Silver nanoparticles and zinc hydroxide-layered hybrid materials (AgNPs/ZHL) have been successfully developed as efficient catalysts for the reduction of 4-nitrophenol (4-NP) to 4-aminophenol (4-AP) with sodium borohydride. A facile and rapid visible-light assisted green route was used for the deposition of silver nanoparticles (AgNPs) on the external surface of ZHL material. The resulting AgNPs/ZHL hybrids contained AgNPs with spherical morphology and uniform size distribution. Moreover, the AgNPs/ZHL compounds exhibited excellent catalytic performance (the reduction reaction was finished within 4 min) and reusability (three cycles) toward the reduction of 4-NP to 4-AP in presence of sodium borohydride. The reduction reaction obeyed the pseudo-first-order kinetics. The rate constants increased with the increase of amount of the AgNPs deposited into the hybrid materials. These results suggest that the as-prepared catalysts (AgNPs/ZHL) have great potential for heterogeneous catalytic applications.

Abstract In this work, cobalt and zinc-doped Ce0.8Gd0.2O1.9 samples were prepared starting from a commercial nanopowder and compared to the undoped material. The powder samples were pressed and afterwards sintered by a two-step procedure, before characterization by X-Ray Diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Scanning Electron Microscopy (SEM), Transmission Electron Microscopy (TEM) and Impedance Spectroscopy (IS) in air. Cobalt or zinc additions are effective as sintering aid, allowing peak sintering temperatures around 1000°C to reach densifications above of 93% of theoretical density, showing no evidence for the presence of secondary phases. The total conductivity at 800 °C of pressed Zn-doped samples (6.7x10-2 S/cm) and Co-doped samples (7.5x10-2 S/cm) is similar for undoped samples (7.2x10-2 S/cm) showing that Zn and Co has a positive effect on densification without compromising the electrical conductivity.

The aim of this study was to analyze the chemical composition and surface topography of commercially pure titanium implants, obtained from 03 trademarks frequently used in dentistry. There were 9 titanium implants of the following systems: SIN, P-I philosophy and Neodent. These materials were divided into 3 groups, with 3 implants in each group. Photoelectron Spectroscopy Excited by X-ray (XPS) was used to determine the chemical composition, while to characterize the surface topography we used Scanning Electron Microscopy (SEM). Titanium, carbon silicon and oxygen were identified in all samples analyzed. Other contaminants were: silicon, aluminum, sulfur, lead, phosphorus, calcium, sodium, nitrogen and carbon. We identified impurities on the surface of all implants analyzed. We consider necessary to development more studies relating the presence and concentration of these elements with the osseointegration process.

El objetivo de este estudio fue analizar la composición química y la topografía superficial de implantes de titanio comercialmente puro, obtenidos de 3 marcas comerciales utilizadas actualmente en odontología. Fueron analizados 6 implantes de titanio de los siguientes sistemas: SIN, P-I philosophy y Neodent. Este material fue dividido en 3 grupos de 3 implantes cada uno. Para determinar la composición química de la superficie fue utilizada la técnica de Espectroscopia de Fotoelectrones Excitada por rayos-X (XPS), mientras que para caracterizar la topografía superficial fue utilizada Microscopia electrónica de barrido. Titanio, Carbono Silicio y Oxigeno fueron identificados en todas las muestras analizadas. Otros elementos contaminantes identificados fueron Silicio, Aluminio, azufre, plomo, Fósforo, Calcio, Sodio, Nitrógeno y Carbono. Fueron identificadas impurezas en la superficie de todos los implantes analizados. Consideramos necesarios otros estudios que relacionen permanentemente la presencia y concentración de estos elementos con el proceso de oseointegración.

Óxidos mistos de SiO2/CeO2 (designados como SC) contendo quantidades variáveis de céria, SC1 = 5,6, SC2 = 8,0 e SC3 = 13,0 (% em massa), foram preparados pelo método de processamento sol-gel e obtidos como sólidos amorfos possuindo áreas superficiais específicas de SC1 = 463, SC2 = 474 e SC3 = 460 m²g-1. Íons fosfatos foram imobilizados na superfície destes sólidos, através da ligação química Ce-O-P, pela imersão de SC em uma solução de ácido fosfórico. Este procedimento produziu sólidos com as seguintes quantidades de P adsorvidas na superfície (em % atômica): SCP1 = 0,60, SCP2 = 0,71 e SCP3 = 1,63. A energia de ligação P 2p3/2, obtida por XPS, e o único pico observado em -10 ppm, por NMR de 31P, revelaram que o fosfato adsorvido na superfície é a espécie H2PO4-. Utilizando-se piridina como sonda molecular, somente sítios ácidos de Brønsted foram detectados. A determinação das quantidades destes sítios ácidos, feita pela adsorção de NH3 gasosa sobre a superfície, revelou os seguintes valores para cada sólido tratado com o íon fosfato: SCP1 = 0,37, SCP2 = 0,43 e SCP3 = 0,51 mmol g-1.

