Efeito da temperatura de secagem de dois tipos de silano e da supressão ou redução do tempo de condicionamento com ácido hidrofluorídrico na resistência de união entre uma cerâmica de dissilicato de lítio e um cimento resinoso

Este estudo avaliou o efeito de diferentes métodos de silanização e aplicação do ácido hidrofluorídrico (HF) sobre a resistência à microtração de uma cerâmica de dissilicato de lítio a um cimento resinoso. Quarenta blocos de IPS e.max Press /Ivoclar Vivadent (5x5x6mm) foram cimentados a blocos de resina Z250/3M ESPE (5x5x6mm) usando o cimento resinoso RelyX ARC/3M ESPE de acordo com os seguintes métodos de tratamento superficial: G1: 20s de ácido fluorídrico (HF) + silano não hidrolisado Primer-Activactor/Dentsply (SNH) seco à temperatura ambiente; G2: 20s HF + silano pré-hidrolisado RelyX Ceramic-Primer/3M ESPE (SPH) seco à temperatura ambiente; G3: 10s HF + SNH seco com ar quente (50oC-2min); G4: 10sHF + SPH seco com ar quente (50oC-2min); G5: sem ácido, SNH seco com ar quente (50oC-2min); G6: sem ácido, SPH seco com ar quente (50oC-2min); G7: sem ácido, SNH seco à temperatura ambiente; G8: sem ácido, SPH seco à temperatura ambiente. Antes de cada método de silanização, os blocos cerâmicos receberam acabamento com lixas de carbeto de silício (220-600) e limpeza com ácido fosfórico 37% (1min). A cimentação foi realizada com carga vertical de 1kg por 10min. Os conjuntos de cerâmica/cimento/resina foram armazenados em água destilada (37C) por 24 horas e depois seccionados em máquina de corte Isomet 1000 a fim de obter palitos (n = 40) de 1mm2 de área da seção transversal, que foram submetidos ao teste de microtração em máquina de ensaio universal Emic (v = 0,5mm/min). O modo de fratura foi avaliado em microscópio eletrônico de varredura. A análise estatística foi realizada utilizando ANOVA / Dunnett (p-valor = 0,000). As médias MPa e desvio padrão foram: G1-21,5 (8,9) BC; G2-30,5 (7,2) A; G3-19.4 (9.1) BC; G4-24,0 (9,0) B; G5-8.1 (3.2) D; G6 -18,0 (6,2) C; G7-7.8 (2,6) D; G8-6.3 (2,5) D. Grupos 2, 3, 4 e 6 não tiveram falhas prematuras dos palitos contra os grupos 1, 5, 7 e 8, que apresentaram 2,2; 44,4; 75,6 e 33,3% de perdas prematuras, respectivamente. O teste de correlação foi realizado apresentando significância estatística, com valor de -0,736 (p-valor = 0,000), mostrando que, a medida que o percentual de perda prematura aumenta, a média da MPa diminui. Quanto ao modo de fratura, observou-se 44,97% de falhas do tipo mista, 51,70% de falhas do tipo adesiva, 3,33% de falhas do tipo coesiva do cimento. Quando é realizada a supressão do condicionamento com HF como pré-tratamento da superfície cerâmica IPS e.max Press, a aplicação de silano SPH, associada ao seu tratamento térmico, deve ser o método de silanização recomendado, embora os valores mais elevados de resistência de união tenham sido os obtidos quando utilizado o condicionamento com HF por 20s. Quando é realizada a redução do tempo de condicionamento com HF para 10s, a aplicação do silano (SPH ou SNH) deve ser sempre associada ao seu tratamento térmico. O SNH só deve ser usado se as superfícies das cerâmicas IPS e.max Press forem tratadas com HF.

