Resumo A determinação acurada do consumo individual é um parâmetro importante para avaliação do valor nutritivo da dieta e permite o fornecimento adequado de alimentos, conforme as exigências nutricionais de cada animal. Quando há impossibilidade da sua mensuração pelo método direto, o consumo pode ser calculado a partir da produção fecal estimada por indicadores e pela digestibilidade in vitro da matéria seca (DIVMS) da dieta. Foi objetivo deste estudo avaliar os indicadores externos dióxido de titânio (TiO2) e hidroxifenilpropano enriquecido e modificado (LIPE®) nas estimativas de consumo de matéria seca (MS). Foram utilizadas quatro vacas multíparas Holandês × Gir com média de 60 dias em lactação e 488 kg de peso corporal. Os animais foram alojados em estábulo tipo free stall e alimentados com dietas à base de silagem de cana-de-açúcar suplementada com concentrado composto de milho moído, farelo de algodão e 0%, 5%, 10% e 15% de caroço de algodão (base da MS). Adotou-se delineamento quadrado latino 4 x 4. O consumo foi determinado pela razão entre a produção fecal estimada pelos indicadores e pela DIVMS da dieta, sendo as fezes coletadas diretamente na ampola retal, duas vezes por dia, por um período de sete dias. Não houve diferença (P>0,05) nos consumos de MS estimados pelos indicadores TiO2 e LIPE® (10,3 vs. 12,1; 11,1 vs. 12,5; 10,2 vs. 12,9; e 12,7 vs. 10,9 kg/vaca/dia em relação ao consumo mensurado, para as dietas com 0%, 5%, 10% e 15% de inclusão do caroço de algodão, respectivamente). Os indicadores externos LIPE® e TiO2 mostraram-se adequados para estimar o consumo de MS das vacas. Independente da dieta oferecida, ambos mostraram que podem ser utilizados em substituição ao indicador externo óxido crômico, pois, as estimativas de consumo estimadas por eles não diferiram do consumo mensurado no cocho. alimentos animal direto (DIVMS TiO (TiO2 LIPE (LIPE® MS. . (MS) 6 48 corporal canadeaçúcar cana açúcar moído 0 0% 5 5% 10 15 MS) Adotouse Adotou se retal dia P>0,05 P005 P 05 (P>0,05 10,3 103 3 (10, vs 12,1 121 12 1 111 11 11, 12,5 125 102 2 10, 12,9 129 9 127 7 12, 109 kgvacadia vaca respectivamente. respectivamente respectivamente) mostraramse oferecida crômico pois cocho (TiO (LIPE (MS P>0,0 P00 (P>0,0 (10 P>0, P0 (P>0, (1 P>0 (P>0 ( P> (P> (P

Abstract The accurate determination of individual dry matter intake (DMI) is an important parameter for evaluating the nutritional value of a diet and allows for an adequate supply of food according to the nutritional requirements of each animal. When it is not possible to measure this parameter using a direct method, the DMI can be estimated based on faecal production markers and the in vitro digestibility of dry matter (IVDMD) of the diet. The objective of this study was to evaluate the effects of the external marker titanium dioxide (TiO2) and enriched and modified hydroxyphenylpropane (LIPE®) on DMI. Four multiparous Holstein × Gyr cows with an average of 60 days in milk and 488 kg of body weight were used. The animals were housed in a free stall barn and fed diets based on sugarcane silage supplemented with concentrate composed of ground corn, cottonseed meal and 0%, 5%, 10% and 15% whole cottonseed on a dry matter (DM) basis. A 4 x 4 Latin square design was adopted. The DMI was determined by the ratio between the faecal production estimated by the markers and the IVDMD of the diet, with faeces collected by rectal grabbing twice a day for a period of seven days. There was no difference (P>0.05) in the DMI estimated by the external markers TiO2 and LIPE® (10.3 vs. 12.1; 11.1 vs. 12.5; 10.2 vs. 12.9; and 12.7 vs. 10.9 kg/cow/day in relation to the measured DMI for diets with 0%, 5%, 10% and 15% inclusion of whole cottonseed, respectively). The external markers LIPE® and TiO2 proved to be suitable for estimating cow DMI. Regardless of the diet offered, both external markers can be used to replace the external marker chromic oxide, as the DMI estimated by them did not differ from the DMI measured in the trough. (DMI animal method (IVDMD TiO (TiO2 LIPE (LIPE® 6 48 corn 0 0% 5 5% 10 15 DM (DM basis adopted P>0.05 P005 P 05 (P>0.05 10.3 103 3 (10. vs 12.1 121 12 1 111 11 11. 12.5 125 102 2 10. 12.9 129 9 127 7 12. 109 kgcowday respectively. respectively . respectively) offered oxide trough (TiO (LIPE P>0.0 P00 (P>0.0 (10 P>0. P0 (P>0. (1 P>0 (P>0 ( P> (P> (P

