4,56% e 2,38%, respectivamente, evidenciando a precisão da metodologia. Ensaios de recuperação foram realizados para quantificação de AAF em amostras de medicamentos apresentados na forma de comprimidos (Tylenol 500 e Tylenol DC), solução oral (Tylenol Gotas) e suspensão oral (Tylenol Criança). Os percentuais de recuperação para Tylenol 500, Tylenol DC, Tylenol Gotas e Tylenol Criança foram 101,34%, 89,91%, 98,61% e 75,76%, respectivamente. Os resultados obtidos pela metodologia utilizando VOQ foram comparados aos resultados obtidos pela utilização de espectrofotometria na região do ultravioleta e do visível (UV-Vis), apresentando vantagens para a metodologia eletroanalítica proposta, como menores valores de LD e de LQ. Assim, ficando evidenciado que a metodologia desenvolvida neste trabalho é apropriada para aplicações práticas.

Agradecimentos: N.F.A., P.T.C.F., A.G.S.F., A.L.A., G.B., and D.S.G. acknowledge funding from the Brazilian agencies CNPq, CAPES, and FAPESP. A.G.S.F. acknowledges CNPq (grant no. 307317/2010-2 and INCT NanoBioSimes) and Fundação Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico (FUNCAP) through PRONEX (grant no. PR2-0054-00022.01.00/11). G.B. and D.S.G. thank the Center for Computational Engineering and Sciences at Unicamp for financial support through the FAPESP/CEPID, grant no. 2013/08293-7. M.S.D. acknowledges financial support from NSF grant DMR-1004147. Y.A.K. acknowledges NRF-2014R1A2A1A10050585 Abstract: A high-pressure resonance Raman spectroscopy study of linear carbon chains encapsulated inside multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs) is reported. While the frequencies of the tangential modes of carbon nanotubes (G band) harden as the pressure increases, the vibrational frequencies of the chain modes (around 1850 cm(-1)) decrease, thus indicating a softening of the carbon-carbon bonds in this 1D solid. Pressure-induced irreversible structural changes in the linear carbon chains are unveiled by the red shift in the vibrational modes when pressure is released. These results have been interpreted as being due to a coalescence of carbon chains, and this hypothesis is supported by state-of-the-art atomistic reactive molecular dynamics simulations CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO - CNPQ COORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DE PESSOAL DE NÍVEL SUPERIOR - CAPES FUNDAÇÃO DE AMPARO À PESQUISA DO ESTADO DE SÃO PAULO - FAPESP FUNDAÇÃO CEARENSE DE APOIO AO DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO - FUNCAP Fechado

Neste trabalho são estudados os efeitos da adição de nanotubos de carbono de parede múltipla (NCPM) em uma matriz de Poli(L-ácido láctico) (PLLA). Foras avaliadas duas rotas distintas de dispersão dos NCPM, uma utilizando agitação mecânica em solvente e a outra utilizando sonificação de alta energia em solvente. As propriedades mecânicas destes nanocompósitos foram avaliadas utilizando nanoindentação e microdureza vickers. Através da calorimetria exploratória diferencial foram determinadas as propriedades térmicas dos nanocompósitos (Tg, Tc, Tm e cristalinidade) obtidas. Por último, as propriedades tribológicas foram determinadas através de ensaios de deslizamento do tipo pino sobre disco, onde foram utilizadas diferentes cargas normais. As propriedades mecânicas e térmicas não foram significativamente afetadas pela adição do nanotubos, o que não se repetiu nas propriedades tribológicas, onde tanto o método de dispersão quanto a concentração de NCPM afetaram as propriedades. A micrografia das trilhas de desgaste sugere ainda que o mecanismo atuante foi modificado com a incorporação dos nanotubos, o mesmo pode ter acontecido nas amostras sonificadas. This work studied the effects of the addition of Multiwalled Carbon Nanotubes (MWCNT) to a PLLA matrix. Two distinct methods of preparation were employed: a combination of a solvent/ mechanical stirring and a combination of a solvent/high energy sonication. The mechanical properties of the nanocomposites were determined by nanoindentation and by the Vickers hardness test. Thermal properties of the nanocomposites (Tg, Tc, Tm and crystallinity degree) were determined by DSC. The tribological properties of the nanocomposites were determined by using a pin-on-disc apparatus. Mechanical and thermal properties did not present significant alterations, although tribological properties presented significant changes caused by the method of preparation and different loads. SEM images indicated that the wear mechanism was changed by the addition of MWCNT.

