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Orientadores: Alessandra Tomal, Carlos Sato Baraldi Dias Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin Resumo: Pticografia é uma técnica de imagem com contraste de fase e absorção, via difração coerente e recuperação de fase, recentemente demonstrada em raios X. Uma vantagem da técnica é a reconstrução tanto da amostra quanto da função complexa da iluminação, com resolução de poucos nanômetros, sem nenhum conhecimento prévio das mesmas. Essas características fazem da pticografia um dos métodos de diagnóstico mais robustos e precisos para avaliar a amplitude e a fase de um feixe de raios X de dimensões nanométricas. Neste trabalho, aplicamos a ótica ondulatória para simular o experimento de pticografia da fonte ao detector. As simulações do início ao fim permitem estudar como diferentes parâmetros, seja da fonte ou dos elementos ópticos, podem afetar o experimento de pticografia. Um código para recuperação de fase pticográfica baseado no algoritmo ePIE foi implementado e utilizado para as reconstruções com os dados simulados. O método foi aplicado à linha de luz CARNAÚBA do Sirius, a nova fonte de luz síncrotron brasileira, com o objetivo de quantificar as aberrações presentes no sistema óptico. Resultados de simulações de óptica geométrica e óptica ondulatória foram usados para determinar quais são os graus de liberdade mais críticos do sistema de espelhos do tipo Kirkpatrick-Baez (KB) e para estabelecer as tolerâncias de alinhamento. As aberrações foram analisadas tanto em termos de seus efeitos no ponto focal, com óptica geométrica, quanto em termos de decomposição da frente de onda em polinômios de Zernike. Por fim, a taxa de dose entregue a diferentes materiais é calculada usando simulação Monte Carlo, que determina o tempo máximo de exposição das amostras ao feixe de raios X para evitar que ocorram danos de radiação. Os resultados alcançados serão úteis no procedimento de alinhamento do sistema de espelhos KB, durante o comissionamento da linha de luz. Além disso, os métodos desenvolvidos neste trabalho podem potencialmente ser usados para implementar o alinhamento automático de sistemas de espelhos KB, que podem ser estendidos para outras nanossondas no Sirius Abstract: Ptychography is an absorption and phase contrast imaging method, via coherent diffraction and phase retrieval, recently demonstrated in X-rays. An advantage of this technique is the reconstruction of both the sample and the illumination complex functions, with resolution of a few nanometers, without any previous knowledge of them. These characteristics make ptychography one of the most robust and accurate diagnostic methods to assess the amplitude and phase of an X-ray beam of nanometric dimensions. In this work, we apply wave optics to simulate the ptychography experiment from source to detector. Start-to-end simulations allow one to study how different parameters, either from the source or optical elements, can affect the ptychography experiment. A code for ptychographic phase retrieval based on the ePIE algorithm was implemented and used for the reconstructions with the simulated data. The method was applied to the CARNAÚBA beamline of Sirius, the new Brazilian synchrotron light source, with the objective of quantifying aberrations present in the optical system. Results from geometric and wave optics simulations were used to determine which are the most critical degrees of freedom of the Kirkpatrick-Baez (KB) mirrors system and to establish the alignment tolerances. Aberrations are analyzed both in terms of their effects on the focal spot, with geometric optics, and in terms of the wavefront decomposition in Zernike polynomials. Finally, the delivered dose rate to different materials is calculated using Monte Carlo simulation, which dictates the maximum exposure time of the samples to the X-ray beam to prevent radiation damage from occurring. The achieved results will be useful at the alignment procedure of the KB mirrors system, during the commissioning of the beamline. Besides, the methods developed in this work can potentially be used to implement automatic alignment of KB mirrors systems, which can be extended to other nanoprobes in Sirius Mestrado Física Mestre em Física

Orientador: Lisandro Pavie Cardoso Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin Resumo: Neste trabalho, estruturas heteroepitaxiais semicondutoras foram estudadas através de diagramas Renninger obtidos com radiação de freamento de elétrons e radiação síncroton. Na simulação dos diagramas Renninger, o programa MULTX, que usa o método iterativo para o cálculo de intensidades em difração múltipla de raios-X foi implementado de forma a permitir a sua utilização. O fator de polarização para a radiação síncroton e o caminho médio dos feixes difratados dentro do cristal foram implementados no programa. Montagens experimentais automatizadas de alta resolução foram desenvolvidas para a caracterização das amostras e obtenção de diagramas Renninger com radiação de freamento de elétrons. O estudo dos diagramas Renninger com esta radiação mostrou quebra de simetria nas intensidades para a direção [111] em cristais cúbicos, que foram simuladas pelo MULTX. Também mostrou que as intensidades do diagrama Renninger são sensíveis à composição de AI em amostras GaAIAs/GaAs, sendo o caso de 4-feixes (000 002 113 111) Bragg-Laue o mais sensível para amostras espessas (t > 3mm) e o caso de 3-feixes de superfície (000 002 111) para amostras finas (t < 3mm). Reflexões híbridas, observadas pela primeira vez em diagramas Renninger para amostras GaAs/Si, mostraram a viabilidade de sua utilização na caracterização de estruturas heteroepitaxiais, e foram aplicadas ao sistema InGaAsP/GaAs. Com relação ao estudo do diagrama Renninger com radiação síncroton, o diagrama experimental para o lnP 006 foi utilizado como padrão para os testes da polarização e do caminho médio dos feixes difratados. Diagramas Renninger obtidos para amostra lnGaAs/ AlGalnAs/InP foram simulados com o programa MULTX, e entre outros efeitos, a simulação evidenciou o desdobramento do caso de 6-feixes em X = 90°, devido à deformação tetragonal na rede da camada Abstract: In this work, Renninger scans obtained with Bremsstrahlung and synchrotron radiation were used to study semiconductor heteroepitaxial structures. The program MULTX was implemented to provide Renninger scan simulations and it is based on the iterative method to calculate X-ray multiple diffraction intensities. The polarization factor for the synchrotron radiation and also the diffracted beam path length were considered into the MULTX program. In order to characterize the sample to be analyzed and perform Bremsstrahlung Renninger scans automatized experimental setups with high resolution were developed. The study of these Renninger scans has shown symmetry loss in the multiple diffraction intensities for the [111] direction in cubic crystals, which were simulated by MULTX. It has also shown that the intensities are sensitive to the AI composition in GaAlAs samples, being the 4-beam Bragg-Laue case (000 002 113 111) the most sensitive for thick samples (t > 3mm) whereas the 3- beam surface case (000 002 111) is the best choice for thin samples (t < 3mm). Hybrid reflection which were observed by the first time in GaAs/Si Renninger scans have shown the feasibility of its use in the characterization of heteroepitaxial structures. As an application the InGaAsP/GaAs system was characterized. Regarding the study of synchrotron radiation Renninger scan the experimental InP 006 scan was taken as a standard to check the polarization factor and the diffracted beam pad1Iength. InGaAs/AlGaInAs/InP samples were analyzed and experimental Renninger scans were simulated with the MULTX program. The split of the 6-beam at X = 90° due to the layer tetragonal distortion, among other effects, was simulated. Doutorado Física Doutor em Ciências

Orientador: Antonio Rubens Britto de Castro Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin Resumo: O Grupo de Ultra-violeta de Vácuo do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron está construindo uma linha de luz de alta resolução espectral baseada em elementos óticos esféricos (SGM). Este trabalho descreve a instrumentação desenvolvida para o acionamento da câmara do monocromador SGM e um sistema interferométrico para verificar a posição angular da mesma, com resolução da ordem de J urad. O sistema foi caracterizado no seu curso total, apresentando linearidade e confiabilidade, além de estabilidade ao longo do tempo Abstract: The VUV Instrumentation Group of the Laboratório Nacional de Luz Síncrotron is building a beamline of high spectral resolution, based on spherical optical elements. We describe the instrumentation developed to drive the SGM monochromator chamber and an interferometric system to check its angular position. The resolution achieved was in the order of 1 urad. The instrument proved to be linear over its total range, and stable along the time Mestrado Física Mestre em Física

Orientador: Iris C. L. de Torriani Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin Resumo: O principal objetivo deste trabalho de tese foi o desenvolvimento do projeto conceitual de uma estação experimental para realização de experiências de espalhamento de raios X a baixos ângulos que utiliza como fonte o anel de elétrons UVX2 do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron. Parte da instrumentação descrita aqui foi construída e testada mostrando-se adequada aos seus objetivos. A caracterização desta instrumentação foi feita utilizando-se uma fonte convencional de raios X. Os resultados obtidos referentes as propriedades de focalização do monocromador e a estabilidade mecânica da estação experimental mostraram-se bastante satisfatórios. Foram realizadas ainda simulações numéricas com o uso do programa de traçado de raios SHADOW estudando-se a absorção da carga térmica pelos vários elementos ópticos e as propriedades de focalização da estação experimental. Portanto além da construção do protótipo do monocromador, dos módulos de fendas e do banco óptico foram obtidas importantes informações que servirão para aperfeiçoar a instrumentação da linha de SAXS Abstract: The main objective of this dissertation was the development of a project for the construction of a small angle X-ray scattering workstation for the UVX2 electron ring of the Laboratório Nacional de Luz Síncrotron. Part of the instrumentation described in the project was built and tested. proving the viability of the project. The characterization of this instrumentation was performed using a conventional X-ray source. Preliminary results of the focusing properties of the monochromator and the mechanical stability of the optical bench were quite satisfactory. Theoretical calculations using a ray tracing program lead to an estimation of the thermal load on the optical elements of the beamline. Besides the construction of the prototypes for the monochromator . automated slit sets and the rotating optical bench. the outcome of this work includes the information obtained in the experimental tests. This information will be valuable in future improvements of the instrumentation of the SAXS beamline Mestrado Física Mestre em Física

Orientador: Silvana Moreira Simabuco Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil Resumo: O presente trabalho teve como objetivo realizar um monitoramento da poluição atmosférica na cidade de Campinas (SP), aplicando a técnica analítica da Fluorescência de Raios X Dispersiva em Energia convencional (ED-XRF) e por Reflexão Total (TXRF), com excitação por Tubo de Raios X e por Radiação Síncrotron, para a análise dos elementos V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Se e Pb em folhas de Nerium oleander e Rhododendronferrigineum, empregadas aqui como bioindicadoras da poluição ambiental, e se possível avaliar os efeitos da distribuição espacial e a contribuição climática na concentração elementar nas folhas dos vegetais estudados. Foram amostrados pontos urbanos e rurais, em diferentes-épocas do ano, sendo coletada folhas das plantas citadas. O material amostrado foi dividido em duas partes, uma delas lavada com detergente e água desmineralizada, com o objetivo de quantificar a perda de elementos durante o processo de lavagem, e a segunda não foi lavada, em seguida as duas partes foram secas em estufa, moídas e então mineralizadas com digestão nítricoperclórica. Para análise por ED-XRF foi realizada ainda uma pré-concentração com ditiocarbamato de pirrolidina de amônio (APDC), sendo os ditiocarbamatos insolúveis separados por filtração em membrana de celulose e o material depositado foi analisado com excitação por Tubo de Raios X e por Radiação Síncrotron. Para análise por Reflexão Total (TXRF) com excitação por Radiação Síncrotron a amostra digerida recebeu a adição de um padrão interno (Gálio), e a seguir um pequeno volume (10 ~l) foi depositado em placa de lucite para detecção dos raios X característicos. Os resultados obtidos mostram que o fluxo de veículos automotores pode ser associado a distribuição dos elementos estudados nas folhas de Nerium Oleander e Rhododendrom ferrigineum empregadas neste trabalho como bioindicadoras da poluição ambiental atmosférica na cidade de Campinas Abstract: The purpose of this work was realize the biomonitoring of the atmospheric pollution in Campinas City (SP), applying the Energy Dispersive X-ray Fluorescence technique (ED-XRF) and Total Reflection (TXRF), with X-ray Tube and Synchrotron Radiation excitations for the elemental analysis of V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Se and Pb in Nerium oleander and Rhododendron ferrigineum leaves, employed here as bioindicator from environmental pollution in order to evaluate the effects of spatial distribution and the climatic contribution on the elemental concentration on the vegetable. Urban and rural sites were sampling in different seasons and leaves from vegetables described above were collected. The sampling material was divided in two parts, one of them was washed by detergent and deionized water, in order to quantify the element losses due the washing, and the second one wasn't washed, following the both parts of material were dried in stove, crushed and so the samples were submitted to an nitricperehloric digestion. For the analysis by ED-XRF the samples were preconcentrated with ammonium pyrrolidinedithiocarbamate (APDC), and the suspension was separated by filtration in cellulose membrane, then the samples were analyzed with X-ray Tube and Synchrotron Radiation excitations. For Total Reflection (TXRF) analysis with Synchrotron Radiation excitation was added to the sample digested an internal standard (Gallium) and following a small volume (10 /lI) was deposited in Lueite for the X-ray detection. The results obtained shown that the vehicle flow can be associated to the distribution of the elements in the Nerium Oleander and Rhododendrom ferrigineum leaves employed in this work as bioindicator of atmospheric pollution from Campinas City Mestrado Recursos Hídricos Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Silvana Moreira Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo Resumo: A Represa Billings é o maior reservatório de água da região metropolitana de São Paulo, com aproximadamente 100 km² em espelho de água. Sua bacia hidrográfica ocupa mais de 500km² em seis municípios da região. Ao seu redor concentra-se o maior parque industrial da América do Sul e somente suas margens são ocupadas por quase um milhão de habitantes. A qualidade de suas águas é, portanto, motivo constante de preocupação de toda a sociedade. Neste trabalho aplica-se a Espectrometria de Fluorescência de Raios X, com Reflexão Total e excitação por Radiação Síncrotron (SR-TXRF), para a identificação e quantificação de metais em águas e sedimentos da Represa Billings. Foram quantificados os metais Cr, Ni, Cu, Zn e Pb, freqüentemente investigados em trabalhos na área ambiental, já que são largamente usados em processos industriais e estão presentes em vários produtos de consumo doméstico. Para o trabalho de campo, foram coletadas amostras em dezoito pontos, incluídas as margens e a porção central da represa, localizados em regiões com ocupação residencial e industrial, como também em regiões preservadas, próximos de pontos de monitoramento adotados pela Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental do Estado de São Paulo (CETESB). As amostras de água e de sedimentos, bem como as amostras certificadas e padrões, foram analisadas no Laboratório Nacional de Luz Síncrotron ¿ LNLS situado no pólo de alta tecnologia, em Campinas-SP. Foi estabelecida uma comparação entre as concentrações de metais obtidas e os valores de referência para águas e para sedimentos, recomendados pela legislação em vigor. Os resultados obtidos indicam concentrações acima dos valores permitidos para o cobre, generalizada para todos os locais de amostragem, como também para o chumbo na grande maioria desses locais. Os demais metais estudados também apresentaram concentrações acima do permitido para alguns dos pontos de amostragem. O trabalho destaca as vantagens e os aspectos relevantes da técnica de análise (SR-TXRF), considerada como não destrutiva e com baixos limites de detecção (partes por bilhão). Outras vantagens são: a sensibilidade analítica para uma ampla faixa de elementos, com um preparo simples e rápido de amostras e facilidade de operação, e que por isso tem apresentado grande desenvolvimento nos últimos anos, com crescente aceitação da comunidade científica. A finalidade de contexto social é contribuir para a preservação dos mananciais locais e o aproveitamento racional de suas águas Abstract: The Billings dam is the largest water reservatory in the metropolitan region of Sao Paulo, with approximately 100 km2 of area. Its watershed takes up more than 500 km2 in 6 counties of the region. Around the dam is located the largest industrial region of South America and only its borders have about 1 million inhabitants. The water quality is a constant concern to society. On this study, it is applied the synchrotron radiation total reflection X-ray fluorescence (SRTXRF) analysis for identification and quantification of metals in water and sediments of the Billings dam. Metals such as Cr, Ni, Cu, Zn and Pb were analyzed and investigated by environmental work tasks, as they are largely used in industrial processes and are present in various domestic consumers¿ products. As far as experimental work, samples were collected in 18 locations, including the borders and in the central part of the dam, which were located in both residential and industrial regions, as well as in preserved regions, near the places where monitoring was adopted by the Technology and Environmental Company of São Paulo State (CETESB). The water and sediment samples, as well as the certified ones were analyzed in the Brazilian Synchrotron Light Laboratory (LNLS) located in the high technology pole in Campinas, SP. A comparison was established between the metal concentration obtained and the reference values for water and sediments, recommended by Brazilian laws. The results registered a concentration higher than permissive values for Cu, generalized to all sample locations, as well as to Pb in the majority of these places. Other metals studied also showed a concentration higher than permissive values in some points. The job features the advantages and relevant aspects of the SR-TXRF technique. Advantages as not destructive, with low detection limits, high sensitivity for several elements, simple and quick sample preparation, ease operation among others) that shows great development in the past years, with a growing acceptance in the scientific community. The purpose within the social context is to contribute to the local water sources preservation and the rational usage of its waters Mestrado Recursos Hídricos Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Arnaldo Naves de Brito Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin Resumo: Este trabalho apresenta estudos em física atômica e molecular, tanto teóricos quanto experimentais. Foram realizados cálculos de forças de osciladores ponderadas para os seguintes íons de silício: Si I, Si XI, Si XII e Si XIII. Estes cálculos são realizados em uma aproximação relativística multiconfiguracional Hartree-Fock. Os parâmetros eletrostáticos foram otimizados por um procedimento de mínimos quadrados, para um melhor ajuste com dados experimentais de níveis energéticos e comprimentos de onda de transições. Um outro trabalho na área de física atômica foi a construção de um novo espectrômetro de massa por tempo de vôo para medidas de momento de recuo de íons em átomos resfriados com laser, após fotoionização por radiação síncrotron. Este é um trabalho pioneiro que abre uma nova linha de pesquisa. Com este equipamento foram realizadas medidas de momento de recuo em íons Cs + , e foi possível também a obtenção do parâmetro de assimetria b para as energias estudadas, entre 13 e 40 eV. Os estudos em física molecular compreenderam medidas de multicoincidência elétron-íon (PEPICO ¿ PhotoElectron-PhotoIon COincidence) e elétron-íon-íon (PEPIPICO ¿ PhotoElectron-PhotoIon-PhotoIon COincidence) em N2 e O2 próximas aos limiares de ionização N 1s e O 1s, respectivamente. Espectros de produção total de íons também foram obtidos para estas moléculas. Foram realizadas também medidas de coincidência elétron-íon (PEPICO) para alguns aminoácidos em sua forma gasosa pela primeira vez Abstract: This thesis comprises atomic and molecular physics studies, both theoretical and experimental. Weighted oscillator strengths and lifetimes were calculated for the following silicon ions: Si I, Si XI, Si XII and Si XIII. The calculations were carried out in a multiconfiguration Hartree-Fock relativistic aproach. The eletrostatic parameters were optimized by a least-squares procedure in order to improve the adjustment to experimental energy levels and transitions wavelengths. Another work in the atomic physics area was the construction of a new time-of-flight spectrometer to measure ion recoil momentum in laser-cooled atoms, after photoionization by synchrotron radiation. This is a pioneering work that opens up a new research area. With this equipment ion recoil momentum were measured for the Cs + ion, and it was possible to determine the b assymetry parameter in the energy range studied, 13 to 40 eV. The molecular physics studies comprised multicoincidence measurements (PEPICO and PEPIPICO) in N2 and O2 near the ionization thresholds N 1s and O 1s, respectively. Total Ion Yield (TIY) spectra were also obtained for these molecules. Coincidence spectra (PEPICO) for some aminoacids in their gas phase were also taken for the first time Doutorado Física Doutor em Ciências