Resumo Este estudo in vitro teve como objetivo investigar o efeito da nitretação por implantação iônica de plasma nas propriedades de superfície do titânio e na resposta celular inicial. Discos de titânio grau 4 (12,7 × 2 mm) foram jateados com partículas de óxido de alumínio para criar superfícies moderadamente rugosas. Os discos experimentais (TiN) foram nitrados usando a técnica de implantação iônica de plasma em uma câmara de vácuo. A caracterização da superfície foi realizada usando microscopia confocal a laser, microscopia de força atômica (AFM) e espectroscopia de fotoelétrons de raios X (XPS). A molhabilidade da superfície foi avaliada medindo o ângulo de contato de uma gota séssil usando um goniômetro. Células osteoblásticas humanas foram semeadas nos discos para avaliar a adesão e proliferação celular nos dias 1, 3, 5 e 7 de cultura, usando um ensaio de composto de tetrazólio. A atividade da fosfatase alcalina (ALP) foi medida no dia 7 para avaliar a diferenciação celular. A morfologia celular foi examinada por microscopia eletrônica de varredura (SEM) e microscopia confocal a laser. O grupo TiN exibiu micro-rugosidade similar ao grupo controle; no entanto, apresentou maior densidade de nanostruturas, aumento do conteúdo de nitrogênio e ligeira melhoria na molhabilidade. A proliferação celular e a atividade da ALP foram similares entre os grupos após sete dias de cultura. Em conclusão, a nitretação por implantação iônica de plasma melhora as nanocaracterísticas da superfície e a molhabilidade sem comprometer a biocompatibilidade do titânio, tornando-se uma técnica promissora de modificação de superfície para implantes dentários e ortopédicos. inicial 12,7 127 12 (12, mm rugosas (TiN vácuo laser AFM (AFM XPS. XPS . (XPS) goniômetro 1 3 cultura tetrazólio (ALP SEM (SEM microrugosidade micro rugosidade controle entanto nanostruturas conclusão tornandose tornando se ortopédicos 12, (12 (XPS (1 (

Abstract This in vitro study aimed to investigate the effect of plasma ion implantation nitriding on titanium's surface properties and initial cell response. Grade 4 titanium discs (12.7 × 2 mm) were blasted with aluminum oxide particles to create moderately rough surfaces. The experimental discs (TiN) were nitrided using the plasma ion implantation technique in a vacuum chamber. Surface characterization was performed using laser confocal microscopy, atomic force microscopy (AFM), and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). Surface wettability was assessed by measuring the contact angle of a sessile drop using a goniometer. Human osteoblast cells were seeded on the discs to evaluate cell attachment and proliferation at 1, 3, 5, and 7 days of culture using a tetrazolium compound assay. Alkaline phosphatase (ALP) activity was measured at day 7 to assess cell differentiation. Cell morphology was examined by scanning electron microscopy (SEM) and confocal laser scanning microscopy. The TiN group exhibited similar micro-roughness to the control group; however, it displayed a higher density of nanostructures, increased nitrogen content, and slightly improved wettability. Cell proliferation and ALP activity were similar between the groups after seven days of culture. In conclusion, plasma ion implantation nitriding enhances surface nanofeatures and wettability without compromising the biocompatibility of titanium, making it a promising surface modification technique for dental and orthopedic implants. titaniums s response 12.7 127 12 (12. mm surfaces (TiN chamber AFM, AFM , (AFM) Xray X ray XPS. XPS . (XPS) goniometer 1 3 5 assay (ALP differentiation SEM (SEM microroughness micro roughness however nanostructures content conclusion implants 12. (12 (AFM (XPS (1 (

RESUMEN En el comienzo de la historia del grafeno, el óxido de grafeno representaba únicamente un paso intermedio en la metodología para la obtención de láminas de grafeno. Sin embargo, resultados posteriores en la investigación de este material mostraron que el óxido de grafeno exhibe una estructura con defectos y grupos funcionales que le confieren propiedades únicas. Dada la versatilidad de su superficie, se han propuesto distintas vías de funcionalización que han resultado en la obtención de gran variedad de materiales híbridos. En este trabajo, presentamos la obtención y caracterización de tres materiales funcionalizados basados en láminas de óxido de grafeno decoradas con nanopartículas de plata, dióxido de titanio e hidroxiapatita. Estas nanoestructuras fueron caracterizadas mediante difracción de rayos X, espectroscopía Raman y microscopía electrónica de transmisión. De forma particular se estudió la mejora en las propiedades térmicas del grafeno oxidadonanopartículas de plata mediante análisis termogravimétrico (TGA), la mejora de las señales Raman mediante el mecanismo químico de SERS en el material decorado con dióxido de titanio y se realizó un ensayo de viabilidad celular MTT, en el que se observó que no presentaba citotoxicidad el grafeno oxidado decorado con hidroxiapatita obtenido al usar urea para la precipitación del biocerámico.

ABSTRACT In the early history of graphene, graphene oxide represented only an intermediate step in the methodology for obtaining graphene sheets. However, subsequent results of the investigation of this material showed that graphene oxide exhibits a structure with defects and functional groups that give it unique properties. Given the versatility of its surface, different functionalization routes have been proposed that have resulted in obtaining a wide variety of hybrid materials. In this work, we present the obtaining and characterization of three functionalized materials based on graphene oxide sheets decorated with nanoparticles of silver, titanium dioxide and hydroxyapatite. These nanostructures were characterized by X-ray diffraction, Raman spectroscopy and transmission electron microscopy. In particular, the improvement in the thermal properties of oxidized graphene-silver nanoparticles was studied through thermogravimetric analysis (TGA), the improvement of Raman signals through the chemical mechanism of SERS in the material decorated with titanium dioxide and a MTT cell viability assay, in which it was observed that the oxidized graphene decorated with hydroxyapatite obtained using urea did not present cytotoxicity.