Agradecimentos: Authors would like to acknowledge the support from CNPq, FAPESP and INCT Namitec Abstract: A new approach for electrical and thermal improvement of contacts between carbon nanostructures (multi-wall carbon nanotubes – MWCNTs and multi-layer graphene – MLG) and metal electrodes by localized laser heating is presented. The nanostructures were deposited over electrodes using the dielectrophoresis (DEP) technique. A focused laser beam was used for direct heating the samples in ambient atmosphere. The Raman spectroscopy was used to determine the process temperature by observations of the graphitic G-line downshift. In the laser annealing experiments, the G-line position was found first to downshift linearly with laser power indicating gradual heating of the sample proportional to the absorbed power. However, with increasing power the shift was found to saturate at levels that depend on the metal and the contact area. This saturation was attributed to gradual increase of the contact area and improvement of the thermal contacts between the nanostructures and metal electrode that can occur during sample heating. The maximum sample temperature in the beginning of the annealing process was always higher for MLG samples, due to smaller area of contact established between rigid multi-layer graphene and initially rough metal surface. The final result is the increased heat losses to the electrodes and, subsequently, the reduction of the samples temperature. The main advantage of this method, when compared with traditional and rapid thermal annealing, is that the thermal treatment is localized in a small pre-determined region, allowing individually controlled annealing process CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO - CNPQ FUNDAÇÃO DE AMPARO À PESQUISA DO ESTADO DE SÃO PAULO - FAPESP Fechado

Agradecimentos: This work is supported by FAPESP (Fundacao de Amparo a Pesquisa do Estado de Sao Paulo - Proc. No. 2010/51028-4) and CNPq (Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientifico e Tecnologico - Proc. No. 476458/2011-0). The authors are grateful to Professor M. Cotta for providing the AFM cantilevers used in the experiments and to the Laboratorio Nacional de Nanotecnologia (LNNano) for allowing the use of their scanning electron microscope Abstract: Understanding the mechanical properties of nanoscale systems requires new experimental and theoretical tools. In particular, force sensors compatible with nanomechanical testing experiments and with sensitivity in the nN range are required. Here, we report the development and testing of a tuning-fork-based force sensor for in situ nanomanipulation experiments inside a scanning electron microscope. The sensor uses a very simple design for the electronics and it allows the direct and quantitative force measurement in the 1-100 nN force range. The sensor response is initially calibrated against a nN range force standard, as, for example, a calibrated Atomic Force Microscopy cantilever; subsequently, applied force values can be directly derived using only the electric signals generated by the tuning fork. Using a homemade nanomanipulator, the quantitative force sensor has been used to analyze the mechanical deformation of multi-walled carbon nanotube bundles, where we analyzed forces in the 5-40 nN range, measured with an error bar of a few nN FUNDAÇÃO DE AMPARO À PESQUISA DO ESTADO DE SÃO PAULO - FAPESP CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO - CNPQ Aberto

Agradecimentos: The authors thank CAPES, CNPq and FAPESP (2006/58998-3, 2008/51001-9, 2009/50596-1 and 2010/18656-1) for financial support; LME/LNLS for technical support during the electron microscopy work and LMF/LNLS for providing platinized counter-electrodes. We also thank Prof. Carol Collins for English revision Abstract: TiO2–MWCNT composite electrodes were prepared by a direct mixing method. The presence of acid-treated multi-wall carbon nanotubes (MWCNT–COOH) into the titanium dioxide (TiO2) photoanode was investigated by Raman spectroscopy and X-ray diffraction (XRD). The morphological properties of the composite photoanodes were analyzed by field emission scanning electron microscopy (FEG-SEM) and atomic force microscopy (AFM). The performance of quasi-solid state dye-sensitized solar cells (DSSC) using TiO2–MWCNT photoanodes was dependent on the MWCNT loading. Compared with a DSSC based on conventional TiO2 electrodes, the TiO2–MWCNT film containing 0.02 wt.