Orientador: Helio Cesar Nogueira Tolentino Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin Resumo: Materiais granulares magnéticos são constituídos de pequenas partículas de um material magnético imersos em uma matriz não magnética. Esses materiais são obtidos em geral a partir de soluções sólida." fabricadas além do limite de solubilidade. Produzidas na forma metaestável, é possível controlar suas propriedades através da aplicação de tratamentos térmicos adequados. Esses tratamentos modificam as características morfológicas e estruturais dessas ligas, as quais estão intimamente ligadas às suas propriedades magnéticas e de transporte. A magnetoresistência gigante (GMR) é uma das propriedades mais interessantes desses materiais, e nosso objetivo nesta tese foi buscar relacionar a GMR às propriedades magnéticas e estruturais dos sólidos granulares. Empregamos neste estudo as técnicas clássicas usada." em magnetismo, aprofundando os conceitos mais diretamente ligados aos sólidos granulares magnéticos. Para obter informações sobre a estrutura e morfologia desses materiais utilizamos as técnicas de espectroscopia de absorção de raios X até então pouco utilizadas para esse fim. Além das informações estruturais, através de um modelo simples, conseguimos extrair informações importantes sobre os diâmetros das partículas magnéticas e sobre a sua desordem estrutural. A interpretação das medidas de GMR levando em conta os resultados de EXAFS, permitiu concluir que a desordem na superfície das partículas é um dos fatores mais importantes para a máxima GMR que as amostras apresentaram Abstract: Magnetic granular materiaIs are constituted of small particles of a magnetic material embedded in a non magnetic matrix. These kinds of materials are obtained from the solid solution, fabricated beyond the solubility limit. Suitable annealing allows the control of their magnetic properties. These thermal treatments modify the morphological and structural characteristics of the particles embedded in the matrix, and these modifications change the macroscopic magnetic and transport properties of the samples. The giant magnetoresistance (GMR.) is one of most interesting properties of the granular solids, and our aim in this thesis was to correlate the magnetic characteristics of the samples, with the structural ones. We employed in this study the classical techniques usual in magnetism, with the specific approach usually found in the study of granular materials. In order to obtain information concerning the structure and morphology of these materials, we used X-ray absorption spectroscopy techniques, up to now almost not applied to this kind of materiaIs. Beyond the structural information, using a simple model, we were able to obtain important information about the diameter and disorder of the particles. The interpretation of the GMR measurements, taking into account the EXAFS results, allow us to conclude that the disorder on the surface of the particle is one of the most relevant factors in the determination of the maximum GMR attainable in these samples Doutorado Física Doutor em Ciências

Orientador: Silvana Moreira Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo Resumo: A grande geração de resíduos decorrente do acelerado crescimento populacional, da urbanização, do desenvolvimento industrial e de mudanças de hábitos de consumo da população trás como conseqüência diversos impactos ao ambiente e à saúde da população quando não gerenciados e destinados corretamente. Dentre as inúmeras formas de disposição final dos resíduos, os aterros sanitários são hoje os mais indicados às condições brasileiras, isso porque suas características construtivas permitem minimizar os impactos negativos do biogás e lixiviado produzidos. Entretanto, a garantia do confinamento dos poluentes oriundos dos aterros está ligada a sua construção e operação e quando mal construídos e/ou mal operados podem colocar em risco a qualidade do ar, da água subterrânea e águas superficiais. Diante disso, o objetivo principal deste trabalho foi analisar a concentração de metais pesados em amostras de água subterrânea, água superficial e chorume advindos de locais de disposição de resíduos sólidos da cidade de Campinas, SP - Aterro Delta, Aterro Parque Santa Bárbara e Lixão da Pirelli. As amostras foram analisadas no Laboratório Nacional de Luz Síncrotron pela técnica de Fluorescência de Raios X por Reflexão Total com Radiação Síncrotron, que se apresenta como uma metodologia multielementar e não destrutiva. A fim de quantificar o teor de metais totais as amostras de água superficial passaram por extração ácida de acordo com a metodologia EPA 200.8 e para quantificação dos metais dissolvidos as amostras foram filtradas. O mesmo ocorreu com as amostras de chorume, no entanto, para quantificação do teor dissolvido foi utilizada a metodologia de extração EPA 3050B. No Lixão da Pirelli, as maiores concentrações de metais foram encontradas em um dos poços localizados à jusante do aterro (em relação ao fluxo de água subterrâneo) - o poço de monitoramento PM04, extrapolando o valor de intervenção estipulado pela CETESB. Para o Aterro Santa Bárbara num dos poços localizados à montante do aterro, as concentrações de Ni, Mn, Pb e Cr, excederam o valor máximo permitido. No Aterro Delta as concentrações de manganês foram mais altas nos poços localizados a jusante do aterro e em relação ao chumbo, mais de 50% dos poços analisados superaram o valor máximo permitido para águas subterrâneas. Em se tratando das águas superficiais localizadas nas proximidades dos aterros estudados, os metais que extrapolaram o valor máximo permitido pela legislação na maioria dos pontos analisados foram Mn, Cu e Pb. Em relação às amostras de chorume coletadas no Aterro Delta, as concentrações médias de Mn, Ni, Cu, Zn e Pb não excederam os valores máximos permitidos. Já no Aterro Santa Bárbara as concentrações médias detectadas de Mn, Cu e Zn ultrapassaram os limites permitidos, bem como ocorrido no Aterro Pirelli para o Mn Abstract: The great waste generation due to the accelerated population growth, urbanization and industrial developments and changes in consumer habits behind as a result many impacts to the environment and people's health if not properly managed and designed. Among the many forms of waste disposal, landfills today are best suited to Brazilian conditions, this because their construction allows minimizing the negative effects of landfill gas and slurry produced. However, the confinement of pollutants from landfills is linked to its construction and operation and when the construction and/or is wrong they can endanger air, groundwater and surface waters qualities. Thus, the main objective of this study was to analyze the concentration of heavy metals in samples of groundwater, surface water and slurry coming from solid waste disposal locations in the city of Campinas, SP - Delta, Santa Barbara and Pirelli Landfills. The samples were analyzed at the Brazilian Synchrotron Light Laboratory using Synchrotron Radiation Total Reflection X-Ray Fluorescence technique (SR-TXRF), which is a multi-element and non-destructive methodology. To quantify the total concentration of metal the surface water samples were submitted to an extraction acid procedure based on EPA 200.8 method and for the determination of dissolved contents of metals the samples were only filtered. The same procedure was applied to slurry for the determination of total concentrations, however, to quantify the dissolved contents the extraction procedure used was EPA 3050B method. In Pirelli Landfill, the highest concentrations were observed in one of the wells located to downstream of the Landfill (in relation to the groundwater flux) - the monitoring well PM04, exceeding the intervention value defined by CETESB. For Santa Barbara landfill in one upstream monitoring well the concentrations of Ni, Mn, Pb and Cr, surpassed the maximum permissive values. The manganese in Landfill Delta showed to be higher in wells located downstream and 50% of the wells analyzed exceeded the maximum permissive value for groundwater samples. In the case of surface waters located in the vicinity of landfill sites, the metals that surpassed the maximum permissive values according the legislation in most of the points analyzed were Mn, Cu and Pb. For slurry samples collected in Delta Landfill, the average concentrations for Mn, Ni, Cu and Pb not exceeded the maximum permissive values during the period studied. Moreover for Santa Barbara the average concentration of Mn, Cu and Zn surpassed the permissive limits, as was observed for Mn in the Pirelli Landfill Doutorado Saneamento e Ambiente Doutora em Engenharia Civil

Orientadores: Abner de Siervo, Flavio Garcia Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin. Resumo: Nanopartículas (NPs) metálicas, filmes ultrafinos e sistemas nano-estruturados têm motivado vários estudos teóricos e experimentais devido a novas propriedades eletrônicas, óticas e magnéticas destes materiais. Nas NPs, tais propriedades estão diretamente relacionadas aos efeitos de tamanho (size effect) e superfície, os quais afetam suas estruturas eletrônica e cristalográfica, concentrando um maior número de átomos na superfície em relação ao seu volume. Estudos recentes têm sugerido que alguns metais nobres sem nenhum tipo de ordenamento ferromagnético espontâneo podem apresentá-lo, mesmo a temperatura ambiente, quando segmentados em forma de nanopartículas. Exemplos desses metais são Au e Pd. Apesar dos esforços para provar a existência de comportamento ferromagnético nestes materiais, não existem medidas que demonstrem de forma não ambígua a polarização ferromagnética nos átomos de Pd. Na maioria dos trabalhos mostrados na literatura, o ferromagnetismo é quantificado por magnetometria SQUID. Faz-se necessário, portanto, verificar a existência de ferromagnetismo nestes materiais utilizando-se de técnicas elemento específicas, tais como XMCD (dicroísmo circular magnético de raios X). Esta técnica é muito importante para determinação quantitativa e seletiva dos momentos magnéticos de spin e orbital para cada elemento separadamente. O nosso trabalho se diferencia em relação a estes, pois ao invés de estudarmos cada elemento individualmente trabalhamos com nanopartículas do composto bimetálico Aux Pd1-x (x =0,00, 0,25, 0,50, 0,75) passivadas por tiol. Medidas de SQUID indicaram claramente um sinal magnético nestas nanopartículas, inclusive à temperatura ambiente. Neste trabalho apresentaremos os resultados preliminares da caracterização destas nanopartículas por medidas de SQUID, XANES, XPS, bem como XMCD nas bordas L2,3 do Pd e L3 do Au . Ressaltamos também, o desenvolvimento de uma instrumentação para medidas de XMCD em ambientes de UHV onde é possível submeter às amostras a altos campos magnéticos e condições de baixas temperaturas. Com base nos resultados obtidos discutiremos a possibilidade de ferromagnetismo nestas nanopartículas e sua origem Abstract: Metallic Nanoparticles (NP's), ultra-thin films and nano-structured systems have motivated several theoretical and experimental works because of their new electronic optical and magnetic properties of these materials. In NP's, such properties are directly related to the size and surface effects, which affect its electronic and crystallographic structures, by concentrating a larger number of atoms on the surface in relation to their volume. Recent studies have suggested that some noble metals without any kind of spontaneous ferromagnetic order can exhibit it, even at room temperature, when segmented as nanoparticles. Examples of these metals are Au and Pd. Despite the efforts to prove the existence of a ferromagnetic behavior in such materials, there are no measurements that demonstrate unambiguously the ferromagnetic polarization in Pd atoms, for example. Most of the works shown in the literature have used SQUID measurements to characterize the ferromagnetism in these materials. It is therefore necessary to verify the existence of ferromagnetism in these materials by using element specific techniques, such as XMCD (X-ray magnetic circular dichroism). XMCD is a very important technique, which is element selective and performs quantitative determination of the spin and orbital magnetic contributions for each element separately. Our work has a particular difference when compared to others in literature because instead of studying each element individually we have worked with NP's of the bimetallic compound Aux Pd1-x (x = 0.00, 0.25, 0.50, 0.75) capped by thiol. SQUID measurements clearly showed ferromagnetic behavior in these nanoparticles, even at room temperature. In this thesis we will present results of a systematic characterization of these nanoparticles by a multi-technique approach which involves measurements with SQUID, XANES, XPS and XMCD in the L2,3 edges of the Pd and Au L3 edge. We also emphasize the development of a new instrumentation for XMCD measurements at UHV where samples can be submitted to high magnetic fields and conditions of low temperatures. Based on these findings we discuss the possibility of ferromagnetism in these nanoparticles and its origin Mestrado Física da Matéria Condensada Mestre em Física

