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Submitted by Anna Barbara Alves Beraldine (annabarbara@unisinos.br) on 2022-03-16T17:35:41Z No. of bitstreams: 1 David Brandão Nunes_.pdf: 5973993 bytes, checksum: fddb614a99866111b1b5eb77914199c9 (MD5) Made available in DSpace on 2022-03-16T17:35:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 David Brandão Nunes_.pdf: 5973993 bytes, checksum: fddb614a99866111b1b5eb77914199c9 (MD5) Previous issue date: 2021-12-20 Nenhuma As pozolanas são materiais que reagem com hidróxido de cálcio na presença de água formando produtos hidratados secundários e promovendo ganho de resistência e durabilidade em produtos cimentícios. Estes materiais devem ser compostos principalmente por óxidos de silício, alumínio e ferro, que, em fases amorfas, proporcionarão a reação pozolânica. O objetivo deste trabalho foi estudar a reatividade do óxido de ferro e sua influência na reação pozolânica da metacaulinita. Foi realizada calcinação de caulim com elevada pureza para obtenção de um metacaulim com desidroxilação de 97,17%. O estudo foi conduzido em pasta de cimento branco, por ser isento de ferro, com substituições de 25% da massa de cimento por composições dos materiais testados. Os teores de óxido de ferro empregados em relação à massa total foram de 1,5%, 3%, 4,5%, 6%, 9% e 25%. A fim de comparar com pastas com metacaulim e sem óxido de ferro, mas que tivessem o mesmo consumo de cimento, foram produzidas amostras com composições de metacaulim e pó de quartzo (considerado inerte nesta pesquisa) para avaliação da hidratação aos 3, 7, 28 e 63 dias. As amostras produzidas com 25% de metacaulim obtiveram índice de desempenho mecânico aos 63 dias de 141,17% em relação à amostra padrão com 100% de cimento, enquanto as amostras com 25% de óxido de ferro e 25% de pó de quartzo obtiveram índices de 82,11 e 83,86 % respectivamente; enquanto as amostras com composições de metacaulim com pó de quartzo ou óxido de ferro apresentaram elevação nos índices à medida que o teor de metacaulim aumentou, não sendo observada diferença significativa quando compara-se pastas com mesmo teor de óxido de ferro e pó de quartzo. Houve redução do teor de portlandita e crescimento na formação dos demais produtos hidratados com o aumento do teor de metacaulim nas composições, verificados pelas áreas de curvas de DTG e pelo aumento da água combinada; sendo proposto ainda um método de cálculo de água combinada efetiva (sem portlandita). Destaca-se que nos difratogramas de DRX não foi possível identificar a formação de produtos hidratados contendo ferro, inferindo-se que o óxido permaneceu inerte durante o processo de hidratação do cimento e durante a reação pozolânica da metacaulinita. Diante do estudo realizado, compreende-se que o único óxido de ferro presente em argilas calcinadas é a hematita, observada em análise de DRX, que não possui atividade pozolânica e não participa da hidratação do cimento, não podendo ser classificado como óxido pozolânico. Pozzolans are materials that react with calcium hydroxide in the presence of water, forming secondary hydrated products and promoting gains in strength and durability in cementitious products. These materials must be composed mainly of silicon, aluminum and iron oxides, which, in amorphous phases, will provide the pozzolanic reaction. The objective of this work was to study the reactivity of iron oxide and its influence on the pozzolanic reaction of metakaolinite. Kaolin, with high purity, was calcined to obtain metakaolin with 97,17% dehydroxylation. The study was conducted in white cement paste, as it is Fe-free, with 25% replacement of the cement mass by compositions of the materials tested. The iron oxide contents used in relation to the total mass were 1,5%, 3%, 4,5%, 6%, 9% and 25%. To compare pastes with metakaolin and without iron oxide, but which had the same cement consumption, samples were produced with compositions of metakaolin and quartz powder (considered inert in this research) to evaluate hydration at 3, 7, 28 and 63 days. The samples produced with 25% metakaolin had a mechanical performance index at 63 days of 141,17% compared to the standard sample with 100% cement, while the samples with 25% iron oxide and 25% quartz powder obtained indexes of 82,11 and 83,86% respectively; while the samples with compositions of metakaolin with quartz powder or iron oxide showed an increase in the indexes as the metakaolin content increased, with no significant difference being observed when comparing pastes with the same iron oxide content and quartz powder. There was a reduction in the content of portlandite and growth in the formation of other hydrated products with the increase in the content of metakaolin in the compositions, verified by the areas of DTG curves and by the increase in the combined water; a method for calculating effective combined water (without portlandite) is also proposed. It is noteworthy that in XRD diffractograms it was not possible to identify the formation of hydrated products containing iron, implying that the oxide remained inert during the cement hydration process and during the pozzolanic reaction of metakaolinite. In view of the study carried out, it is understood that the only iron oxide present in calcined clays is hematite, observed in XRD analysis, which does not have pozzolanic activity and does not participate in the hydration of cement, and cannot be classified as pozzolanic oxide.

Submitted by Jonathan Sousa de Almeida (jonathan.sousa@ufma.br) on 2022-06-28T13:10:07Z No. of bitstreams: 1 HELILMADEANDRÉAPINHEIRO.pdf: 2099357 bytes, checksum: 88c34b70f44eaa6bcfa51c1a4bfaa691 (MD5) Made available in DSpace on 2022-06-28T13:10:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 HELILMADEANDRÉAPINHEIRO.pdf: 2099357 bytes, checksum: 88c34b70f44eaa6bcfa51c1a4bfaa691 (MD5) Previous issue date: 2021-09-26 CAPES Environmental contamination by organic compounds represents serious problems for public health and the environment, especially for groundwater and soil contamination. One of the main problems is contamination by aromatic hydrocarbons. Among the monoaromatic hydrocarbons, known as BTX [benzene (B), toluene (T) and xylenes (X)], B stands out for being the most toxic among BTX, being considered highly carcinogenic, including their derivatives. Monitoring these contaminants in groundwater and soil of great importance. The present work proposes an electrochemical sensor based on iron oxide nanoparticles supported on carboxyl- functionalized multi-wall carbon nanotubes (ECV/Fe2O3/MWCNT-COOH) for the determination of B, T and X in soil and groundwater samples from gas stations. The physicochemical properties of Fe2O3/MWCNT-COOH were characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR) and X-ray Diffraction (XRD). Using the square wave voltammetry (SWV) technique the ECV/Fe2O3/MWCNT-COOH sensor was evaluated from the electroanalytical point of view for BTX analysis. After optimizing the experimental parameters, the following best conditions were found: electrolyte = H2SO4 0.1mol L-1 ; pH = 1.0; frequency = 40 mV; amplitude = 20 mV; potential step = 2 mV. Under these optimized conditions, the proposed sensor presented an excellent electroanalytical performance for BTX oxidation and analysis, showing a linear behavior between anode peak currents and analyte concentrations, in the range of 5 to 35 μmol L -1 for benzene, and 20.00 to 53.00 μmolL-1 for toluene and xylenes. Through the standard deviations of the calibration curves the LD were calculated for the analytes (0.78 μmol L-1 for benzene, 5.33 μmol L-1 for toluene and 20.38 μmol L-1 for xylenes). The precision (relative standard deviation (RSD) of the method) was assessed by the repeatability of the analyte current (n = 6) in the solution. Good RSD values were found (0.81% for benzene, 3.99% for toluene and 2.82% for xylene). The application of the new method was carried out through the enrichment in real samples. Recovery (accuracy) showed excellent statistical results in samples of soil (B = 99.9%; T = 100%% and X = 99.8%) and groundwater (B = 100%; T = 99.7% e X = 99.8%). No significant interferences were observed for other species (catechol and benzoquinone) possibly present in the analysis of each of the analytes. The good results indicate that the proposed new electrochemical nanosensor is suitable for the determination of BTX in soil and groundwater samples. A contaminação ambiental por compostos orgânicos representa sérios problemas à saúde pública e para o meio ambiente, especialmente quanto a contaminação de águas subterrâneas e solos. Um dos principais problemas é a contaminação por hidrocarbonetos aromáticos. Dentre os hidrocarbonetos monoaromáticos, conhecidos como BTX [benzeno (B), tolueno (T) e xilenos (X)], destaca-se o B por ser o mais tóxico entre os BTX, sendo este considerado altamente carcinogênico, juntamente com seus derivados. O monitoramento desses contaminantes em águas subterrâneas e no solo é de suma importância. O presente trabalho propõe um sensor eletroquímico baseado em nanopartículas de óxido de ferro suportadas em nanotubos de carbono de paredes múltiplas funcionalizados com o grupo carboxila (ECV/Fe2O3/MWCNT-COOH), para a determinação de B, T e X em amostras de solo e águas subterrâneas, oriundas de postos de combustíveis. As Caracterizações dos MWCNT-COOH e do Fe2O3 e do compósito Fe2O3/MWCNT-COOH foram caracterizadas por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia de Infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR) e Difração de raios X (DRX). Através da técnica voltametria de onda quadrada (SWV) o sensor ECV/Fe2O3/MWCNT-COOH foi avaliado do ponto de vista eletroanalítico para análise dos BTXs. Após a otimização dos parâmetros experimentais foram encontradas as seguintes melhores condições: eletrólito = H2SO4 0,1mol L-1 ; pH=1,0; frequência= 40 mV; amplitude= 20 mV; degrau de potencial= 2 mV. Nestas condições otimizadas, o sensor proposto apresentou um excelente desempenho eletroanalítico para a oxidação de BTX, apresentando um comportamento linear entre as correntes de pico anódica e as concentrações para os analitos, na faixa de 5 a 35 μmol L-1 para benzeno, e 20,00 a 53,00 μmolL-1 para tolueno e xileno. Os limites de detecção (LD) foram determinados para os analitos benzeno (0,78 μmol L-1 ), tolueno (5,33 μmol L-1 ) e xilenos (20,38 μmol L-1 ) através do método recomendado pela IUPAC (3SB/b). A precisão (desvio padrão relativo (DPR) do método) foi avaliada pela repetibilidade da corrente (n=6) dos analitos em solução. Bons valores de DPR foram encontrados para o benzeno (0,81%), para o tolueno (3,99%) e para o xileno (2,82%). A aplicação do novo método foi através do enriquecimento em amostras reais. A recuperação (exatidão) apresentou excelentes resultados estatísticos em amostras de água subterrânea (B= 100%; T= 99,7% e X= 99,8%) e solo (B= 99,9%; T= 100% % e X= 99,8%). Não foram observadas interferências significativas para outras espécies (catecol e benzoquinona) possivelmente presentes na análise de cada um dos analitos. Os bons resultados obtidos indicam que o novo nanosensor eletroquímico proposto é adequado para a determinação de BTX em amostras de solo e águas subterrâneas.

Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq A sequence of α-Cr2−xFexO3 (x =0.0; 0.1; 0.2; 0.3; 0.4; 0.5; 0.6; 0.7; 0.8; 0.9; and 1.0) nanoparticles have successfully been synthesized by sol-gel method at a calcination temperature of 500ºC, using Cr(NO3)3∙9H2O (99.9% purity), Fe(NO3)3·9H2O (99.9% purity), as precursor material and D-glucose as substrate. X-ray diffraction (DRX) patterns, Rietveld Refinement (RR), 57Fe Mӧssbauer Effect spectroscopy (ME), Raman spectroscopy, and Fourier Transform Infrared spectroscopy (FT-IR) were employed to study the structural characterization, qualitative phase analysis, magnetic ordering effects, structural vibrational phenomenon, and the chemical functional behavior of the as-synthesized nanoparticles. From the DRX patterns and X´Pert Pro 3 software analysis, the chromium oxide was found to crystallize in the rhombohedral structure of the corundum (Al2O3) type belonging to the R3̅c(D3 6d) space group. The qualitative phase analysis was performed by Rietveld refinement using the “Fullprof” program of α-Cr2−xFexO3, where the average crystallite sizes were estimated by the DebyeScherer´s formula to be 12.1 ± 1.3nm ≤ x ≤ 40.5 ± 63.1nm. Increasing Fe2O3 content was identified with different phases (stable α phase, ε metastable polymorph of Fe2O3, and CrFe– alloy phases) in the DRX patterns, while Cr2O3 always remains in the eskoliate phase. The effect of particle size on the crystal lattice distortion, unit-cell volume, and lattice strain is discussed. The observed isomer shift (IS) values from 57Fe Mӧssbauer spectra analysis undoubtedly depicts the successful replacement of Fe3+ ions for the main Cr3+ ion sites, illustrating strong superparamagnetic phenomenon for all α-Cr2−xFexO3 hematite; while weak ferromagnetic ordering for α-Cr2−xFexO3(x>0.3) hematite was observed. Thus, in the α-Fe2O3 (x>0.3) patterns, the larger hyperfine field Hint ~ 50.24 – 51.71T can be ascribed with Fe3+ ions which are not influenced by the presence of Cr, while in α-Cr2-xFexO3 (x>0.3) the smaller hyperfine field Hint ~ 47.98 – 48.34T can be associated Fe3+ ions that have Cr3+ ions in close proximity.The Raman vibrational modes were observed for all α-Cr2−xFexO3 samples, most importantly, the spectral reveal five Raman active modes for x = 0.3 i.e. 2A1g and 3Eg at 674, 541, 610, 749, and 504cm-1, with one magnon mode at 841cm-1, respectively. The theoretically forbidden band at ~666cm-1 was observed as a result of IR active mode Eu(LO) or possibly induced by surface defects or stress. FT-IR spectra validated the purity, structural changes, or chemical bonding of Cr2O3 and doped nanoparticle. Uma sequência das nanopartículas α-Cr2−xFexO3 (x = 0,0; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9; e 1,0) foi sintetizada com sucesso pelo método sol-gel a uma temperatura de calcinação de 500ºC , usando Cr(NO3)3∙9H2O (99,9% de pureza), Fe(NO3)3·9H2O (99,9% de pureza), como material precursor e D-glicose como substrato. Padrões de difração de raios-X (DRX), refinamento de Rietveld (RR), espectroscopia de efeito Mӧssbauer 57Fe (ME), espectroscopia Raman e espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR) foram empregados para estudar a caracterização estrutural, análise de fase qualitativa, ordenação magnética efeitos, fenômeno vibracional estrutural e o comportamento químico-funcional das nanopartículas sintetizadas. A partir dos padrões de DRX e da análise do software X´Pert Pro 3, o óxido de cromo cristalizou na estrutura romboédrica do tipo corindo (Al2O3) pertencente ao grupo espacial R3̅c(D6 3d). A análise qualitativa da fase foi realizada pelo refinamento de Rietveld usando o programa “Fullprof” de α-Cr2−xFexO3, onde os tamanhos médios dos cristalitos foram estimados pela fórmula de Debye-Scherer em 12,1 ± 1,3 nm ≤ D ≤ 40,5 ± 3,1 nm. O aumento do conteúdo de Fe2O3 foi identificado com diferentes fases (fase α estável, polimorfo metaestável ε-Fe2O3 e fases CrFe-liga) nos padrões de DRX, enquanto Cr2O3 sempre permanece na fase eskoliate. O efeito do tamanho da partícula na distorção de rede cristalina, no volume da célula unitária e na tensão de rede é discutido. Os valores de deslocamento de isômero observados a partir da análise dos espectros 57Fe Mӧssbauer, sem dúvida, são razoavelmente atribuído à substituição bem-sucedida de íons Fe3+ para os principais locais de íons Cr3+, ilustrando forte fenômeno superparamagnético para toda hematita α-Cr2−xFexO3; enquanto um ordenamento ferromagnético fraco para α-Cr2−xFexO3(x> 0,3) hematita foi observado. Assim, nos padrões α-Fe2O3 (x> 0,3), o maior campo hiperfino Hint ~ 50.24 – 51.71T pode ser atribuído a íons Fe3+ que não são influenciados pela prensência de Cr, enquanto em αCr2-xFexO3( x> 0,3) o campo hiperfino menor Hint ~ 47.98 – 48.34T pode ser íons Fe3+ associados que têm íons Cr3+ nas proximidades. Os modos vibracionais Raman foram observados para todas as amostras α-Cr2−xFexO3, mais importante, o espectral revela cinco modos ativos Raman para x = 0,3 ou seja, 2A1g e 3Eg em 674, 541, 610, 749 e 504cm-1, com um magnon modo em 841cm-1, respectivamente. A banda teoricamente proibida em ~666cm-1 foi observada como resultado do modo ativo IR Eu(LO) ou possivelmente induzido por defeitos de superfície ou estresse. Os espectros de FT-IR validaram a pureza, as mudanças estruturais ou a ligação química de Cr2O3 e nanopartículas dopadas. São Cristóvão

O dióxido de titânio (TiO2) em revestimentos de fachada pode proporcionar a degradação de poluentes, a remoção de sujidades e uma maior eficiência energética às edificações. Revestimentos coloridos com TiO2 poderiam aliar as vantagens do fotocatalisador aos requisitos arquitetônicos e à dinamicidade atribuída pelas cores aos meios urbanos. Visto que a compreensão dos efeitos da utilização de pigmentos inorgânicos simultaneamente ao TiO2 em revestimentos é limitada, este trabalho avaliou o comportamento em termos de atividade fotocatalítica e autolimpeza de argamassas contendo 0%, 5% e 10% de TiO2, sem pigmento e associadas a 4% de pigmentos à base de óxido de ferro amarelo e marrom e 6% de pigmento preto, em relação à massa de cimento. Foram utilizados traço 1:4 (cimento branco:agregado miúdo seco, em volume), relação água/cimento de 1,3 e ajuste de trabalhabilidade com aditivo superplastificante. Houve reduções na fluidez das argamassas devido à adição do TiO2 e do pigmento amarelo, especialmente. A caracterização no estado endurecido evidenciou a elevada coesão das argamassas devido à presença de materiais finos que, aliados ao efeito do aditivo superplastificante, possivelmente aprisionaram vazios e, assim, resultaram, diferentemente do esperado, em menores valores de densidade aparente e, em alguns casos, de resistência mecânica, para teores crescentes de TiO2. A absorção de água por capilaridade foi reduzida com os teores de adição do TiO2. Amostras sem contaminação expostas em ambiente natural apresentaram aumento no valor de luminosidade (L*) ao longo do tempo, possivelmente relacionado a variações de umidade; amostras amarelas também apresentaram variações importantes na coordenada colorimétrica b*. Amostras contaminadas com fuligem expostas em ambiente natural foram melhor avaliadas por análise de imagem, indicando, de forma geral, incrementos na taxa de autolimpeza com aumentos no teor de TiO2. Amostras com TiO2 contaminadas com rodamina B evidenciaram o efeito autolimpante, mas a cor inicial das argamassas pigmentadas pode ter dificultado a obtenção de valores assertivos de variação na coordenada colorimétrica a*. Conforme análise qualitativa de imagens obtidas por microscopia eletrônica de varredura (MEV) associada à espectroscopia de energia dispersiva (EDS), a distribuição dos pigmentos e do TiO2 na superfície das amostras foi considerada satisfatória. Não foi possível identificar diferenças quantitativas na porosidade superficial das amostras com diferentes teores de adição de TiO2, mas uma análise qualitativa para amostras adensadas com vibração apontou para a existência de vazios de maiores dimensões nas configurações com TiO2. A avaliação da fotocatálise com tinta indicadora com resazurina mostrou que a atividade fotocatalítica do TiO2 não foi, em alguns casos, prejudicada pela presença dos pigmentos. Não houve diferença estatisticamente significativa entre a permeabilidade ao vapor de água das argamassas com 0% e 5% de TiO2; as amostras com 10% de TiO2 apresentaram resultados para fator de resistência à difusão de vapor até 6,5% superiores. Especialmente o teor de 5% de TiO2 prejudicou a resistência potencial de aderência à tração superficial das argamassas coloridas. The use of titanium dioxide (TiO2) in facade renderings can provide pollutants degradation, soiling removal, and better energy efficiency for the edifications. Colored coatings with TiO2 might allow the combination of the photocatalyst advantages to architectural requirements and the dynamic aspect assigned by the colors to the urban environment. Since the comprehension about the effects from the utilization of inorganic pigments simultaneously to the TiO2 in coatings is limited, this work evaluated the behavior in terms of photocatalytic and self-cleaning activity of mortars containing 0%, 5%, and 10% of TiO2, without pigment and associated with 4% of yellow and brown iron oxide pigments and 6% black pigment, in relation to the cement weight. A proportion of 1:4 (white cement:dry sand, in volume) was used, with a water/cement ratio of 1,3, and consistency adjusted with a superplasticizer. There were reductions in the fluidity of the mortars due to the TiO2 addition and due to the yellow pigment, especially. The hardened state characterization highlighted the elevated cohesion of the mortars due to the presence of fine materials, which, along with the superplasticizer effect, possibly generated airentrainment and, thus, lower values of density and, in some cases, of mechanical resistance, differently than expected for increasing contents of TiO2. Capillary water absorption presented a reduction with the contents of TiO2 added. Samples without staining exposed in the natural environment presented an increase in the brightness (L*) value through time, possibly related to moisture variations; yellow samples also presented important variations in the color coordinate b*. Samples contaminated by soot exposed in the natural environment were better evaluated with image analysis, suggesting, on the whole, increments in the self-cleaning rate with increases in the TiO2 content. Samples with TiO2 contaminated with rhodamine B highlighted the self-cleaning effect, however, the initial color of the pigmented mortars might have difficulted the obtention of assertive values for the variations on the color coordinate a*. According to qualitative analysis with images obtained with scanning electron microscopy (SEM) associated with energy dispersive spectroscopy (EDS), the superficial distribution of the pigments and the TiO2 on the samples was considered satisfactory. It was not possible to identify quantitative differences in the superficial porosity of the samples with different TiO2 addition contents , but a qualitative analysis for samples cast with vibration suggested the existence of voids with larger dimensions on the compositions with TiO2. The evaluation of the photocatalysis with a resazurin indicator ink showed that, in some cases, the photocatalytic activity of the TiO2 did not present losses due to the pigments. Also, there was not a statistically significant difference for the water vapor permeability of mortars with 0% and 5% TiO2; the samples with 10% TiO2 presented results up to 6,5% higher for the vapor diffusion resistance factor. Especially the 5% TiO2 content hindered the potential superficial adherence resistance of the colored mortars.

Submitted by Sheila MONTEIRO (sheila.monteiro@ufma.br) on 2021-06-28T13:35:17Z No. of bitstreams: 1 RENILMA-FONSECA.pdf: 8468865 bytes, checksum: 9e37eb8cfc3ede73964edf9d61045cd8 (MD5) Made available in DSpace on 2021-06-28T13:35:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RENILMA-FONSECA.pdf: 8468865 bytes, checksum: 9e37eb8cfc3ede73964edf9d61045cd8 (MD5) Previous issue date: 2019-10-25 Fundação de Amparo à Pesquisa e ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Maranhão - FAPEMA Iron oxide nanoparticles are materials that exhibit superparamagnetic behavior due to monodomain formation due to particle size reduction. When subjected to an alternating magnetic field such as nanoparticles, it releases heat energy to the adjacent system. Among the applications susceptible to these structures is a magnetic hyperthermia, which consists in the elevation of body temperature, promoting the adoption of neoplastic cells. In this context, the present work deals with the study of the exposure parameters of Fe3O4 magnetite nanoparticles, the thermolysis method and the microwave assisted solvathermic method, which are recovered with gold for the core@shell tests of the type Fe3O4@Au for application in magnetic hyperthermia. Therefore, it can be considered contribution of additives involved in temperature (oxidation oxidation temperature, metallic precursor, solvent, reaction time and strong reducing agent), having as objective or control the phase composition and size of nanoparticles, besides understand the role of each additive and possible inherent changes thereto under the crystal structure. The study of the terminology method indicates the formation of Fe3O4 using FeCl3 from the application of oxidation temperature, but with unused sample addition. In contrast, iron tris-acetylacetonate III shows single-phase Fe3O4 formation within the nanometer scale with application of 1-octadecene as solvent, 2-hour reaction and 1-dodecanol as reducing agent. A nanoparticle heat generation analysis demonstrates SAR equal to the next 27 W.g-1, validating a magnetic hyperthermia application.The use of the microwave solvent assisted method enables the formation of Fe3O4 with a power of 1500 W, a temperature of 240 °C and a reaction time equivalent to 30 minutes. In both synthesis methods, surfactant materials, oleic acid and oleilamine, chemotherapeutic agents on a nanoparticle surface by FTIR and RAMAN analysis, as well as classical statistics of superparamagnetic and nanoscale materials, corroborated by the XRD, TME analysis. and VSM. The captured materials were transferred to aqueous medium and later recovered with gold, characterized by UV-vis and VSM, including Fe3O4@type structures training on the nanometer scale. A cytotoxicity assessment for gold-free nanoparticles indicates low toxicity in normal cells and selectivity for neoplastic cells, MCF-7 and HeLa, characterizing the potentiality for application in biological systems. Nanopartículas de óxidos de ferro são materiais que apresentam comportamento superparamagnético devido a formação de monodomínio decorrente da redução do tamanho da partícula. Quando submetidas a um campo magnético alternado, as nanopartículas, liberam energia na forma de calor para sistema adjacente. Dentre as aplicações passíveis a estas estruturas está a hipertermia magnética, que consiste na elevação da temperatura corpórea, promovendo apoptose das células neoplásicas. Nesse contexto, o presente trabalho versa a respeito do estudo dos parâmetros de síntese de nanopartículas de magnetita, Fe3O4, obtidas pelo método de termólise e método solvatermal assistido por micro-ondas, a serem recobertas com ouro para obter estruturas core@shell, do tipo Fe3O4@Au para aplicação em hipertermia magnética. Para tanto, avaliou-se a contribuição dos aditivos envolvidos na síntese (temperatura de oxidação por recozimento, precursor metálico, solvente, tempo de reação e agente redutor forte), tendo como objetivo o controle da composição de fase e tamanho das nanopartículas, além de compreender o papel de cada aditivos e possíveis modificações inerentes a estes sob a estrutura cristalina. O estudo do método de termólise indicou formação de Fe3O4 utilizando FeCl3 a partir da aplicação da temperatura de oxidação, mas com adição no custo de síntese. Em contrapartida, o tris-acetilacetonato de ferro III apresentou formação monofásica de Fe3O4 dentro da escala nanométrica com a aplicação de 1-octadeceno como solvente, 2 horas de reação e 1-dodecanol como agente redutor. A análise de geração de calor para as nanopartículas demonstram SAR igual a próximo de 27 W.g-1, validando a aplicação em hipertermia magnética. O uso do método solvatermal assistido com micro-ondas possibilitou a formação de Fe3O4 com utilização de potência igual a 1500 W, temperatura de 240 °C e tempo de reação equivalente a 30 minutos. Em ambos os métodos de síntese, os materiais apresentaram surfactantes, ácido oleico e oleilamina, quimissorvidos sobre a superfície das nanopartículas por meio das análises de FTIR e RAMAN, além de propriedades típicas de materiais superparamagnéticos e na escala nanométrica, resultados corroborados pelas análises de DRX, TME e VSM. Os materiais obtidos foram transferidos para meio aquoso e posteriormente recobertos com ouro, sendo caracterizados por UV-vis e VSM, indicando a formação de estruturas do tipo Fe3O4@Au na escala nanométrica. A avaliação de citotoxicidade para as nanopartículas sem e com recobrimento com ouro indicou baixa toxicidade em células normais e seletividade para células neoplásicas, MCF-7 e HeLa, caracterizando potencialidade para aplicação em sistemas biológicos.