Análise da via Wnt e seu envolvimento no processo da tumorigênese do câncer colo-retal

O câncer colo-retal (CCR) representa o quarto tipo de câncer mais freqüente no Brasil entre homens e mulheres e a sobrevida para esse tipo de neoplasia é considerada boa, se a doença for diagnosticada em estádio inicial. Neste tipo de câncer a progressão do adenoma (tumor benigno) para o adenocarcinoma (tumor maligno) é dependente do acúmulo de mutações em diversos oncogenes e genes supressores de tumor. Estas mutações podem levar a alterações de importantes vias de sinalização que controlam estes eventos como, por exemplo, as vias Wnt e EGFR. No entanto, os mecanismos moleculares e celulares mediados por estas vias durante a progressão do CCR permanecem por serem definidos. Neste trabalho foi avaliada a participação da via Wnt e do EGFR durante a progressão do CCR usando células Caco-2, uma linhagem celular derivada de adenocarcinoma de cólon humano como modelo. As células foram tratadas com EGF, ativador da via EGFR, e cloreto de lítio (LiCl), um conhecido inibidor da enzima GSK-3β e conseqüentemente, ativador da via Wnt, ou alternativamente com a combinação de ambas drogas. Após os tratamentos, foi avaliada a morfologia celular, localização e expressão de proteínas juncionais, os padrões proliferativos e do ciclo celular e o potencial tumorigênico (migração e formação de colônias). Nossos resultados mostram que a localização subcelular das proteínas juncionais claudina-1 e β-catenina foi alterada após tratamento com EGF e LiCl, porém a expressão não foi afetada. A localização nuclear de β-catenina, um marcador da ativação da via Wnt, foi observada após tratamento com ambos os compostos, no entanto estes agentes modularam a enzima GSK-3β de forma diferencial. Além disso, tratamento com EGF aumentou a capacidade proliferativa e migratória da célula, mas não alterou a formação de colônias. LiCl, apesar de ser um conhecido ativador da via Wnt, inibiu o aumento da proliferação e migração causado pelo EGF, como visto pelo tratamento das células com EGF+LiCl, e reduziu a formação de colônias. Nossos resultados revelaram que LiCl possui uma atividade supressora de tumor o que pode representar um novo papel para este composto como um possível agente terapêutico para o tratamento do CCR.

Preparação, caracterização e avaliação de nanocompósitos de PBAT/amido de milho e vermiculita organofilizada

Nos últimos 20-30 anos polímeros biodegradáveis vêm sendo estudados e desenvolvidos e atualmente já são comercializados. Contudo, o custo, a processabilidade e algumas propriedades ainda dificultam a penetração desses polímeros no mercado e a competição com as chamadas commodities. Não são poucos os autores que se dedicam a desenvolver aditivos e formulações para superar essas limitações. Desta forma, esta Tese se dedicou ao desenvolvimento de compósitos de Ecobras, fabricado pela Basf e comercializado pela Corn Products, utilizando como carga mineral resíduo da extração da bauxita, no município de Santa Luzia/PB, o qual consiste em sua totalidade de vermiculita. Esta vermiculita foi quimicamente modificada com sais de alquil fosfônio para melhorar a compatibilidade com a matriz polimérica e também espaçar as camadas de aluminossilicato. De fato, a modificação com o brometo de hexadecil tributil fosfônio resultou na esfoliação da vermiculita tornando-a potencialmente apropriada para a obtenção de nanocompósitos. A preparação dos compósitos foi realizada pelo método de intercalação no estado fundido e foram comparadas a utilização da câmara interna de mistura e da mini extrusora de dupla rosca, sendo esta última mais eficaz na dispersão da vermiculita, conforme revelado pela microscopia eletrônica de varredura, difração de raios-X e reometria de placas. O grau de dispersão também foi influenciado pela estrutura química do modificador da vermiculita e pelo teor dessa carga incorporada à matriz. Teores mais elevados levaram a formação de aglomerados, enquanto a modificação da carga implicou na formação de micro e nanocompósitos. Ainda houve alterações das propriedades térmicas com aumento dos valores da temperatura de transição vítrea, de cristalização e fusão, embora o grau de cristalinidade tenha sido mantido. Nitidamente, foram obtidos materiais mais rígidos, com maior módulo e menor capacidade de deformação. Cerca de 58% de perda de massa foi observada para os micro e nanocompósitos obtidos após 17 semanas de enterro em solo simulado para avaliação da biodegradabilidade, valor bem próximo ao Ecobras puro. De modo geral, a incorporação das diferentes vermiculitas retardou nas primeiras semanas a biodegradação, provavelmente em função de modificações na estrutura cristalina, conforme sugerido pelos maiores valores de temperatura de fusão observados durante o acompanhamento do processo de biodegradação. No entanto, após 7 semanas os perfis de biodegradação dos micro e nanocompósitos se aproximaram bastante do Ecobras puro. Desta forma, foi possível nesta Tese obter um nanocompósito de Ecobras com vermiculita modificada com brometo de hexadecil fosfônio utilizando ferramentas comuns de processamento no estado fundido com biodegradabilidade próxima ao polímero de partida, porém mais rígido e menos deformável

