Characterization of dimethacrylate polymeric networks: A study of the crosslinked structure formed by monomers used in dental composites

The resin phase of dental composites is mainly composed of combinations of dimethacrylate comonomers, with final polymeric network structure defined by monomer type/reactivity and degree of conversion. This fundamental study evaluates how increasing concentrations of the flexible triethylene glycol dimethacrylate (TEGDMA) influences void formation in bisphenol A diglycidyl dimethacrylate (BisGMA) co-polymerizations and correlates this aspect of network structure with reaction kinetic parameters and macroscopic volumetric shrinkage. Photopolymerization kinetics was followed in real-time by a near-infrared (NIR) spectroscopic technique, viscosity was assessed with a viscometer, volumetric shrinkage was followed with a linometer, free volume formation was determined by positron annihilation lifetime spectroscopy (PALS) and the sol-gel composition was determined by extraction with dichloromethane followed by (1)H NMR analysis. Results show that, as expected, volumetric shrinkage increases with TEGDMA concentration and monomer conversion. Extraction/(1)H NMR studies show increasing participation of the more flexible TEGDMA towards the limiting stages of conversion/crosslinking development. As the conversion progresses, either based on longer irradiation times or greater TEGDMA concentrations, the network becomes more dense, which is evidenced by the decrease in free volume and weight loss after extraction in these situations. For the same composition (BisGMA/TEGDMA 60-40 mol%) light-cured for increasing periods of time (from 10 to 600 s), free volume decreased and volumetric shrinkage increased, in a linear relationship with conversion. However, the correlation between free volume and macroscopic volumetric shrinkage was shown to be rather complex for variable compositions exposed for the same time (600 s). The addition of TEGDMA decreases free-volume up to 40 mol% (due to increased conversion), but above that concentration, in spite of the increase in conversion/crosslinking, free volume pore size increases due to the high concentration of the more flexible monomer. In those cases, the increase in volumetric shrinkage was due to higher functional group concentration, in spite of the greater free volume. Therefore, through the application of the PALS model, this study elucidates the network formation in dimethacrylates commonly used in dental materials. (C) 2010 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Characterisation of templated xerogels for molecular sieve application

This paper presents the results of the characterisation of templated silica xerogels as precursor material for molecular sieve silica membranes for gas separation. The template agent integrated in the xerogel matrix is a methyl ligand covalently bended to the siloxane network in the form of methyltriethoxysilane (MTES). Several surface and microstructural characterisation techniques such as TGA, FTIR, NMR, and nitrogen adsorption have been employed to obtain information on the reaction mechanisms involved in the sol-gel processing of such molecular sieves. The characterisation results show the effects of processing parameters such as heat treatment temperature, and the concentration of the covalently bonded template on the development of the pore structure. It was found that calcination temperature significantly enhanced the condensation reactions thus resulted in more Si-O-Si groups being formed. This was also confirmed with the data of FTIR characterisation showing enhanced silicon bands at higher heat treatment temperatures. As a result of the promoted densification and shrinkable pore network the micropore volume also reduced with increasing methyl ligand molar ratio. However, the mean pore diameter does not change significantly with calcination temperature. While the contribution of the templates towards controlling pore size is less precise, increasing the methyl ligand molar ratio results in the broadening of the pore size distribution and lower pore volume. Higher template concentration induces the collapse of the xerogel matrix due to capillary stress promoting dense xerogels with low pore volume (C) 2001 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

Preparação de catalisadores heterogéneos para a produção de biodiesel

A produção de biodiesel como combustível para motores diesel, aumentou fortemente nos últimos anos e espera-se que cresça mais e mais num futuro próximo. O aumento do consumo de biodiesel exige processos de produção optimizados que permitam grandes capacidades de produção, operações simplificadas, rendimentos altos, bem como a utilização de matérias-primas mais económicas. Por isso, o desenvolvimento de processos de produção de baixo custo exige a especificação de catalisadores heterogéneos eficientes na promoção da reacção de transesterificação, permitindo a imediata separação da glicerina pura, não necessitando de uma purificação dispendiosa deste subproduto. Os xerogéis de carbono surgem então como materiais promissores para aplicação como catalisadores heterogéneos para a produção de biodiesel, devido às suas excelentes propriedades ao nível da sua textura e superfície química. Neste trabalho o principal objectivo foi a preparação de um xerogel de carbono, com o intuito de posteriormente ser aplicado na produção de biodiesel por catálise heterogénea. Amostras de xerogel de carbono foram preparadas pelo método sol-gel e oxidadas em fase líquida sendo posteriormente caracterizados os seus grupos funcionais e a sua área específica. Os resultados obtidos mostram que é possivel obter um xerogel de carbono com área superficial alta, tendo sido atingido um valor máximo para a amostra número dois (803 m2/g). Os resultados atingidos ao nível da preparação do catalisador permitem concluir que as condições de operação influenciam a estrutura final do xerogel de carbono. Quanto à caracterização da química superficial do xerogel, foi possível verificar que a diferença do número de acidez entre as amostras oxidadas e não oxidadas do mesmo lote é alta, o que permite afirmar que a oxidação do material de carbono incrementa a concentração de grupos oxigénio à superfície do xerogel. O valor máximo para o número de acidez foi obtido com a amostra número três (Amostra oxidada - 916 μmol/g, Amostra não oxidada - 207 μmol/g). Apesar de terem sido realizados ensaios para a produção de biodiesel os resultados obtidos foram nulos. A escolha das condições de reacção para a catálise heterogénea com este tipo de material poderá não ter sido a mais indicada, assim como a quantidade e o tipo de grupos funcionais introduzidos no catalisador não terem acidez suficiente para permitir uma catálise efectiva.

Preparação de adsorventes mesoporosos para a adsorção de poluentes em águas

Mestrado Engenharia Química. Ramo Tecnologias de Protecção Ambiental

Desenvolvimento e optimização de um sensor de fibra óptica para determinação da concentração de oxigénio

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Instrumentação, Manutenção Industrial e Qualidade

O casaco dourado de Jean Paul Gaultier (n.1952-): conservação de alta costura (MUDE - Colecção Francisco Capelo)

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Conservação e Restauro

Produção de fibras de hidroxiapatite por electrofiação

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Biotecnologia

Produção de microfibras compósitas de quitosano e hidroxiapatite pela técnica de fiação húmida

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Biomédica

Influência da polarização eléctrica no crescimento de hidroxiapatite para implantes ósseos

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção de Grau de Mestre em Engenharia Biomédica

Desenvolvimento de substitutos ósseos à base de cerâmicos porosos

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Biomédica

Preparação de carvões mesoporosos e sua aplicação no tratamento de água

Dissertação apresentada na Faculdade de ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obter o Grau de Mestre em Engenharia Química e Bioquimica

Produção e caracterização de microesferas compósitas de quitosano/fosfatos de cálcio para aplicações terapêuticas no tecido osseo

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Biomédica

Desenvolvimento de tintas fotocrómicas para aplicação em embalagens inteligentes

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Tecnologia Alimentar

“Desenvolvimento de hidrogéis à base de quitosano/fosfatos de cálcio para aplicações ortopédicas

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Biomédica

Printed electronics for ubiquitous computing applications

Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em Química