Submitted by Willian Max Oliveira de Souza de Santana (willian.santana@iq.unesp.br) on 2019-06-12T03:02:14Z No. of bitstreams: 1 WillianSantana.mestradoIQUNESP.2019.pdf: 4038200 bytes, checksum: c9b2e093d208197e2c80b8cbe1a6a2c4 (MD5) Approved for entry into archive by Valeria Aparecida Moreira Novelli (valeria.novelli@unesp.br) on 2019-06-19T00:20:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 santana_wmos_me_araraiq_par.pdf: 1920214 bytes, checksum: aa7c3a5d46488e116e519c6629a0a794 (MD5) Made available in DSpace on 2019-06-19T00:20:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 santana_wmos_me_araraiq_par.pdf: 1920214 bytes, checksum: aa7c3a5d46488e116e519c6629a0a794 (MD5) Previous issue date: 2019-05-07 Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) A incidência de infecções cutâneas causadas por agentes bacterianos resistentes ao tratamento convencional com antibióticos tornou-se um grande problema de saúde pública. Algumas abordagens terapêuticas alternativas têm sido propostas, dentre elas a terapia fotodinâmica antimicrobiana (aPDT) e hipertermia magnética (HM). A aPDT envolve a geração de espécies reativas de oxigênio (EROs) por meio da combinação de luz, oxigênio molecular e um agente fotossensibilizador (FS), e a HM promove o aumento da temperatura de uma região anatômica submetendo nanopartículas superparamagnéticas de óxido de ferro (SPIONPs) a um campo magnético alternado (CMA). O FS de escolha para este estudo foi a curcumina (CUR), muito usado em aPDT, porém tem a fotoavidade fortemente afetada em meios aquosos devido à tendência a agregação. Visando evitar isto, além de promover a melhoria da administração da CUR e a combinação de aPDT e HM num único material foi proposto neste trabalho a síntese de conjugados SPIONP-curcumina (Magh-CUR), assim como a sua avaliação em aPDT e HM contra Staphylococcus aureus em fase planctônica. Este material magnético foi preparado por uma metodologia de coprecipitação alcalina seguida por uma etapa de conjugação com a CUR. Os conjugados foram caracterizados por difração de raios X, microscopia eletrônica de transmissão, potencial zeta, espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier, termogravimetria, magnetometria e ensaios de HM. Os resultados evidenciaram que as nanopartículas de Magh-CUR obtidas apresentaram morfologia esferoidal e tamanho médio de ~ 15 nm e que a conjugação de CUR se dá por interações fracas e por ligações entre o grupo ceto- enol da CUR com os íons de ferro presentes na superfície das SPIONPs. Além disso, os conjugados apresentaram poder de aquecimento sob CMA e ação fotodinâmica quando irradiados com luz de LEDs azul. Nos experimentos microbiológicos de aPDT foi demonstrado que o conjugado consegue promover redução total da carga bacteriana numa dose de luz de 3,12 J.cm-2. Os ensaios de liberação in vitro dos conjugados evidenciaram que a liberação de CUR foi dependente da temperatura. Desta forma, os conjugados Magh-CUR se mostraram promissores para aplicações biológicas, pois permitem associar a aPDT com HM e nanocarreamento da CUR num mesmo sistema. The incidence of cutaneous infections caused by bacteria resistant to conventional antibiotic treatment has become a major public health problem. Some alternative therapeutic approaches have been proposed, among them antimicrobial photodynamic therapy (aPDT) and magnetic hyperthermia (MH). The aPDT involves the generation of reactive oxygen species (ROS) by using the combination of light, molecular oxygen and a photosensitizing agent (PS), and MH promotes temperature increase of an anatomic region by subjecting superparamagnetic iron oxide nanoparticles (SPIONPs) to an alternating magnetic field (AMF). The PS of choice for this study was curcumin (CUR), widely used in aPDT, but still has its photoactivity strongly affected in aqueous media due to the tendency of aggregation. In order to solve this problem and to promote the improvement of the administration of CUR, we propose the combination of CUR and SPIONPs of maghemite in a single material. Therefore, the objective of this work was to synthesize a SPIONPs-curcumin conjugate (Magh-CUR) and, mediated by the aPDT, to evaluate it against Staphylococcus aureus in the planktonic phase. This magnetic material was prepared by an alkaline coprecipitation method followed by a conjugation step with CUR. The conjugates were characterized by X-ray diffraction, electron transmission microscopy, zeta potential, infrared spectroscopy with Fourier transform, thermogravimetry, magnetometry, MH assays. The characterizations showed that the Magh-CUR had spheroid forms with sizes of ~ 15 nm and the conjugation was due to strong interactions between the CUR keto-enol group and the iron ions on the surface of the SPIONPs. In addition, the conjugates showed high heating power under CMA and photodynamic action when irradiated with blue LEDs light. In the microbiological experiments of aPDT it was shown that the conjugate can promote total reduction of the bacterial load in a low dose of light. The in vitro release assays of the conjugates showed that the release of CUR was dependent on temperature. In this way, the Magh-CUR conjugates are interesting materials for biological applications, since they allow to associate the aPDT with MH and drug delivery of the CUR in the same material. FAPESP: 2017/07822-7 e CNPq: 132543/2017-6

Submitted by Jorge Silva (jorgelmsilva@ufrrj.br) on 2022-02-23T21:32:43Z No. of bitstreams: 1 2019 - Felipe Marinho Fernandes.pdf: 4356798 bytes, checksum: c2cedaf8262de92c0ac4704a5c6a4a08 (MD5) Made available in DSpace on 2022-02-23T21:32:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2019 - Felipe Marinho Fernandes.pdf: 4356798 bytes, checksum: c2cedaf8262de92c0ac4704a5c6a4a08 (MD5) Previous issue date: 2019-03-14 CAPES - Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior The world energy matrix is mostly dependent on petroleum-based fuels. However, this pattern leads to several negative impacts mainly on the Earth's atmosphere. In addition, it is well known that, following the current rate of oil consumption, human kind might run out of these sources in less than 50 years. Therefore, the adoption of a sustainable energy matrix is fundamental for the future. Hydrogen is an excellent candidate to take over the current energy matrix. When burned, it produces water as a product (considerably less harmful than the products of combustion of fossil fuels), and in car engines, for example, it?s up to three times more efficient than gasoline. There are a few ways, however, to produce hydrogen. The most usual, nowadays, are steam reform processes. However, there is a process that has been revisited: steam reforming through chemical cycles. Due to nanotechnology, iron oxide-based nanocatalysts were made possible again by increasing the resistance of these important participants in the reactions involved in the process and thus making possible this method of hydrogen production. So, we will approach with a theoretical bias the reduction stage of the magnetite (chosen catalyst) in the steam reforming through chemical cycles: CH4 + 4Fe3O4 ? CO2 + H2O + 12FeO. We approached magnetite, which is a mineral, solid at room temperature and pressure and this solid has minimal formula as Fe3O4. The magnetite has been approximated to a cluster structure, which is a set of atoms representing the solid structure, Fe12O16. Due to the magnetic properties of the mineral, the reaction steps have been studied in three different electronic state levels: singlet, triplet and quintet. So far, triplet multiplicity has been observed as the ground state of the cluster study conducted that considered from one Fe3O4 unit to four units, where the triplet difference for singlet and quintet was at least 94 kcal/mole for cluster with BPW91 functional and dual polarized LAV2P base (BPW91 / LAV2P **). The largest cluster, Fe12O16, was also adopted as cluster in chemical reaction steps. The results on the singlet, triplet and quintet multiplicity were evaluated and a physical adsorption channel was proposed with four singlet products and five products in both triplet and quintet. The removal of one hydrogen from the methane to give continuity to the chemical reaction generating products of chemisorption was evaluated in these three multiplicities. Two chemisorption products were located in singlet and also in triplet. But only one product was found in quintet. Proposals for transition states were also suggested in this work as an attempt to connect the steps of physisorption and chemisorption. For singlet, the Down_H_O channel had a binding barrier of approximately 90 kcal/mole and Up_H_Otetra presented a barrier of approximately 45 kcal/mole. In triplet, the barriers found were approximately 20 kcal/mole and 60 kcal/mole for the channels Up_H_Oocta and Up_H_Otetra respectively. In quintet, only one channel was found and the barrier, Up_H_Oocta, was around 65 kcal/mole. A matriz energ?tica mundial ? dependente majoritariamente dos combust?veis ? base de petr?leo. Por?m, este padr?o acarreta em diversos impactos negativos principalmente no meio ambiente. ? sabido que, seguindo a taxa atual de consumo de petr?leo, estes insumos devem acabar em menos de 50 anos. Por isso, a ado??o de uma matriz energ?tica sustent?vel ? fundamental para o futuro. O hidrog?nio ? um excelente candidato para assumir as r?deas desta matriz energ?tica. Quando queimado, produz ?gua como produto (consideravelmente menos nociva que os produtos de combust?o de combust?veis f?sseis) e, em motores de carros, por exemplo, s?o at? tr?s vezes mais eficientes que gasolina. Existem algumas maneiras, no entanto, de produzir hidrog?nio. A mais usual, atualmente, s?o os processos de reforma a vapor. Entretanto, um processo vem sendo revisitado: a reforma a vapor via ciclos qu?micos. Isto acontece porque devido ? nanotecnologia, nanocatalisadores ? base de ?xido de ferro foram possibilitados, aumentando a resist?ncia desses importantes participantes das rea??es envolvidas no processo e tornando, ent?o, este m?todo de s?ntese de produ??o de hidrog?nio poss?vel. Com isso, abordaremos com um vi?s te?rico a etapa de redu??o da magnetita (catalisador escolhido) na reforma catal?tica a vapor via ciclos qu?micos: CH4 + 4Fe3O4 ? CO2 + H2O + 12FeO. Para isso, foi abordado a magnetita, que ? um mineral, s?lido ? temperatura e press?o ambiente e tem f?rmula m?nima Fe3O4. A magnetita foi aproximada para uma estrutura de cluster, que ? um conjunto de ?tomos que representam a estrutura s?lida, Fe12O16. Devido ?s propriedades magn?ticas do mineral, as etapas de rea??o foram estudadas em tr?s n?veis de estado eletr?nico diferentes: singleto, tripleto e quinteto. At? o momento, a multiplicidade tripleto foi observada como o estado fundamental do estudo de cluster realizado que ?varreu? desde uma unidade de Fe3O4 at? quatro unidades, onde a diferen?a do tripleto para singleto e quinteto foi de pelo menos 94 kcal/mol para o cluster com o funcional BPW91 e base LAV2P duplamente polarizada (BPW91/LAV2P**). O maior cluster, Fe12O16, foi adotado, tamb?m, como o cluster empregado nas etapas com rea??es qu?micas. Os resultados na multiplicidade singleto, tripleto e quinteto foram avaliados e foram propostos canais de adsor??o f?sica (fisissor??o) com quatro produtos de fisissor??o em singleto e cinco produtos de fisissor??o tanto em tripleto quanto em quinteto. A remo??o de um hidrog?nio do metano para dar continuidade ? rea??o qu?mica gerando produtos de quimissor??o foi avaliada nestas tr?s multiplicidades. Dois produtos de quimissor??o foram localizados em singleto e tamb?m em tripleto. Por?m apenas um produto foi encontrado em quinteto. Propostas de estados de transi??o foram sugeridas tamb?m neste trabalho como uma tentativa de conectar as etapas de fisissor??o e quimissor??o. Para singleto, o canal Baixo_H_O teve uma barreira de liga??o de aproximadamente 90 kcal/mol e Cima_H_Otetra apresentou uma barreira de aproximadamente 45 kcal/mol. Em tripleto as barreiras encontradas foram de aproximadamente 20 kcal/mol e 60 kcal/mol para os canais Cima_H_Oocta e Cima_H_Otetra respectivamente. Em quinteto apenas um canal foi encontrado e a barreira, para Cima_H_Oocta, foi por volta de 65 kcal/mol.