Orientador: Silvana Moreira Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo Resumo: Face ao crescente desenvolvimento econômico das cidades e ainda da variedade de indústrias e comércios que demandam água para seus processos, neste trabalho foi avaliado a atual situação da estação de tratamento de esgotos (São João) de São João da Boa Vista, cidade interiorana do estado de São Paulo. A cidade passa por um acelerado crescimento populacional, econômico e industrial, resultando no aumento da geração de efluentes domésticos e industriais. Este trabalho teve por objetivo utilizar o método da Fluorescência de Raios X por Reflexão Total com Radiação Síncrotron (SR-TXRF) para avaliar a presença de metais no efluente líquido (teor total e dissolvido) e no lodo das lagoas de decantação, coletados em pontos estratégicos da estação de tratamento. As concentrações dos elementos Pb, Cu, Cr, Ni e Zn, nas amostras de lodo, apresentaram-se abaixo dos valores máximos permitidos estabelecidos pela legislação CONAMA no 375/06. De acordo com esses parâmetros, o lodo analisado pode ser utilizado em atividades agrícolas. Os teores de Fe, Mn e Cu na forma dissolvida no efluente tratado, que foi digerido segundo o método USEPA 3050B, apresentaram concentrações abaixo dos valores máximos permitidos pelo CONAMA no 430/11. Enquanto que os teores totais de Ni e Pb nas amostras digeridas pelo método USEPA 3010A ultrapassaram os valores máximos permitidos. Do período avaliado (janeiro a maio de 2014) apenas o mês de abril apresentou alterações, possivelmente devido a descarga de esgoto com composição específica. O efluente e o lodo não apresentaram concentrações acima dos valores máximos permitidos, com exceção de uma variação puntual, mas que não representa o sistema como um todo Abstract: Given the growing economic development of cities and even the variety of industries and businesses that require water for their processes, this study evaluated the current situation of the sewage treatment plant St. John of São João da Boa Vista, inland city of São Paulo. The city undergoes an accelerated population, economic and industrial growth, resulting in increased generation of domestic, commercial and industrial wastewater. This study aimed to use the Synchroton Radiation Total Reflection X-ray Fluorescence (SR-TXRF) method to assess the presence of metals in the liquid effluent and sludge of the station settling ponds, collected at strategic points of the treatment plant. The concentrations present in the sludge samples, for the elements Pb, Cu, Cr, Ni and Zn, controlled by CONAMA 375/06 legislation, they showed all below maximum allowable values. According to these parameters, the analysis sludge can be used in agricultural activities. The concentrations of Fe, Mn and Cu in the form dissolved in the treated effluent (USEPA 3050B) showed concentrations below the maximum amounts permitted by the CONAMA 430/11. While the total contents of Ni and Pb (USEPA 3010A) exceeded the allowed values. Only the month of April, the evaluation period January-May 2014, introduced changes, possibly due to sewage discharge with specific composition. The effluent and sludge showed no concentrations above the maximum values allowed, except for a punctual variation, but that is not the treatment system Mestrado Saneamento e Ambiente Mestra em Engenharia Civil CNPQ

Orientadores: Angelo Malachias de Souza, Eduardo Granado Monteiro da Silva Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin Resumo: Esta dissertação trata do estudo estrutural e termodinâmico de sistemas orgânicos auto-organizados utilizando diferentes técnicas de espalhamento de raios-x. Multicamadas autoorganizadas de dois tipos de moléculas de ácidos fosfônicos foram analisadas: para o OPA [Ácido octadecilfosfônico - CH2(CH3)17PO(OH)2] e para o OcPA [Ácido octilfosfônico - CH2(CH3)7PO(OH)2]. Utilizando a fonte do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS) realizamos um conjunto de experimentos para investigar a organização lamelar e planar destas moléculas em função da temperatura. Medidas de difração convencional permitiram introduzir modelos de empilhamento capazes de identificar a coexistência de diferentes configurações de ordenamento e modificações nas mesmas em função da temperatura. Uma vez estabelecidos estes modelos fizemos uso da técnica de difração de raios-x dispersiva em energia, ainda pouco utilizada no Brasil, para obter informações detalhadas sobre o volume relativo de material ordenado com cada uma das configurações encontradas, identificando aquelas que são termicamente mais estáveis. O padrão de organização das moléculas no plano foi também investigado realizando-se medidas em geometria de transmissão de raios-x. Reunindo as informações descritas acima construímos um diagrama de fase ilustrando o ordenamento lamelar e planar das moléculas em função da temperatura. Além disso, fizemos um estudo do comportamento crítico das configurações de ordenamento nas vizinhanças da transição ordemdesordem para cada tipo de molécula e acerca da organização de curto e longo alcance das moléculas nas multicamadas. Os resultados preliminares são apresentados no fim deste trabalho Abstract: This thesis comprises structural and thermodynamic studies on self-assembled organic systems using synchrotron x-ray scattering techniques. Multilayers obtained from selforganization of phosphonic acid molecules were analyzed for two different compounds: the octadecylphosphonic acid [OPA ¿ CH2(CH3)17PO(OH)2] and the octylphosphonic acid [OcPA ¿ CH2(CH3)7PO(OH)2]. Using the source of the Brazilian Synchrotron Light Laboratory (LNLS) we have performed an ensemble of experiments to investigate their lamellar and in-plane order of these molecules and their behavior. Conventional angle-resolved X-ray diffraction measurements were analyzed using kinematical models and allowed to verify the coexistence of distinct lamellar configurations as well as to track changes as the temperature rises. Once structural parameters were determined from the established models, detailed information about the relative volume of each lamellar configuration was retrieved using energy-dispersive X-ray diffraction, a technique still poorly explored in Brazil. This allowed identifying the most stable configurations at high temperatures. The in-plane order of molecules was also studied using x-ray transmission geometry via a wide-angle x-ray scattering setup. Gathering the above mentioned information we have built phase diagrams depicting the lamellar and planar packing of OPA and OcPA molecules as a function of temperature. Finally, we have performed a study of the critical behavior of the ordered configurations in the vicinity of order-disorder transition temperatures for each molecule. The preliminary results explained in the final chapter of this work shed light into the short- and long-range order behavior of the two systems Mestrado Física Mestre em Física

Orientador: Carlos Manuel Giles Antunez de Mayolo Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin Resumo: Esta dissertação de mestrado teve por objetivo a realização de imagens pela técnica de imagens por contraste de fase utilizando o método de imagens realçadas por difração (IRD) para analisar amostras histológicas de mama in vitro. Os sistemas para produção das IRD foram desenvolvidos utilizando um gerador convencional no Laboratório de Cristalografia Aplicada e Raios X (LCARX - UNICAMP) e também com radiação síncrotron no Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (XRD2 - LNLS). As amostras estudadas foram corpos de provas, um inseto e tecidos de mama com carcinoma lobular invasivo e carcinoma ductal invasivo fornecidas pelo Centro de Atenção Integral a Saúde da Mulher (CAISM - UNICAMP). As imagens foram realizadas pelo método convencional e também pelo método de IRD. As imagens realçadas por difração de corpos de prova, do inseto e dos tecidos com câncer de mama mostraram resolução superior ao comparadas com imagens convencionais principalmente das interfaces entre tecidos em uma amostra, o que resulta em um diagnostico mais preciso do paciente. As imagens obtidas pelo método IRD apresentam contraste, visibilidade e razão-sinal ruído muito superiores quando comparados com as imagens obtidas pela técnica convencional de absorção. A imagem obtida do tecido com carcinoma lobular invasivo apresentou maiores detalhes ao compará-la com a imagem convencional porém não foi possível visualizar precisamente as bordas do tumor. As imagens realçadas por difração têm qualidade superior devido à utilização de um cristal analisador colocado após a amostra. Este cristal funciona como uma estreita fenda angular resultando em imagens com ganho de contraste em relação às imagens pelos métodos convencionais. Utilizando o algoritmo de tratamento das IRD foram obtidas as imagens de Absorção Aparente e Refração ajustando o cristal analisador em diferentes posições da curva de difração e não apenas na posição de meia altura da curva de refletividade. A escolha de diferentes posições da curva mostrou que as imagens de absorção aparente, refração e as imagens obtidas nestes flancos ganham em resolução quando ajustadas para posições distantes do topo. Valores calculados para os parâmetros sinal ruído borda e visibilidade em imagens obtidas em posições distantes do topo chegaram a ser cerca de dez vezes maiores que nas imagens convencionais para as amostras de corpos de prova. Isto ocorre porque o cristal analisador está selecionando diferentes feixes refratados na amostra Abstract: In this dissertation we have produced in vitro breast images by a phase contrast imaging technique using the diffraction enhanced imaging (DEI) method. The DEI setup was implemented both at the X-ray applied Crystallography Laboratory (LCARX) using a conventional generator and at the XRD2 beamline of the Brazilian National Synchrotron Light Laboratory (LNLS) in Campinas. Two types of breast cancer were investigated from breast tissues provided by the University Center for Women Health (CAISM-UNICAMP) through collaboration with a professional mastologist: invasive lobular carcinoma and invasive ductal carcinoma. Other images were performed on well characterized test objects and biological samples. The images obtained were compared with images obtained by the conventional absorption contrast method. The diffraction enhanced images of test objects, insect and breast tissues with cancer showed higher resolution as compared with the conventional images mainly from the boundaries of the sample. The tissue with invasive lobular carcinoma had details increased when compared with a conventional image, but it was not possible to clearly visualize the interfaces of the tumour in this case. The diffraction enhanced images had higher quality because this system uses an analyzer crystal placed after the sample. This crystal serves as a narrow angular slit which resulted in images with gain in contrast as compared to the conventional images methods. The DEI algorithm to obtain two new images so called "Apparent Absorption" and "Refraction" images were used to the breast tissue and test objects images taken at symmetrical half intensity sides of the rocking curve. Furthermore, this algorithm was also used to images taken at symmetrical positions of the analyzer further away from the top resulting in images with higher resolution and signal to noise ratio Mestrado Física da Matéria Condensada Mestre em Física

Orientador: Antônio Rubens Britto de Castro Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin Resumo: Diversas áreas da ciência moderna têm sido beneficiadas pelo uso da radiação síncrotron. As técnicas disponveis em laboratórios deste tipo abrangem pesquisas em ciências básicas como Física, Química e Biologia bem como em áreas como engenharia de materiais e farmacologia. Em particular, o uso do espectro de raios-x duros (8-20keV) das fontes síncrotron atuais e crucial para técnicas estruturais como difração e cristalografia. Estas técnicas estão disponíveis para a comunidade científica brasileira no Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS), cujas linhas de luz estão abertas a usuários externos desde 1997. As instalações do LNLS vem sendo constantemente aperfeiçoadas, permitindo o estudo de novos casos científicos como consequência destas melhorias. Neste trabalho estudamos as propriedades da fonte de radiação síncrotron do LNLS e realizamos um projeto óptico para uma linha de luz direcionada a cristalografia de proteínas. Com uso de simulações computacionais propomos opções para melhoria do fluxo de flotons nas linhas de cristalografia de proteínas já existentes. Nossos estudos apontam para a viabilidade de construção de uma linha lateral a linha de luz MX2, utilizando a mesma fonte Wiggler já instalada, com fluxo proporcional à linha central. Abstract: Distinct research fields in modern science have taken advantage of synchrotron radiation. The techniques that are available in such laboratories have a very broad scope, ranging from basic sciences such as Physics, Chemistry and Biology, to applied fields as engineering and pharmacology. In particular, the use of hard x-ray spectrum (8-20keV) from modern synchrotron sources is crucial for structural techniques such as diffraction and crystallography. These techniques have been available to the Brazilian scientific community since 1997, when the Brazilian Synchrotron Light Laboratory (LNLS) facilities were opened to external users. The LNLS beamlines have constantly evolved , allowing the users to perform novel experiments as a consequence of instrumental improvements. In this work we study the properties of the LNLS sources and propose solutions for the optics of a beamline dedicated to protein crystallography. By using computer simulations we propose options to enhance the photon flux in the pre-existing protein crystallography beamlines. Our results point out to the feasibility of a lateral beamline using the MX2 wiggler source, with similar flux to the central beamline. Mestrado Física Mestre em Física

Orientador: Silvana Moreira Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo Resumo: A preocupação de políticos, cientistas e da comunidade em geral com a qualidade do ar vem crescendo muito nos últimos anos. Isso se deve ao fato da qualidade do ar estar intimamente ligada com a qualidade de vida e a saúde da população. Os poluentes do ar estão relacionados ainda com diversos problemas ambientais, como o efeito estufa, chuvas ácidas, smog, etc. Dentre os poluentes ambientais, o material particulado se apresenta como um dos mais significativos e importantes, pois pode ser emitido por diversas fontes, sejam elas de origem antrópica ou natural, e ainda devido a não uniformidade na sua composição. O município de Limeira se apresenta atualmente como um pólo de significativo desenvolvimento e crescimento populacional. O presente trabalho teve como objetivo principal avaliar de forma quantitativa o material particulado, em suas duas frações, grossa e fina, coletado no município de Limeira. Para isso, foi instalado na estação meteorológica do CESET/UNICAMP (Centro Superior de Educação Tecnológica) um sistema de amostragem conhecido como filtração seqüencial, denominado amostrador de material particulado fino e grosso (AFG). Esse sistema foi desenvolvido pela Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo da UNICAMP (FEC) Com este sistema pode-se obter as frações, grossa e fina, que correspondem às frações inaláveis superior e inferior, respectivamente. A técnica analítica empregada foi a Fluorescência de Raios X por Reflexão Total com Radiação Sínctrotron (SR-TXR). No período analisado, não foram registrados valores que ultrapassassem os limites previstos na legislação brasileira com relação à massa total de material particulado. Foram detectados e quantificados 16 elementos (S, K, Ca, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Br, Rb, Sr, Ba e Pb). Foram empregadas análises estatísticas multivariadas (análise dos componentes principais e análise de cluster) para agrupar os elementos de acordo com suas similaridades, e a partir disso, definir as possíveis fontes emissoras de poluentes. Na fração fina do material particulado a principal fonte de emissão foi a poeira do solo, responsável por 79% da formação do material particulado. As emissões veiculares contribuíram com 13% e, as emissões industriais representaram 8%. Para a fração grossa a fonte principal de emissão foi a ressuspensão do solo contribuindo com 57% na formação do material particulado, seguida da emissão veicular, com 30% e finalmente a industrial, com apenas 13%. Os perfis das assinaturas das fontes de emissão veicular, queima de óleo combustível e da poeira do solo foram comparadas com perfis apresentados por outros autores e de forma geral apresentaram uma boa concordância Abstract: The concern of politicians, scientists and the wider community with the air quality has been increasing in recent years. This is because air quality is closely linked with the quality of life and health of the population. Air pollutants are associated with various environmental issues like global warming, acid rain, smog, etc. Among environmental pollutants, particulate matter is presented as one of the most significant and important since it is emitted through several sources whether anthropogenic or natural, and also due to the non-uniformity in its composition therefore it is important to quantify and verify composition. The city of Limeira is presented today as a center of significant development and population growth. This study mainly aims at assessing quantitatively the particulate material collected in the city of Limeira in its two fractions, coarse and fine. Assessment was performed using the sampling system known as Sequential Filtration installed at the CESET (Center of Technology Education- UNICAMP) weather station. This system was developed by the Engineering Civil, Architecture and Urbanism College (FEC) with the support of Synchrotron Light Source Laboratory (LNLS), named fine and coarse particles sampler (AFG). With this system you can obtain the coarse and fine fractions, corresponding to the inhalable fraction top and bottom, respectively. The analytical technique employed was Synchrotron Radiation Total Reflection X-ray Fluorescence. In the studied period was not observed values higher than the limits established by Brazilian legislation concerns to total mass of particulate matter. In this work 16 elements were detected and quantified (S, K, Ca, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Br, Rb, Sr, Ba and Pb). Statistical analysis as principal component analysis and cluster analysis were employed to group elements according their similarities in order to define the emission sources of pollutants. In the fine fraction the main emission source was soil dust responsible by 79% in the particulate matter. The vehicular emissions contributed with 13% and, industrial emissions represent 8%. The main emission source for coarse fraction was soil dust contributing with 57%, follow by vehicular emission with 30% and finally the industrial emissions with just 13%. The signature profiles of vehicular emission, burning of fuel oil and soil dust were compared with the profiles presented by other authors and in a general way show a good agreement Mestrado Saneamento e Ambiente Mestre em Engenharia Civil