Abstract Recently, the weather has experienced changes and these have affected our life style. Fossil fuels used by the human have contributed to climate change and today it is impossible to modify. Researchers have studied different kind of fuels that could use daily. Currently, hydrogen, from water splitting, is the best way to substitute the fossil fuels because water is present around the World. In photoelectrochemistry, the electrodes have a great importance. Behaviour of each semiconductor as 𝑇iO2, 𝐹2𝑂3, 𝑁iO, 𝐶uO, 𝑁iS, 𝑍nO, 𝐶u2𝑂, etc., give us individual efficiency respect to solar light. Also, the semiconductor chosen, type of crystallinity and superficial area are important points for achieve high in efficiency. This review shows that inverse opal has a greater contact compared to rod, cauliflower, nanotubes, etc. Different ways to deposit the polystyrene allows us gain more contact area and better photoelectrode efficiency. The main routes used to obtain binary oxides deposits, as electrophoretic, spin coating, vertical submersion, etc., help us to control polystyrene arrangement and obtain a uniform template. These techniques are discussed along this contribution.

Resumen Recientemente, el clima ha experimentado cambios que han afectado a nuestro estilo de vida. Los combustibles fósiles utilizados por el ser humano han contribuido al cambio climático y hoy es imposible modificarlo. Los investigadores estudian diferentes tipos de combustibles que podrían utilizarse diaria y actualmente, el hidrógeno, a partir de la ruptura de la molécula de agua, es la mejor manera de sustituir los combustibles fósiles porque el agua está presente en todo el mundo. En fotoelectroquímica, los electrodos tienen una gran importancia. El comportamiento de cada semiconductor como TiO2, Fe2O3, NiO, CuO, NiS, ZnO, Cu2O, etc., tiene cada uno una eficiencia individual respecto a la luz solar que reciben. Además, del semiconductor elegido, el tipo de cristalinidad y el área superficial de este son puntos determinantes para alcanzar un alto grado de eficiencia. La presente revisión muestra que el ópalo inverso tiene un mayor contacto y eficiencia en comparación con las varillas, la coliflor, los nanotubos, etc. Diferentes formas de depositar el poliestireno como molde nos permiten obtener mayor área de contacto y mejor eficiencia del fotoelectrodo semiconductor. Las principales vías utilizadas para obtener depósitos de óxidos binarios, como electroforesis vertical, etc., nos ayudan a controlar la disposición del poliestireno y obtener una capa uniforme. Estas técnicas se discuten a lo largo de esta contribución.

ABSTRACT Currently, the titanium substrate is one of the most important metallic biomaterials with application in orthopedics, dentistry, fracture fixation and knee and hip arthroplasty. Despite all these attractive properties, its biological inertia and low bactericidal capacity ends up limiting its osseointegration. In this sense, TiO2 and TiO2(MgO) coatings are performed to improve titanium characteristics, such as corrosion resistance. The objectives of this study were to analyze the corrosion resistance of titanium oxide and titanium oxide with addition of magnesium, topographies, morphologies and crystallinity on a titanium substrate through electrodeposition with constant current. Electrodepositions were performed on a three-electrode system, with titanium working electrode, Ag/AgCl as reference electrode and a platinum counter electrode in a potentiostat, and constant currents of 1.0 mA/cm2 were used for all processes. Characterizations by scanning electron microscopy (SEM), atomic force microscopy (AFM), confocal microscopy, X-Ray diffraction (XRD) and potentiodynamic polarization were used. Topography and morphology analyze indicated a change in roughness (Ra) and all demonstrated a uniform surface. The XRD analyzes indicated only metallic titanium, but all of them had a difference in the FWHM, indicating possible amorphous phases or interstitial Mg, also causing a variation in the height of the peaks. Finally, the potentiodynamic polarization indicated that the coating with TiO2 there was an improvement of 37.90% and the TiO2 with addition of magnesium there was a loss of 13.43%. Therefore, the coatings caused changes in roughness, morphologies, crystalline networks and anticorrosive properties, thus enabling the modulation of the desired properties according to the oxidation environment used. Currently orthopedics dentistry arthroplasty osseointegration sense TiO TiO2MgO TiOMgO MgO TiO2(MgO characteristics topographies current threeelectrode three system AgAgCl Ag AgCl potentiostat 10 1 0 1. mAcm2 mAcm mA cm2 cm mA/cm processes SEM, SEM , (SEM) AFM, AFM (AFM) XRay X Ray (XRD Ra (Ra surface FWHM Mg peaks Finally 3790 37 90 37.90 1343 13 43 13.43% Therefore (SEM (AFM 379 3 9 37.9 134 4 13.43 37. 13.4 13.