No presente trabalho, investigou-se a s?ntese e caracteriza??o de nanopart?culas magnetofluorescentes compostas de um n?cleo de ?xido de ferro e casca de s?lica, funcionalizadas com fluor?foros que emitem pelo mecanismo de ESIPT. A s?ntese das nanopart?culas de ?xido de ferro foi realizada atrav?s do m?todo poliol e a casca de ?xido de sil?cio, utilizando a rota sint?tica sol-gel Stober. Os fluor?foros 2- [5?? N- (3 - triethoxisilil) propilureia - 2? - hidroxifenil] benzotiazol (HBT) e 2- [5??N- (3 - triethoxisilil) propilureia - 2? - hidroxifenil] benzoxazol (HBO) foram acoplados as nanopart?culas revestidas com s?lica utilizando um sistema de refluxo com solvente acetato de etila. Foram obtidas nanopart?culas com n?cleo de ?xido de ferro com tamanho m?dio de ?10 nm, revestidas com uma casca de ?xido de sil?cio de duas espessuras ?10 e 16 nm. A estrutura cristalina do n?cleo obtida por XRD foi de espin?lio inverso coerente com a magnetita. As nanopart?culas n?o apresentam magnetiza??o residual e histerese, indicando comportamento superparamagn?tico, independentemente do tamanho da casca. Os espectros de emiss?o fluorescente no estado s?lido confirmam o acoplamento entre os fluor?foros e as SPION@SiO2, e as propriedades fluorescentes das NPS. Pode- se verificar deslocamentos de Stokes maiores do que 150 nm. Os espectros de emiss?o em dispers?es l?quidas, dos fluor?foros HBO e HBT livres, contudo se mostraram dependentes da presen?a de nanopart?culas de ?xido de ferro, mesmo com a casca de s?lica. A supress?o de fluoresc?ncia foi observada em grande parte dos sistemas, no entanto o mecanismo pelo qual ele ocorre ainda n?o est? bem entendido. A partir dos resultados obtidos foi poss?vel concluir que os comp?sitos sintetizados possuem caracter?sticas mag?ticas e fluorescentes com potencialidades de uso como agentes de contraste em imagens biom?dicas. In the present study, we investigated the synthesis and characterization of core-shell magnetofluorescent nanoparticles composed of an iron oxide core and silica shells functionalized with fluorophores, which emit by the ESIPT mechanism. The synthesis of the iron oxide nanoparticles was performed by the polyol method and the coating, using the Stober sol-gel synthetic route. The fluorophores 2- [5'-N- (3-triethoxysilyl) propylurea-2'-hydroxyphenyl] benzothiazole (HBT) and 2- [5'-N- (3-triethoxysilyl) propylurea-2'-hydroxyphenyl] benzoxazole (HBO) were coupled to the coated nanoparticles using a reflux system with ethyl acetate as solvent. The resulting nanoparticles have an iron oxide core with diameters of ? 10 nm and a silicon oxide shell with thicknesses of ? 10 and 16 nm. The peak patterns of the cores obtained by XRD correspond to the inverse spinel structure of magnetite structure. The nanoparticles do not present residual magnetization and hysteresis, indicating a superparamagnetic behavior, regardless of the shell size. The solid state spectra of fluorescence emission confirm the coupling between fluorophores and SPION@SiO2, and the fluorescent properties of NPs. The samples showed Stokes displacements greater than 150 nm. The fluorescence emission spectra for the liquid dispersions, HBO and HBT fluorophores showed however, a behavior that depends on the presence of iron oxide nanoparticles, even in the presence of silica shell. Fluorescence suppression has been observed in most of the systems, however the mechanism by which suppression occurs is unclear the synthesized NP systems have both magnetic and fluorescent characteristics with potential to be used as contrast agents in biomedical imaging. Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES

Submitted by Maria Aparecida (cidazen@gmail.com) on 2018-09-12T15:09:15Z No. of bitstreams: 1 Ismael Carlos Braga Alves.pdf: 1161344 bytes, checksum: 6b923defb5a9e99655575017c45fdeb1 (MD5) Made available in DSpace on 2018-09-12T15:09:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ismael Carlos Braga Alves.pdf: 1161344 bytes, checksum: 6b923defb5a9e99655575017c45fdeb1 (MD5) Previous issue date: 2018-08-17 CAPES. This work presents a comparative study about the oxygen reduction reaction (ORR), catalyzed by nanoparticles of metal oxides (Fe2O3 and Co3O4) anchored on the vitreous carbon electrode (VCE) surface. The nanoparticles were synthesized using the modified polymer precursor method (Pechini). The nanomaterials were characterized by Fourier Transform Infrared (FTIR)Spectroscopy, and X-ray diffraction (XRD) techniques. The estimated average size were 20.47 and 31 nm, respectively, for iron and cobalt oxides. Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) showed that VCE/Fe2O3 has a lower charge transfer resistance (Rtc) when compared to ECV/Co3O4. The electrochemical activity of the RRO was studied by cyclic voltammetry (CV) and rotating disk voltammetry experiment in acid solution. The number of electrons for the electrocatalytic reduction of oxygen was found to be 3.58 and 2.57 for ECV / Fe2O3 and ECV / Co3O4, respectively. The response of the electroctalysts for the RRO was also verified in the presence of methanol, and both catalysts presented no significant lost of the electrocatalytic activity for RRO. However the ECV/Fe2O3 presented higher catalytic activity (higher current) in this study. These results indicated that ECV/Fe2O3 is more efficient for the RRO, from the electrocatalytic point of view. Este trabalho apresenta um estudo comparativo da reação de redução do oxigênio (RRO), catalisada por nanopartículas de óxidos metálicos (Fe2O3 e Co3O4) ancoradas na superfície do eletrodo de carbono vítreo (ECV). As nanopartículas foram sintetizadas utilizando o método dos precursores poliméricos modificado (Pechini). Os nanomateriais foram caracterizados pelas técnicas de Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) e Difração de Raios X (DRX), sendo o tamanho médio estimado de 20,47 e 31 nm, respectivamente, para os óxidos de ferro e cobalto. A Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIS) mostrou que o ECV/Fe2O3 apresenta uma menor resistência à transferência de carga (Rct), quando comparado ao ECV/Co3O4. A atividade eletrocalítica da RRO foi estudada por meio das técnicas de voltametria cíclica (VC) e pelas curvas polarização com eletrodo disco rotatório (EDR) em solução ácida. O número de elétrons para a redução eletrocatalítica de oxigênio foi determinado como sendo 3,58 e 2,57 para ECV/Fe2O3 e ECV/Co3O4, respectivamente. A resposta dos eletrocatalisadores para a RRO também foi verificada na presença de metanol, e ambos os catalisadores não apresentaram perda significativa da atividade eletrocatalítica da RRO. No entanto, o ECV / Fe2O3 apresentou maior atividade catalítica (maior corrente) neste estudo. Estes resultados indicaram que o ECV / Fe2O3 é mais eficiente para a RRO, do ponto de vista eletrocatalítico.

O sítio arqueológico Pedra do Atlas constitui-se de um abrigo sob-rocha arenítica, localizado na área rural do município de Piripiri, Piauí, Brasil, decorado com 423 pinturas rupestres, além de algumas gravuras rupestres. Recentemente, fragmentos cerâmicos, pigmentos minerais e alguns líticos foram encontrados na superfície do solo abrigado. Amostras dos pigmentos minerais avermelhados foram analisadas por fluorescência de raios X por dispersão de energia (EDXRF), espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e espectroscopia Mössbauer do 57Fe, visando determinar a composição química elementar e identificar as espécies ferruginosas desses materiais pictóricos. O teor de ferro nos ocres, como determinado por EDXRF, expresso como Fe2O3, é ~56 a ~60massa%. Dos espectros Mössbauer, a hematita (αFe2O3) foi inequivocamente identificada como o óxido de ferro responsável pela cor vermelha dos ocres. Dupletos de Fe3+, atribuíveis a espécies superparamagnéticas, provavelmente incluindo hematita ou goethita de partículas muito pequenas, ou a ferro paramagnético na estrutura cristalina de aluminossilicatos, também foram encontrados. ENGLISH: Ferruginous Species in Mineral Pigments from the Pedra do Atlas Archaeological Site. The Pedra do Atlas archaeological site is a sandstone shelter, located in the rural area of the municipality of Piripiri, Piauí, Brazil, decorated with 423 rupestrian paintings, as well as some engravings. Recently, ceramic fragments, mineral pigments and some lithic artifacts were found on the surface of the sheltered soil. Samples of the reddish mineral pigments were analyzed by energy dispersive X-ray fluorescence (EDXRF), Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) and 57FeMössbauer spectroscopy, aiming to determine the elemental chemical composition and to identify the ferruginous species of these pictorial materials. The iron contents for the ochres, as determined by EDXRF, expressed as Fe2O3, is ~56 to ~60mass%. From the Mössbauer spectra, the hematite (αFe2O3) was unequivocally identified as the iron oxide responsible for the red color of the ochres. Fe3+ doublets, which are assignable to superparamagnetic species, more likely including hematite or goethite of very small particles, or the paramagnetic iron in the crystalline structure of aluminosilicates, were also found.

RESUMO O óxido de zircônio (ZrO2) policristalino parcialmente estabilizado com 3%mol de óxido de ítrio (Y2O3), ou 3Y-TZP, é usado como biomaterial nas restaurações protéticas odontológicas. Esta indicação possui limitação devido à coloração branca e alta opacidade da zircônia. Para melhorar a estética sem comprometer o desempenho funcional são adicionados outros óxidos à zircônia. Esta adição modifica a coloração da zircônia para tonalidades próximas a dos dentes naturais. Este trabalho avaliou o efeito da adição do Fe2O3 na microestrutura, nas propriedades mecânicas e nas propriedades ópticas da 3Y-TZP. Foram preparados cinco grupos de amostras com diferentes percentuais de Fe2O3. A caracterização química dos grupos foi realizada por fluorescência de raios-X (FRX). As propriedades mecânicas foram determinadas em ensaios de dureza e de resistência a flexão em quatro pontos. A análise quantitativa de transformação de fases foi realizada pelo método de Rietveld dos dados dos ensaios de difração de raios-X (DRX). O MEV foi usado para caracterizar a morfologia da superfície antes e após o ensaio de flexão. Os resultados mostraram que a adição do Fe2O3 influencia na transformação de fase, aumenta a dureza e a resistência à fratura por flexão quando sua concentração se encontra entre 0,02% e 0,17% do peso total. Acima dessa faixa de concentração, as amostras apresentaram perdas no desempenho mecânico. A adição de Fe2O3 não induziu mudanças significativas na densidade e no tamanho médio de grão. ABSTRACT The zirconium oxide (ZrO2) polycristaline partially stabilized by yttrium oxide (Y2O3) at 3mol%, 3Y-TZP, has its use been increased as a biomaterial. However, as dental prosthetics, its indication is still limited because of its white color and high opacity. Seeking improvements regarding aesthetics without compromising its functional performance, oxides such as iron oxide (Fe2O3) has been added to the microstructure of zirconia in order to provide a yellow-brownish color similar to natural teeth. This study evaluated the effect of adding Fe2O3 on the microstructure and mechanical and optical properties of 3Y-TZP. Five groups were investigated containing different concentrations of Fe2O3. Firstly, a chemical characterization of each group was carried out through X-ray fluorescence test (XRF). Microstructural characterization was performed by density and average grain size measurements. Mechanical properties were evaluated by performing hardness and four points flexural strength tests. Quantitative analysis of phase transformation was done using the Rietveld method, for each group submitted to the test of X-ray diffraction (XRD). Fractography by SEM analysis were also made on the fracture surface of the samples from tensile test. The results showed that the Fe2O3 addition influenced the phase transformation process, and proportionally increased the samples hardness and flexural strength when their concentrations varied from 0.02% to 0.17% of the total weight. Above this range, the samples showed losses in their mechanical performance. The Fe2O3 additions showed no significant changes in the density and average grain size of 3Y-TZP.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES This work evaluated the synthesis of hierarchical Fe2O3/ZSM -5 catalysts and their catalytic activity in the degradation of azo dye Yellow Tartrazine in photo-Fenton reaction. The chitin powder was applied as a mesopore template in the gel synthesis of ZSM -5, being removed after its crystallization by heat treatment. Removal of chitin generated voids, resulting in the formation of meso and macropores in the microporous structure of ZSM -5.The deposition of iron oxide nanoparticles on the zeolite was performed using the impregnation technique. Through the XRD analysis, it was observed that zeolites obtained showed typical MFI structure and, as higher the amount of chitin added in preparation of the synthesis gel, the lower the crystallinity of the material. Furthermore, the increase in chitin contents promoted a wide distribution range of meso and macropores in the zeolite, resulting in an increase in average pore size, as well as a larger volume, found, through analysis of N2 adsorption / desorption. Through the micrograph analysis of the obtained catalysts, it can be seen better dispersion of iron oxide on the hierarchical zeolite, which was attributed to higher porosity of the surface, resulting in higher anchor points for the iron oxide be deposited, and also in the formation of smaller sizes of clusters on the support. Unlike what was observed in the hierarchical support, the dispersion of iron oxide was less homogeneous in the microporous zeolite, resulting in a larger size of agglomerates on its surface. These characteristics in the structure of the catalysts had a strong influence on the catalytic activity of dye degradation by photo-Fenton process, where the hierarchical catalysts showed far superior results to catalysts with microporous surface as well as iron oxide unsupported, with the removal 99 %, 33 %, 10 % respectively. This enhancement in the reaction is due to the increased amount of active sites dispersed in the hierarchical catalyst available for decomposition of H2O2 and for formation of hydroxyl radicals, increasing the degradation rate of the dye. The optimum conditions for further removal of Yellow Tartrazine dye, used as a pollutant model in this work were determined by response surface methodology, which were pH 2.7, amount of catalyst of 0.4 g / L and 2 times the stoichiometric amount of H2O2 needed to complete mineralization of the colorant, promoting the removal of 99% of color of solution by 30 minutes of reaction. O presente trabalho avaliou a síntese de catalisadores Fe2O3/ZSM-5 hierárquicos e sua atividade catalítica na degradação do azo corante Amarelo Tartrazina em reação foto-Fenton. A quitina em pó foi aplicada como molde de mesoporos no gel da síntese da ZSM-5, sendo removida após sua cristalização por meio de tratamento térmico. A remoção da quitina gerou espaços vazios, resultando na formação de meso e macroporos na estrutura microporosa da ZSM-5. A deposição de nanoparticulas de óxido de ferro sobre as zeólitas foi realizada utilizando a técnica de impregnação. Por meio das análises de DRX, observou-se que as zeólitas obtidas apresentaram estrutura típica MFI e que, conforme maior a quantidade de quitina adicionada na preparação do gel de síntese, menor a cristalinidade do material. Além disso, o aumento dos teores de quitina promoveu uma ampla faixa de distribuição de meso e macroporos nas zeólitas, resultando num aumento no tamanho médio de poros, assim como num maior volume, constatados, por meio de análise de adsorção/dessorção de N2. Através das análises de micrografia dos catalisadores obtidos, se pode constatar melhor dispersão do óxido de ferro sobre a zeólita hierárquica, à qual foi atribuída a maior porosidade de sua superfície, resultando em maiores pontos de ancoragem para o óxido de ferro se depositar e, também, na formação de menores tamanhos de aglomerados sobre o suporte. Diferentemente do observado no suporte hierárquico, a dispersão do óxido de ferro ocorreu de forma menos homogênea na zeólita microporosa, resultando em um maior tamanho de aglomerados em sua superfície. Essas características na estrutura dos catalisadores tiveram forte influência na atividade catalítica de degradação do corante por processo foto-Fenton, onde os catalisadores hierárquicos apresentaram resultados bem superiores aos catalisadores com superfície microporosa, assim como para o óxido de ferro não suportado, sendo a remoção de 99%, 33%, 10% respectivamente. Essa melhoria na reação deve-se a maior quantidade de sítios ativos dispersos no catalisador hierárquico, disponíveis para decomposição do H2O2 e formação dos radicais hidroxila, aumentando, assim, a velocidade de degradação do corante. As condições ótimas para maior remoção do corante Amarelo Tartrazina, utilizado como poluente modelo neste trabalho foram determinadas por meio de metodologia de superfície de resposta, as quais foram de pH 2,7, quantidade de catalisador de 0,4 g/L e 2 vezes a quantidade estequiométrica de H2O2 necessário para a mineralização completa do corante, promovendo remoção de 99 % da cor da solução em 30 minutos de reação.