SiO2/CeO2 mixed oxide (designated as SC) with variable ceria contents, SC1 = 5.6, SC2 = 8.0 and SC3 = 13.0 wt%, prepared by the sol-gel processing method, were obtained as amorphous solids possessing specific surface areas of SC1 = 463, SC2 = 474 and SC3 = 460 m²g-1. Phosphate ions were immobilized onto the surface of these solids through Ce-O-P bonding by immersing SC into a phosphoric acid solution. Solids with the following P contents were obtained (in atom %): SCP1 = 0.60, SCP2 = 0.71 and SCP3 = 1.63. The binding energy peak P 2p3/2 at ca. 134.0 eV, observed by XPS, and the 31P MAS NMR single peak, observed at ca. -10 ppm, revealed that H2PO4- is the species present on the surface of the matrices. Using pyridine as a molecular probe, only Brønsted acid sites could be detected. The amount of these acid sites, determined by ammonia gas adsorption on the surface, reached the following values for each phosphate-treated solid: SCP1 = 0.37, SCP2 = 0.43 and SCP3 = 0.51 mmol g-1.

O material SiO2/ZrO2/C-graphite (SZC) foi preparado pelo método sol-gel apresentando duas composições, designadas por: (a) SZC30 (SiO2= 50%, ZrO2= 20%, C= 30%) e (b) SZC20 (SiO2 =60%, ZrO2= 20%, C= 20%) em % m. A estrutura do material foi investigada por difração de raios X (XRD), microscopia eletrônica de transmissão de alta resolução (HR-TEM) e espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X (XPS). A condutividade elétrica dos discos prensados destes materiais foi 4 e 18 S cm-1 para SZC20 e SZC30, e a área superficial específica (determinado pelo método BET) dos compósitos carbono cerâmico foi 45 e 12 m² g-1, respectivamente. Um filme fino de hexacianoferrato(II) de cobre foi formado in situ na superfície do material contendo 30 % (em massa) de grafite (SZC30). A espessura do filme foi estimada como sendo 110 nm. O potencial médio para o processo redox foi dependente da concentração de eletrólito suporte na faixa de 0,1 a 1,0 mol L-1 de KCl e a resistência de transferência de carga, determinada por espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS), foi de 23,8 ohm cm².

SiO2/ZrO2/C-graphite materials (SZC) were prepared by the sol-gel method presenting two compositions and designated as: (a) SZC30 (SiO2= 50%, ZrO2= 20%, C= 30%) and (b) SZC20 (SiO2 =60%, ZrO2= 20%, C= 20%) in wt.%. The material structure was investigated by X-ray diffraction (XRD), high resolution transmission electron microscopy (HR-TEM) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The electrical conductivities obtained for the pressed disks of these materials were 4 and 18 S cm-1 for SZC20 and SZC30, and the specific surface areas (determined by the BET method) of the carbon ceramic composites were 45 and 12 m² g-1, respectively. A copper hexacyanoferrate thin film was grown in situ on the material surface containing 30 wt.% C (SZC30). The thickness of the film was estimated as 110 nm. The midpoint potential for the redox process was dependent on the KCl supporting electrolyte concentrations in the range between 0.1 and 1.0 mol L-1 and the charge transfer resistance determined by electrochemical impedance spectroscopy experiment was 23.8 ohm cm².

Os procedimentos para a preparação do híbrido orgânico-inorgânico celulose-óxido de nióbio (Cel/Nb2O5) e o seu derivado, Cel/Nb2O5/fosfato, são descritos. O reagente precursor do óxido metálico foi o composto oxalato de nióbio, NH4[NbO(C2O4)2)(H 2O)2].nH2 O, muito conveniente por ser solúvel em água. O íon fostato foi adsorvido sobre o Cel/Nb2O5 pela imersão deste sólido em uma solução de acido fosfórico. As análises de textura efetuadas usando a microscopia eletrônica de varredura (MEV) conectada a um detector de energia dispersiva (EDS) revelaram que as partículas do óxido de nióbio, dentro da resolução utilizada, são uniformemente dispersas na superfície da matriz de celulose. O ácido fosfórico é adsorvido sobre a superfície do material através da formação da ligação Nb-O-P. Os espectros de fotoelétrons de raios-X e de ressonância magnética nuclear de 31P mostraram que o fosfato adsorvido na superfície é a espécie H2PO4-. As isotermas de troca iônica obtidas utilizando-se o material mostraram uma boa afinidade na retenção de Na+, K+ e Ca2+ quando em contacto com estes íons em solução aquosa.