Agradecimentos: The authors acknowledge the Brazilian agencies CNPq/MCTIC, CT-INFRA/FINEP/MCTIC, and CAPES/MEC (finance code 001) and UFPB for the support. A.M. would also like to thank The University of Sydney for the support, CNPq (Grant 232680/2014-0) for the Science Without Border postdoctoral fellowship, Australian Synchrotron for the award of beamtime (proposals no. AS153/PD/10002 and AS153/SXR/10026) and PNPD/CAPES (grant 88882.317938/2019-01). B.J.K. acknowledges the support of the Australian Research Council. A.R.A. acknowledges the High Performance computing Centre at UFRN (NPAD/UFRN) for the computational support and CNPq Universal Program (grant 420062/2016-5), and J.R.S. thanks GridUnesp for the computational resources Abstract: The impact of Eu3+ doping at the Sr2+ and Sn4+ sites in SrSnO3 on its structural and electronic properties was studied and correlated with the photocatalytic efficiency. The compounds were synthesized using a modified Pechini method. Refinement of the synchrotron X-ray diffraction (S-XRD) data showed that the samples had an orthorhombic Pbnm symmetry. The incorporation of Eu into the lattice led to increased short- and long-range disorder, inducing additional distortion in the SnO6. XANES measurements revealed that mixed Eu valences (Eu3+ and Eu2+) were present in Eu-doped samples, and DFT calculations confirmed the presence of these ions at Sr2+/Sr4+ sites in the SrSnO3, resulting in changes in the electronic behavior. The catalytic performance toward Remazol yellow dye photodegradation and the catalysts' surface properties were also evaluated. The catalytic efficiency followed the order of Sr(Sn0.99Eu0.01)SnO3 > (Sr0.99Eu0.01)SnO3 > SrSnO3. The order was clearly related to selected-site doping that changed the degree of the inter- and intraoctahedral distortion and the introduction of different Eu midgap states, which apparently favor charge separation upon photoexcitation during photocatalysis. The results shown here are of great importance to the functionalization of SrSnO3 and other perovskite materials by lanthanoid ions, especially Eu3+, for effective applications as photocatalysts CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO - CNPQ FINANCIADORA DE ESTUDOS E PROJETOS - FINEP COORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DE PESSOAL DE NÍVEL SUPERIOR - CAPES Fechado

Orientador: Ana Flavia Nogueira Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química Resumo: As perovskitas multicomponentes do tipo CsxFA1-xPb(BryI1-y)3 são materiais promissores para obtenção de células solares perovskitas e também células solares "tandem" altamente eficientes. Na primeira parte deste trabalho estudou-se os mecanismos de degradação desses filmes multicomponentes. Os resultados obtidos mostram que a degradação é um processo complexo, com a formação de vários intermediários e diversos possíveis produtos finais da degradação. A análise de difração de raios-X in-situ, realizada nos primeiros estágios da degradação indica que, diferentemente das perovskitas de MAPbI3, a degradação desses filmes inicia-se com a formação de fases hexagonais que por sua vez são convertidos em fases hidratadas de perovskita. As etapas iniciais da degradação também foram monitoradas pela primeira vez por microscopia eletrônica de varredura ambiental in-situ (ESEM) com 75% RH. As imagens ESEM mostram que a degradação inicia-se nos "vales" da morfologia enrugada que é comum nesses filmes, possivelmente por causa do menor tamanho de grão nessas regiões. A análise XPS confirma que os filmes de perovskita hidratada continuam a reagir com o meio ambiente, levando à formação de hidróxidos, carbonatos e óxidos metálicos como produtos finais. Esses resultados também indicam que o mecanismo de degradação é dependente da concentração de Cs e de Br, fornecendo orientações para a escolha das melhores composições para células solares eficientes e mas mais estáveis. Na segunda parte, a introdução na solução precursora de perovskita do óxido de grafeno reduzido (RGO) foi realizada, com o objetivo de estudar como o RGO interfere na qualidade optoeletrônica e na formação do filme perovskita. Estudos in-situ de GIWAXS foram realizados durante o processo de deposição por spin-coating. Observou-se uma diminuição na taxa de formação da fase perovskita bulk. As imagens SEM-FEG mostram um aumento notável no tamanho dos grãos para as perovskitas que contêm RGO. Os resultados das células solares mostraram que a incorporação de RGO cujo grau de redução é maior promoveu um aumento eficiência do dispositivo (PCE), principalmente relacionado ao aumento nos valores de Jsc e Voc. O melhor resultado (PCE = 14%) foi alcançado com o precursor contendo o RGO reduzido por 20h. Além da obtenção de um dispositivo com PCE superior ao dispositivo padrão, o estudo preliminar da estabilidade dos dispositivos modificados com RGO mostrou que os filmes formados por maiores grãos de perovskita apresentaram uma degradação mais lenta Abstract: Multicomponent perovskites of the type CsxFA1-xPb(BryI1-y)3 are promising materials for highly efficient perovskite and tandem solar cells. In the first part of this work, the degradation mechanisms of these multicomponent films were studied. The results obtained show that degradation is a complex process, with the formation of several intermediates and several possible end products of degradation. In-situ X-ray diffraction analysis, carried out in the early stages of degradation, indicates that, unlike MAPbI3 perovskites, the degradation of these films begins with the formation of hexagonal phases which in turn are converted into hydrated phases of perovskite. The initial stages of degradation were also monitored for the first time by in-situ environmental scanning electron microscopy (ESEM) with 75% RH. ESEM images show that degradation starts in the "valleys" of the wrinkled morphology that is common in these films, possibly because of the smaller grain size in these regions. The XPS analysis confirms that hydrated perovskite films continue to react with the environment, leading to the formation of hydroxides, carbonates and metal oxides as final products. These results also indicate that the degradation mechanism is dependent on the concentration of Cs and Br, providing guidance for choosing the best compositions for efficient and more stable solar cells. In the second part, the introduction of reduced graphene oxide (RGO) in the perovskite precursor solution was carried out, with the objective of studying how RGO interferes in the optoelectronic quality and in the formation of the perovskite film. In-situ studies of GIWAXS were carried out during the spin-coating deposition process. A decrease in the rate of formation of the bulk perovskite phase was observed. SEM-FEG images show a notable increase in grain size for perovskites containing RGO. The results of the solar cells showed that the incorporation of RGO whose degree of reduction is greater promoted an increase in the efficiency of the device (PCE), mainly related to the increase in the values of Jsc and Voc. The best result (PCE = 14%) was achieved with the precursor containing the reduced RGO for 20 hours. In addition to obtaining a device with PCE superior to the standard device, the preliminary study of the stability of the devices modified with RGO showed that the films formed by larger grains of perovskite showed a slower degradation Doutorado Físico-Química Doutor em Ciências CAPES 001

Orientadores: Narcizo Marques de Souza Neto, Flávio César Guimarães Gandra Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin Resumo: Uma das maneiras de estudar propriedades magnéticas dos materiais é utilizando a técnica de dicroísmo circular magnético de raios X (XMCD). Esta é uma técnica bem estabelecida em síncrotrons, com sua principal característica sendo a seletividade ao elemento químico e ao orbital atômico. Sinais de XMCD variam em intensidade, sendo em geral de 1 a 4 ordens de grandeza menores do que o salto de absorção da amostra. Então, em diversos casos científicos, é necessária muita estatística e, consequentemente, tempo de medida para se obter um espectro de XMCD com boa relação sinal ruído. Portanto, neste projeto, desenvolvi uma instrumentação baseada em lâmina de 1/4 de onda e aquisição síncrona otimizada para experimentos de XMCD, podendo ser utilizada tanto em linhas de luz de óptica monocromática quanto policromática. Ainda, a instrumentação é compatível com experimentos em altas pressões, baixas temperaturas e altos campos magnéticos, e foi utilizada para medir XMCD na borda L3 do Gd em um composto de GdCo2 em função de P e T Abstract: One way to study magnetic properties of materials is using the X-ray magnetic circular dichroism (XMCD) technique. This is a well-established technique in synchrotron facilities, and its main characteristic is selectivity to the chemical element and to the atomic orbital. XMCD signals vary in intensity, usually being from 1 to 4 orders of magnitude smaller than the sample absorption jump. In many scientific cases, the amount of statistics necessary is high, consequently requiring a large period of time to obtain an XMCD signal with reasonable signal-noise ratio. Therefore, in this project I developed an instrumentation based on quarter wave plate and synchronous acquisition optimized for XMCD experiments, with the possibility to be applied in both monochromatic and polychromatic beamlines. Besides, this instrumentation is also compatible with high pressure and low temperature experiments, as well as with high magnetic fields. It was utilized to measure the dichroic signal at Gd L3-edge in a GdCo2 compound as function of P and T Mestrado Física Mestre em Física CNPQ 136119/2018-2 FAPESP 2013/ 22436-5

Agradecimentos: This work was supported by Grants from Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP), Brazil Abstract: In this paper, we address the main differences of the scientific production between internal and external researcher groups of a synchrotron radiation facility. Through the construction and analysis of their co-authorship networks, we could see the structural variations in the way these two different kinds of research groups collaborate. We also evaluated the scientific impact of each group and found surprising similarities, which led us to create two hypotheses that might contribute to the comprehension of the scientific assessment of large-scale research facilities. We found that, as the review criteria the studied synchrotron adopts to select external scientific projects is very effective; the quality of the external research is at least as good as the internal. Therefore, evaluating the internal scientific output appears to be an appropriate representation of the impact of the whole laboratory FUNDAÇÃO DE AMPARO À PESQUISA DO ESTADO DE SÃO PAULO - FAPESP Fechado

Agradecimentos: Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA); National Institute of Standards and Technology (NIST); National Science Foundation (NSF) (1708743); Air Force Office of Scientific Research (AFOSR) (FA9550-16-1-0016) Abstract: Spectroscopy in the molecular fingerprint spectral region (6.7-20 mu m) yields critical information on material structure for physical, chemical, and biological sciences. Despite decades of interest and effort, this portion of the electromagnetic spectrum remains challenging to cover with conventional laser technologies. In this paper, we present a simple and robust method for generating super-octave, optical frequency combs in the fingerprint region through intra-pulse difference frequency generation in an orientation-patterned gallium phosphide crystal. The attainable brightness from this tabletop source reaches the same level achievable by infrared synchrotron radiation with a bandwidth spanning from 4 to 12 mu m. We demonstrate the utility of this unique coherent light source for high-precision, dual-frequencycomb spectroscopy of methanol and ethanol vapor. These results highlight the potential of laser frequency combs for a wide range of infrared molecular sensing applications from basic molecular spectroscopy to nanoscopic imaging fechado

Orientador: Arnaldo Naves de Brito Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin Resumo: Nesta dissertação será abordada a distribuição de espécies de CO2, carbonato e bicarbonato, na superfície molecular aquosa para diferentes níveis de acidez do meio através da espectroscopia de fotoelétron (XPS) usando a técnica de microjato. Para a comparação com a distribuição destas espécies no corpo da solução um experimento de ressonância magnética nuclear (RNM) foi realizado nas mesmas amostras do experimento anterior. Estes são os primeiros resultados obtidos pelo Grupo de Nanossistemas Diluídos da Universidade Estadual de Campinas (GND - Unicamp) em conjunto com outros pesquisadores. Pela primeira vez foi realizado um estudo das moléculas de bicarbonato e carbonato, provenientes da reação de deprotonação do ácido carbônico na superfcie aquosa. Foram preparadas 5 amostras de carbonato de sódio a 0.5M em diferentes pHs que foram utilizadas para realizar o experimento de XPS. Nestes 5 espectros de C1s foi observado a presença das três moléculas na solução, sendo o deslocamento químico entre carbonato e bicarbonato su ciente para fazer uma identi cação de cada pico no espectro. A análise dos espectros de XPS mostrou a variação da concentração das moléculas em função da acidez da solução. Foram observados diferenças signi cativas principalmente para pHs mais altos em relação aquelas encontradas para o interior do líquido. Os dados foram ajustados com o modelo de enriquecimento da superfície, proposto em um trabalho na literatura. A partir deste ajuste, foi constatado que a espécie duplamente deprotonada é menos propensa a se concentrar na superfície do que a espécie simplesmente deprotonada. Ambas tem sua concentração reduzida na superfície em relação ao interior da solução. Os dados também foram ajustados com um novo modelo proposto baseado no modelo de Langmuir. A partir deste ajuste é possível obter a energia livre de Gibbs na superfície que se comparou positivamente com o modelo de enriquecimento. Esta nova forma de tratamento dos dados pode ser aplicada a outras moléculas sendo portanto de interesse mais geral. Também foi realizado um estudo sobre a distribuição das mesmas espécies no corpo do líquido usando RMN, que uma técnica experimental sensível ao interior da solução. As amostras utilizadas são as mesmas do experimento de XPS sendo que cinco medidas de carbono 13 foram feitas a temperatura ambiente. Com base no deslocamento químico dos picos é possível obter a concentração das espécies em função da acidez do corpo da solução. A equação de Hendersen-Hasselbalch que descreve o comportamento das reações de ácido e base para o corpo da solução foi escolhida para fazer o ajuste destes dados. Por fim, analisando as diferenças encontradas entre os resultados experimentais e seus respectivos ajustes dos dois experimentos. Foi constatado que as duas moléculas apresentam concentrações e dinâmicas diferentes na superfície e no interior. Com bases nos resultados obtidos foi discutido na tese que é possível prever que a adsorção de CO2 em soluções aquosas tende a ser maior do que aquela prevista por modelos baseados na concentração do interior da solução. Este fato trás consequências em relação à urgência de se acelerar ações para mitigar o aumento da presença de CO2 na atmosfera tendo em vista reduzir o aparecimento da chuva ácida e acidi cação dos oceanos Abstract: In this dissertation, it will be addressed the distribution of CO2 species, carbonate and bicarbonate, in the aqueous molecular surface for different solution acidity levels by x-ray photoelectron spectroscopy (XPS) using the microjet technique. The distribution of the species in the surface was compared with those in bulk probed by nuclear magnetic resonance (NMR) performed in the same samples. This is the fi rst results obtained by the Group of Diluted Nanosystems (GND - Unicamp) together with other researchers. For this fi rst time, five samples of sodium carbonate 0.5M at different pH was studied. In the XPS C1s spectra three features belonging to three different protonated species of CO2 molecules in the solution was observed. The chemical shift between the carbonate and bicarbonate molecules are enough to produce an unambiguous identi cation of the C1s areas and thus their amount on the molecular surface. The analysis of XPS spectra showed the variation of the concentration of the molecules as a function of solution acidity. When compared to bulk the relative concentrations presented clear differences, especially for higher pH. The data were fit using an enrichment model proposed in the literature. From this fi tting, it was veri ed that doubly charged species is less prone to stay on the surface compared to the singly charged in agreement with previous theoretical predictions for ionic salts. It was proposed a new procedure to obtain the Gibbs free energy for two of the protonated species. This new model is a variation of the well known Langmuir model and results obtained here are consistent with the enrichment model and may be of general use. The distribution of the same species in bulk was studied using NMR. The samples used are the same as those in the XPS experiment. Five measurements of carbon 13 were performed at room temperature. Based on the chemical shifts, it was possible to obtain the concentration of the species as a function of the bulk acidity. The Hendersen-Hasselbalch equation describing the bulk acid-base reactions was chosen for the data analysis. The observed differences between bulk and surface are discussed including a possible higher uptake of CO2 by aqueous solutions as previously thought. This finding will obviously have consequences for vital systems such as oceans or atmospheric aerosols. This new revealed scenario may increase awareness of the urgent measures needed to avoid some of the deleterious impacts of acid rains or acidi cation of oceans sooner than current models predict which are based on concentrations found in the solution's bulk Mestrado Física Mestra em Física CNPQ 133650/2015-4