As nanopartículas de óxido de ferro possuem altos valores de magnetização de saturação, são biocompatíveis, apresentam baixa toxicidade e suas superfícies são facilmente modificadas pela inserção de grupos funcionais, tais como ácidos carboxílicos, tensoativos e polímeros. O uso de nanopartículas funcionalizadas com moléculas de glicerol que foram modificadas através de reação de esterificação com ácido monocarboxílico é proposto, neste trabalho, visando sua aplicação na remoção de óleos em superfícies aquosa. As partículas de óxido de ferro foram preparadas pelo método de coprecipitação por hidrólise alcalina de íons Fe2+ e Fe3+ em meio aquoso. O precursor utilizado no revestimento foi obtido a partir da funcionalização do glicerol com ácido esteárico através de reação de condensação. O revestimento das superfícies dos óxidos de ferro magnético foi realizado através de dois procedimentos distintos: (i) adição do glicerol funcionalizado à suspensão aquosa das partículas de óxido de ferro purificadas; e (ii) preparação, purificação e secagem das partículas de óxido de ferro, e posterior mistura com glicerol funcionalizado em isopropanol. O glicerol funcionalizado foi caracterizado por espectroscopia vibracional na região do infravermelho (FTIR), análise termogravimétrica (TG) e ressonância magnética nuclear de hidrogênio (RMN 1H) e carbono (RMN 13C) e as partículas de óxido de ferro foram caracterizadas por FTIR, TG, difração de raios X (DRX), espectroscopia Mössbauer, magnetometria de amostra vibrante (VSM), microscopia eletrônica de transmissão (MET), medidas de ângulo de contato e composição química por titulação potenciométrica. Os resultados obtidos através das caracterizações evidenciaram a formação do glicerol funcionalizado. O espectro FTIR apresentou bandas de absorção em 1.737 e 1.180 cm-1 característicos do grupo éster e juntamente com os espectros de RMN foi possível propor a estrutura química, além disso, a amostra apresentou melhor estabilidade térmica em relação aos seus constituintes. As caracterizações realizadas nas amostras de óxido de ferro sugerem à presença de estrutura cúbica de espinélio inverso, com parâmetros de rede e estequiometrias próximas à magnetita, diâmetro médio dos cristalitos de 8,29 nm, valor de magnetização de saturação de 62 emu/g e comportamento superparamagnético. Os resultados obtidos por FTIR, termogravimetria e VSM das nanopartículas revestidas com glicerol funcionalizado indicam a presença de matéria orgânica nas partículas magnéticas. As partículas apresentaram certa esfericidade, tamanho médio de 11,17 nm e alta hidrofobicidade (164°), característico de comportamento superhidrofóbico. Essas nanopartículas apresentam afinidade química pelo óleo e são capazes de mover a mancha de óleo sobre a superfície aquosa aplicando um campo magnético externo, sendo possível remover completamente a mancha de óleo aproximando um imã sobre a mancha. Esses resultados são promissores para a aplicação dessas partículas na limpeza de óleos derramados sobre a superfície aquosa. The iron oxide nanoparticles have high saturation magnetization, are biocompatible, have low toxicity and their surfaces are easily modified by the insertion of functional groups such as carboxylic acids, surfactants and polymers. The use of functionalized nanoparticles with glycerol molecules that have been modified by reaction of esterification with mono-carboxylic acid is proposed in this work, for their application in the removal of oils in aqueous surfaces. The particles of iron oxide were prepared by the coprecipitation method by alkaline hydrolysis of Fe2+ and Fe3+ in aqueous medium. The precursor used in the coating was obtained by glycerol functionalization with stearic acid via condensation reaction. The coating surfaces of magnetic iron oxides was carried out by two different procedures: (i) addition of glycerol functionalized to the aqueous suspension of the purified iron oxide particles; and (ii) the preparation, purification and drying of the iron oxide particles and subsequent mixing with functionalized glycerol in isopropanol. The functionalized glycerol was characterized by vibrational spectroscopy in the infrared region (FTIR), thermogravimetric analysis (TG) and nuclear magnetic resonance of hydrogen (NMR 1H) and carbon (NMR 13C) and particles of iron oxide were characterized by FTIR, TG, X ray diffraction (XRD), Mössbauer spectroscopy, vibrating sample magnetometer (VSM), transmission electron microscopy (TEM), contact angle measurements and chemical composition by potentiometric titration. The results obtained from the characterization showed formation of the functionalized glycerol. The FTIR spectrum showed absorption bands at 1737 and 1180 cm-1 characteristic of ester group and with the NMR spectra was proposed chemical structure, the sample showed better thermal stability compared to their constituents. The characterizations carried out on samples of iron oxide suggest the presence of inverse spinel cubic structure with lattice parameters and stoichiometry close to magnetite, average diameter of the crystallites of 8.29 nm, saturation magnetization value of 62 emu/g and behavior superparamagnetic. The results obtained by FTIR, thermogravimetric analysis and VSM of nanoparticles coated with glycerol functionalized indicates the presence of organic matter on the magnetic particles. The particles have spherical shape with an average size of 11.17 nm and high hydrophobicity (164°), characteristic of superhydrofobic behavior. These nanoparticles have chemical affinity for oil and are able to move the oil slick on the water surface by applying an external magnetic field, it is possible to completely remove the oil slick approaching a magnet to the stain. These results are promising for the application of these particles in cleaning oil spills on the water surface. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

Submitted by Nágila El Chamy Maluf null (necmaluf@gmail.com) on 2016-05-02T14:49:56Z No. of bitstreams: 1 DissertaçãoFinal_Nagila.pdf: 8656463 bytes, checksum: 1fd421b542512d5ede4459a0c5b37110 (MD5) Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-05-04T14:57:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 maluf_nec_me_bauru.pdf: 8656463 bytes, checksum: 1fd421b542512d5ede4459a0c5b37110 (MD5) Made available in DSpace on 2016-05-04T14:57:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 maluf_nec_me_bauru.pdf: 8656463 bytes, checksum: 1fd421b542512d5ede4459a0c5b37110 (MD5) Previous issue date: 2016-04-18 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) A fotocatálise heterogênea, utilizando dióxido de titânio com estrutura do tipo anatase, tem se mostrado uma alternativa promissora para a remediação de sistemas aquáticos contaminados. Com o intuito de aumentar a eficiência do fotocatalisador, estudos científicos têm reportado a heterojunção deste óxido com estruturas do tipo hematita do óxido de ferro, α-Fe2O3. Neste estudo, foi investigada a síntese de nanoestruturas de TiO2 puro, α-Fe2O3 pura e heteroestruturas de TiO2/α-Fe2O3 em diferentes proporções dos óxidos a fim de testá-los como fotocatalisadores na degradação de um corante com elevada toxicidade, a Rodamina B. Os materiais foram sintetizados por rotas híbridas, utilizando o Metódo do Peróxido Oxidante com posterior tratamento hidrotérmico, totalizando a produção de 8 amostras. Foram empregadas três rotas de síntese: a rota (a) foi responsável pela síntese de TiO2 puro variando-se o pH do meio reacional na etapa de tratamento hidrotérmico, a rota (b) foi utilizada para a preparação de α-Fe2O3 pura e a rota (c) foi empregada na produção das heteroestruturas de TiO2/α-Fe2O3 nas concentrações de 0,1, 0,5, 1,0 e 5,0% p/p de hematita. As amostras foram caracterizadas quanto a sua estrutura, microestrutura e propriedades superficiais com o auxílio das técnicas de DRX, FT-Raman, método de BET, MEV/FEG, MET, TG e FT-IR. A análise dos resultados de caracterização estrutural mostrou que a rota (a) é eficiente para a síntese de TiO2 anatase quando realizada em meio básico, produzindo uma mistura de fases anatase/rutilo quando procedida em meio ácido. Sendo assim, na rota (c) foi utilizado o meio sintético básico para a síntese de TiO2 anatase e hematita. Em resumo, foi produzida pela rota (a) em meio básico a amostra HTTI1, que degradou a molécula de RhB em 95,0% e os materiais HTTI2 e HTTI3, produzidos em meio ácido, os quais degradaram a solução do corante em 70,9 e 24,4%, respectivamente, em 90 minutos de ensaio fotocatalítico, o que evidencia a importância em se obter nanomateriais com estrutura anatase do TiO2. Com o estudo da atividade fotocatalítica dos materiais produzidos, notou-se que alguns dos semicondutores apresentavam elevada taxa de adsorção no decorrer do processo. Devido a isso, a cinética de adsorção de RhB pelos materiais produzidos foi também estudada no período de 14 horas, cujos resultados mostraram que o óxido de ferro com estrutura hematita é um excelente adsorvente para o corante. Os resultados dos ensaios fotocatalíticos e de adsorção de RhB evidenciaram, principalmente, a elevada eficiência do TiO2 anatase como fotocatalisador e, em contrapartida, a elevada capacidade da hematita em adsorver as moléculas do corante. As heteroestruturas produzidas apresentaram o efeito de reduzir a eficiência na fotodegradação da RhB em relação a amostra HTTI1 com o aumento da concentração do óxido de ferro, porém as mesmas heterojunções se mostraram favoráveis para as propriedades adsortivas dos compostos quanto maior a concentração de α-Fe2O3. The heterogeneous photocatalysis using titanium dioxide with anatase type structure, has proved to be a promising alternative for the remediation of contaminated aquatic systems. In order to increase the efficiency of this photocatalyst, scientific studies have reported the heterojunction of this oxide with hematite structures of iron oxide, α-Fe2O3. In this study, it was investigated the synthesis of pure TiO2 nanostructures, pure α-Fe2O3 and TiO2/α-Fe2O3 heterostructures in different proportions in order to test them as photocatalysts in the degradation of a dye having high toxicity, the Rhodamine B. The materials were synthesized by hybrid routes, using the Oxidant Peroxo Method with subsequent hydrothermal treatment, producing a total of 8 samples. Three synthesis routes were employed: the route (a) was responsible for the pure TiO2 synthesis by varying the pH of the reaction medium in the hydrothermal treatment step, route (b) was used for the preparation of pure α-Fe2O3 and route (c) was employed in the production of TiO2/α-Fe2O3 heterostructures in concentrations of 0.1, 0.5, 1.0 and 5.0% w/w of hematite. The samples were characterized as their structure, microstructure and surface properties with XRD, FT-Raman, BET method, SEM/FEG, TEM, TG and FT-IR techniques. The results of the structural characterization showed that route (a) is effective for the synthesis of anatase TiO2 when carried out in basic medium, producing a mixture of phases anatase/rutile when performed in an acid medium. Thus, in route (c) it was used the basic synthetic medium for the synthesis of anatase TiO2 and hematite. In summary, it was produced by route (a) in a basic medium the HTTI1 sample, that degraded RhB molecule in 95.0%, HTTI2 and HTTI3 materials, produced in acid medium, which degraded dye solution in 70.9 and 24.4%, respectively, in 90 minutes of the photocatalytic test, which highlights the importance of obtaining nanomaterials with anatase TiO2 structure. With the study of the photocatalytic activity of the materials, it was noted that some of the semiconductor had high adsorption rate during the process. Because of this, the RhB adsorption kinetics by the materials produced was also studied within 14 hours. The results showed that the iron oxide with hematite structure is an excellent adsorbent for the dye. Especially, the results of the photocatalytic tests and RhB adsorption showed high efficiency of anatase TiO2 as a photocatalyst and, conversely, high capacity of hematite to adsorb dye molecules. The heterostructures produced had the effect of reducing the efficiency in photodegradation of RhB comparing with HTTI1 sample with increasing concentration of iron oxide, however the same heterojunctions demonstrated favorable for adsorptive properties of the compounds the greater the concentration of α-Fe2O3.