Comparison between granular pillared, organo- and inorgano-organo-bentonites for hydrocarbon and metal ion adsorption

Granular reactive materials have higher permeability and are therefore desirable for in situ groundwater pollution control. Three granular bentonites were prepared: an Al-pillared bentonite (PBg), an organo-bentonite (OBg) using a quaternary ammonium cation (QAC), and an inorgano-organo-bentonite (IOBg), using both the pillaring agent and the QAC. Powdered IOB (IOBp) was also prepared to test the effect of particle size. The modified bentonites were characterised with X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectrometry (FT-IR), thermal gravimetric analysis (TGA) and uniaxial compression tests. The d-spacing increased only with QAC intercalation. The Young's modulus of IOBg was twice as high as OBg. Batch adsorption tests were performed with aqueous multimetal solutions of Pb2+, Cu2+, Cd2+, Zn2+ and Ni2+ ions, with liquid dodecane and with aqueous dodecane solutions. Metal adsorption fit the Langmuir isotherm. Adsorption occurred within 30min for PBg, while the granular organo-bentonite needed at least 12h to reach equilibrium. IOBp had the maximum adsorption capacity at higher metal concentration and lower adsorbent content (Cu2+: 2.2, Ni2+: 1.7, Zn2+: 1.4, Cd2+: 0.9 and Pb2+: 0.7 all in mmolg-1). The dual pillaring of the QAC and Al hydroxide increased the adsorption. The adsorption of liquid dodecane was in the order IOBg>OBg>PBg (3.2>2.7>1.7mmolg-1). Therefore IOBg has potential for the removal of toxic compounds found in soil, groundwater, storm water and wastewater. © 2012 Elsevier B.V.

Fabrication of excitonic luminescent inorganic-organic hybrid nano- and microcrystals

Inorganic-organic (IO) hybrid nano- and microcrystals are fabricated by a low-cost, environmentally friendly and easily scaled-up route. Lead(II) iodide (PbI 2) nano/microcrystals are obtained by solvothermal techniques and subsequent IO hybrid (C 12H 25NH 3) 2PbI 4 crystals are produced by intercalation of the organic moiety. The hexagonally shaped crystals obtained range in size from 20 nm to ∼7 μm. Sequential stacking of inorganic/organic layers in these IO hybrid crystals results in strong room-temperature exciton photoluminescence, wherein the excitons are confined within the inorganic sheets. © 2012 Acta Materialia Inc. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.

Liquid salt cooled flexible conversion ratio fast reactor: Neutronic design

This paper presents the neutronic design of a liquid salt cooled fast reactor with flexible conversion ratio. The main objective of the design is to accommodate interchangeably within the same reactor core alternative transuranic actinides management strategies ranging from pure burning to self-sustainable breeding. Two, the most limiting, core design options with unity and zero conversion ratios are described. Ternary, NaCl-KCl-MgCl2 salt was chosen as a coolant after a rigorous screening process, due to a combination of favourable neutronic and heat transport properties. Large positive coolant temperature reactivity coefficient was identified as the most significant design challenge. A wide range of strategies aiming at the reduction of the coolant temperature coefficient to assure self-controllability of the core in the most limiting unprotected accidents were explored. However, none of the strategies resulted in sufficient reduction of the coolant temperature coefficient without significantly compromising the core performance characteristics such as power density or cycle length. Therefore, reactivity control devices known as lithium thermal expansion modules were employed instead. This allowed achieving all the design goals for both zero and unity conversion ratio cores. The neutronic feasibility of both designs was demonstrated through calculation of reactivity control and fuel loading requirements, fluence limits, power peaking factors, and reactivity feedback coefficients. © 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

Observing graphene grow: catalyst-graphene interactions during scalable graphene growth on polycrystalline copper.