Agradecimentos: The authors acknowledge the LNLS (XRD1-16082 and XRD1-16982) and APS (GUP-40487) for the beam time. We thank the staff of the XDS and the 11-ID-B beamlines, especially Dr Karena Chapman and Dr Olaf Borkiewicz (APS) for the measurement of the alumina standard at APS. Also, the authors are grateful to Professor Dr Valeri Petkov for fruitful discussions and Dr Frederico Alves-Lima for assitance during the measurement at the XDS beamline. This work was supported by FAPESP (Processes 2013/02160-5 and 2012/04870-7) and CNPq, Brazil Abstract: This work reports the setting up of the X-ray diffraction and spectroscopy beamline at the Brazilian Synchrotron Light Laboratory for performing total scattering experiments to be analyzed by atomic pair distribution function (PDF) studies. The results of a PDF refinement for Al2O3 standard are presented and compared with data acquired at a beamline of the Advanced Photon Source, where it is common to perform this type of experiment. A preliminary characterization of the Pb1-xLaxZr0.40Ti0.60O3 ferroelectric system,with x = 0.11, 0.12 and 0.15, is also shown FUNDAÇÃO DE AMPARO À PESQUISA DO ESTADO DE SÃO PAULO - FAPESP CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO - CNPQ Fechado

Fechado

Agradecimentos: This work was supported by FAPESP (process 2007/54829-5), CNPq, and CNPEM/LNLS (SXS project no. 7074) Abstract: Ultra-thin films of Au were deposited on the Pd(111) surface and then characterized by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), low-energy electron diffraction (LEED), and X-ray photoelectron diffraction (XPD) generated by synchrotron radiation. The Au films were deposited at room temperature (300 K) and subsequently annealed at 400 °C (673 K) and 610 °C (883 K). XPD analyses indicated that the gold films were 7 and 6 ML thick, for the annealing temperatures of 400 °C and 610 °C, respectively. The film interlayer distances exhibited an oscillatory behavior, with a 5% contraction between the top and the second layers, a 3% expansion between the second and the third layers, for the film annealed at 400 °C, and a 2% expansion in the interlayer distance between the top and the second layers and a 4% contraction between the second and the third layers, for the film annealed at 610 °C. For both annealing temperatures, the interlayer distances between the third and the fourth layers and between the fourth and the fifth layers exhibited a 1% expansion and a 2% contraction. For the film annealed at 610 °C, XPD results revealed that the Pd(111) surface was covered by Au islands, with some bare patches exposed FUNDAÇÃO DE AMPARO À PESQUISA DO ESTADO DE SÃO PAULO - FAPESP CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO - CNPQ Fechado

Agradecimentos: The authors would like to thank FAPESP, CNPq, CAPES and LNLS of Brasil for support Abstract: We present X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and X-ray photoelectron diffraction (XPD) investigations of ordered chromium oxide ultrathin films prepared on a Pd(111) single-crystal surface. The films where grown by thermal evaporation of Cr under an oxygen atmosphere and sample temperature of 600 K. The ordered films produced are strongly dependent on the film thickness and annealing treatment. Films with thickness below 5 A?, produced at low coverages, display a p(2 x 2) structure relative to Pd(111). Thicker films (thickness>10 A?) always have a ( ?3 p x ?3 p) R30° structure. The photoemission measurements were done using conventional X-ray sources as well as synchrotron radiation taken at the Laboratório Nacional de Luz Síncrotron. The XPD data were interpreted through the use of a multiple scattering calculation approach combined with a genetic algorithm for surface structure optimization. Combining the information from XPS, low energy electron diffraction and XPD measurements we have determined the surface structure of the ( ?3 p x ?3 p) R30° phase. Elsewhere, we report on the structure of the p(2 x 2) phase FUNDAÇÃO DE AMPARO À PESQUISA DO ESTADO DE SÃO PAULO - FAPESP CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO - CNPQ COORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DE PESSOAL DE NÍVEL SUPERIOR - CAPES Fechado

Financiadora de Estudos e Projetos Glass forming ability (GFA) is one of the big issues to obtain large bulk metallic glasses, which are composed of three or more elements. Regardless of an increasing theoretical understanding of glass formation, taking a look in the vast multidimensional compositional space, the increasing number of elements is concerning. How many? How long will we take searching good-inexpensive compositions for applying in the near-net-shape processing predestined to BMGs? Here, we present the results of Cu36Ti34Zr22Ni8 alloy processed either by melt cooling or milling, which was subsequently hot compacted. After the processing by two routes was verified that the GFA of ribbons was poor and for powders and bulk samples was improved by increasing of 96 K in the crystallization temperature (Tx) After analysis by transmission electron microscopy, corrosion and syncrotron light was observed phase separation in the 3 materials. Phase separation can decrease, that can explain the ribbons behavior. However, after synchrotron data processing, including Reverse Monte Carlo (RMC) simulation was observed a GFA improvement (~10 times greater than in the ribbons) due to an increased interaction between small-large atoms. Evidently this behavior was attributed to differences in the processing. This finding indeed proffers a brand-new viewpoint of the metal's amorphous state, and has implications in the understanding of the structure as being as well a consequence of the processing. This will open a new highway toward the reuse of already developed interesting alloys, which will have the same composition but with a significant improvement in the GFA. A tendência a formação de estrutura amorfa (TFA) é um dos grandes desafios para se obter metais amorfos de grande volume, os quais são compostos por três ou mais elementos. Independente de uma crescente compreensão teórica da formação do vidro, observando o vasto espaço multicomposicional, o aumento do número de elementos é preocupante. Quantos? Quanto tempo levaremos buscando composições boas e baratas aplicáveis ao processamento via near net shape, predestinado aos metais amorfos de grande volume (MAGV)? Nesta tese de doutorado são apresentados os resultados da liga Cu36Ti34Zr22Ni8 processada por solidificação rápida, moagem e consolidação a quente. Após os dois processamentos se verificou que a TFA das fitas foi pequena e nos pós e amostras consolidadas foi aumentada, através do aumento de 96K na temperatura de cristalização. Após análises via microscopia eletrônica de transmissão, corrosão e luz síncrotron observou-se que houve separação de fases nos 3 tipos de materiais. Separação de fase pode diminuir a TFA, o que explica o comportamento das fitas. Entretanto, após o processamento dos dados do sincrotron, inclusive aplicando simulação de Monte Carlo Reverso (MCR), constatou-se que a melhoria na TFA (que foi de aproximadamente 10 vezes maior que na fita) foi devido a um aumento na interação entre átomos pequenos e grandes. Evidentemente este comportamento foi atribuído a diferenças entre os processamentos. Esta descoberta, de fato, profere um novo ponto de vista ao estado amorfo do metal, e tem implicações na compreensão da estrutura como sendo também uma consequência do processamento. Isto abrirá um novo caminho em direção ao reaproveitamento de ligas já desenvolvidas e interessantes, que terão a mesma composição, mas com uma melhoria significativa na TFA.

Orientador: Silvana Moreira Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo Resumo: São numerosos os processos naturais que necessitam da presença da água e são poucos os processos industriais que não necessitam. Sendo considerada como o solvente universal, a água é responsável pela veiculação de diversos nutrientes necessários para a manutenção da vida, sendo também um dos principais veículos de transmissão de doenças e elementos químicos tóxicos para os seres vivos. Como qualquer outro processo de produção, testes, experimentos, digestões e análises laboratoriais geram resíduos. Com o objetivo de se avaliar a eficiência de adsorção de metais pela semente da Moringa oleífera, foi testada a aplicação do pó da semente em efluentes laboratoriais com concentrações de metais provenientes de laboratório de ensino e pesquisa. Foram realizados testes preliminares com o intuito de se determinar quais as melhores condições para a adsorção. Para o efluente estudado o tratamento com o pó da semente de Moringa apresentou os melhores resultados de remoção (Ni, Cu e Zn) com o tempo de contato de 20 minutos, dosagem de 10 mg L-1 e pH de 6,0. Esses foram os parâmetros estabelecidos para os ensaios realizados com efluentes reais do Laboratório de Saneamento da Faculdade de Engenharia Cívil, Arquitetura e Urbanismo (LABSAN) e da Faculdade de Engenharia de Alimentos (FEA), foram também realizados ensaios com padrões certificados afim de obter resultados comparativos. Os resultados preliminares foram obtidos por Espectrometria de Absorção Atômica e os finais foram realizados no Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS) empregando a técnica analítica da Fluorescência de Raios X por Reflexão Total com Radiação Sínctrotron (SR-TXRF) Abstract: There are so many natural processes that require the presence of water and few industrial processes that don¿t require. Being regarded as the universal solvent, water is responsible for serving many required nutrients to maintain of life and is also one of the main transmitters of diseases and toxic chemicals on living beings. Like any other production process, tests, experiments, laboratory analyzes and digests that generate waste. In order to evaluate the efficiency of metal adsorption given by the seed of Moringa oleifera, was tested the application of seed powder in effluents with metals concentrations from teaching and research laboratory. Preliminary tests were performed in order to determine the best parameters for adsorption phenomenon. For the effluent studied treatment with powder Moringa seed showed the best results of removal (Ni, Cu and Zn) with 20 minutes of contact time, dosage of 10 mg L-1 and pH of 6.0. These parameters were established for the tests conducted with real wastewater generated by the Laboratory of Sanitation, Faculty of Civil Engineering, Architecture and Urbanism and the Faculty of Food Engineering , were also carried out tests with certified standards in order to obtain comparative results. Preliminary results with Ni, Cu and Zn standard solutions were performed by Atomic Absorption Spectrometry. The samples of wastewater of laboratories and standard reference materials were carried out at the National Synchrotron Light Laboratory using Synchrotron Radiation Total Reflection X-Ray Fluorescence Mestrado Saneamento e Ambiente Mestre em Engenharia Civil CAPES

Sugar and alcohol industries generate large amount of wastes that could produce ashes of great reactivity with pozzolan properties. The objective of this paper is to evaluate the pozzolanicity of Sugar Cane Straw Ashes (SCSA), thermal treated, at different curing times. Employing Synchrotron X-ray radiation for XRD measurements, scans from 10 degrees to 110 degrees (theta - 2 theta setup) allowed the quantification of several phases of the cement pasts through Rietveld analysis. The SCSA substitution of 20% (weight) in Ordinary Portland Cement (OPC) has improved the AFt (Ettringite) formation up to 47% for 90 days curing time. The Portlandite concentration analysis allowed concluding that this addition of SCSA in OPC has caused a delay in the cement setting time. Moreover, the behaviour of the C3S and Calcite contents in both OPC and OPC/SCSA samples were determined by refinement of the XRD pattern using the Rietveld method Fechado

Agradecimentos: We express our gratitude to the staff of the Brazilian Synchrotron National Facility (LNLS) for their valuable help during the course of the experiments. This work was supported in part by LNLS (Proposal D05A-TGM-10651), CNPq, Capes, and FAPERJ Abstract: The photoexcitation and multiphotoionization of the dichloromethane molecule have been studied for photons with energies from 100 eV to the Cl 2p edge, using the time-of-flight multicoincidence technique and synchrotron radiation. The electronic de-excitation gives rise to one to three electrons and an ionic molecule that decays onto smaller moieties through several fragmentation channels. To discern the channels, sets of fragments have been dispersed in time, measured in coincidence, and recorded as a function of incident photon energy. The chlorine ion, Cl+, has the highest intensity around and above the Cl 2p edge, while the CHnCl+ ion, corresponding to the loss of one neutral chlorine atom, dominates the mass spectra in the valence region. In addition, strong electronic selectivity has been observed for the core-excited molecule CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO - CNPQ COORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DE PESSOAL DE NÍVEL SUPERIOR - CAPES FUNDAÇÃO CARLOS CHAGAS FILHO DE AMPARO À PESQUISA DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO - FAPERJ Fechado

Made available in DSpace on 2015-05-14T16:52:53Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-06-09Bitstream added on 2015-05-14T16:59:45Z : No. of bitstreams: 1 000825138_20160529.pdf: 115321 bytes, checksum: ddc6e6fe786535d541e6f34e05a0b0c9 (MD5) Bitstreams deleted on 2016-05-30T11:36:59Z: 000825138_20160529.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2016-05-30T11:37:49Z : No. of bitstreams: 1 000825138.pdf: 540484 bytes, checksum: 56b2a884f76793a1b4fc89f04e9b7415 (MD5) A colite ulcerativa faz parte de um grupo de Doenças Inflamatórias Intestinais (DII) e é caracterizada por uma disfunção nas células T da mucosa, inflamação celular e produção anormal de citocinas, que resultam em um dano na mucosa do cólon. As DII acometem uma grande parcela da população mundial, tendo uma prevalência maior nos países desenvolvidos, atingindo cerca de 1,4 milhões de pessoas nos Estados Unidos e 2,2 milhões na Europa. No Brasil, devido às dificuldades diagnósticas e reduzido número de amostras, os dados disponíveis são restritos, mas pode-se afirmar que há uma tendência crescente no número de casos no país. Apesar de vários estudos na área, a causa da colite ulcerativa é ainda desconhecida. Neste sentido, a contribuição deste trabalho no esclarecimento dessa problemática está centrada no estudo da composição multielementar do tecido do cólon de animais com colite ulcerativa induzida. Neste trabalho apresentamos um estudo pelo método analítico não-destrutivo de fluorescência de raios-X por reflexão total (TXRF), utilizando radiação síncrotron, de amostras de tecidos de cólon de roedores sem e com indução de colite e submetidos ao uso de prednisolona, um dos medicamentos mais utilizados no tratamento de colite ulcerativa. As análises quantitativas foram realizadas na linha D09B - XRF no Laboratório Nacional de Luz Síncrotron - LNLS, que faz parte do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e materiais (CNPEM), em Capinas - SP. Foi possível determinar as concentrações dos elementos P, S, Cl, K, Ca, Ti, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Se, Br e Rb a partir da intensidade das correspondentes linhas K, utilizando o elemento Ga como padrão interno. As correspondentes correlações de Pearson entre as concentrações dos elementos foram também determinadas. Nesta análise, apesar de as amostras apresentarem diferentes correlações entre os ... Ulcerative colitis is part of a group of Inflammatory Bowel Disease (IBD) and is characterized by dysfunction of mucosal T cells, abnormal cell inflammation and cytokine production that result in damage to the mucosa of the colon. IBD affects a large portion of the world population, with a higher prevalence in developed countries, affecting about 1.4 million people in the United States and 2.2 million in Europe. In Brazil, the available data are restricted due to diagnostic difficulties and the small number of samples, but it can be stated that the number of cases in the country is increasing. Although there are several studies, the cause of ulcerative colitis is until now unknown. In this sense, the contribution of this work in clarifying this issue is focused on the study of the multielemental composition of the colon tissues from animals with induced ulcerative colitis. We studied samples of rodent colon tissues in three situations: healthy tissue, tissue with induced colitis without pre-treatment and tissue with induced colitis and pre-treated with prednisolone, one of the medications most applied in ulcerative colitis treatment. For the analysis, we used the non-destructive analytical method of X-ray fluorescence by total reflection (TXRF) realized in line D09B - XRF at the Brazilian Synchrotron Light Laboratory - LNLS/CNPEM, Campinas- SP. It was possible to determine the concentrations of P, S , Cl, K, Ca , Ti , Cr, Mn, Fe , Ni , Cu, Zn, Se , Br and Rb elements from the intensity of the corresponding Kα1 lines, by using Ga as internal standard. The corresponding Pearson correlations between the concentrations of the elements were also determined. In this analysis, although the samples have different correlations between P and S, Ca and Ti elements in the different groups, there is no data in the literature to confirm this relation of this elements ...