% of carbon nanotubes provided an increase of ca. 30% in device's efficiency, which was attributed to an enhanced short-circuit current density (Jsc). The improvement on Jsc was correlated with an enhanced interconnectivity between MWCNT–COOH and TiO2 nanoparticles. The carbonaceous materials introduced an alternative electrical conduction pathway which facilitates rapid electron transport in the photoelectrode, as suggested from Kelvin probe force microscopy (KPFM) measurements. At high MWCNT loading, we observed that the energy conversion efficiency decreased due to energy losses from the optical absorption of carbonaceous materials, and also due to an increase in charge recombination COORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DE PESSOAL DE NÍVEL SUPERIOR - CAPES CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO - CNPQ FUNDAÇÃO DE AMPARO À PESQUISA DO ESTADO DE SÃO PAULO - FAPESP Fechado

Orientadores: Gisela de Aragão Umbuzeiro, Vitor Rafael Coluci Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia Resumo: Nanomateriais, tais como nanotubos de carbono de paredes múltiplas (MWCNT) têm apresentado potencial para remediação de águas e solos poluídos por compostos orgânicos devido a sua área superficial elevada, que pode melhorar a capacidade dos NTC em adsorver compostos orgânicos. Embora o tratamento de MWCNT com ácido nítrico possa aumentar a capacidade de dispersão do material em água através da introdução de grupos oxigenados sobre a superfície dos NTC, como ácidos carboxílicos, a diminuição da capacidade de MWCNT de interagir com moléculas orgânicas pode ocorrer como consequência não intencional. Para investigar esta possibilidade, foi avaliada a capacidade de MWCNT tratados com ácido de adsorver um poluente ambiental comum, 1-Nitropireno (1-NP), que é um nitro-hidrocarboneto policíclico aromático altamente mutagênico e carcinogênico. Diferentes doses de MWCNTs caracterizados foram testadas com diferentes doses de 1-NP, e a detecção do 1-NP não adsorvido foi avaliada pelo ensaio de mutagenicidade Salmonella/microssoma, usando a linhagem TA98 que é altamente sensível a 1-NP. Assim, apenas 1-NP não adsorvido aos MWCNT são absorvidos pelas bactérias e causam mutagenicidade. Encontramos uma relação inversa entre a oxidação por tratamento ácido dos MWCNT e a mutagenicidade da mistura. Os dados obtidos sugerem que o tratamento ácido de MWCNT pode, de fato, reduzir a capacidade de poluentes orgânicos se ligarem a MWCNT, reduzindo a eficácia na remediação Abstract: Nanomaterials, such as multi-wall carbon nanotubes (MWCNT) have been shown potential to remediate soil or water polluted with organic compounds because of their high specific-surface area, which can enhance the ability of the CNT to adsorb organics. Although treatment of MWCNT with nitric acid can increase the water solubility of MWCNT by introducing oxygenated groups such as carboxylic acids onto the surface, it may have the unintended consequence of decreasing the ability of MWCNT to interact with organic molecules. To investigate this possibility, we evaluated the ability of acid-treated MWCNT to absorb a common environmental pollutant, 1- nitropyrene (1-NP), which is a highly mutagenic and carcinogenic nitro-polycyclic aromatic hydrocarbon. Different doses of well-characterized MWCNTs were tested with different doses of 1-NP, and the detection of the non-adsorbed 1-NP was assessed by the Salmonella mutagenicity assay in strain TA98, which is highly sensitive to 1-NP. Thus, only free 1-NP not bound to the MWCNT was able to enter the bacteria and induce mutagenesis. We found an inverse association between the amount of oxidation by nitric-acid treatment of the MWCNT and the amount of mutagenicity of the reaction mixture. Our data suggest that acid treatment of MWCNT may, in fact, reduce the ability of MWCNT to bind organic pollutants, reducing their effectiveness for remediation Mestrado Tecnologia e Inovação Mestre em Tecnologia

O presente trabalho trata da caracterização de nanotubos de carbono funcionalizados, através da técnica de espectroscopia de fotoelétrons (XPS). Os nanotubos utilizados são nanotubos de parede múltiplos (MWNT) crescidos através da deposição química na fase vapor (CVD), e nanotubos de paredes simples (SWNT) crescidos através da descarga por arco elétrico. Por funcionalização entende-se agregação de grupos funcionais às paredes dos nanotubos. A funcionalização de nanotubos é importante para torná-los ainda mais interessantes para aplicações práticas, uma vez que os nanotubos não funcionalizados são materiais apolares, ou seja, eles não se dissolvem em água. A funcionalização realizada foi do tipo covalente, utilizando-se os ácidos H2SO4 (SWNT) e