Submitted by Geyciane Santos (geyciane_thamires@hotmail.com) on 2015-11-25T20:31:11Z No. of bitstreams: 1 Tese - Liliam Gleicy de souza Oliveira.pdf: 1737358 bytes, checksum: 0abd9d5d0e82ee6d0303d74ebab41689 (MD5) Approved for entry into archive by Divis??o de Documenta????o/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-11-27T18:46:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese - Liliam Gleicy de souza Oliveira.pdf: 1737358 bytes, checksum: 0abd9d5d0e82ee6d0303d74ebab41689 (MD5) Approved for entry into archive by Divis??o de Documenta????o/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-11-27T18:56:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese - Liliam Gleicy de souza Oliveira.pdf: 1737358 bytes, checksum: 0abd9d5d0e82ee6d0303d74ebab41689 (MD5) Made available in DSpace on 2015-11-27T18:56:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese - Liliam Gleicy de souza Oliveira.pdf: 1737358 bytes, checksum: 0abd9d5d0e82ee6d0303d74ebab41689 (MD5) Previous issue date: 2015-09-03 N??o informada Nanotechnology excels in many areas of expertise, for example, magnetic nanoparticles of iron oxides contribute to the therapy and diagnosis of cancer. Nanoparticles from iron oxides (NM) and magnetite (Fe3O4) and maghemite (??-Fe2O3) assist in early detection of tumors by nuclear magnetic resonance and permeate into cancer cells for the eradication of tumors by hyperthermia. However, the application of magnetic iron oxides depends on the synthetic route of the magnetic namomaterial and their incorporation in cancer cells. Thus, a series of NM, replaced by Ni and Co, was synthesized by co-precipitation in this work to incorporate them into Copaiba oil Copaifera multijuga as a way to produce nanomaterials able to interact with cancer cells. Six NM replaced by Ni (Ni 1 Ni 2, Ni 3) and Co (Co1, Co 2, Co 3) were chosen using the exploratory techniques HCA and PCA with the R software (ChemoSpec packet) applied to spectra ray diffraction X. Selected NM were studied by XRD, FT-NIR, SEM-EDS and M??ssbauer spectroscopy on samples embedded in C. oil multijuga and not incorporated. The results of XRD, SEM and FT-NIR showed a mixture of magnetite / maghemite particles distributed in small average particle size, or even amorphous. This suggests that the synthesis process generated the formation of NM with different morphologies. The M??ssbauer spectra suggest different behavior as it increases the isomorphic substitution, so the higher is the substitution is superparamagnetic NM synthesized. A nanotecnologia destaca-se em muitas ??reas do conhecimento, por exemplo, nanopart??culas magn??ticas de ??xidos de ferro contribuem na terapia e diagn??stico do c??ncer. Nanopart??culas dos ??xidos de ferro magn??ticos (NM) como magnetita (Fe3O4) e maghemita (??-Fe2O3) auxiliam na detec????o precoce de tumores por resson??ncia magn??tica nuclear e impregnam-se em c??lulas cancer??genas para a erradica????o dos tumores por hipertermia. Todavia, a aplica????o dos ??xidos de ferro magn??ticos depende da rota sint??tica do namomaterial magn??tico e sua incorpora????o nas c??lulas cancer??genas. Sendo assim, uma s??rie de NM, substitu??das por Ni e Co, foi sintetizada por coprecipita????o neste trabalho a fim de incorpor??-las em ??leo de copa??ba da esp??cie Copaifera multijuga como forma de produzir nanomateriais capazes de interagir com c??lulas cancer??genas. Seis NM substitu??das por Ni (Ni 1, Ni 2, Ni 3) e Co (Co1,Co 2, Co 3) foram escolhidas usando as t??cnicas explorat??rias de HCA e PCA com o programa R (pacote ChemoSpec) aplicadas a espectros de difra????o de raios X. As NM selecionadas foram estudadas por DRX, FT-NIR, MEV-EDS e Espectroscopia M??ssbauer em amostras incorporadas em ??leo de C. multijuga e n??o incorporadas. Os resultados de DRX, FT-NIR e MEV mostraram uma mistura de magnetita/maghemita distribu??da em particulas pequeno tamanho m??dio de part??culas ou mesmo amorfas. Esse fato sugere que o processo de s??ntese gerou a forma????o de NM com morfologias diferentes. Os espectros M??ssbauer sugerem comportamentos diferentes ?? medida que aumenta a substitui????o isom??rfica, ou seja, quanto maior ?? a substitui????o mais superparamagn??tica ?? a NM sintetizada

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) In recent decades, several studies have been conducted on the generation of materials at the nanoscale, not only by offering possible risks when inhaled, but also by the various applications that can be employed. Among the various equipment used for the generation of particles, atomizers generators have proved efficient and economical. Although many studies have used materials in solution, in which the material is dissolved in the solvent, generation of particles, it has been observed growing interest in the study of suspended nanometric materials, in which there is dispersion in the solvent. In addition, this growing interest in the suspended study materials is due to the need to generate solid aerosols from oxides, since they have high added value and important to be recaptured and intended back into production. Given the presented work aimed to disperse nanoparticles from suspensions, evaluating the time of the generation process over a period of 10 hours, for different equipment. The nanoparticles were generated by atomization of nickel and iron oxides suspensions at different concentrations and the atomization process were used three generator, a generator from TSI, model 3079, a commercial inhaler of the brand NS, model I-205 and a fluidized bed generator, model 3400. The size distribution and concentration of particles was determined by a Scanning Mobility Particle Sizer (SMPS), Model 3936 and a Aerodynamic Particle Sizer (APS), Model 3320, both from TSI, being sampled directly from the aerosol. The results relating to the dispersion of nanoparticles from the suspension of nickel and iron oxide proved effective in 10 hour period. However, TSI generator showed a dispersion of particles with a more uniform distribution, whereas the commercial inhaler dispersed a greater number of particles per cm3. In addition, the collection of particles by APS, there was the generation of micrometric particles, since the particles are already being generated aglomeradamente, which was observed in SEM and TEM images. Nas últimas décadas, diversos estudos têm sido realizados sobre a geração de materiais na escala nanométrica, não só pelos possíveis riscos que oferecem quando inalados, mas também pelas diversas aplicações que podem ser empregados. Dentre os diversos equipamentos utilizados para a geração de partículas, os geradores atomizadores têm-se demonstrado eficientes e econômicos. Embora muitos trabalhos têm utilizado materiais em solução, na qual o material fica dissolvido no solvente, na geração de partículas, tem-se observado o crescente interesse de estudos sobre materiais nanométricos suspensos, nas quais não se dissolvem no solvente, mas sim se dispersão no meio. Em adição, este crescente interesse no estudo de materiais em suspensão é decorrente da necessidade de se gerar aerossóis sólidos provenientes de óxidos, uma vez que apresentam alto valor agregado, sendo importante ser recapturados e destinados de volta à produção. Diante do apresentado, o trabalho visou dispersar nanopartículas provenientes de suspensões, avaliando o tempo do processo de geração ao longo de um período de 10 horas, por diferentes equipamentos. As nanopartículas foram geradas através da atomização de suspensões de óxido de níquel e ferro em diferentes concentrações e no processo de atomização foram utilizados três geradores, um gerador da TSI, modelo 3079, um inalador comercial da marca NS, modelo I-205 e um gerador de leito fluidizado, modelo 3400. A distribuição de tamanho e concentração das partículas foram determinadas por meio de um Analisador de Partículas por Mobilidade Elétrica (SMPS), modelo 3936 e pelo Contador de Partículas (APS), modelo 3320, ambos da TSI, sendo a amostragem feita diretamente do aerossol. Os resultados referentes à dispersão das nanopartículas provenientes das suspensões de óxido de níquel e de ferro mostraram eficientes no período de 10 horas. No entanto, o gerador da TSI apresentou uma dispersão de partículas com uma distribuição mais uniforme, enquanto que o inalador comercial dispersou um maior número de partículas por cm3. Em adição, na coleta de partículas pelo APS, teve-se a geração de partículas micrométricas, uma vez que as partículas já estavam sendo geradas aglomeradamente, fato que foi observado nas imagens de MEV e MET.

In this work the dispersion of iron oxide III particles in aqueous media was studied. To achieve the maximum solid content zeta potential measurements were carried as a function of pH. The influences of two different types of polyacrylates as dispersants were investigated. Suspensions were produced by varying solids concentration up to 30 vol.%. The results showed a strong influence of pH on the size distribution of the particles in suspension. The most efficient dispersant towards particle dispersion was sodium polyacrylate. The maximum solid content in the suspension was optimized to 25 vol % with density values higher than 35% theoretical density with 2 wt.% polyacrylate.

Cobalt or iron oxides supported or not on zeolite Hbeta were prepared and evaluated in the reduction reaction of NO by CO in presence of O2, SO2 or H2O. XRD results evidenced the Hbeta structure and the formation of Co3O4 and Fe2O3. TPR-H2 analysis showed complete reduction of cobalt oxide at lower temperatures than for iron oxide. The catalysts are quite active and the activity depends on the reaction temperature. The highest conversions rates were observed for pure iron oxide, which can be a relatively low cost catalyst for reduction of NO by CO, with high selectivity towards the N2 formation.

A carepa é um resíduo da produção de aço gerado principalmente nas etapas de lingotamento e laminação. O objetivo do presente trabalho foi a produção do coagulante cloreto férrico a partir da carepa oriunda da indústria siderúrgica. Em termos experimentais, foram realizados ensaios de solubilização da carepa avaliando-se o efeito da concentração de ácido clorídrico, tempo de reação e temperatura. Ainda, avaliou-se a oxidação do Fe2+, presente no liquor, para Fe3+ por dois métodos distintos, sendo adição de peróxido de hidrogênio e injeção de ozônio. A solução de cloreto férrico produzido a partir da carepa foi caracterizada e aplicada no tratamento de esgoto doméstico sanitário de uma instituição universitária. Como resultado, a melhor condição para a dissolução da carepa foi com o uso de uma solução de HCl 90%, tempo de reação de 2 horas a uma temperatura de 80oC. Nesta condição, a eficiência de dissolução da carepa foi de 90%. A completa oxidação do Fe2+ dissolvido no liquor para Fe3+ foi possível tanto com a adição de H2O2 como com O3. Contudo, o processo de ozonização apresenta vantagens, pois estequiometricamente é mais eficiente e não dilui a solução rica em cloreto férrico. A análise físico-química do coagulante produzido com a digestão da carepa com HCl 90% e oxidada com ozônio, após evaporação, atendeu ao critério de concentração de Fe de no mínimo 12% em volume. A aplicação do reagente no tratamento de um esgoto doméstico sanitário mostrou que é eficiente na remoção de sólidos suspensos e fósforo. Por fim o estudo mostrou que é possível produzir um coagulante a partir da carepa gerada na indústria siderúrgica. A prática sugerida neste trabalho pode reduzir a quantidade de resíduos deslocados para aterros industriais pela indústria siderúrgica. Mill scale is a residue of steel production generated mainly in casting and lamination phases. The objective of this work was the production of the ferric chloride coagulant from the mill scale which comes from the steel industry. In experimental terms, trials of mill scale solubility were carried out in order to evaluate the effect of hydrochloric acid concentration, reaction time and temperature. After that, the oxidation of Fe2 +, present in the liquor, to Fe3 + was evaluated by two distinct methods, addition of hydrogen peroxide and ozone injection. The ferric chloride solution produced from mill scale was characterized and applied in the sewage treatment of a university campus. As a result, a good condition for the dissolution of mill scale was with the use of 90% HCl solution, reaction time of 2 hours, at a temperature of 80ºC. In this condition, the efficiency of mill scale dissolution was of 90%. The complete oxidation of Fe2+ dissolved in the liquor for Fe3+ was possible both with the addition of H2O2 as well as with O3. However, the ozonation process has advantages because it is stoichiometrically more efficient and does not dilute the solution rich in ferric chloride. Physico-chemical analysis of the coagulant produced with the dissolution of mill scale with 90% HCl and oxidized with ozone, after evaporation, answered to the criterion of Fe concentration of, at least, 12% in volume. The use of the reagent in the treatment of a sewer showed that it is effective in removing suspended solids and phosphorus. Finally, it is possible to produce a coagulant from mill scale produced in the steel industry. The practice suggested in this work can reduce the amount of waste sent to industrial landfills by the steel industry.