Agradecimentos: We would like to thank FAPESP, CNPq, FINEP and LNLS of Brasil for support. Special thanks are due Dr Miguel Abbate of LNLS Abstract: Understanding metallic response to the presence of a dynamic, localized perturbation, such as a finite lifetime core hole, has been the theme of many studies. Although, in XPS of such metals as Ni and Pd, shake-up satellites are common, in Auger spectroscopy, an intrinsic laboratory of many-body effects, the most extensively studied metal, Cu, manifests LVV satellites which are associated with Coster-Kronig (CK) transitions. Unambiguously identified shake-up satellites have been observed in the L123M45M45 spectra of the 4d metals, studied with conventional X-ray sources and, in the L3 threshold region, with synchrotron radiation. There remain questions concerning the origin of these satellites and their relation to the corresponding XPS spectra. Here, we report a study of the Ag L23M45M45 spectra as a function of photon energy and demonstrate the evolution of the satellite spectra. The change of the satellite shapes with photon energy is directly related to the validity of the sudden approximation. Correlation of the satellite spectra with core level lifetime indicates the influence of core hole dynamics. From the experimental systematics, it becomes clear that isolation of CK effects is very difficult FUNDAÇÃO DE AMPARO À PESQUISA DO ESTADO DE SÃO PAULO - FAPESP CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO - CNPQ FINANCIADORA DE ESTUDOS E PROJETOS - FINEP Fechado

Orientador: Silvana Moreira Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo Resumo: O rápido crescimento urbano e industrial nas ultimas décadas provocou alterações no meio ambiente, dentre eles a poluição dos corpos d'água, principalmente por metais que podem causar danos a saúde humana. Os municípios de Campinas e Jaguariúna estão inseridos na Região Metropolitana de Campinas (RMC), uma das regiões mais dinâmicas no cenário econômico brasileiro. Portanto, visando estudar a influencia antropogenica das cidades, foi avaliada a qualidade do efluente bruto e tratado e, do lodo gerado na estação de tratamento de esgoto de Anhumas, no município de Campinas e na estação de tratamento Camanducaia no município de Jaguariúna, ambas no estado de São Paulo, principalmente no que se refere à contaminação por metais. As analises foram realizadas pela técnica de Fluorescência de Raios X por Reflexão Total com Radiação Sincrotron (SR-TXRF) e os resultados comparados com as legislações vigentes. Para o efluente tratado os dados foram comparados as legislações CONAMA 357 e 430 que estabelecem limites para o descarte de efluentes nos corpos d'água e todos os elementos Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Ba e Pb apresentaram concentrações em conformidade com a legislação. Para o reuso na agricultura, cujos limites são definidos pela Instrução Técnica CETESB alguns dos elementos apresentaram concentrações acima do permitido e desta forma o efluente tratado não pode ser empregado para reuso. No caso do lodo os teores de Cr, Ni, Cu, Zn, Ba e Pb foram comparados aos valores máximos permitidos das legislações CONAMA 357 e 430 e os teores de todos os elementos ficaram abaixo do valor Maximo permitido, e desta forma existe a possibilidade de aplicação do lodo no solo agrícola, para as duas estações de tratamento de esgoto estudadas, Anhumas (Campinas) e Camanducaia (Jaguariúna) Abstract: The rapid urban and industrial growth in recent decades caused changes in the environment, including pollution of water bodies, mainly of metals that can cause harm to human health. The cities of Campinas and Jaguariuna are inserted in the Metropolitan Region of Campinas (MRC), one of the most dynamic regions in the Brazilian economy. Therefore, to study the influence of anthropogenic citiesit was evaluated the quality of raw and treated wastewater and sludge generated in the wastewater treatment plant of Anhumas, in Campinas and the treatment plant in the municipality of Camanducaia Jaguariuna, both in state of Sao Paulo, particularly with regard to metal contamination. Analyses were performed by the technique of X-ray Fluorescence by Total Reflection with Synchrotron Radiation (SR-TXRF) and the results compared with existing laws. For the treated effluent data were compared laws CONAMA 357 and 430 that set limits for the discharge of effluents into water bodies and all the elements Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Pb and Ba concentrations presented in accordance with legislation. To reuse in agriculture, whose limits are defined by the Technical Instruction CETESB some elements had concentrations above the permitted and thus the treated effluent can't be used for reuse. In the case of sludge contents of Cr, Ni, Cu, Zn, Ba and Pb were compared with maximum permissible values of the laws CONAMA 357 and 430 and the contents of all elements were below the maximum allowable value, and thus it is possible application of sludge to agricultural soil, for the two sewage treatment stations studied, Anhumas (Campinas) and Camanducaia (Jaguariuna) Doutorado Saneamento e Ambiente Doutora em Engenharia Civil

The temperature evolution of self-assembled phosphonic acid multilayers was investigated by energy dispersive X-ray reflectivity and angular-resolved reflectivity. Energy dispersive measurements were performed in an experimental setup specially designed for the X-ray fluorescence beamline of the Brazilian Synchrotron Light Laboratory. It allows the precise monitoring of phase transitions observed in organic thin film and multilayer systems. The studied multilayers - obtained from dip coating of a solution of octadecylphosphonic acid - present different bilayer periodicities of 50 angstrom (straight bilayer) and 34 angstrom (tilted bilayer). Energy dispersive and angular-resolved data evidence re-organization of the lamellar ordering of octadecylphosphonic acid multilayers as a function of temperature. The energy dispersive technique presents many advantages over conventional methods such as short acquisition time, possibility to vary external parameters and high flux, making it suitable for light scatterers as polymers and other organic molecules CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO - CNPQ FUNDAÇÃO DE AMPARO À PESQUISA DO ESTADO DE SÃO PAULO - FAPESP COORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DE PESSOAL DE NÍVEL SUPERIOR - CAPES Fechado

A calcopirita (CuFeS2) é o mineral de cobre mais abundante. A taxa de dissolução desse sulfeto em baixas temperaturas é lenta e tipicamente diminui com o tempo. A maioria dos estudos atribui essa cinética à formação de uma camada de produto insolúvel que impede o progresso da dissolução. Porém, o mecanismo de formação dessa camada, bem como sua natureza/efeito no processo não são completamente estabelecidos. Assim, o propósito desta tese foi investigar a taxa e mecanismos de dissolução de calcopirita em baixas temperaturasvisando aumentar a extração de cobre a partir de minérios calcopiríticos de baixo teor. Os resultados dessa investigação incluem evidências experimentais originais de que a formação de sulfeto deficiente em metais nas condições de pré-onda anódica (i.e., potenciais menores que o potencial crítico de CuFeS2: 0.75-0.90 V vs. SHE) contribui para a taxa lenta de dissolução do mineral. Resultados obtidos por espectroscopia Raman e difração de raios-X (DRX) em baixo ângulo, com radiação síncrotron, demonstraram que a sua oxidação envolve a formação de camada de bornita (Cu5FeS4), produto este que diminui a taxa de oxidação de calcopirita à 0.70 e 0.80 V vs. SHE. Camadas de enxofre elementar (S8) e covelita (CuS) também foram detectadas sobre eletrodos de CuFeS2. Enquanto a formação de CuS impediu o progresso da reação, nenhuma evidência associando a formação de S8 à diminuição da taxa de oxidação foi encontrada. Pela primeira vez, a transição in situ de CuFeS2 para tais produtos foi investigada por DRX resolvido no tempo, com radiação síncrotron. À 25 °C, nenhum produto foi detectado durante o tempo de reação adotado (10 h). Por outro lado, o efeito significativo da temperatura na taxa de dissolução do mineral foiilustrado. À 100 °C, observou-se a transição direta de CuFeS2 para CuS em potencial de pré-onda anódica (i.e., 0.75 V vs. SHE). Enxofre elementar fundido também foi detectado. Até então avaliado de forma qualitativa, o efeito galvânico de pirita (FeS2) fase presente em minérios de cobre na taxa de oxidação de CuFeS2 foi quantificado nesta tese. Quando associada à FeS2, a densidade de corrente de dissolução de CuFeS2 aumentou em até 2.6 e 2.2x, respectivamente, em soluções contendo 0.001 mol.L-1 O2 ou 0.05 mol.L-1 Fe3+, e ematé 1.6x na presença de ambos os oxidantes. Portanto, o maior efeito de FeS2 na taxa de oxidação de CuFeS2 foi observada em condições de baixa oxidação. Resumindo, a aplicação original de métodos eletroquímicos e técnicas ex situ e in situ de DRX permitiu uma avaliação detalhada do mecanismo de oxidação de CuFeS2, resultados essenciais ao desenvolvimento de processos de tratamento de minérios de cobre de baixo teor. Chalcopyrite (CuFeS2) is the most abundant copper mineral. The dissolution rate of this sulfide at low temperatures is slow and typically tends to decline with time. Most of the studies ascribe the slow kinetics to the formation of an insoluble layer, which prevents further mineral dissolution. However, the formation mechanism of this product layer andits nature/effects on the process are poorly understood. Thus, the purpose of this thesis was to investigate the rate and mechanisms of CuFeS2 dissolution at low temperatures aiming at enhancing Cu extraction from low-grade, chalcopyrite ores. The findings of the presentinvestigation provide experimental, original evidences that the formation of metal-deficient sulfides under anodic prewave conditions (i.e., potentials lower than the critical potential of CuFeS2: 0.75-0.90 V vs. SHE) contributes to the slow dissolution rate of this sulfide. Results by using Raman spectroscopy and ex situ synchrotron small angle X-ray diffraction(XRD) demonstrated that CuFeS2 oxidation involves the formation of an intermediate bornite (Cu5FeS4) layer, which declined the CuFeS2 oxidation rate at 0.70 and 0.80 V vs. SHE. Elemental sulfur (S8) and covellite (CuS) were also detected at 0.80-1.00 and 0.80 V vs. SHE, respectively. While the presence of CuS led to hindered dissolution, no evidence to link the formation of S8 to the diminution of CuFeS2 oxidation rate was found. For the first time, the in situ transition of CuFeS2 to the reaction products was also investigated by in situ synchrotron time-resolved XRD. At 25 °C, no reaction product was detected up to10 h. On the other hand, the significant effect of temperature on the dissolution rate was illustrated. At 100 °C, a direct transition of CuFeS2 to CuS at anodic prewave potential (i.e., 0.75 V vs. SHE) takes place. Melted S8 was also detected under these conditions. So far evaluated qualitatively, the effect of pyrite (FeS2) mineral phase often found in copper sulfide ores on CuFeS2 dissolution was quantified in this thesis. When associated to FeS2, the dissolution current density of CuFeS2 increased by a factor of approximately 2.6 and 2.2, respectively, in solutions containing 0.001 mol.L-1 O2 and 0.05 mol.L-1 Fe3+, and by1.6 times in the presence of both oxidants. Therefore, more pronounced effect of pyrite on chalcopyrite oxidation rate was observed under the lower oxidizing conditions. In summary, this original application of electrochemical methods and ex situ and in situ synchrotron XRD techniques allowed a detailed discussion of the oxidation mechanism ofCuFeS2, which is essential to develop alternative processes for treating low-grade, copper ores.

Agradecimentos: The authors would like to thank Ana C. F. Felippi for her assistance in part of the experiments. Work supported by FAPESP, CAPES, CNPq, (Brazilian funding agencies), and LNLS (SXS project #5759) Abstract: Ultra-thin films (1 and 3 monolayers) of Pd were deposited on the Au(111) surface and then characterized by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), X-ray excited Auger spectroscopy (XAES), low-energy electron diffraction (LEED), and X-ray photoelectron diffraction (XPD). For the 1 ML Pd film annealed at 450 C, XPS and XAES results indicated that Pd had diffused into the Au substrate. For the 3 ML Pd film deposited at room temperature, the comparison between experimental and theoretical XPD results indicated approximately 30% of the surface was formed by 2 ML Au layers, and 70% of the surface, by 1 ML Au layers FUNDAÇÃO DE AMPARO À PESQUISA DO ESTADO DE SÃO PAULO - FAPESP COORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DE PESSOAL DE NÍVEL SUPERIOR - CAPES CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO - CNPQ Fechado

Agradecimentos: This work was made possible with the support of the LNLS staff. We are particularly grateful to Dr. Flavio Vicentin for his help with the SXS beamline during the experiments. This work was financially supported by FAPESP, CNPq and CAPES from Brazil Abstract: Ferromagnetic ordering in non-ferromagnetic transition metals induced by structural effects such as lattice expansion and stacking faults have been predicted by several theoretical studies. Different surfaces such as Nb(100), W(100) and C(0001) have been suggested as potential templates which could drive a Pd ultrathin film to a stable ferromagnetic state, depending on growth packing, film thickness and lateral lattice parameter. In this work we present an X-ray photoelectron diffraction (XPD) study of sub-monolayer to a few layers of Pd grown on W(100) and its surface structure determination. XPD patterns of Pd 3d and W 4f peaks were measured using synchrotron radiation with photon energy of 1810 eV provided by the SXS beamline at the Brazilian Synchrotron Light Laboratory. Our results indicate that the first few monolayers of Pd grow on W(100) with bcc packing and lateral lattice parameter dramatically changed in comparison with the Pd(fcc) bulk values. Based on these results we also present a discussion on the magnetic properties of this system derived from spin-polarized DFT calculation FUNDAÇÃO DE AMPARO À PESQUISA DO ESTADO DE SÃO PAULO - FAPESP CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO - CNPQ COORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DE PESSOAL DE NÍVEL SUPERIOR - CAPES Fechado

