Estudo cinético da lixiviação de metais de placas de circuito impresso obsoletas.

O processo tradicional de recuperação de metais de resíduos de equipamentos eletroeletrônicos (REEE) geralmente envolve processamento pirometalúrgico. Entretanto, o uso desta tecnologia para processar placas de circuito impresso (PCI) obsoletas pode levar à liberação de dioxinas e furanos, devido à decomposição térmica de retardantes de chama e resinas poliméricas presentes no substrato das placas. Portanto, este trabalho propõe uma rota hidrometalúrgica para recuperação de metais. O comportamento dos metais, com destaque para cobre, zinco e níquel, durante a lixiviação ácida, foi estudado em três temperaturas diferentes (35ºC, 65ºC e 75ºC), com e sem adição de um agente oxidante (peróxido de hidrogênio H2O2). A cinética de dissolução ácida desses metais foi estudada baseada na análise química por ICP-OES (Espectrometria de emissão ótica por plasma acoplado indutivamente) e EDX (Espectroscopia de fluorescência de raios-X por energia dispersiva). O balanço de massa e a análise química indicaram que a etapa de lixiviação sem adição de oxidante é pouco eficaz na extração dos metais, sendo responsável pela dissolução de menos do que 6% do total extraído. A 65ºC e H2SO4 1 mol/L, com adição de 5 mL de H2O2 (30%) a cada quinze minutos e densidade de polpa de 1 g / 10 mL, 98,1% do cobre, 99,9% do zinco e 99,0% do níquel foram extraídos após 4 horas. A cinética de dissolução desses metais é controlada pela etapa da reação química, seguindo, dependendo da temperatura, a equação 1 (1 XB)1/3 = k1.t ou a equação ln (1 XB) = k4.t.

Analyses of airborne particulates and human urine by inductively coupled plasma-atomic emission spectrometry /

October 1978.

Identification and relative quantification of tyrosine nitration in a model peptide using two-dimensional infrared spectroscopy

Nitration of tyrosine in proteins and peptides is a post-translational modification that occurs under conditions of oxidative stress. It is implicated in a variety of medical conditions, including neurodegenerative and cardiovascular diseases. However, monitoring tyrosine nitration and understanding its role in modifying biological function remains a major challenge. In this work, we investigate the use of electron-vibration-vibration (EVV) two-dimensional infrared (2DIR) spectroscopy for the study of tyrosine nitration in model peptides. We demonstrate the ability of EVV 2DIR spectroscopy to differentiate between the neutral and deprotonated states of 3-nitrotyrosine, and we characterize their spectral signatures using information obtained from quantum chemistry calculations and simulated EVV 2DIR spectra. To test the sensitivity of the technique, we use mixed-peptide samples containing various levels of tyrosine nitration, and we use mass spectrometry to independently verify the level of nitration. We conclude that EVV 2DIR spectroscopy is able to provide detailed spectroscopic information on peptide side-chain modifications and to detect nitration levels down to 1%. We further propose that lower nitration levels could be detected by introducing a resonant Raman probe step to increase the detection sensitivity of EVV 2DIR spectroscopy. (Graph Presented).

Towards NIR emission: 2-(1H-tetrazol-1-yl)pyridine as versatile ligand for the synthesis of two new families of cationic and neutral Ir(III) complexes.

In the last decades, cyclometalated Ir(III) complexes have drawn a large interest for their unique properties: they are excellent triplet state emitters, thus the emission is phosphorescent in nature; typically high quantum yields and good stability make them good candidates for luminescent materials. Moreover, through an opportune choice of the ligands, it is possible to tune the emission along the whole visible spectra. Thanks to these interesting features, Ir(III) complexes have found different applications in several areas of applied science, from OLEDs to bioimaging. In particular, regarding the second application, a remarkable red-shift in the emission is required, in order to minimize the problem of the tissue penetration and the possible damages for the organisms. With the aim of synthesizing a new family of NIR emitting Ir(III) complexes, we envisaged the possibility to use for the first time 2-(1H-tetrazol-1-yl)pyridine as bidentate ligand able to provide the required red-shift of the emission of the final complexes. Exploiting the versatility of the ligand, I prepared two different families of heteroleptic Ir(III) complexes. In detail, in the first case the 2-(1H-tetrazol-1-yl)pyridine was used as bis-chelating N^N ligand, leading to cationic complexes, while in the second case it was used as cyclometalating C^N ligand, giving neutral complexes. The structures of the prepared molecules have been characterised by NMR spectroscopy and mass spectrometry. Moreover, the neutral complexes’ emissive properties have been measured: emission spectra have been recorded in solution at both room temperature and 77K, as well as in PMMA matrix. DFT calculation has then been performed and the obtained results have been compared to experimental ones.