RESUMO Atualmente, o substrato de titânio é um dos mais importantes biomateriais metálicos com aplicação em ortopedia, odontologia, fixação de fraturas e artroplastia de joelho e quadril. Apesar de todas estas propriedades atrativas, sua inércia biológica e baixa capacidade bactericida acaba limitando sua osseointegração. Neste sentido, revestimentos de TiO2 e TiO2(MgO) são realizados para aprimorar as características do titânio, como a resistência à corrosão. Os objetivos deste estudo foram analisar a resistência à corrosão do óxido de titânio e óxido de titânio com adição de magnésio, topografias, morfologias e cristalinidade em um substrato de titânio através da eletrodeposição com corrente constante. As eletrodeposições foram realizadas em um sistema de três eletrodos, sendo o titânio eletrodo de trabalho, Ag/AgCl como eletrodo de referência e um contra eletrodo de platina em um potenciostato e foram utilizadas correntes constantes de 1,0 mA/cm2 para todos os processos. Foram utilizadas as caracterizações por microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia de força atômica (MFA), microscopia confocal, difração de raios X (DRX) e polarização potenciodinâmica. As análises de topografia e morfologia indicaram uma alteração nas rugosidades (Ra) e todas demonstraram uma superfície uniforme. As análises de DRX indicaram apenas o titânio metálico, porém todas tiveram uma diferença no FWHM, indicando possíveis fases amorfas ou Mg intersticial, causando também uma variação na altura dos picos. Por fim, a polarização potenciodinâmica indicou que o revestimento com TiO2 houve uma melhora de 37,90% e o TiO2 com adição de magnésio houve uma perda de 13,43%. Portanto, os revestimentos causaram alterações nas rugosidades, morfologias, redes cristalinas e nas propriedades anticorrosivas, possibilitando assim a modulação das propriedades desejadas de acordo com o ambiente de oxidação utilizado. Atualmente ortopedia odontologia quadril atrativas osseointegração sentido TiO TiO2MgO TiOMgO MgO TiO2(MgO topografias constante eletrodos trabalho AgAgCl Ag AgCl 10 1 0 1, mAcm2 mAcm mA cm2 cm mA/cm processos MEV, MEV , (MEV) MFA, MFA (MFA) confocal (DRX Ra (Ra uniforme metálico FWHM intersticial picos fim 3790 37 90 37,90 1343 13 43 13,43% Portanto anticorrosivas utilizado (MEV (MFA 379 3 9 37,9 134 4 13,43 37, 13,4 13,

Abstract This paper presents a dataset construction and data science analysis from the literature results of physicochemical characterization of ordinary Portland cement (OPC). The physicochemical variables included the percentage by mass of calcium oxide (CaO), silicon dioxide (SiO2), aluminum oxide (Al2O3), iron oxide (Fe2O3), magnesium oxide (MgO), sulfuric oxide (SO3), sodium oxide (Na2O), potassium oxide (K2O), titanium oxide (TiO2), free lime (CaOfree), equivalent alkaline (Na2Oeq), loss on ignition, specific surface, density, water-cement ratio, and compressive strength of cement at 28 days. The searching, collection, and assembly of the dataset aimed to evaluate the information related to those variables through exploratory data analysis, enabling a basic understanding of characterization results of OPCs obtained in publications from different types, sources, years, and countries. The dataset provides a useful source of physicochemical characterization of ordinary cement, and the exploratory data analysis provided an understanding of central, dispersion, and data distribution with statistical metrics of each variable and their pair-wise correlations in the assembled dataset. The constructed dataset and its analysis are a starting point to further data, studies, and artificial intelligence models to provide a broader global view of the production and properties of ordinary Portland cement. OPC. OPC . (OPC) CaO, CaO , (CaO) SiO2, SiO2 SiO (SiO2) Al2O3, Al2O3 AlO Al O (Al2O3) Fe2O3, Fe2O3 FeO Fe (Fe2O3) MgO, MgO (MgO) SO3, SO3 SO (SO3) Na2O, Na2O NaO Na (Na2O) K2O, K2O KO K (K2O) TiO2, TiO2 TiO (TiO2) CaOfree, CaOfree (CaOfree) Na2Oeq, Na2Oeq NaOeq Oeq (Na2Oeq) ignition surface density watercement water ratio 2 days searching collection types sources years countries central dispersion pairwise pair wise studies (OPC (CaO (SiO2 Al2O (Al2O3 Fe2O (Fe2O3 (MgO (SO3 (Na2O (K2O (TiO2 (CaOfree (Na2Oeq (SiO (Al2O (Fe2O (SO (TiO

Resumo Este artigo apresenta a construção de um conjunto de dados e a análise exploratória de dados a partir dos resultados da literatura de caracterização físico-química do cimento Portland comum (CPC). As variáveis físico-químicas incluíram a porcentagem em massa de óxido de cálcio (CaO), dióxido de silício (SiO2), óxido de alumínio (Al2O3), óxido de ferro (Fe2O3), óxido de magnésio (MgO), óxido sulfúrico (SO3), óxido de sódio (Na2O), óxido de potássio (K2O), óxido de titânio (TiO2), cal livre (CaOfree), equivalente alcalino (Na2Oeq), perda ao fogo, superfície específica, densidade, relação água-cimento e resistência à compressão do cimento aos 28 dias. A busca, coleta e montagem do conjunto de dados teve como objetivo avaliar as informações relacionadas a essas variáveis por meio de análise exploratória de dados, permitindo uma compreensão básica dos resultados de caracterização de CPCs obtidos em publicações de diferentes tipos, fontes, anos e países. O conjunto de dados fornece uma fonte útil de caracterização físico-química de cimento comum, e a análise exploratória de dados forneceu uma compreensão da distribuição central, de dispersão e de dados com métricas estatísticas de cada variável e suas correlações de pares no conjunto de dados montado. O conjunto de dados construído e sua análise são um ponto de partida para novos dados, estudos e modelos de inteligência artificial para fornecer uma visão global mais ampla da produção e propriedades do cimento Portland comum. físicoquímica físico química CPC. CPC . (CPC) físicoquímicas químicas CaO, CaO , (CaO) SiO2, SiO2 SiO (SiO2) Al2O3, Al2O3 AlO Al (Al2O3) Fe2O3, Fe2O3 FeO Fe (Fe2O3) MgO, MgO (MgO) SO3, SO3 SO (SO3) Na2O, Na2O NaO Na (Na2O) K2O, K2O KO K (K2O) TiO2, TiO2 TiO (TiO2) CaOfree, CaOfree (CaOfree) Na2Oeq, Na2Oeq NaOeq Oeq (Na2Oeq) fogo específica densidade águacimento água 2 dias busca tipos fontes países central montado (CPC (CaO (SiO2 Al2O (Al2O3 Fe2O (Fe2O3 (MgO (SO3 (Na2O (K2O (TiO2 (CaOfree (Na2Oeq (SiO (Al2O (Fe2O (SO (TiO