Complementary in situ X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), X-ray diffractometry, and environmental scanning electron microscopy are used to fingerprint the entire graphene chemical vapor deposition process on technologically important polycrystalline Cu catalysts to address the current lack of understanding of the underlying fundamental growth mechanisms and catalyst interactions. Graphene forms directly on metallic Cu during the high-temperature hydrocarbon exposure, whereby an upshift in the binding energies of the corresponding C1s XPS core level signatures is indicative of coupling between the Cu catalyst and the growing graphene. Minor carbon uptake into Cu can under certain conditions manifest itself as carbon precipitation upon cooling. Postgrowth, ambient air exposure even at room temperature decouples the graphene from Cu by (reversible) oxygen intercalation. The importance of these dynamic interactions is discussed for graphene growth, processing, and device integration.

The use of non-dimensional parameters to study stress in lithiumion battery electrode storage particles

Mechanical degradation is thought to be one of the causes of capacity fade within Lithium-Ion batteries. In this work we develop a coupled stress-diffusion model for idealized spherical storage particles, which is analogous to the development of thermal strains. We then non-dimensionalize the model and identify three important parameters that control the development of stress within these particles. We can therefore use a wide number of values for these parameters to make predictions about the stress responses of different materials. The maximum stress developed within the particle for different values of these parameters are plotted as stress maps. A two dimensional model of a battery was then developed, in order to study the effect of particle morphology. Copyright © 2012 by ASME.

Electrical properties of LiNbO3 (electrolyte)/Cu (anode) bi-layers

In this work specific film structures of Li-Nb-O/Li/Li-Nb-O are investigated by AC Impedance Spectroscopy measurements at different temperatures. This gives the opportunity to investigate properties of the material itself and, at the same time, to consider the influence of the grain boundaries on the ionic behavior of the polycrystalline Lithium Niobate. On the other hand, LiNbO3/Li/Cu multi-layers are studied as electrolyte/anode bi-layers and potential parts of "Li-free" microbatteries. The Li deficiency in the as deposited Li-Nb-O films is cured by forming a "sandwich" of Li-Nb-O/Li/Li-Nb-O, which after annealing becomes ionic conductor. The electrical behavior of an annealed film depends on two sources. The first is due to properties of the material itself and the second is based on the network of the grain boundaries. The average size of the grains is strongly influenced by the structure of the ohmic-contact/substrate. The electrical behavior of the electrolyte/anode interface of the "Li-free" structure LiNbO3/Li/Cu/Au is very similar to the impedance measurements of the single LiNbO3 single films. The whole multilayer structure, though, presents a third relaxation time which is consistent of a small resistance. This resistance is independent of temperature and it seems that is due to the metallic interface Li/Cu/Au. © 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

Compensatory growth response in three-spined stickleback in relation to feed-deprivation protocols

Different protocols of food deprivation were used to bring two groups of juvenile three-spined sticklebacks Gaslerosteus aculeatus to the same reduced body mass in comparison with a control group fed daily ad libitum. One group experienced I week or deprivation then 2 weeks on maintenance rations. The second group experienced I week of ad lithium feeding followed by 2 weeks of deprivation. The deprived groups were reduced to a mean mass ore. 80% of controls. The compensatory growth response shown when ad libitum feeding was resumed was independent of the trajectory by which the three-spined sticklebacks had reached the reduced body mass. The compensatory response was Sufficient to return the deprived groups to the mass and length trajectories shown by the control group within 4 weeks. There was full compensation for dry mass and total lipid, but incomplete compensation for lipid-free dry mass. Hyperphagia and increased growth efficiency were present in the re-feeding phase, but there was a lag of a week before the hyperphagia was established. The consistency of the compensatory response of immature three-spined sticklebacks provides a potential model system for the analysis and prediction of appetite and growth in teleosts. (C) 2003 The Fisheries Society of the British isles.