Due to its potential in attributes prediction, the magnetic susceptibility is currently considered an effective for survey and quantificate soil properties, and can also be effective to distinguish soils in the landscape. This study aimed to (i) determine the mass magnetic susceptibility (XBF) of different classes of soils from Guarapuava/PR and group them according to their common characteristics through principal component analysis (PCA), and (ii) conduct a spatial variability survey of the volumetric magnetic susceptibility (K) values in tropical soils using the MSZD probe. For this issue, were collected 33 soil samples (ADFE) belonging to different geochemical landscapes (Serra Geral and Rio do Rasto Formation) in the region of Guarapuava/PR (POLISELI, 2007) and determined the XLF and frequency-dependent susceptibility (XFD), the chemical, physical and mineralogical soil attributes. Based on the results, two PCA were generated, one with the chemical and physical variables and other with the mineralogical data. In the city of Maringa/PR were determined the K values and the heavy metal contents through sulfuric digestion. The variability map was obtained by geostatistics analysis, using semivariograms and ordinary kriging. The obtained values in Guarapuava/PR samples revealed a high correlation between XLF before and after-CBD treatment (r = 0.97, p < 0.0l) and between pedogenical and total Fe contents (r = 0.43 and 0.65, respectively). The average values of Serra Geral Formation XLF were larger (691 X l0'8m3l

In this work, hydrotalcite, a layered double hydroxide, had its ion exchange properties combined with the magnetic properties of iron oxide to produce a magnetic adsorbent, HT-Fe 500. These magnetic composites can be used as adsorbents for anionic contaminants in water and subsequently removed from the medium by a simple magnetic process. Removal of chromium (VI) from aqueous solutions using HT-Fe 500 was achieved using batch adsorption experiments. The adsorption capacity, calculated with the Langmuir-Freundlich model showed to be dependent on temperature, reaching values of 25.93 and 48.31 mg g-1, respectively, for temperatures of 25 and 30 oC.

Neste trabalho foi descrito a síntese e caracterização do complexo inédito succinato de ródio (II) e um estudo da adsorção deste complexo em nanopartículas de maghemita. O succinato de ródio (II) foi sintetizado a partir de um carboxilato de ródio precursor, o trifluoracetato de ródio (II), com rendimento de 48,2%. O complexo tornou-se completamente solúvel em meio aquoso somente quando neutralizado com solução de NaOH 0,01 molL-1 produzindo o succinato de ródio (II) de sódio. O complexo foi caracterizado quanto à composição e estrutura por análise elementar de C e H, análise termogravimétrica, titulação potenciométrica, espectroscopia na região do infravermelho e na região do UV/VIS. Os dados obtidos concordam com uma estrutura dimérica com quatro grupos carboxílicos livres e sugerem as fórmulas moleculares [Rh2(O4C4H5)4(H2O)4] e [Na4Rh2(O4C4H4)4(H2O)5] para o succinato de ródio (II) e succinato de ródio (II) de sódio, respectivamente. Foi preparada uma suspensão de nanopartículas de magnetita pelo método da coprecipitação em meio alcalino dos íons Fe2+ e Fe3+ a qual foi oxidada à maghemita com gás oxigênio. O sólido obtido foi caracterizado quanto à fase cristalina por difratometria de raios-X e quanto a estrutura por espectroscopia na região do infravermelho. O diâmetro médio das nanopartículas (8 nm) foi calculado pela equação de Sherrer e o parâmetro de rede foi obtido pelo programa UnitCell. Foi obtida a isoterma de adsorção cujo perfil sugere a formação de múltiplas camadas de adsorção havendo adsorção química e física. A adsorção química foi confirmada por espectroscopia na região do infravermelho. Os dados experimentais correspondentes a monocamada se ajustaram melhor ao modelo de Freundlich com coeficiente de regressão linear, R2, igual a 0.965. As nanopartículas funcionalizadas foram avaliadas quanto a estabilidade coloidal por medida de diâmetro hidrodinâmico e suas propriedades de superfície por medidas de potencial zeta. Os dados mostraram forte dependência do deslocamento do IEP e da faixa de estabilidade coloidal em função do teor de complexo adsorvido e do pH. In this work it was described the synthesis and characterization of rhodium(II) succinate complex unpublished and adsorption study in maghemite nanoparticles. The rhodium(II) succinate was synthesized from a precursor rhodium(II) carboxylate, rhodium(II) trifluoracetate with a yield of 48.2%. The complex has become completely soluble in aqueous medium only when neutralized with 0,01 molL-1 NaOH solution to produce the sodium rhodium(II) succinate. The complex was characterized as the composition and structure by C and H elemental and thermogravimetric analysis, potentiometric titration, infrared and UV/visible spectroscopy. The data agree with a dimeric structure with four free carboxyl groups and suggest the molecular formulas [Rh2(O4C4H5)4(H2O)4] and [Na4Rh2(O4C4H4)4(H2O)5] to the rhodium(II) succinate and sodium rhodium(II) succinate respectively. Magnetite nanoparticles in aqueous media was prepared by coprecipitation method of Fe2+ and Fe3+ ion which was oxidized with oxygen gas. The solid obtained was characterized as crystalline phase by X-ray diffraction and as structure by infrared spectroscopy. The mean diameter of the nanoparticles (8 nm) was calculated by the Sherrer equation and lattice parameter was obtained through UnitCell program. It was obtained adsorption isotherm witch profile suggests the formation of multilayer adsorption having physical and chemical adsorption. The chemical adsorption was confirmed by infrared spectroscopy. The experimental data corresponding to monolayer were best fitted by the Freundlich adsorption isotherm with linear coefficient, R2, equal to 0,965. The functionalized nanoparticles were evaluated by measuring colloidal stability through hydrodynamic diameter and their surface properties by zeta potential measurements. The data showed strong dependence of the shifting of the IEP and the range of colloidal stability as a function of the amount of adsorbed complex and pH.

The Letreiro do Quinto rock shelter is located in the rural area of the city of Pedro II, Piaui, Brazil. The sandstone walls of the shelter are covered with prehistoric rupestrian paintings, painted in patterns of yellow and light and dark red hues. The chemical-mineralogical characterization of the prehistoric pigments was made with energy dispersive spectroscopy, scanning electron microscopy, energy dispersive X-ray fluorescence and 57Fe transmission Mossbauer spectroscopy at 110 K. Results confirm the occurrence of hematite- and goethite-rich ochres and also that the pigment layers are indeed made of a mixture of clay minerals mixed with iron oxides.

Submitted by Vitor Silverio Rodrigues (vitorsrodrigues@reitoria.unesp.br) on 2014-05-27T11:24:44Z No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-05-27T14:41:23Z : No. of bitstreams: 1 2-s2.0-77954153927.pdf: 7824780 bytes, checksum: 914832c482982063d7532369d36299cd (MD5) Made available in DSpace on 2014-05-27T11:24:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-07-06 Localizado na fronteira entre Argentina, Brasil e Uruguai, o Corredor Termal do Rio Uruguai apresenta como principal atividade econômica o turismo termal, que se utiliza das águas do Sistema Aquífero Guarani (SAG). Estudos recentes vêm apontando a ocorrência de concentrações anômalas de arsênio nas águas do SAG nesta região. Os arcabouços geológico e hidrogeológico da área estão associados à evolução da Bacia do Paraná ao sul da Dorsal Assunção-Rio Grande, onde ocorrem sedimentos paleozóicos marinhos e sedimentos continentais permo-eotriássicos e mesozóicos, recobertos por lavas basálticas da Formação Serra Geral. Foram descritas ocorrências de coatings de óxidos de ferro recobrindo, principalmente, os grãos dos arenitos das Formações Buena Vista e Sanga do Cabral, unidades estas subjacentes ao SAG. As ocorrências de arsênio, identificadas na área, estão associadas a águas subterrâneas com pH superior a 8,0 e bicarbonatadas sódicas. O processo de desorção, a partir de arsênio adsorvido em óxidos e hidróxidos de Ferro, em função do elevado pH, é responsável pelas anomalias observadas, indicando que sua origem está associada aos arenitos das unidades subjacentes ao SAG. O aumento nas concentrações de cromo e urânio, também relacionado ao aumento de pH nas águas subterrâneas, aponta para a necessidade de cuidados especiais na utilização das águas subterrâneas da região. Palavras-chave: Sistema Aquífero Guarani, contaminação natural, arsênio, águas termais. The Thermal Corridor of Uruguay River is located in the triple border of Argentine, Brazil and Uruguay, and shows an intense economic thermal tourism activity, mainly based on groundwaters from Guarani Aquifer System (GAS). Recent studies have pointed out the occurrence of high concentrations of arsenic (>10 μg/L) in GAS groundwater in this area. The complex geological and hydrogeological framework in the area is associated to the Paraná Basin geological evolution south of the Assuncion-Rio Grande Arch; it encompass paleozoic marine sequences and continental sequences permian/eotriassic to mesozoic in age, which are covered by basaltic lavas of Serra Geral Formation. Iron oxide coatings have been described in sandstones of Buena Vista and Sanga do Cabral formations, which underlie GAS units. Arsenic occurrence is associated to sodium bicarbonate groundwater with pH values over 8.0. Arsenic is released to groundwater by desorption from iron oxides/hydroxides, as result of the higher pH of these waters, indicating that arsenic is released from the units that underlie GAS units. Increase in chromium and uranium concentrations are also related to high pH groundwaters, thus indicating special care on using groundwater from this region. Laboratório de Estudos de Bacias LEBAC. Instituto de Geociências e Ciências Exatas Universidade Estadual Paulista, UNESP/Campus Rio Claro, Avenida 24-A, 1515 - Bela Vista, CEP 13506-900, Rio Claro, SP Facultad de Ciencias - UDELAR, Igua, 4225. CP 11400, Montevideo INGESUR SRL, Requena, 1062/Ap. 302. CP 11200, Montevideo Laboratório de Estudos de Bacias LEBAC. Instituto de Geociências e Ciências Exatas Universidade Estadual Paulista, UNESP/Campus Rio Claro, Avenida 24-A, 1515 - Bela Vista, CEP 13506-900, Rio Claro, SP

Neste trabalho estão descritos a síntese e a caracterização do complexo dimérico citrato de ródio(II), estudo de sua adsorção em nanopartículas de maghemita e a preparação de fluidos magnéticos á base de nanopartículas modificadas com o complexo. O citrato de ródio (II) apresenta significante atividade antitumor sendo promissor para aplicação na quimioterapia do câncer. Devido à existência de grupos funcionais livres em sua estrutura molecular esse complexo possui capacidade de funcionalizar nanopartículas de óxidos de ferro para produzir formulações droga-partícula. As nanopartículas modificadas apresentam características de biocompatibilidade adequadas para utilização do sistema em aplicações médicas. O citrato de ródio(II) foi sintetizado via reação de troca de ligantes trifluoroacetato do precursor trifluoroacetato de ródio(II) por citrato. Os produtos foram caracterizados por análise elementar de C e H e termogravimétrica, espectrometria de massas e espectroscopia nas regiões do UV/visível e infravermelho e ressonância magnética nuclear de 13C. Os resultados são consistentes com a formação da estrutura dimérica. Variando-se as condições de síntese pode-se obter produtos com estequiometrias [Rh2(H2cit)2(H2O)4] e [Rh2(H2cit)4(H2O)2]. Os resultados somados às observações sobre a solubilidade dos compostos sugerem que o primeiro ocorre como um polímero de coordenação. O segundo composto apresentou características de composição e solubilidade coerente com a formação de unidades dimetálicas monoméricas. Foram obtidas nanopartículas de maghemita com diâmetros entre 5 e 7 nm através do método de coprecipitação de íons Fe2+ e Fe3+ em meio alcalino com posterior oxidação com oxigênio gasoso. Os sólidos foram caracterizados por difratometria de raios-X e o diâmetro de cristalito calculado pela equação de Scherrer. Os dados experimentais de adsorção de citrato de ródio(II) em maghemita foram ajustados ao modelo de Langmuir sendo obtido coeficiente de regressão linear, R2, maior que 0,99. As nanopartículas funcionalizadas foram dispersas em água obtendo-se um colóide estável. As dispersões foram caracterizadas por medidas de absorvância, potencial zeta e de diâmetro hidrodinâmico. As propriedades de superfície bem como o comportamento coloidal das nanopartículas funcionalizadas são influenciadas pelas espécies adsorvidas. A estabilidade coloidal dos sóis obtidos é dependente das quantidades de citrato de ródio(II) adsorvida e do pH. Quando a quantidade de citrato de ródio adsorvida é próxima da capacidade de adsorção, os fluidos magnéticos obtidos apresentam estáveis em pH acima de 3 com diâmetros hidrodinâmicos próximos de 60 nm. A estabilidade coloidal dos fluidos obtidos é preservada frente a soluções de soro fisiológico, tampão PBS e soro fetal bovino por períodos superiores a 30 dias. In this work are described the synthesis and characterization of dinuclear rhodium(II) citrate, adsorption study in maghemite nanoparticles, and preparation of nanoparticles-modified based magnetic fluids. Rhodium(II) citrate has significant antitumor activity being promissory to cancer chemotherapy. Due to the existence of free functional groups in its molecular structure this complex has capacity to functionalize iron oxide nanoparticles to produce drug-particles formulations. The modified nanoparticles show features of biocompatibility suitable to use the system in medical applications. Rhodium(II) citrate was synthesized by an exchange reaction of trifluoroacetate ligands from the precursor rhodium(II) trifluoroacetate by citrate ligands. The products were characterized by C and H elemental and thermogravimetric analysis, mass spectrometry, and infrared, UV/visible and 13C nuclear magnetic resonance spectroscopy. The results are consistent with the formation of dinuclear structure characteristic for rhodium(II) carboxylates. Changing the synthesis conditions were obtained products with stoichiometries [Rh2(H2cit)2(H2O)4] and [Rh2(H2cit)4(H2O)2]. The results and compounds solubility observations suggest that the first one occur as a coordination polymer. The second one showed composition e solubility behavior consistent with the formation of monomeric units. Maghemite nanoparticles with size mean between 5 and 7 nm were obtained through alkaline coprecipitation of Fe2+ and Fe3+ ions with further oxidation with oxygen gas. The solids were characterized by X-ray difratometry and the Scherrer relation was use to calculate the crystallite size mean. Adsorption experimental data were adjusted to Langmuir model and linear coefficients obtained, R2, were greater than 0,99. Functionalized nanoparticles were dispersed into water producing a stable colloid. Dispersion s characterization was performed by absorbance, zeta potential, and hydrodynamic diameter measurements. Surface properties and colloidal behavior of functionalized nanoparticles are much affected by adsorbed species. The colloidal stability of the magnetic fluids is dependent on the adsorbed amounts of rhodium(II) citrate and pH. When the adsorbed amount of rhodium(II) citrate is next to saturation, the magnetic fluids are stable in pH over 3 and show hydrodynamic diameter around 60 nm. Fluids colloidal stability is preserved against physiologic saline solution, PBS buffer, and fetal bovine serum over a period of 30 days.