Orientador: Silvana Moreira Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo Resumo: O objetivo deste trabalho foi monitorar e avaliar a emissão de fluoreto e de metais de dutos e fontes estacionárias de indústrias cerâmicas da região do Pólo Cerâmico de Santa Gertrudes (SP). Nos últimos anos houve um crescimento das empresas neste setor, causando reflexos ambientais nesta região responsável por 60% da produção de pisos esmaltados. O principal causador destes danos é o flúor na forma de fluoreto gasoso e ácido fluorídrico, comumente encontrado no solo e na argila utilizada na fabricação de pisos e artefatos cerâmicos. No período de 2004 a 2007 foram coletadas amostras dos gases emitidos por diversas indústrias cerâmicas desta região. Os compostos a base de flúor foram analisados por potenciometria e alguns metais pela técnica de fluorescência de raios X por reflexão total com radiação síncrotron. Altas concentrações de elementos como Cromo, Níquel e Chumbo foram observadas nas amostras analisadas e, em valores superiores aos permitidos pela legislação. No que se refere à emissão de fluoreto total foi verificado que 61,5% das empresas monitoradas apresentaram valores de emissão acima do permitido (5,0 mg/Nm3). Foi verificado ainda que o fluoreto foi emitido principalmente na forma de fluoreto gasoso. Desta forma a problemática ambiental na região de Santa Gertrudes não está associada apenas à emissão de flúor, mas também está relacionada à presença de metais pesados presentes em altas concentrações nas emissões atmosféricas provenientes do setor cerâmico Abstract: The purpose of this work was monitoring and evaluation the emissions of fluoride and metals of ducts and stationary sources from ceramics industries of Santa Gertrudes region (SP). In recent years there had been a growth of companies in this sector, causing environmental repercussions in this region responsible for 60% of the production of porcelain tiles. The main cause of these damages is fluorine as fluoride gaseous and fluoridric acid, commonly found in soil and clay used in the manufacture of ceramic artifacts. During 2004 until 2007 gaseous samples were collected in different industries. The fluorine compounds were analyzed by potentiometry method and some metals by X-ray fluorescence analysis. High concentrations of Chromium, Nickel and Lead were observed in the samples and the values were higher than the permitted by the Brazilian legislation. In relation to fluoride emission 61,5% of the industries monitored showed values above the established by the legislation (5.0 mg/Nm3). In this way the environmental pollution in Santa Gertrudes region was not associated just to fluorine emission but also with the heavy metals present in high concentrations in the atmospheric emissions from stationary sources of ceramic industries Mestrado Saneamento e Ambiente Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Silvana Moreira Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo Resumo: A qualidade do ar está diretamente à qualidade de vida da sociedade. Nos últimos anos vários episódios de poluição nos grandes centros urbanos, bem como as doenças causadas pela baixa qualidade do ar têm feito com que os órgãos governamentais estabeleçam padrões de qualidade do ar e também para as emissões atmosféricas que geralmente são as responsáveis pela poluição atmosférica. O presente estudo tem como objetivo a determinação de metais pesados e outros elementos (Bário, Bromo, Cálcio, Chumbo, Cloro, Cobre, Cromo, Estrôncio, Ferro, Manganês, Níquel, Potássio, Silício, Titânio e Zinco), nos poluentes atmosféricos gerados em uma indústria automotiva localizada em Engenheiro Coelho no interior do estado de São Paulo. Os procedimentos adotados para a execução das amostragens e o preparo das amostras foram baseados nas normas definidas pela Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental (CETESB) e, também pela Agência de Proteção Ambiental Americana (EPA). As análises foram realizadas pela técnica de Fluorescência de Raios X por Reflexão Total com Radiação Síncrotron (SR-TXRF) no Laboratório Nacional de Luz Síncrotron em Campinas (SP). Os resultados obtidos apresentaram concentrações na faixa de 30 mg/Nm³ para Zinco, Ferro, Bário, Cálcio e Potássio, enquanto que os outros elementos apresentaram concentrações próximas a 1 mg/Nm³. A técnica analítica apresentou limites de detecção bem inferiores (cerca de 1000 vezes) aos valores estabelecidos nas Resoluções CONAMA 264/1999 e SEMA 041/2002, que estabelecem valores máximos permitidos para emissões atmosféricas Abstract: The air quality has a direct link with the life quality society, lately, a large number of cases of air pollution have been happening in the great urban centers, as well as diseases caused by the poor air quality. These facts have forced the government organs to create standards for the air regulations and also for the atmospheric emissions that generally are the main responsible for the air quality alterations. This study had as goal the determination of heavy metals and other elements (Barium, Bromine, Calcium, Lead, Chlorine, Copper, Chromium, Strontium, Iron, Manganese, Nickel, Potassium, Silicon, Titanium and Zinc) in the atmospheric pollutants generated by an automotive industry located in Engenheiro Coelho city, São Paulo State, Brazil. The sampling and sample preparation procedures were based on methods established by Company of Technology of Environmental Sanitation (CETESB L9.234) and also by the Environmental Protection Agency (EPA - Method 29). The analysis was performed at XRF Beamline (D09B-XRF) in the Synchrotron Light Source Laboratory (Campinas/SP). For zinc, iron, barium, calcium, potassium the values obtained were in the range of 30 mg/Nm³ and for other elements the concentrations were approximately 1 mg/Nm³. The analytical technique employed presented detection limits much smaller (1,000 times) than maximum permissive values established by Brazilian legislations (CONAMA 264/1999 and SEMA 041/2002) Mestrado Saneamento e Ambiente Mestre em Engenharia Civil

Agradecimentos: The authors thank the Brazilian Agencies CNPq, CAPES and are grateful for support from the Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS), Campinas, SP, Brazil Abstract: The method for determining piezoelectric coefficients based on synchrotron radiation x- ray multiple diffraction ( Avanci et al 1998 Phys. Rev. Lett. 81 5426) has been used in the case of a single crystal of the amino acid L- histidine center dot HCl center dot H(2)O. The method relates the E- induced strain with the angular shift in the multiple diffraction peak position. Thus, it allowed us to determine all three (d(14) = 2.25( 9) x 10(-10) C N(-1), d(25) = 4.1( 5) x 10(-11) C N(-1) and d(36) = 2.3(2) x 10(-10) C N(-1)) piezoelectric coefficients of L- histidine center dot HCl center dot H(2)O, using the ( 10 0 0) and ( 0 0 4) primary reflections CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO - CNPQ COORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DE PESSOAL DE NÍVEL SUPERIOR - CAPES Fechado

We present data from inner shell excitation and multi-ionization of acetic acid with synchrotron radiation at at energies around C 1s edge. The measurements were taken at the Brazilian Synchrotron Light Laboratory (LNLS) and at center for advanced microstructures & devices (CAMD), employing soft X-ray photons (200-310 eV) from a toroidal grating monochromator (TGM) beamline. The main dissociation route were the secondary decay after deferred charge separation (SDDCS) process and deferred charge separation (DCS) processes. The main dissociation channels were associated to the ions pairs H+ + C+, H+ + CH+, H+ + CH2+ H+ + O+, H+ + CO+ and H+ + COH+. About 70-80% of the dissociation channels leads to the production of energetic (3-7 eV) protons. The ejection of reactant radical COOH+ was seen in about 7-10% of the channels Fechado

Agradecimentos: Financial support: MCT/CNPq, CNEN, and LNLS Abstract: We have investigated the effect of an expansion of the lattice parameter on the magnetic properties of fcc FeNi films. Epitaxial FexNi1-x ultrathin films (0.58 < x < 0.92) were grown on a Cu90Au10(100) single crystal, a substrate with lattice parameter 1.4% larger than the pure copper. The magnetism of the FeNi films was explored by using linear magnetic dichroism in the angular distribution of the photoelectrons (LMDAD). The LMDAD measurements were carried out at 160 K, using synchrotron radiation with an energy of 140 eV. Although we have observed a gradual decrease of the Fe 3p LMDAD asymmetry in the 67-80 at% Fe concentration range, as already reported for FexNi1-x on Cu(100), for the Fe-rich region (x > similar to 0.80) we have obtained a Fe 3p asymmetry of 6%, suggesting that the lattice expansion of the FeNi due to the epitaxy on Cu90Au10(100) stabilizes the high-spin ferromagnetic state up to higher Fe concentration values CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO - CNPQ Fechado

Agradecimentos: This work received financial support from FAPESP, CAPES, CNPq, and LNLS (SGM project # 2195) of Brazil Abstract: Ultra-thin nickel films deposited on the Pd(111) surface were characterized by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), low-energy electron diffraction (LEED), and X-ray photoelectron diffraction (XPD). Up to 3 ML coverage, a LEED (1 × 1) pattern with a diffuse background due to a random distribution of Ni atoms on the surface is observed. Annealing at 600 ?C reduced the background drastically and sharp (1 × 1) spots appeared on the screen, but XPS showed no presence of nickel on the surface, indicating diffusion into the bulk. Annealing at 300 ?C for 30 min yielded also a sharp (1 × 1) LEED pattern, and the XPS Ni/Pd intensity ratio decreased with annealing time. The comparison between experimental and theoretical XPD results indicated that the surface was covered partially by Ni islands and partially by a random Ni-Pd surface alloy FUNDAÇÃO DE AMPARO À PESQUISA DO ESTADO DE SÃO PAULO - FAPESP COORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DE PESSOAL DE NÍVEL SUPERIOR - CAPES CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO - CNPQ Fechado

Agradecimentos: The authors are pleased to thank P.T. Fonseca and the LNLS staff for their helping during the experiment setup at the SGM beamline. This work received financial support from FAPESP, CAPES, CNPq, and LNLS (SGM project # 1926) of Brazil Abstract: Ultra-thin palladium films deposited on the Ni(111) surface were characterized by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), lowenergy electron diffraction (LEED) and X-ray photoelectron diffraction (XPD). For low coverage, LEED shows a (1 x 1) pattern similar to that of the substrate. For intermediate coverage, the LEED pattern displays extra spots around the main (1 x 1) spots, resembling a Moiré coincidence pattern, probably associated with the formation of Pd bi-dimensional islands oriented in different directions on the Ni(111) surface. The results obtained by XPS and XPD corroborate this finding. The LEED pattern displays this structure up to 500° C. Annealing at 650° C brings back the (1 x 1) pattern, which is associated with a Pd island coalescence and alloy formation by Pd diffusion in the first atomic layers of the Ni(1 1 1). In this paper we present a detailed study of this surface structure via a comparison between XPD experiment and theory FUNDAÇÃO DE AMPARO À PESQUISA DO ESTADO DE SÃO PAULO - FAPESP COORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DE PESSOAL DE NÍVEL SUPERIOR - CAPES CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO - CNPQ Fechado

Agradecimentos: Part of this work is based upon research conducted at the Synchrotron Radiation Center, University of Wisconsin-Madison, which is supported by the NSF under Award No. DMR-0084402 Abstract: We give a unified discussion of two different approaches to the design of grazing incidence monochromators with a variable line spacing (VLS) grating for soft X-ray undulator sources. Neither one uses an entrance slit and both work with a fixed position exit slit. In one approach, being constructed at LNLS and designed for the energy range 100 < E < 1000 eV, the choice of the VLS parameters allows for the operation at a variable c-value with a single plane grating and little sacrifice in the maximum resolving power. In this case source size limited resolving power of circa 40 000 is expected at 100 eV. In the second approach, for the storage ring in Wisconsin, two gratings covering the energy range 40 < E < 1500 eV are used, one capable of delivering a resolving power larger than 20 000 at 860 eV and the other lower resolving power but much higher flux Fechado

Orientadores: Carlos Manuel Giles Antunez de Mayolo, Fernando Iikawa Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin Resumo: Neste trabalho foram estudados filmes finos de MoAs crescidos por epitaxia de feixe molecular em substratos de GaAs (001). As propriedades magnéticas destas hetero-estruturas (filme magnético sobre um substrato semicondutor) são fortemente dependentes das propriedades estruturais do filme de MoAs que foram estudadas detalhadamente utilizando técnicas de difração de raios-x no Laboratório Nacional de Luz Síncrotron. Dentre os principais resultados estão a identificação de uma temperatura de ordenamento magnético maior do que os valores para o MnAs massivo, em filmes com acomodações cristalinas onde o eixo-c está inclinado em relação ao plano (001) do substrato. Também foi realizado um estudo detalhado da variação do parâmetro de rede com a temperatura em torno da transição de fase magnética. Este estudo permitiu determinar a evolução das tensões elásticas presentes no filme de MoAs durante a transição onde em um intervalo em torno de 30°C acontece uma coexistência de fases cristalinas pela formação de faixas periódicas com regiões alternadas de a -MnAs (hexagonal) e ,b -MnAs (ortorrômbico). Também se encontrou que os parâmetros de rede contidos no plano do filme se comportam de forma bem diferente. Enquanto que o parâmetro que corresponde ao eixo-c hexagonal não varia muito durante a transição o outro parâmetro de rede contido no filme aumenta fortemente com a temperatura. Estes estudos complementaram medidas magnéticas com efeito Kerr magnéto-óptico simultâneas às medidas estruturais, assim como às medidas por difração de raios-x com aplicação de campo magnéticos de até 3 kOe Abstract: Thin films ofMnAs grown by molecular beam epitaxy on GaAs (001) were studied by X-ray diffraction. The magnetic properties of a thin film of MnAs are strongly affected by the elastic tensions ofthe film accomodation over the semiconductor substrate and were studied by X-ray diffraction techniques at the Brazilian National Synchrotron Laboratory .It was found that the Curie temperature for the MnAs film is dependent on the type of crystal accomodation over the substrate. In particular for a MnAs accomodation with a tilted hexagonal c-axis with respect to the GaAs (00 1) plane, the transition temperature becomes higher than the value for MnAs bulk. A detailed analysis ofthe evolution ofthe lattice parameters through the transition temperature was performed. These results contribute to the understanding of the phase coexistence in the film through more than 30°C where periodic stripes of a -MnAs (hexagonal) and b-MnAs (orthorhombic) are formed to reduce the elastic tension of the film during this first order magnetic transition. It was found that while the hexagonal c-axis lattice parameter almost does not change during the phase transition, the in-plane lattice parameter perpendicular to the c-axis strongly increases with increasing temperature. These structural results complement magnetization measurements using an in situ magneto-optical Kerr effect setup and also structural measurements under applied magnetic fields up to 3 kOe Mestrado Física da Matéria Condensada Mestre em Física

Agradecimentos: This work was supported by FAPESP, CNPq, CAPES, and CEPOF. Lending of optical components from LNLS, UNICAMP, USP-São Carlos, and CEPOF are acknowledged. We thank the excellent support from the LNLS staff, and D.Ugarte, A. Rubens Brito, F. Paixão Filho, L. E. Guimarães, and M. A. P. Lima for the critical Reading of this manuscript Abstract: We investigate the angular distribution of photoionization fragments at low photon energies (12-40 eV) in an open shell atom, by synchrotron radiation recoil ion momentum spectroscopy in a laser cooled and trapped sample. For cesium atoms, for which relativistic effects play an important role and the ion recoil is relatively small, we could determine large and rapid changes of the asymmetry parameter beta from two, observed for s electrons outside resonances and far from the Cooper minimum. They can be explained by relativistic effects and interchannel coupling arising from final state configuration mixing FUNDAÇÃO DE AMPARO À PESQUISA DO ESTADO DE SÃO PAULO - FAPESP CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO - CNPQ COORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DE PESSOAL DE NÍVEL SUPERIOR - CAPES Fechado