Abstract Treatment of landfill leachate is an important environmental issue, especially in developing countries such as Brazil. Advanced oxidation processes (AOPs) have been considered interesting treatment alternatives. In this study, ZnO-TiO2 mixtures were incorporated into a paint polymer matrix and fixed onto supports. Paints were applied by overlapping coat layers on plates, resulting in high film thickness (600 ± 80 µm). Treatment of mature leachate by an AOP was conducted in a plug flow reactor connected to a stirred tank under solar irradiation. The objective was to evaluate the degradation of humic acid (HA) and fulvic acid + humins (FAH). The highest HA and FAH removal efficiencies were 62% ± 4.9% and 16% ± 4.2%, respectively. The kinetic model provided a coefficient of determination (R 2) of 0.974. Rate constants for HA and FAH removal were 2.96 and 1.03 × 10−3 min−1, respectively. Statistical models for HA and FAH degradation had R 2 values of 0.96 and 0.99, respectively. Both approaches indicated that HA degradation is greater at acidic pH and higher TiO2 concentrations. FAH degradation was favored by acidic pH and higher ZnO concentrations. Statistical models showed the same mean difference in conversion between replicate runs of HA and FAH, suggesting a uniform diffusion of fractions through catalysts. issue Brazil AOPs (AOPs alternatives study ZnOTiO2 ZnOTiO TiO ZnO-TiO supports plates 600 (60 8 µm. µm . µm) irradiation (HA FAH. (FAH) 62 49 4 9 4.9 16 42 4.2% respectively 0974 0 974 0.974 296 96 2.9 103 1 03 1.0 10 3 10− min1 min min−1 096 0.9 099 99 0.99 concentrations catalysts 60 (6 (FAH 6 4. 4.2 097 97 0.97 29 2. 1. min− 09 0. (

Resumo O tratamento de chorume de aterro é uma questão ambiental importante, especialmente em países em desenvolvimento como o Brasil. Os processos oxidativos avançados (POA) têm sido considerados interessantes alternativas de tratamento. Neste estudo, misturas de ZnO-TiO2 foram incorporadas a uma matriz polimérica de tinta e fixadas em suportes. As tintas foram aplicadas pela sobreposição de camadas de revestimento em placas, resultando em alta espessura de filme (600 ± 80 µm). O tratamento do lixiviado maduro por um POA foi conduzido em um reator de fluxo contínuo conectado a um tanque de agitação sob irradiação solar. O objetivo foi avaliar a degradação de ácido húmico (HA) e ácido fúlvico + huminas (FAH). As maiores eficiências de remoção de HA e FAH foram 62% ± 4,9% e 16% ± 4,2%, respectivamente. O modelo cinético forneceu um R2 de 0,974. As constantes de velocidade para remoção de HA e FAH foram 2,96 e 1,03 × 10−3 min−1, respectivamente. Os modelos estatísticos para degradação de HA e FAH tiveram valores de R2 de 0,96 e 0,99, respectivamente. Ambas as abordagens indicaram que a degradação do HA é maior em pH ácido e concentrações mais altas de TiO2. A degradação de FAH foi favorecida por pH ácido e maiores concentrações de ZnO. Os modelos estatísticos mostraram a mesma diferença significativa na conversão entre as execuções repetidas, sugerindo uma difusão uniforme das frações através dos catalisadores. importante Brasil (POA estudo ZnOTiO2 ZnOTiO ZnO TiO2 TiO ZnO-TiO suportes placas 600 (60 8 µm. µm . µm) solar (HA FAH. (FAH) 62 49 4 9 4,9 16 42 2 4,2% respectivamente R 0974 0 974 0,974 296 96 2,9 103 1 03 1,0 10 3 10− min1 min min−1 096 0,9 099 99 0,99 repetidas catalisadores 60 (6 (FAH 6 4, 4,2 097 97 0,97 29 2, 1, min− 09 0, (

Abstract The study of the semiconductor/electrolyte interface has applications in the production of photoelectrochemical solar cells. The semiconductor properties of an n-type semiconductor can be evaluated by the Mott-Schottky model when it is brought into contact with an electrolyte. Titanium (Ti) is a metal that presents a spontaneous oxide film, titanium dioxide (TiO2), which can be grown by anodizing. In this work, Ti oxide films were grown anodically on the glass/Ti and Ti plate substrates, and the Mott-Schottky model was applied to evaluate their semiconductor properties in contact with a 0.5 M HClO4 solution at room temperature. Under the conditions described in this work, the glass/Ti/TiO2 and Ti plate/TiO2 electrodes exhibit the behavior of an n-type semiconductor with a concentration of donors of the order of 10 21 and 10 20 cm −3 , respectively. The oxide films were stable before and after the experiments.