HNO3 (MWNT), com o auxílio de um forno de micro-ondas, o que diminui o tempo da reação. Nas amostras de SWNT percebeu-se que a funcionalização mais eficiente ocorreu no tempo de 20 minutos de processo, já para os MWNT os tempos de 20 e 30 minutos de processo foram os mais satisfatórios. Para tempos de funcionalização menores a eficiência é baixa e para tempos mais longos provavelmente os ácidos degradam os nanotubos. Para o estudo e caracterização da funcionalização desses nanotubos, além da técnica de XPS, foram também utilizadas técnicas de microscopia eletrônica de transmissão (TEM), microscopia eletrônica de varredura (SEM), e espectroscopia Raman. O que se observa é que a técnica de XPS, por ser uma técnica sensível à superfície, mostrou ser a mais apropriada para caracterizar o processo e a eficiência de funcionalização This work deals with the characterization of functionalized carbon nanotubes, using photoelectron spectroscopy (XPS). The nanotubes are multi-walled nanotubes (MWNT) grown by chemical vapor deposition (CVD) and single-walled nanotubes (SWNT) grown by electric arc discharge. By functionalization we mean the aggregation of functional groups to the walls of the nanotubes. Functionalization of nanotubes is important in order to turn them more interesting for practical applications, since non-functionalized nanotubes are non-polar materials, i.e., they do not dissolve in water. The performed functionalization was of the covalently type, using H2SO4 (SWNT) and HNO3 (MWNT) acids, with the aid of a microwave oven, which reduces the reaction time. From the SWNT samples the most efficient functionalization occurred in 20 minutes of processing time, while for the MWNT, 20 and 30 minutes of reaction were the most effective. For shorter times of processing the functionalization is less effective, and for longer times probably the acids degrade the nanotubes. For the investigation and characterization of the functionalized nanotubes, in addition to the XPS technique, we also used transmission electronic microscopy (TEM), scanning electronic microscopy (SEM) and Raman spectroscopy. What we observe is that photoelectron spectroscopy, being extremely surface sensitive, was the most successful technique to characterize the process and efficiency of the functionalization

Made available in DSpace on 2018-06-27T18:56:01Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Pamela Andrea Mantey dos Santos.pdf: 2526880 bytes, checksum: 65765d7ccb4a7545ed4eba0ac7107949 (MD5) Pamela Andrea Mantey dos Santos.pdf.jpg: 3186 bytes, checksum: 0f9641eb6b0cc6bd929c9c7c3f165b1b (MD5) Previous issue date: 2011-03-25 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior It is well known in the scientific community the importance of carbon nanotubes viewed first by Iijima in 90 s. Carbon nanotubes show great potential in many applications in different fields of knowledge, especially in the development of new materials. Several studies introduce applications of carbon nanotubes as reinforcement in many types of matrices such as ceramics and polymers, which are subjected to high pressure, in order to improve the mechanical properties of these materials. These studies are intended to use these compacts as electronic devices, mechanical applications, waveguides, and others. However, there are no studies in literature about application of high pressure on carbon nanotubes self-sustaining, that is, only carbon nanotubes, in order to obtain dense compacts, for possible applications of these materials. Thus, this work brings innovative ways of application of high pressure on multi- walled carbon nanotubes using two different pressure transmitting media, to evaluate their behavior. These evaluations were performed by characterizations such as Raman spectroscopy. It was estimated the defect level in the samples and also the dependence of the G band with pressure and with the pressure transmitting media used. It s possible to associate this relationship to the level of tension and/or compression that carbon nanotubes were submitted. X-ray diffraction allowed determination of impurities trapped in carbon nanotubes in its manufacturing process, suggesting that these impurities may possibly act as binding in compression. By surface area measurements using the BET method, it was possible to compare the surface areas of the samples in different pressure transmitting media and its influence on compression. Finally, transmission electron microscopy was used to get images of the samples, which enabled an assessment of the morphology of carbon nanotubes after