Development of the gas chromatograph – mass spectrometer to investigate volatile species in the lunar soil for the Luna-Resurs mission

Since the analysis of the lunar rocks and soil samples, brought to Earth by the Apollo missions, it is believed that the Moon has a waterless nature and also other volatile species are strongly depleted. Advancement in analysis techniques helped to identify water and other volatile species in lunar volcanic glasses. Additionally, recent lunar space missions detected water and volatile organic compounds in the region of the lunar poles where permanently shadowed craters are existing. All known lunar soil samples available on Earth come from the lunar near side, close to the equator. To verify the most recent measurement results and to enhance the knowledge of the geological history of the Moon it is of high interest to perform in situ measurements on the lunar poles. For this reason the Russian space agency, Roskosmos, developed aprogram for the scientific exploration of the lunar poles. The Gas Analysis Package (GAP) is part of the selected scientific payload aboard the Luna-Resurs Lander. This instrument uses pyrolytic cells and will apply laser spectroscopy, gas chromatography and mass spectrometry to detect and analyze volatile components trapped in the lunar soil. An existing ion optical design of a compact reflectron type time-of-flight mass spectrometer, originally built for the MEAP/P-BACE balloon mission, was chosen as a part of the GAP instrument. The scope of this thesis is the development of the interface between gas chromatography (GC) and this Neutral Gas Mass Spectrometer (NGMS) to perform coupled GC-MS measurements. In the first part of this thesis the interfacing concept was developed and verified by coupling the NGMS prototype to gas chromatography. The second part of this thesis is devoted to the development of the NGMS flight version.

Origine de la réduction de la durée de vie des photoporteurs dans le InGaAsP implanté à basse température

Un matériau semi-conducteur utilisé lors de la fabrication d’antennes térahertz (THz), le quaternaire InGaAsP (E_g = 0,79 eV), subit une implantation ionique de Fe suivi d’un recuit thermique rapide (RTA) dans le but d’améliorer ses propriétés d’émission. Le recuit est nécessaire afin de recristalliser la couche amorphisée lors de l’implantation, donnant lieu à un polycristal rempli de défauts de recristallisation. On constate cependant que les matériaux implantés Fe offrent de meilleures performances que ceux simplement endommagés au Ga. Dans le but de départager l’effet des défauts de recristallisation et des impuretés de Fe, des mesures de spectroscopie transitoire des niveaux profonds (DLTS) et de DLTS en courant (I-DLTS), ainsi que de spectrométrie de masse d’ions secondaires par temps de vol (ToF-SIMS) ont été effectuées sur des échantillons non implantés et d’autres recristallisés. Les mesures DLTS et I-DLTS ont pour but de caractériser les niveaux profonds générés par ces deux procédures postcroissance, tout en identifiant le rôle que jouent les impuretés de Fe sur la formation de ces niveaux profonds. De plus, le voisinage des atomes de Fe dans le matériau recristallisé a été étudié à l’aide des mesures ToF-SIMS. Les mesures DLTS sur matériau recristallisé sont peu concluantes, car la mesure de capacité est faussée par la haute résistivité du matériau. Par contre, les mesures I-DLTS sur matériau recristallisé ont permis de conclure que les impuretés de Fe sont responsables de la formation d’une grande variété de niveaux d’énergie se trouvant entre 0,25 et 0,40 eV, alors que les défauts de structure induisent des niveaux de moins de 0,25 eV. La concentration de Fe est élevée par rapport au seuil de solubilité du Fe dans le matériau recristallisé. Il serait donc plausible que des agrégats de Fe se forment. Toutefois, cette hypothèse est infirmée par l'absence de pic aux masses correspondant à la molécule ^(56)Fe_2^+ sur les spectres ToF-SIMS. De plus, un modèle simple est utilisé afin d’estimer si certaines masses présentes sur les spectres ToF-SIMS correspondent à des liaisons non induites par la mesure dans le matériau recristallisé. Bien qu’aucune liaison avec le Ga et l'As n’est détectable, ce modèle n’exclut pas la possibilité de liens préférentiels avec l’In.