Resumen El estudio de la interfase semiconductor/electrolito tiene aplicaciones en la producción de celdas solares fotoelectroquímicas. Las propiedades semiconductoras de un semiconductor de tipo n pueden ser evaluadas mediante el modelo de Mott-Schottky cuando se lo pone en contacto con un electrolito. El titanio (Ti) es un metal que presenta una película de óxido espontánea, dióxido de titanio (TiO2), la cual puede ser crecida por anodización. En este trabajo se crecieron anódicamente películas de óxido de Ti, sobre los sustratos vidrio/Ti y chapa de Ti, y se aplicó el modelo de Mott-Schottky para evaluar sus propiedades semiconductoras en contacto con una solución de 0,5 M de HClO4 a temperatura ambiente. Bajo las condiciones descritas en este trabajo, los electrodos vidrio/Ti/TiO2 y chapa de Ti/TiO2 presentan el comportamiento de un semiconductor de tipo n con una concentración de donadores del orden de 10 21 y 10 20 cm −3 , respectivamente. Las películas de óxido fueron estables antes y después de los experimentos.

Abstract The electrocatalytic reduction of oxygen is of paramount importance in the operation of a PEM-type fuel cell. The search for materials that replace platinum is currently under study. Titanium (Ti) is considered a valve metal due to its semiconductor characteristics, that is, it does not allow the passage of current in both directions due to the spontaneously formed oxide (TiO2). If this layer forms potentiodynamically, it increases the semiconductor characteristics and is a useful compound in electrocatalysis. Palladium (Pd) has electrochemical characteristics similar to platinum (Pt) but its cost is lower. The objective of this research is to determine how Pd electrodeposits influence the RRO, at different times, on TiO2 electrodes. Under the experimental conditions studied, the system remained stable, a tendency to improve the kinetics of the RRO was observed in the Ti electrodes with Pd electrodeposits. As the electrodeposition time increased, the potential at which the RRO starts also increased.

Resumen La reducción electrocatalítica del oxígeno (RRO) es de suma importancia en el funcionamiento de una celda de combustible tipo PEM. Actualmente, la búsqueda de materiales que reemplacen al platino es un objeto de estudio relevante. El titanio (Ti) es considerado un metal válvula por sus características semiconductoras, esto es, no permite el pasaje de corriente en ambas direcciones debido al óxido formado espontáneamente (TiO2). Si esta capa se forma potenciondinámicamente, aumenta sus características de semiconductor resultando un compuesto útil en electrocatálisis. El paladio (Pd) posee características electroquímicas similares al platino (Pt) pero su costo es menor. Por lo tanto, el objetivo de esta investigación fue determinar cómo influyen en la RRO, los electrodepósitos de Pd, a diferentes tiempos, sobre los electrodos TiO2. Bajo las condiciones experimentales estudiadas, el sistema permaneció estable, se observó una tendencia a mejorar la cinética de la RRO en los electrodos de Ti con electrodepósito de Pd. Al aumentar el tiempo de electrodeposición, aumentó también el potencial al cual inicia la RRO.

Abstract: One of the most important reactions for electrochemical science and technology is the electrocatalytic reduction of oxygen. It is particularly relevant in fuel cells because it is slow to react and requires high overpotentials. This work aims to study electrodes with deposits of Au on Ti obtained by electrodeposition. The substrates have undergone potentiodynamic growths of oxides before deposition for some electrodes and after deposition for other electrodes under study, at different final potentials. Both procedures resulted in the formation of a composite Au layer on the Ti surface. The electrochemical behavior of these composite layers was examined in a 0.01 M HClO4 solution, both oxygen-free and oxygen-saturated, and compared with the behavior of Ti as a target, using the cyclic voltammetry technique. In the potential region of the oxygen reduction reaction (RRO), the Au layer on the Ti obtained by first performing the Au deposition and then the growth of the anode oxide showed a better response, not only in the onset potential of the RRO, but also in the current densities. In all cases the voltammetry curves of the Au and TiO2 composite layers were similar to those shown by the Au polycrystalline.

Resumen: Una de las reacciones más importantes para la ciencia y la tecnología electroquímica es la reducción electrocatalítica del oxígeno. Particularmente es relevante en las celdas de combustible debido a que es una reacción lenta y exige sobrepotenciales altos. Este trabajo tiene como objetivo el estudio de electrodos con depósitos de Au sobre Ti obtenidos mediante electrodeposición. Los sustratos han sufrido crecimientos potenciodinámicos de óxidos anterior a la deposición para unos electrodos y posterior a la deposición para otros electrodos en estudio, a diferentes potenciales finales. Los dos procedimientos dieron como resultado la formación de una capa compuesta de Au sobre la superficie de Ti. El comportamiento electroquímico de estas capas compuestas se examinó en una solución 0.01 M de HClO4, tanto sin oxígeno como saturado de oxígeno, y se comparó con el comportamiento del Ti como blanco, utilizando la técnica de voltamperometría cíclica. En la región de potencial de la reacción de reducción de oxígeno (RRO), la capa de Au sobre el Ti obtenida realizando primero la deposición de Au y luego el crecimiento del óxido anódico mostró una mejor respuesta, no solo en el potencial de inicio de la RRO, sino también en las densidades de corrientes. En todos los casos las curvas voltamperométricas de las capas compuestas de Au y TiO2 fueron similares a las mostradas por el policristal de Au.