different processes. Já é de conhecimento da comunidade científica a grande importância dos nanotubos de carbono referenciados pela primeira vez por Iijima, nos anos 90. Os nanotubos de carbono demonstraram ter um grande potencial em diversas aplicações, nas mais variadas áreas do conhecimento, especialmente no desenvolvimento de novos materiais. Vários trabalhos na literatura trazem a aplicação de NTC como reforço em matrizes poliméricas, também trabalhos envolvendo matrizes cerâmicas são encontrados. Entre esses, alguns materiais são submetidos à alta pressão, com a finalidade de aprimorar as suas propriedades mecânicas. Porém, não há trabalhos na literatura que tratam da aplicação de alta pressão em NTC de forma auto-sustentada, isto é, somente NTC, para obtenção de compactos densos, para uma possível aplicação destes materiais. Assim sendo, este trabalho traz de forma inovadora a aplicação de alta pressão (até 7,7 GPa) em nanotubos de carbono de paredes múltiplas, em dois distintos meios transmissores de pressão, para avaliação e compreensão de seu comportamento. Estas amostras foram caracterizadas através de espectroscopia Raman, onde é possível verificar o nível de defeito nas amostras e também a dependência da banda G com a pressão e o meio transmissor utilizado, sendo possível avaliar através desta relação o nível de tração e/ou compressão a que foram submetidos os nanotubos de carbono. Através da técnica de difração de raios X foi possível determinar as impurezas retidas nos nanotubos de carbono, no seu processo de fabricação, sugerindo-se que estas impurezas podem eventualmente atuar como ligantes na compactação. Através de medidas de área superficial utilizando o método de BET, foi possível a comparação das áreas superficiais das amostras nos diferentes meios transmissores de pressão e a influência do meio transmissor na compactação. Por fim, foram obtidas imagens das amostras, através da técnica de microscopia eletrônica de transmissão, a qual possibilitou uma avaliação da morfologia dos nanotubos de carbono após os diferentes processamentos.

Neste trabalho nós decoramos Nanotubos de Carbono de Paredes Múltiplas (NTCMW) com nanopartículas de Sulfeto de Cádmio (CdS) e Sulfeto de Cobre (CuxSy) via rota química simples. As amostras de CdS-NTCMW foram produzidas variando diversos parâmetros como temperatura e tempo da reação. As amostras foram caracterizadas com Microscopia Eletrônica de Transmissão (TEM), Espectro por Energia Dispersiva (EDS), Difração de Área Selecionada (SAD) e Difração de Raios-X (XRD). As imagens de TEM evidenciam a decoração e os espectros de EDS revelam a composição química do material. O padrão de SAD das amostras CdS-NTCMW revelam que os cristais são de fato CdS e os difratogramas das mesmas indicam que os cristais de CdS que decoram os NTCMW possuem estrutura do tipo Blenda de Zinco. Nas amostras de CuxSy- NTCMW identificamos apenas uma fase do material - CuS. As imagens de TEM e o difratograma dessa amostra, porém, indicam a existência de pelo menos mais uma fase. Filmes finos foram produzidos pelo método de filtração, mas não foi possível estimar o gap do material através da curva de absorção do material produzido devido à alta reflexão e espalhamento. Testes preliminares demonstraram que os filmes de CdS-NTCMW respondem à luz o que é um primeiro indício de seu potencial em aplicações fotovoltaicas. Cadmium Sulfide (CdS) and Copper Sulfide (CuxSy) nanoparticles were successfully grown on Multi-Walled Carbon Nanotubes (MWCNT) via a simple chemical reaction. The CdS-MWCNT samples were produced with different parameters such as temperature and time of the reaction. The samples were characterized with Transmission Electron Microscopy (TEM), Energy-Dispersive Spectroscopy (EDS), Selected Area Diffraction (SAD) and X-ray Diffraction (XRD). The obtained images show that the decoration did happen and EDS spectrums reveals the chemical composition of the samples. The SAD patterns of the CdS-MWCNT samples show that the crystals attached to the MWCNT walls are actually CdS. XRD measurements indicate these samples structure as Zinc Blend type. We identified in the CuxSy sample only one phase of these semiconductor CuS. The XRD pattern and the TEM images indicate the presence of at least one more phase. Thin films were produced by filtration but we couldnt estimate the band gap of the CdS-MWCNT using UV-Vis absorption due to high reflection and scattering. We produced a device based on the junction of both MWCNT-CdS and MWCNT-CUxSy, and preliminary test showed that its electrical properties are light variable.