Experimental and theoretical analysis of nondegenerate ultrabroadband chirped pulse optical parametric amplification

Experimental investigations of nondegenerate ultrabroadband chirped pulse optical parametric amplification have been carried out. The general mathematical expressions for evaluating parametric bandwidth, gain and gain bandwidth for arbitrary three-wave mixing parametric amplifiers are presented. In our experiments, a type-I noncollinear phase-matched optical parametric amplifier based on lithium triborate, which was pumped by a 5-ns second harmonic pulses from a Q-switched Nd:YAG operating at 10 Hz, seeded by a 14-fs Ti:sapphire laser at 800 nm, was presented. The 0.85 nJ energy of input chirped signal pulse with 57-FWHM has been amplified to 3.1 muJ at pump intensity 3 GW/cm(2), the corresponding parametric gain reached 3.6 x 10(3), the 53 nm-FWHM gain spectrum bandwidth of output signal has been obtained. The large gain and broad gain bandwidth, which have been confirmed experimentally, provide great potentials to amplify efficiently the broad bandwidth femtosecond light pulses to generate new extremes in power, intensity, and pulse duration using optical parametric chirped pulse amplifiers pumped by powerful nanosecond systems.

Color center conversion by femtosecond pulse laser irradiation in LiF : F-2 crystals

We report the observation of intense spontaneous emission of green light from LiF:F-2:F-3(+) centers in active channel waveguides generated in lithium fluoride crystals by near-infrared femtosecond laser radiation. While irradiating the crystal at room temperature with 405 nm light from a laser diode, yellow and green emission was seen by the naked eye. Stripe waveguides were fabricated by translating the crystal along the irradiated laser pulse, and their guiding properties and fluorescence spectra at 540 nm demonstrated. This single-step process inducing a waveguide structure offers a good prospect for the development of a waveguide laser in bulk LiF crystals.

插层剂在聚合物熔融插层蒙脱土中的作用

近年来，由于有机和无机成分在纳米尺寸上的结合而带来的优异性能使得聚合物／蒙脱土纳米复合材料得到广泛关注。在诸多方法中，因能够使用传统的聚合物熔融挤出、共混等加工设备而无需额外的设备投资，投资低、见效快而且对周围环境没有污染等优点，熔融插层法倍受青睐。然而，通常认为亲油性聚合物无法直接插层蒙脱土，而需要预先用插层剂处理蒙脱土。大多数聚合物是亲油性的，这将大大增加制备材料的成本和工艺的复杂性，并因引入了小分子插层剂而有损材料性能的提高，从而阻碍了该技术的应用和推广。本文从理论上研究了插层剂用量对有机化蒙脱土及聚合物／蒙脱土纳米复合材料微观结构的影响，探索一种无需改性蒙脱土或用很少插层剂改性蒙脱土的制备聚合物／蒙脱土纳米复合材料的方法。1．系统地改变插层剂用量，制备不同的有机化蒙脱土。通过广角X射线衍射、热失重分析、索氏抽提器抽提、差热分析和付立叶红外分析等表征手段，研究了插层剂插层机理以及插层剂在蒙脱土层间的排列方式，为进一步研究有机化蒙脱土在聚合物树脂中的分散奠定基础。结果表明，插层剂插层蒙脱土机理和在蒙脱土层间的排列方式随着插层剂用量的变化而不同。2．用不同的亲油性聚合物熔融插层有机化蒙脱土以制备相应的聚合物／蒙脱土纳米复合材料。用广角嘴射线衍射仪和透射电子显微镜分析研究了蒙脱土在聚合物／蒙脱土纳米复合材料中分散状态。结果表明，随着插层剂用量的减少，蒙脱土片层在聚合物树脂中的分散逐渐由插层型过渡到剥离型，即减少改性蒙脱土时插层剂用量有利于蒙脱土在纳米尺寸上分散于聚合物树脂中。3．用不同的亲油性聚合物直接熔融插层未改性的蒙脱土，广角X射线衍射仪和透射电子显微镜表征结果表明，与蒙脱土片层有相互作用的亲油性聚合物能够直接熔融插层未改性的蒙脱土，获得剥离或插层型聚合物／蒙脱土纳米复合材料，这对于蒙脱土在聚合物改性中的应用具有重要的实际意义和理论意义。4．用共同的母料制备聚丙烯／酸配化聚丙烯／蒙脱土纳米复合材料和尼龙12／酸醉化聚丙烯／蒙脱土纳米复合材料，用广角X射线衍射仪和透射电子显微镜对比分析蒙脱土在聚合物中分散的差异，从而了解聚丙烯与酸配化聚丙烯之间的增容作用对蒙脱土在聚丙烯树脂中分散的影响；同时，用尼龙11和酸配化聚丙烯共插层蒙脱土制备聚丙烯／蒙脱土纳米复合材料，并探讨其增容机理。