The preparation procedures for a hybrid organic-inorganic cellulose-niobium oxide (Cel/Nb2O5) and its derivative, Cel/Nb2O5/phosphate, are described. The precursor reagent of the metal oxide was the very convenient water soluble niobium oxalate compound, NH4[NbO(C2O4)2)(H 2O)2].nH2 O. Phosphate ion was adsorbed on the Cel/Nb2O5 by immersing this solid in an aqueous solution of phosphoric acid. Textural analyses carried out by using scanning electron microscopy (SEM) connected to an energy dispersive detector (EDS) revealed that the niobium oxide particles are, within the magnification used, uniformly dispersed on the cellulose matrix surface. Phosphoric acid is adsorbed on the material surface through the Nb-O-P linkage. The X-ray photoelectron and 31P NMR spectra showed that the adsorbed phosphate on the surface is the (H2PO4)- species. The ion exchange isotherms obtained using the material Cel/Nb2O5/H2PO4- showed good affinity for retaining Na+, K+ and Ca2+ when in contact with these ions in an aqueous solution.

O presente artigo descreve um novo método para a síntese de filmes finos de óxidos metálicos. Um filamento de metal, que pode ser aquecido por uma fonte de corrente alternada é instalado numa câmara de vácuo. Por meio de um fluxômetro de massa, oxigênio pode ser admitido no interior da câmara. Da reação entre o oxigênio e o metal do filamento aquecido, espécies de óxidos voláteis Me xOy, onde Me é o metal, são formadas, se condensando num substrato colocado próximo ao filamento, formando o filme. Foi observado que os filmes finos de WxOy e Mo xOy podem ser depositados de forma satisfatória por este novo método. Embora várias outras técnicas de análise tenham sido usadas para caracterizar os óxidos, esta nota enfatiza os resultados obtidos por espectroscopia de fotoelétrons de raio-X (XPS).

This short report describes a novel method for the synthesis of metal oxide thin films. The experimental setup consists of a metal filament installed inside a vacuum chamber. The filament can be heated by an ac power supply while oxygen is admitted into the chamber using a mass flowmeter. From reactions between oxygen and the heated metal filament, volatile oxide species, Me xOy, where Me is the metal, can be formed, condensing on a nearby substrate. We have observed that thin films of WxOy and Mo xOy can be satisfactorily deposited by this novel method. Although several techniques were used to characterize the oxides, this note emphasizes the results obtained by X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS).

Fosfato de zircônio altamente disperso foi preparado reagindo acetato de celulose/ZrO2 (ZrO2 = 11 wt%, 1,0 mmol g-1 de átomo de zircônio por grama de material) com ácido fosfórico. Os dados de RMN 31P (HPDEC-MAS) com rotação de ângulo mágico desacoplado e Espectroscopia de Fotoelétron de raios-X indicam que a espécie HPO4(2-) está presente na superfície da membrana. A concentração específica de centros ácidos, determinada pela adsorção de gás amônia, foi de 0,60 mmol g-1. As capacidades de troca-iônica dos íons Li+, Na+ e K+ foram determinadas das isotermas de troca-iônica à 298 K e mostraram os seguintes valores ( em mmol g-1): Li+ = 0,05, Na+ = 0,38 e K+ = 0,57. Devido ao forte efeito cooperativo a troca-iônica de H+/Na+ e H+/K+ apresentou natureza não ideal. Esse equilíbrio de troca-iônica foi tratado com o uso de modelos de centros bi ou tridentados que considera a superfície do sorvente como centros de sorção polifuncionais. Tanto as capacidades de troca-iônica observadas com os respectivos íons metálicos alcalinos quanto as constantes de equilíbrio foram discutidas considerando a seqüência dos raios de hidratação iônicos para Li+, Na+ e K+. As afinidades para os íons diminuem com o aumento do raio de hidratação dos cátions, por ex. Li+< Na+ < K+ . Os altos valores dos fatores de separação de S Na+/Li+ e S K+/Li+ permitem aplicar este material para a separação quantitativa de Na+ e K+ de Li+ de uma mistura contendo esses três íons.

Highly dispersed zirconium phosphate was prepared by reacting celullose acetate/ZrO2 (ZrO2 = 11 wt%, 1.0 mmol g-1 of zirconium atom per gram of the material) with phosphoric acid. High power decoupling magic angle spinning (HPDEC-MAS) 31P NMR and X-ray photoelectron spectroscopy data indicated that HPO4(2-) is the species present on the membrane surface. The specific concentration of acidic centers, determined by ammonia gas adsorption, is 0.60 mmol g-1. The ion exchange capacities for Li+, Na+ and K+ ions were determined from ion exchange isotherms at 298 K and showed the following values (in mmol g-1): Li+= 0.05, Na+= 0.38 and K+= 0.57. Due to the strong cooperative effect, the H+/Na+ and H+/K+ ion exchange is of non ideal nature. These ion exchange equilibria were treated with the use of models of fixed tridentate centers, which consider the surface of the sorbent as polyfunctional sorption centers. Both the observed ion exchange capacities with respect to the alkaline metal ions and the equilibrium constants are discussed by taking into consideration the sequence of the ionic hydration radii for Li+, Na+ and K+. The matrix affinity for the ions decreases with increasing the cations hydration radii from K+ to Li+. The high values of the separation factors S Na+/Li+ and S K+/Li+ (up to several hundreds) support the application of this material for the quantitative separation of Na+ and K+ from Li+ from a mixture containing these three ions.