Orientadores: Ana Flavia Nogueira, Maria Isabel Felisberti Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica Resumo: Nanocompósitos poliméricos baseados em nanotubos de carbono possuem um dos mais elevados potenciais tecnológicos devido à possibilidade de produção de materiais com destacadas propriedades mecânicas, alta condutividade elétrica em baixos teores (baixos limites de percolação), e boa processabilidade. São sistemas versáteis que podem apresentar propriedades excepcionais, as quais podem ser controladas pela alteração na proporção de seus componentes, permitindo que sejam moldados para atender à aplicação exigida. Nesse trabalho, nanocompósitos de nanotubos de carbono de paredes múltiplas (MWCNTs) e um elastômero comercial (Kraton-D®), que é um copolímero em bloco de estireno-butadieno-estireno (SBS), foram preparados por extrusão e pela técnica de evaporação de solvente (casting). As propriedades térmicas, mecânicas, e elétricas desses materiais foram comparadas. A caracterização foi realizada através de medidas de condutividade elétrica (método de Coleman), microscopias eletrônicas de varredura e de transmissão (caracterização morfológica), termogravimetria (determinação do teor de cargas e estabilidade térmica), ensaios de tração e análise dinâmico-mecânica (propriedades mecânicas). Além disso, o potencial de aplicação dos compósitos em células solares de TiO2/corante (DSSC) e como materiais absorvedores de radiação (MAR) foi avaliado. Os resultados evidenciaram uma forte influência da metodologia de preparo nas propriedades finais dos compósitos, a qual é creditada a mudanças de morfologia do sistema em função das condições de preparação utilizadas. As amostras preparadas por casting apresentaram condutividades elétricas mais elevadas, enquanto as propriedades mecânicas foram superiores para os filmes extrudados, e ambas tiveram melhoria da estabilidade térmica. Os compósitos se mostraram promissores quanto ao uso em DSSC e como MAR, mas muitos estudos ainda são necessários para aprimorar sua eficiência nesses campos Abstract: Polymeric nanocomposites based on carbon nanotubes (CNTs) have one of the highest technological potential due to the possibility of produce materials with improved mechanical properties, high electrical conductivity at low loadings (low percolation threshold), and good processability. These systems are versatile, may present astonishing properties, and are allowed to control them by changing the proportion of their components, being able to tailor these materials to suit a desired application. In this work, nanocomposites of multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs) and a commercial elastomer (Kraton-D®), which is a block copolymer of styrenebutadiene- styrene (SBS), were prepared by extrusion and by casting. The thermal, mechanical, and electrical properties presented by these materials were compared. The characterization was performed by measurement of the electrical conductivity (Coleman¿s method), scanning and transmission electron microscopy (for morphologic characterization), thermogravimetry (for thermal stability and determination of the loading of filler), stress-strain tests and dynamic mechanical analysis (for the mechanical properties). Furthermore, the potential of application of the extruded composites in dye-sensitized solar cells (DSSC) and as radiation absorbing materials (RAM) was tested. The results showed a strong influence of the methodology of preparation upon the final properties of composites, which was attributed to changes in the morphology of the system with conditions used to prepare the samples. Composites made by casting showed a higher electrical conductivity than the extruded ones, although the latter presented better mechanical properties than the former ones. Despite the requirement of further studies to improve their efficiency in DSSC and as RAM, the composites were promising for these applications Mestrado Química Inorgânica Mestre em Química