Resume Las bacterias que crecen en biopelículas causan una amplia gama de riesgos ambientales, industriales y de salud pública. Debido a que las bacterias del biofilm son muy resistentes a los antibióticos, existe una necesidad urgente en la medicina y la industria de desarrollar nuevos enfoques para eliminar los biofilms bacterianos. Una estrategia para controlar estos biofilms es generar una sustancia antibiofilm localmente en la superficie de unión. La corriente eléctrica continua (CC) y las nanopartículas (NP) de óxidos metálicos tienen propiedades antimicrobianas sobresalientes. En este estudio evaluamos el efecto de nanopartículas de óxido de titanio (TiO22-NP) concentraciones de 5 a 160mμg/mL en biopelículas de Bacillus cereus y Pseudomonas aeruginosa , y comparó esto con el efecto de un campo eléctrico de CC de 9 V, 6 mA durante 5, 10 y 15 min. TiO22-Las NP se caracterizaron utilizando microscopios electrónicos de transmisión y de barrido, difracción de rayos X y FTIR. Exhibían un tamaño medio de 22-34 nm. El TiO22-Las concentraciones de NP que alcanzaron la LD50 fueron104±4104±4 mμg/mL y63±363±3 mμg/ml para B. cereus y P. aeruginosa , respectivamente. Los porcentajes de erradicación obtenidos por DC a los 5, 10 y 15 min de exposición fueron 21%, 29% y 33% respectivamente para B. cereus y 30%, 39% y 44% respectivamente para P. aeruginosa . La desintegración de la biopelícula se verificó mediante la evaluación de exopolisacáridos, el contenido de proteínas y la hidrofobicidad de la superficie celular, así como mediante microscopía electrónica de barrido. Estos datos se correlacionaron con las especies reactivas de oxígeno producidas. Los resultados indicaron que tanto DC como TiO22-Las NP tienen un efecto letal sobre estas biopelículas bacterianas, y que las condiciones de CC utilizadas afectan a las biopelículas de forma similar al TiO22-NPs a concentraciones de 20-40mμg/mL.

RESUMO No presente trabalho, utilizou-se a caulinita como material base para a obtenção de materiais nanocompósitos. A caulinita foi utilizada na forma in natura, tratada termicamente à 700 ºC e quimicamente com ácidos fosfórico e sulfúrico na concentração de 6 mol L-1. O objetivo dos tratamentos foi modificar e preparar a estrutura da caulinita para ser usada como um suporte para o TiO2. Por meio do método dos precursores poliméricos foi sintetizado o TiO2 e nanocompósitos à base de caulinita e TiO2. Os nanomateriais foram caracterizados por Difratometria de Raios X (DRX), UV-Vis, para determinar o Bandgap, Espectroscopia na Região do Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS). Por meio dos espectros de FTIR foi possível verificar as bandas características da caulinita in natura e o aparecimento de vibrações características da metacaulinita. A análise de DRX revelou que foi possível promover o aumento da cristalinidade das amostras de caulinita após tratamento com o citrato de titânio, isto pode ser decorrente da adesão do óxido de titânio na superfície da caulinita. Pela análise de EDS foi possível determinar a porcentagem de Ti (m/m) nas amostras sintetizadas, sendo que seu valor ficou entre 2,03 e 4,16 %. As análises por ICP-OES indicam que as amostras apresentam de 2,65 a 4,07% de Ti e os dados do Bandgap variam de 1,69 a 3,44 eV para as amostras com e sem Ti em sua composição.

ABSTRACT The present work used kaolinite as base material to obtain nanocomposite materials. Kaolinite was used in its natural form, heat treated at 700 ºC and chemically using 6 mol L-1 phosphoric and sulfuric acids. The objective of the acid treatments was to modify and prepare the kaolinite structure to be used as a support for TiO2. Using the polymeric precursor method, TiO2 and nanocomposites based on kaolinite and TiO2 were synthesized. Nanocomposites were characterized by X-ray Diffraction (XRD), UV-Vis, to determine Band Gap, Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Scanning Electron Microscopy (SEM) and Dispersive Energy Spectroscopy (EDS). Through the FTIR spectra it was possible to verify the characteristic bands of in natura kaolinite, and the appearance of characteristic vibrations of metakaolin. XRD analysis revealed that it was possible to promote increased crystallinity of kaolinite samples after treatment with titanium citrate, this may be due to the adhesion of oxide on the kaolinite surface. By EDS analysis it was possible to determine the percentage of Ti (m/m) in the synthesized samples, and its value was between 2.03 and 4.16%. ICP-OES analyzes indicate that samples have 2.65 to 4.07% Ti and Bandgap data range from 1.69 to 3.44 eV for samples with and without Ti in their composition.

Resumen Este trabajo presenta el proceso de fabricación y caracterización de películas delgadas de dióxido de titanio dopado con cobalto depositado sobre vidrio tipo Soda-lime, y usado para aplicaciones Espintrónicas. Las muestras fueron fabricadas por la técnica de DC "Sputtering" en configuración "magnetron". Después del proceso de depósito, las muestras fueron sometidas a recocidos en a presione atmosférica. Los procesos de recocido afectaron las propiedades estructurales, evidenciad en la formación de Co3O4 con una estructura espinela. Las medidas de XPS corroboraron la presencia de especies de cobalt con un arreglo de espinela. La caracterización morfológica mostro una naturaleza granular de las muestras, que variaron con el tiempo de depósito y los procesos de recocido. Medidas de PPMS revelaron un comportamiento ferromagnético a temperatura ambiente de las películas delgadas.

Abstract This work presents the process of fabrication and characterization of cobalt-doped titanium dioxide thin films on soda-lime glass substrates useful in spintronic applications. The samples were fabricated via the DC Sputtering technique, under the magnetron configuration. The samples were submitted of annealing at atmospheric pressure, after deposit process. Annealing process affect the structural properties of thin films, evidencing the formation of the Co3O4 with spinel structure. XPS measurements corroborated the presence of cobalt oxide species with a spinel-like arrangement. Morphological characterization showed an overall granular nature of the fabricated samples, which varied depending on the deposition time and annealing process. PPMS measurements revealed a ferromagnetic behavior of the thin films at room temperature.