Origine de la réduction de la durée de vie des photoporteurs dans le InGaAsP implanté à basse température

Un matériau semi-conducteur utilisé lors de la fabrication d’antennes térahertz (THz), le quaternaire InGaAsP (E_g = 0,79 eV), subit une implantation ionique de Fe suivi d’un recuit thermique rapide (RTA) dans le but d’améliorer ses propriétés d’émission. Le recuit est nécessaire afin de recristalliser la couche amorphisée lors de l’implantation, donnant lieu à un polycristal rempli de défauts de recristallisation. On constate cependant que les matériaux implantés Fe offrent de meilleures performances que ceux simplement endommagés au Ga. Dans le but de départager l’effet des défauts de recristallisation et des impuretés de Fe, des mesures de spectroscopie transitoire des niveaux profonds (DLTS) et de DLTS en courant (I-DLTS), ainsi que de spectrométrie de masse d’ions secondaires par temps de vol (ToF-SIMS) ont été effectuées sur des échantillons non implantés et d’autres recristallisés. Les mesures DLTS et I-DLTS ont pour but de caractériser les niveaux profonds générés par ces deux procédures postcroissance, tout en identifiant le rôle que jouent les impuretés de Fe sur la formation de ces niveaux profonds. De plus, le voisinage des atomes de Fe dans le matériau recristallisé a été étudié à l’aide des mesures ToF-SIMS. Les mesures DLTS sur matériau recristallisé sont peu concluantes, car la mesure de capacité est faussée par la haute résistivité du matériau. Par contre, les mesures I-DLTS sur matériau recristallisé ont permis de conclure que les impuretés de Fe sont responsables de la formation d’une grande variété de niveaux d’énergie se trouvant entre 0,25 et 0,40 eV, alors que les défauts de structure induisent des niveaux de moins de 0,25 eV. La concentration de Fe est élevée par rapport au seuil de solubilité du Fe dans le matériau recristallisé. Il serait donc plausible que des agrégats de Fe se forment. Toutefois, cette hypothèse est infirmée par l'absence de pic aux masses correspondant à la molécule ^(56)Fe_2^+ sur les spectres ToF-SIMS. De plus, un modèle simple est utilisé afin d’estimer si certaines masses présentes sur les spectres ToF-SIMS correspondent à des liaisons non induites par la mesure dans le matériau recristallisé. Bien qu’aucune liaison avec le Ga et l'As n’est détectable, ce modèle n’exclut pas la possibilité de liens préférentiels avec l’In.

Metals And (metallo)proteins Identification In Vitreous Humor Focusing On Post-mortem Biochemistry.

This work describes the evaluation of metals and (metallo)proteins in vitreous humor samples and their correlations with some biological aspects in different post-mortem intervals (1-7 days), taking into account both decomposing and non-decomposing bodies. After qualitative evaluation of the samples involving 26 elements, representative metal ions (Fe, Mg and Mo) are determined by inductively coupled plasma mass spectrometry after using mini-vial decomposition system for sample preparation. A significant trend for Fe is found with post-mortem time for decomposing bodies because of a significant increase of iron concentration when comparing samples from bodies presenting 3 and 7 days post-mortem interval. An important clue to elucidate the role of metals is the coupling of liquid chromatography with inductively coupled plasma mass spectrometry for identification of metals linked to proteins, as well as mass spectrometry for the identification of those proteins involved in the post-mortem interval.

On-line identification of minor flavones from sugarcane juice by LC/UV/MS and post-column derivatization

This work describes the on-line characterization of minor flavones from sugarcane (Saccharum officinarum) juice by high-performance liquid chromatography coupled to diode array UV detection and mass spectrometry (LC/UV/MS) using atmospheric pressure chemical ionization-collision-induced dissociation (APCI-CID-MS/MS) and post-column derivatization using UV shift reagents. HPLC-UV analysis with shift reagents provided information about the substitution pattern in the flavonoid skeleton and, combined with MS data, these techniques allowed for the on-line identification of five "garapa" flavones: luteolin-8-C-glucosyl-7-O-glucuronide; tricin-7-O-neohesperoside-4'-O-rhamnoside; tricin-7-O-methylglucuronate-4'-O-rhamnoside; tricin-7-O-methylglucuronide; swertisin, while four other compounds were partially identified as glycosylflavones. Only swertisin (7-O-methylapigenin-6-C-glucoside) was reported previously in sugarcane molasses.