聚合物锂离子电池和生物燃料电池的相关研究

本论文分为两个部分研究了铿离子电池和生物燃料电池中的关键材料，主要的创新点和结论如下。采用聚合物电解质是提高铿二次电池性能的有效方法之一。聚合物电解质良好电导率、高铿离子迁移数、宽电化学窗口以及好的机械性能是其应用于铿二次电池中的关键。论文的第一部分主要讨论了聚合物、增塑剂和无机纳米粒子等对复合电解质体系的化学和物理性质的影响。我们采用溶液浇注一浸渍法制备了各种纳米复合聚合物电解质，例如开发出基于PVDFHFP或梳状聚合物基体的全固态以及聚合物和碳酸醋形成的胶体聚合物电解质体系。首次制备了具有较高离子电导率的单离子聚合物电解质。考察了两类纳米粒子填充物对体系的影响：一种是“惰性”发烟硅；另一种是“活性”蒙脱土。比较了全固态和胶体聚合物电解质体系电化学性质的不同之处。采用电化学交流阻抗，示差扫描量热法，X衍射，拉曼光谱，红外光谱，扫描电镜，循环伏安等方法详细研究了聚合物电解质中各组分对体系离子电导率和机械性能的影响。研究结果表明，纳米复合物为开发具有特定电化学和机械性能的电解质提供了一种有效的途径，它对聚合物电解质的物理性质影响明显。纳米粒子的加入增强了体系的机械性能，同时也使体系对溶剂的吸附能力增加。在全固态聚合物电解质中加入增塑剂，形成胶体态聚合物电解质，体系的电导率大大增加。所制备的胶体复合物电解质的室温电导率可以达到10-3s cm-1的数量级，机械强度好，阳离子迁移数高。指出选择合适的添加剂及复合方法，控制界面的结构和形态，形成尽可能多的高导电的界面，是获得电导率高和机械性能良好的聚合物电解质的有效途径。并讨论了聚合物电解质在铿离子电池中的应用。 近年来，针对生物燃料电池的研究得到了广泛关注，其中实现蛋白质酶分子和电极之间的直接电子传递是研究中的热点。论文的第二部分主要研究了生物燃料电池中的酶电极。通过对碳纳米管（MWNTs）进行预处理，使其表面带有功能性官能团，从而可以实现酶分子在碳纳米管表面的固定，同时还保持了其生物活性。采用吸附法将微过氧化物酶-11（MP-11）或葡萄糖氧化酶（GOx）等生物分子固定到MWNTs上制成酶修饰电极，研究MWNTs对酶和电极之间电子传递的促进作用。当酶分子（MP-11，GOX）固定到MWNTs表面后，循环伏安结果显示出一对可逆的氧化还原峰，对应酶分子的直接电子转移。研究结果表明这种方法可以扩展到固定其他生物酶分子以及实现蛋白质酶分子和电极之间的直接电化学，可以获得一系列氧化还原酶分子的电化学参数，如反应速率常数等。同时，我们还研究了酶修饰电极对其底物的电催化反应。研究结果表明，该修饰电极对底物的电化学反应表现出较好的催化活性。我们还研究了酶分子在MWNTs修饰铂微电极上的电化学行为。这些研究为研制生物燃料电池提供了一种固定酶以及制备电极材料较好的方法。

聚甲基丙烯酸多缩乙二醇二酯－锂盐－溶剂三组份凝胶聚合物电解质的制备、导电性能和导电机理研究

由极性聚合物-碱金属盐构成的聚合物固体电解质（SPE）是一类很有前途的离子导电材料。但此类SPE，比通常非水介质电解质溶液约低3个数量级，故极需发展电导率更高的新型SPE材料。目前，由极性（或交联）聚合物、碱金属盐和高介电常数溶剂三组份构成的新一代SPE正在崛起，其室温电导率的达10~（－3）S·cm~(-1)。本工作以甲基丙烯酸多缩乙二醇二酯为大分子单体，研究了三组份凝胶电解质的制备、各组分的变化和温度等对膜强度和电导率的影响；并研究了该凝胶体系中离子传导机理。