In this work were prepared composites of iron oxide and carbonaceous materials in two different weight proportions (Carbon/Fe 1/1 and 1/2). The physico-chemical properties of the composites were determined by temperature programmed reduction (TPR), adsorption/dessorption of N2, X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and pulse titration H2. The XRD and XPS analysis showed a cubic iron oxide phase, identified as maghemite, formed over the carbon surface. The particle size of maghemite showed to be within 10-30 nm. Carbon/Fe 1/2 was the most active in MB removal kinetics and ESI-MS studies showed that MB removal by both composites leads to oxidized intermediates.

This work describes novel materials based on pure iron oxide and iron oxide/niobia composite to produce a magnetic adsorbent. These materials were prepared with synthetic iron oxide and characterized by powder XRD, SEM, FTIR, TPR and Mossbauer spectroscopy. Results showed that the main iron oxides formed were goethite (aFeOOH) and maghemite (gFe2O3) with small particle size. The iron oxide and iron oxide/niobia composite showed high adsorption ability for organic compounds. The positive enthalpy indicated an endothermic adsorption process suggesting physical adsorption.

A área superficial específica (ASE) está relacionada com diversas propriedades que definem o comportamento físico-químico dos solos. Neste trabalho, foi estudada a fração argila de 23 amostras de solos desenvolvidos a partir de diferentes materiais de origem, encontrados na região Sul do Brasil, a fim de estabelecer a contribuição dos principais constituintes para a ASE e a capacidade de troca de cátions efetiva (CTCe). Foram identificados os minerais por difratometria de raios X (DRX); quantificados por análise termogravimétrica (ATG); determinados os valores de CTCe e de ASEt (total), pelo método do etilenoglicol mono-etil éter (EGME); de ASEe (externa), pelo método BET-N2; e de ASEi, pela diferença dos valores obtidos entre os dois métodos. Essas determinações foram feitas antes e após os procedimentos seqüenciais de dissolução seletiva, que visavam remover: a matéria orgânica (argila-NaOCl); a matéria orgânica e os óxidos de Fe livres (argila NaOCl + DCB); e a matéria orgânica, os óxidos de Fe livres, a caulinita, a gibbsita e os minerais aluminossilicatados de baixa cristalinidade (argila-NaOCl+DCB+NaOH 5 mol L-1). Os solos estudados apresentaram grande variação na mineralogia da fração argila; para a maioria deles, a caulinita foi o mineral predominante, seguido dos argilominerais do tipo 2:1 expansíveis ou dos óxidos e hidróxidos de Fe e Al. Entre a ASEe e a CTCe da fração argila-natural não se constatou relação de dependência, devido ao recobrimento da superfície da amostra pela matéria orgânica. O efeito agregante dos óxidos de Fe promoveu diminuição de 21 % da ASEe. Os argilominerais do tipo 2:1 encontram-se em concentrações variando de 3 a 65 % da fração silicatada, contribuindo com valores médios de 1.054 mmol c kg-1 e de 202 m² g-1 para CTCe e ASEt, respectivamente. A ASEi contribui com 58 % da ASEt na fração argila com remanescentes de argilominerais do tipo 2:1.

Os solos de várzea, sazonalmente alagados para o cultivo do arroz, apresentam alternância nas condições de oxidação e redução, a qual determina modificações intensas na fase sólida mineral do solo e na dinâmica de elementos altamente reativos, como o P. Assim, formas de óxidos e hidróxidos de Fe de baixa cristalinidade tornam-se predominantes com o passar do tempo e poderão ser os componentes mais importantes na adsorção de P durante o período em que o solo permanece drenado; além disso, elas controlariam a liberação de P provocada pelo posterior alagamento para cultivo do arroz. Os objetivos do presente trabalho foram avaliar a capacidade máxima de adsorção de P (CMAP) de amostras de 16 solos de várzea do Estado do Rio Grande do Sul (RS) e buscar características químicas ou físicas de solo que melhor se correlacionam com a CMAP. Foram coletadas 16 amostras da camada de 0 a 20 cm de solos de várzea, com ampla faixa de variação de características químicas e físicas. Logo em seguida, elas foram secas ao ar, moídas e peneiradas a 2 mm. A determinação da CMAP foi feita por meio do ajuste de isotermas de adsorção, em que subamostras foram colocadas em contato com concentrações crescentes de P (0, 50, 100, 200, 300, 600, 900 e 1.800 mg kg-1 de P no solo) durante 16 h. Após esse período, determinou-se o P em equilíbrio na solução, sendo a equação de Langmuir ajustada aos dados. Houve grande diversidade na CMAP entre os solos (71 a 933 mg kg-1 de P no solo), a qual foi correlacionada significativamente com os teores de argila, matéria orgânica e óxidos de Fe extraído por ditionito e oxalato de amônio. A diferente CMAP se refletiu na quantidade de P necessária para alterar o P disponível dos solos estimado pelo método Mehlich-1. Lowland soils are seasonally flooded for rice cultivation and undergo alternate oxidation and reduction conditions, which modify the soil solid mineral phase and the dynamics of highly reactive elements such as phosphorus. Low-crystallinity forms of iron oxides and hydroxides become predominant with time. They could be the most important components in phosphorus adsorption during dry periods, and could control phosphorus release after flooding. The objective of this study was to evaluate the maximum phosphorus adsorption capacity (MPAC) of some lowland soils in Rio Grande do Sul State (RS), Brazil and relate it with soil chemical and physical properties. Soil samples from 16 different areas in RS with widely varied soil chemical and physical properties were collected from the surface layer (0-20 cm). They were air-dried, sieved (2 mm), and the MPAC measured using adsorption isotherms. Each soil was kept in contact with increasing levels of P (0, 50, 100, 200, 300, 600, 900, and 1.800 mg kg-1 of P soil) for 16 hours. The equilibrium P in the solution was determined and the data fit to the Langmuir equation. The MPAC varied considerably among the RS lowland soils (from 71 to 933 mg kg-1 of P); the variation was significantly correlated with the clay, organic matter and iron oxide contents extracted by dithionite and ammonium oxalate. The different MPAC affected the phosphorous doses necessary to increase available phosphorous by the Mehlich-1extractant in lowland soils.

A cinética da dissolução redutiva da goethita e da hematita em solos poligenéticos foi avaliada por dois modelos matemáticos. O modelo Kabai descreveu a dissolução em um único segmento linear, não discriminando fases de um mesmo óxido ou de diferentes óxidos em cada amostra. A análise comparativa da estabilidade de cristais por este modelo somente pode ser realizada entre amostras distintas. O modelo Avrami-Erofejev descreveu a dissolução em mais de um segmento linear na maioria das amostras. Este modelo discriminou fases de um mesmo óxido e ofereceu condições para classificar o grau de estabilidade destes minerais dentro de cada amostra. Os modelos indicaram menor estabilidade da hematita em relação à goethita frente à dissolução redutiva, principalmente quando a última combinou baixa substituição por Al3+ e alta área superficial específica. A influência destes parâmetros mineralógicos na estabilidade dos cristais à dissolução redutiva mostrou ser dependente da abordagem matemática utilizada para determinar a cinética dissolutiva. Two mathematical models were used to evaluate the reductive dissolution kinetics of goethite and hematite. The Kabai’s model described dissolution as a single linear segment, not discriminating the dissolution of different phases of the same iron oxide or different iron oxides in a sample. Consequently, this model can only compare crystal stability between distinct samples. The Avrami-Erofejev’s model described dissolution as a set of linear segments for most of the samples. This model discriminated different phases of the same iron oxide and allowed classification of the degree of stability of these minerals in each sample. Both models indicated that hematite is less stable than goethite against reductive dissolution, mainly when goethite combines low Al+3 substitution and high specific surface area. The evaluation of these mineralogical parameters on the crystal stability in the reductive dissolution showed dependecy of the model used for determining the dissolutive kinetic.

Submitted by Guilherme Lemeszenski (guilherme@nead.unesp.br) on 2013-08-22T18:45:53Z No. of bitstreams: 1 S0100-06832003000300007.pdf: 68715 bytes, checksum: dca4c7b4aa5a4a19f0c530b0a7286e06 (MD5) Made available in DSpace on 2013-08-22T18:45:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 S0100-06832003000300007.pdf: 68715 bytes, checksum: dca4c7b4aa5a4a19f0c530b0a7286e06 (MD5) Previous issue date: 2003-06-01 Made available in DSpace on 2013-09-30T17:59:43Z (GMT). No. of bitstreams: 2 S0100-06832003000300007.pdf: 68715 bytes, checksum: dca4c7b4aa5a4a19f0c530b0a7286e06 (MD5) S0100-06832003000300007.pdf.txt: 38995 bytes, checksum: 8d28d8343ec1ecb354ce706acfb18374 (MD5) Previous issue date: 2003-06-01 Submitted by Vitor Silverio Rodrigues (vitorsrodrigues@reitoria.unesp.br) on 2014-05-20T13:17:23Z No. of bitstreams: 2 S0100-06832003000300007.pdf: 68715 bytes, checksum: dca4c7b4aa5a4a19f0c530b0a7286e06 (MD5) S0100-06832003000300007.pdf.txt: 38995 bytes, checksum: 8d28d8343ec1ecb354ce706acfb18374 (MD5) Made available in DSpace on 2014-05-20T13:17:23Z (GMT). No. of bitstreams: 2 S0100-06832003000300007.pdf: 68715 bytes, checksum: dca4c7b4aa5a4a19f0c530b0a7286e06 (MD5) S0100-06832003000300007.pdf.txt: 38995 bytes, checksum: 8d28d8343ec1ecb354ce706acfb18374 (MD5) Previous issue date: 2003-06-01 Para avaliar um esquema de fracionamento de zinco em Argissolo arenoso e suas relações com a disponibilidade de Zn para Cynodon spp cv. Tifton-85, realizou-se um experimento em casa de vegetação, em esquema fatorial 5 x 2 x 2 (5 doses de Zn, 2 doses de calcário e 2 épocas de amostragem), em delineamento inteiramente casualizado, com três repetições. As doses de Zn foram de 0; 2,5; 5,0; 7,5 e 10 mg dm-3; metade dos vasos não recebeu calagem (V = 42 %) e metade recebeu a calagem com vistas em elevar o índice de saturação por bases a 70 %. As épocas de amostragem foram 30 e 150 dias após aplicação de Zn, respectivamente, antes do plantio e depois do 3º corte de Tifton-85. A aplicação de Zn resultou em aumento significativo do elemento nas frações: trocável, óxidos de Mn, matéria orgânica e óxidos de Fe. O Zn ligado aos óxidos de Mn aumentou significativamente com a calagem. Após 150 dias de experimentação, houve diminuição do Zn trocável, ligado aos óxidos de Mn, à matéria orgânica e aos óxidos de Fe, e aumento na fração residual. A distribuição de Zn nas frações do solo foi: residual > óxidos de Fe > óxidos de Mn > trocável > matéria orgânica. As relações entre as características estudadas mostraram que tanto o Zn-DTPA quanto o Zn trocável, ligado à M.O. e aos óxidos de Mn, foram eficientes para representar o Zn absorvido pela planta. To evaluate a fractionation scheme for Zn in a sandy soil (Ultisol) and its relation with Zn availability for Cynodon spp cv. Tifton-85, an experiment was carried out in greenhouse, with a factorial scheme (5 doses of zinc, 2 doses of lime and 2 times of sampling), in a completely randomized block design, with three replications. The doses of Zn were: 0; 2.5; 5.0; 7.5 and 10 mg dm-3; half of the pots did not received liming (V = 42%) and, in the other half, liming was done to increase the base saturation index to 70%. The sampling times were 30 and 150 days after Zn application, before planting and after cut of Tifton-85, respectively. Zinc application increased Zn in the exchangeable, associated to manganese oxides, associated to organic matter and associated to iron oxide fractions. Zinc associated with manganese oxides increased with liming. After 150 days of experimentation exchangeable zinc, Zn associated with manganese oxides, with organic matter and with iron oxides decreased, while residual Zn increased with the time. Zinc distribution was: residual > iron oxides > manganese oxides > exchangeable > organic matter. The relations among the characteristics showed that DTPA-Zn and exchangeable zinc, Zn associated with organic matter, and Zn associated with manganese oxides were efficient to represent the zinc uptake by plants. UNESP FCAV UNESP FCAV Departamento de Solos e Adubos UNESP FCAV UNESP FCAV Departamento de Solos e Adubos