Abstract Titanium dioxide has been extensively investigated as a photocatalyst for water purification, presenting limitations such as the recombination of electron-hole pairs generated by photons. The titania/graphene nanocomposites are promising materials to overcome these limitations due to the high specific area of graphene and unique electronic properties. In this work, an anatase-graphene nanocomposite was synthesized by a simple mixture assisted by ultrasound. Graphene was obtained by electrochemical exfoliation of graphite using the electrolysis technique. On the other hand, anatase was synthesized using the sol-gel method. The obtained graphene, anatase and the nanocomposite material, were characterized with the X-ray diffraction technique (DRX), scanning electron microscopy (MEB) and transmission electron microscopy (MET). Using Raman spectroscopy, it was possible to verify that the graphite exfoliated correctly producing few layer-graphene. The lamellar nanostructure of the exfoliated graphite has crystallographic planes characteristic of graphite, graphene, and graphene oxide. The presence of the anatase phase is shown in the diffraction spectrum of titania. The images obtained with SEM and TEM of the graphene sample show a layered lamellar structure, and the TiO2 images show agglomerates of ellipsoidal nanoparticles. Obtained titania nanoparticles have a size of about 6 nm. Bandgap value for such extremely low particle size nanocomposite is around 3.6 eV and presumably corresponds to the TiO2 (anatase) phase that surrounds the graphene. A nanocomposite model based on HRTEM observations is proposed. Considering the graphene electrical properties and the photocatalytic properties of TiO2, this nanocomposite promises to have applications in photocatalysis.

Resumen El dióxido de titanio ha sido extensamente investigado como fotocatalizador para la purificación de agua; ete presenta limitantes como la recombinación de pares electrón-hueco generados por fotones. Los nanocompósitos titania/grafeno han resultado prometedores para superar estas limitaciones debido a la alta área específica del grafeno y sus propiedades electrónicas únicas. En este trabajo se sintetizó un nanocompósito anatasa-grafeno mediante una mezcla simple asistida por ultrasonido. El grafeno se obtuvo mediante la exfoliación electroquímica de grafito (electrolisis) y la anatasa se sintetizó usando el método sol-gel. El material nanocompósito, el grafeno y la anatasa obtenidos se caracterizaron con las técnicas de difracción de rayos X (DRX), microscopia electrónica de barrido (MEB) y microscopia electrónica de transmisión (MET). Mediante espectroscopia Raman se comprobó que el grafito se exfolió correctamente produciendo grafeno de unas cuantas capas. La estructura nanométrica laminar capeada del grafito exfoliado presenta planos cristalográficos característicos del grafito, grafeno y óxido de grafeno. En el espectro de difracción de la titania se observa la presencia de la fase de anatasa. Las imágenes obtenidas con el MEB y MET de la muestra de grafeno permiten observar una estructura laminar capeada y en las imágenes del dióxido de titanio se pueden distinguir aglomerados formados de nanopartículas elipsoidales. Las nanopartículas de titania obtenidas tienen un tamaño de aproximadamente 6 nm. El valor de banda prohibida para un nanocompósito de tamaño de partícula tan extremadamente bajo es de alrededor de 3.6 eV y probablemente corresponde a la fase TiO2 (anatasa) que rodea completamente al grafeno. Se propone un modelo de nanocompósito basado en observaciones HRTEM. Al considerar las propiedades eléctricas de grafeno y las propiedades fotocatalíticas de TiO2, este nanocompósito promete tener aplicaciones en la fotocatálisis.

Abstract Membrane-based technologies, such as micro (MF), ultra (UF) and nanofiltration (NF), have been widely applied for water treatment applications; however, the limitations of pure polymeric membranes have encouraged the incorporation of inorganic nanomaterials to enhance their performance. Today, nanocomposite membranes have greatly increased the attention of researchers for different water treatment applications, e.g., water purification, wastewater treatment, removal of microorganisms, chemical compounds and heavy metals. To date, different types of nanomaterials have been incorporated into polymeric membranes, such as carbon nanotubes (CNT), zinc oxide (ZnO), graphene oxide (GO), titanium dioxide (TiO2), Ag and Cu-based nanoparticles, to mention just a few. Thereby, the aim of this paper is to show a brief overview about the effect on embedding these materials into polymeric membranes according to the recent literature inputs in the field of water treatment.

Resumen Las tecnologías basadas en membranas, tales como micro (MF), ultra (UF) y nanofiltración (NF), se han usado ampliamente para aplicaciones de tratamiento de agua; sin embargo, las limitaciones de las membranas poliméricas puras han fomentado la incorporación de nanomateriales inorgánicos para mejorar su rendimiento. Hoy en día, las membranas de nanocompuestas han llamado enormemente la atención de los investigadores para diferentes aplicaciones de tratamiento de agua, por ejemplo, purificación de agua, tratamiento de aguas residuales, eliminación de microorganismos, compuestos químicos y metales pesados. Hasta ahora, se han incorporado diferentes tipos de nanomateriales en membranas poliméricas, como nanotubos de carbono (CNT), óxido de zinc (ZnO), óxido de grafeno (GO), dióxido de titanio (TiO2), nanopartículas basadas en Ag y Cu. Así, el objetivo de este trabajo es mostrar un breve panorama sobre el efecto de incorporar tales materiales en las membranas poliméricas de acuerdo con las aportaciones recientes de la literatura en el área del tratamiento del agua.