Orientadores: Igor Polikarpov, José Antonio Brum Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin Resumo: Atualmente, os modelos tridimensionais de macromoléculas biológicas obtidos por meio das técnicas de difração de raios-X (cristalografia) ou de ressonância magnética nuclear constituem uma das bases principais para o desenho racional de fármacos. Nesse contexto, a área de cristalografia de proteínas é responsável por cerca de 85% de todos os modelos estruturais de macromoléculas biológicas encontrados nos bancos de dados. Este fato, por si só, tem permitido um grande avanço da área tanto em instituições de pesquisa científica quanto em empresas farmacêuticas. Desde que a linha de luz CPr do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS, Campinas, SP, Brasil) foi construída e aberta à comunidade científica em 1997, centenas de conjuntos de dados de difração de raios-X por cristais de macromoléculas biológicas têm sido coletados. Grande parte desses conjuntos foi usada para resolver a estrutura de proteínas pela técnica de substituição molecular; técnica esta que utiliza um modelo tridimensional já conhecido semelhante àquele que se pretende determinar. Contudo, até 1999, quando o projeto desta tese foi escrito, não mais do que duas estruturas cristalográficas inéditas haviam sido resolvidas por grupos de pesquisa no Brasil. Em vista disso, o projeto teve como objetivo principal otimizar as condições necessárias para a resolução de estruturas inéditas de proteínas usando as facilidades da linha CPr do LNLS. O processo envolveu não só a preparação das amostras para a coleta de dados, mas também o processamento e a análise dos resultados. Durante os quatro anos desta tese, inúmeros conjuntos de dados foram coletados na linha CPr. Os primeiros experimentos utilizando uma proteína teste (lisozima) foram essenciais para avaliar tanto o método de crio derivatização rápida para a preparação das amostras quanto a qualidade dos conjuntos de dados coletados. Os experimentos iniciais possibilitaram aumentar ainda mais as potencialidades do método de crio derivatização rápida e ajustá-lo às condições da linha de luz CPr. A experiência adquirida com este trabalho inicial foi aplicada, em seguida, na resolução de algumas estruturas inéditas de proteínas de organismos variados. Os resultados permitiram concluir que a aplicação do método de crio derivatização rápida para a preparação dos cristais e o uso de radiação monocromática (1,54 Å), proveniente do síncrotron brasileiro, podem aumentar, significativamente, as chances de sucesso para a determinação de estruturas inéditas de macromoléculas biológicas no país. Apesar de todo o trabalho ter sido realizado com uma fonte de radiação síncrotron (LNLS), os resultados obtidos no final desta pesquisa permitem adiantar e prever o uso de geradores convencionais de raios-X junto com o método de crio derivatização rápida para a resolução de estruturas inéditas em laboratórios de pequeno porte. Isso poderá proporcionar, sem sombra de dúvida, um grande avanço nos projetos pós-genoma em desenvolvimento no país. Palavras-chave: Cristalografia de Proteínas, Radiação Síncrotron, Método de Crio Derivatização Rápida e Estruturas Macromoleculares Inéditas Abstract: Nowadays, three-dimensional models of macromolecules obtained by X-ray diffraction (crystallography) and nuclear magnetic resonance techniques are one of the main bases for rational drug design. The protein crystallography field is responsible for almost 85% of all macromolecule models found in databases. This fact, by itself, is responsible for great progress of the field in research institutions and pharmaceutical industries. From the time when the CPr beamline of the Brazilian National Synchrotron Light Source (LNLS, Campinas, SP, Brazil) was built and its use by the scientific community was authorized in 1997, hundreds of X-ray diffraction datasets have been collected. Most of the datasets collected at the CPr beamline were used to solve the structure of proteins by the molecular replacement method. This method involves the use of a known search model, closely similar to the investigated macromolecule. However, until 1999, when the project for this thesis was written, no more than two novel crystallographic structures had been solved in Brazil. As a result of this, the project had the main goal to optimize the conditions required to the solution of novel macromolecule structures using the CPr beamline at the LNLS. This project involved not only preparation of samples for data acquisition, but also processing and analysis of results. During four years, several X-ray diffraction datasets were collected at the CPr beamline. First experiments using a test protein (lysozyme) were essential to check the quick cryo soaking approach for sample preparation as well as the quality of datasets. These initial experiments allowed to increase the applicability of the quick cryo soaking approach and to adjust it to the CPr beamline. The experience acquired as a result of this initial work was used to solve the structure of a few novel proteins from different organisms. The main conclusion achieved after this work is that the use of the quick cryo soaking approach to prepare crystals for data collection and the use of monochromatic radiation (1,54 Å) from the Brazilian synchrotron can noticeably increase the chances of success in the determination of novel protein structures in our country. Even thought only synchrotron radiation was used in this work, results obtained at the end of this research indicate and forecast the use of conventional X-ray sources with the quick cryo soaking approach to solve the structure of novel proteins in small laboratories. This may promote, with no doubt, great advances in pos-genomic projects under development in our country. Key words: Protein Crystallography, Synchrotron Radiation, Quick Cryo Soaking Approach and Novel Macromolecule Structures Doutorado Física Doutor em Ciências

Agradecimentos: The authors thank J. Morais and M. F. Carazzolle for their help and FAPESP, LNLS, CNPq, and FINEP of Brazil for support Abstract: MVV spectra of Rh, Pd, and Ag were measured with and without ionization of their L3 levels. Extra (MMMVV) structure corresponds to the M45M45 ? M45VV transition following the L3M45M45 transition. We interpret the MMMVV structure for Pd as quasiatomic in nature from its similarity to the corresponding Ag spectral shape and from its agreement with atomic calculations. The Pd quasiatomic MMMVV spectrum arises from a two final-state hole bound state in the Pd d band filled by screening of the core holes. These findings represent the first unambiguous observation of the influence of complete screening on spectral features FUNDAÇÃO DE AMPARO À PESQUISA DO ESTADO DE SÃO PAULO - FAPESP CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO - CNPQ FINANCIADORA DE ESTUDOS E PROJETOS - FINEP Fechado

Orientador: Silvana Moreira Simabuco Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil Resumo: A poluição ambiental é um problema já existente, e não solucionado, nos grandes centros urbanos e que vem se estendendo para outros centros em expansão populacional e industrial. Este crescimento tem criado regiões metropolitanas fora das grandes capitais estaduais. Um desses centros é a cidade de Campinas, SP, onde este estudo foi realizado. Para se obter algumas informações relacionadas com o nível da poluição ambiental de Campinas, foram analisadas amostras de particulado atmosférico e de águas superficiais (chuva e rio). Foi utilizada a técnica analítica da fluorescência de raios X, nas duas variantes, dispersiva em energia (EDXRF), com tubo de raios X, para a análise de água de rio e, reflexão total (TXRF), com radiação síncrotron, para a análise de particulado atmosférico e água de chuva. A análise gravimétrica do material particulado inalável depositado nos filtros, para um período de 24 h de amostragem, mostrou que o limite estabelecido pelo Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA), que é de 150 Jlglm3, foi ultrapassado somente em duas ocasiões nas amostras coletadas no posto da região central da cidade de Campinas. Após um tratamento químico adequado, as amostras foram analisadas utilizando a TXRF, sendo detectados 24 elementos. Através da análise de componentes principais (ACP) foram identificados os mesmos tipos de fontes emissoras para as amostras coletadas nos postos da região central da cidade de Campinas e do campus da Universidade Estadual de Campinas - UNlCAMP, distrito de Barão Geraldo. De maneira geral, a fonte de ressuspensão de solo contribuiu com 22% e 29% do material particulado fino (MPF), no outono/inverno e verão, respectivamente, enquanto que a emissão industrial foi responsável por 26% e 23% do MPF. O fator de emissão veicular respondeu por 22% e 20% do MPF e a fonte de sulfatos, com 23% e 20%. A fonte de sulfatos tem como origens as queimadas nas plantações de cana-de-açúcar, prática comum que antecede a colheita. Para o material particulado grosso (MPG), duas fontes emissoras foram identificadas. O fator de ressuspensão de solo contribuiu com 77% e 78% do MPG, no outono/inverno e verão, respectivamente, e, a emissão industrial, com 18% e 16%. Nas amostras de água de chuva, analisadas por TXRF, foram detectados 27 elementos. Os resultados obtidos mostram, basicamente, os mesmos elementos detectados nos diferentes postos de coleta. Foram identificados os mesmos tipos de fontes nos quatro postos analisados: ressuspensão de solo, emissão industrial e cloretos. Na análise de água de rio, realizada após uma pré-concentração com ditiocarbamato de pirrolidina de amônio (APDC) e utilizando a EDXRF, foram detectados 8 elementos. Os valores máximos para os elementos Fe, Co, Ni e Cu estabelecidos pelo CONAMA, para rios de classe 2, foram ultrapassados em algumas amostras do rio Atibaia. Em algumas amostras do rio Capivari, os valores de Fe e Ni excederam o limite estabelecido pelo CONAMA, enquanto que no ribeirão Pinheiros, isto ocorreu apenas para o elemento F e. Este estudo mostra que o nível de concentração de particulados na atmosfera é satisfatório, enquanto que os rios apresentam indícios de contaminação por alguns elementos Abstract: The environmental pollution is an existing problem to be solved in large urban centers. And it has been spreading to other population centers in fast industrial expansion. Such growth has created metropolitan centers in the outskirts of large capitals without proper planning to minimize the emission of pollutants. Campinas, a city in the state of São Paulo, Brazil, where the study described herein was conducted, is a typical center. To obtain some information related to the level of environmental pollution in Campinas, samples of atmospheric particulate matter, rain and river water were analyzed. The analytical technique of X-ray fluorescence, in the two variants, energy dispersive (EDXRF), with X-ray tube, for river water analysis and, total reflection (TXRF), with synchrotron radiation, for atmospheric particulate and rain water analysis, were used. The gravimetric analysis of the inhalable particulate matter deposited on the filters, over a 24 hour-period sampling, has shown that the limit established by Environment National Council (CONAMA), which is 150 Ilglm3, was exceeded in two occasions only in the samples collected at the downtown Campinas city. Through the principal components analysis (PCA) it was identified the same types of issuing sources for the samples collected at the downtown Campinas city and at the Campinas State University (UNICAMP) sites. In general, the soil dust source contributed with 22% and 29% of the Fine Particulate Matter (FPM), in the autumn/winter and summer periods, respectively, whereas the industrial emission was responsible for 26% and 23% of the FPM. The rate for motor vehic1e emissions corresponded to 22% and 20% of the FPM and the sulfate source to 23% and 20%. The sulfates are emitted main1y for the sugar cane burning. For the Coarse Particulate Matter (CPM), two issuing sources were identified. The soil dust factor has contributed with 77% and 78% of the CPM in the autumn/winter and summer periods, respectively, and the industrial emission with 18% and 16%. In the rainwater samples, analyzed by TXRF with synchrotron radiation, 27 elements were detected. The results obtained show basically the same elements detected at different collection sites. The same types of sources at the four stations analyzed were identified: soil dust, industrial emission and chloride. In the river water analysis, 8 elements were detected, after preconcentration with APDC and using the EDXRF with X-ray tube. The maximum values for the elements Fe, Co, Ni and Cu established by CONAMA, for the c1ass 2 rivers, were exceeded in some samples from Atibaia River. The same fact occurred for Capivari River, the values for Fe and Ni exceeded the limit established, whereas at Pinheiros River on1y the element Fe. This study has shown that the particulate concentration level in the atmosphere is satisfactory, whereas that the rivers exhibit contamination for some elements as described above Doutorado Recursos Hídricos Doutor em Engenharia Civil

Orientador: Iris Concepcion Linares de Torriani Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica "Gleb Wataghin" Resumo: As fases lamelares fonnadas em sistemas lipídeo/agua possuem características estruturais que servem como base para estudos de fenômenos de superficie e interface. As multicamadas de fosfolipídeos constituem-se em um eficiente modelo estrutural no estudo das propriedades das membranas biológicas. Em particular, as vesículas multilamelares ou lipossomas são atualmente motivo de intensas pesquisas em áreas tão diversas como o desenvolvimento de cosméticos e as aplicações médicas, como o encapsulamento de drogas e imunogênicos. O presente trabalho teve como objetivo analisar, do ponto de vista estrutural, os parâmetros envolvidos no processo de incorporação de vários tipos de compostos hidrofóbicos na estrutura lamelar de lipossomas e multicamadas do fosfolipídeo zwitteriônico DPPC. Técnicas de difração e espalhamento de raios X usando radiação síncrotron foram usadas para acompanhar mudanças estruturais de diversos sistemas de bicarnadas registrando as alterações nas temperaturas de transição de fase tennotrópicas e na ordem do empacotamento lamelar. Dessa maneira foi possível estudar o comportamento das fases Lb e La em função do conteúdo de água em sistemas de vesículas multilamelares de DPPC com adição do alcaloide Elipticina em várias concentrações. Os resultados mostraram uma diminuição da temperatura de pré transição Lb'-->Pb' assim como da transição de fase principal Pb'-->La. A taxa de decréscimo do espaçamento lamelar da membrana modelo na fase líquido cristalina em função da temperatura nos permitiu descrever o comportamento do coeficiente de compressão ténnica da fase La. Foi possível provar para este sistema, que adicionando o lipídeo aniônico Cardiolipina à membrana mista DPPC/CL. consegue-se otimizar a incorpomção da Elipticina. Os métodos previamente mencionados foram também usados para o estudo das fases lamelares de DPPC com adição de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos com vários graus de ação carcinogênica. Foi verificado nestas experiências que a temperatura da transição de fase principal assim como a distância de repetição da estrutura lamelar das vesículas na fase La sofrem mudanças com a incorporação dos HAPs. Mostrou-se assim, que a incorporação destes compostos hidrofóbicos favorece a fonnação da fase líquido cristalina, causando um alargamento da região da transição Pb' --> La. Os resultados obtidos neste trabalho são de importância básica no desenvolvimento de lipossomas termo-sensíveis que podem atuar como carreadores de drogas e no entendimento das perturbações que podem produzir moléculas hidrofóbicas quando interagem com as membranas celulares. Abstract: The structural features of the lamellar phases of the lipid/water systems are frequently used as a basic model for the study of surface and interface phenomena. Phospholipid bilayers represent an efficient structural model for the study of biological membranes. In particular, multilamellar vesicles or liposomes are the subject of intense research in areas so diverse as de development of cosmetics or medical applications, such as drug and antigenic material encapsulation. The objective of this work has been to study, from the structural point of view, the process of incorporation of various types of hydrophobic compounds into the lamellar phase of liposomes and multilayers of the zwitterionic phospholipid DPPC. X-ray diffraction and scattering techniques using synchrotron radiation, have been used to monitor structural changes of several bilayer systems. Thermotropic phase transitions as well as the order of the lamellar packing were studied in in situ experiments. The behavior of the Lb' e Laphases was followed as a function of the water content in dispersions of DPPC multi lamellar vesicles with the addition of the alkaloid Ellipticine in several concentrations. The results showed a decrease in the temperature of the pre-transition as well as that of the main transition (Pb' --> La). The decrease of the lamellar spacing as a function oftemperature in the liquid crystalline phase leads to the description ofthe thermal compression coefficient in the w phase. It was also proved that addition of the anionic lipid Cardiolipin to the DPPC/water system it is possible to promote the incorporation of Ellipticine. The aforementioned methods were used in another set of experiments to study the lamellar phases of DPPC with the addition of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons known to have various degrees of carcinogenic activity. It was verified that the main transition temperature as well as the lamellar spacing of the multilamellar vesicles in the La phase have a change with the incorporation of these compounds. It was possible to show that the hydrophobic PAHs favor the formation of the liquid crystalline phase, causing a broadening of the Pb' --> La phase transition. The results obtained in this work are basically important in the development of thermo sensitive liposomes, which can act as drug carriers. They also contribute to the understanding of the perturbations caused by the interaction of highly hydrophobic molecules with the cellular membranes. Doutorado Física da Matéria Condensada Doutor em Ciências