Caracterização de estruturas de óxido de estanho modificado como sensores de gases

Pós-graduação em Química - IQ

MxA interacts with and is modified by the SUMOylation machinery

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Monoamine oxidase B layer-by-layer film fabrication and characterization toward dopamine detection

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Filmes de Langmuir-Blodgett de nanopartículas de prata

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Propriedades luminescentes de polioxometalato contendo európio(III) correlacionadas à sua conformação em sólido estendido e em filmes auto-organizados de Langmuir e Langmuir-Blodgett

Pós-graduação em Química - IQ

Síntese de polímeros supramoleculares derivados dos ácidos palmítico e mirístico com meglumina e suas caracterizações em meio aquoso

Pós-graduação em Química - IQ

MSNBC - Gold-plated bacteria

No Abstract

Electrochromic Properties of a Metallo-supramolecular Polymer Derived from Tetra(2-pyridyl-1,4-pyrazine) Ligands Integrated in Thin Multilayer Films

The electrochromic behavior of iron complexes derived from tetra-2-pyridyl-1,4-pyrazine (TPPZ) and a hexacyanoferrate species in polyelectrolytic multilayer adsorbed films is described for the first time. This complex macromolecule was deposited onto indium-tin oxide (ITO) substrates via self-assembly, and the morphology of the modified electrodes was studied using atomic force microscopy (AFM), which indicated that the hybrid film containing the polyelectrolyte multilayer and the iron complex was highly homogeneous and was approximately 50 nm thick. The modified electrodes exhibited excellent electrochromic behavior with both intense and persistent coloration as well as a chromatic contrast of approximately 70%. In addition, this system achieved high electrochromic efficiency (over 70 cm(2) C-1 at 630 nm) and a response time that could be measured in milliseconds. The electrode was cycled more than 10(3) times, indicating excellent stability.

Quantum Mechanics Insight into the Microwave Nucleation of SrTiO3 Nanospheres

An extensive investigation of strontium titanate, SrTiO3 (STO), nanospheres synthesized via a microwave-assisted hydrothermal (MAH) method has been conducted to gain a better insight into thermodynamic, kinetic, and reaction phenomena involved in STO nucleation and crystal growth processes. To this end, quantum chemical modeling based on the density functional theory and periodic super cell models were done. Several experimental techniques were employed to get a deep characterization of structural and optical features of STO nanospheres. A possible formation mechanism was proposed, based on dehydration of titanium and strontium clusters followed by mesoscale transformation and a self-assembly process along an oriented attachment mechanism resulting in spherical like shape. Raman and XANES analysis renders a noncentrosymmetric environment for the octahedral titanium, while infrared and first order Raman modes reveal OH groups which are unsystematically incorporated into uncoordinated superficial sites. These results seem to indicate that the key component is the presence of distorted TiO6 clusters to engender a luminescence property. Analysis of band structure, density Of states, and charge map shows that there is a close relationship among local broken symmetry, polarization, and energy split of the 3d orbitals of titanium. The interplay among these electronic and structural features provides necessary conditions to evaluate its luminescent properties under two energy excitation.

Tailoring Molecular Architectures with Cobalt Tetrasulfonated Phthalocyanine: Immobilization in Layer-by-Layer Films and Sensing Applications

In the field of organic thin films, manipulation at the nanoscale can be obtained by immobilization of different materials on platforms designed to enhance a specific property via the layer-by-layer technique. In this paper we describe the fabrication of nanostructured films containing cobalt tetrasulfonated phthalocyanine (CoTsPc) obtained through the layer-by-layer architecture and assembled with linear poly(allylamine hydrochloride) (PAH) and poly(amidoamine) dendrimer (PAMAM) polyelectrolytes. Film growth was monitored by UV-vis spectroscopy following the Q band of CoTsPc and revealed a linear growth for both systems. Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy showed that the driving force keeping the structure of the films was achieved upon interactions of CoTsPc sulfonic groups with protonated amine groups present in the positive polyelectrolyte. A comprehensive SPR investigation on film growth reproduced the deposition process dynamically and provided an estimation of the thicknesses of the layers. Both FTIR and SPR techniques suggested a preferential orientation of the Pc ring parallel to the substrate. The electrical conductivity of the PAH films deposited on interdigitated electrodes was found to be very sensitive to water vapor. These results point to the development of a phthalocyanine-based humidity sensor obtained from a simple thin film deposition technique, whose ability to tailor molecular organization was crucial to achieve high sensitivity.

Novel SrTi1-xFexO3 nanocubes synthesized by microwave-assisted hydrothermal method

We report herein for the first time a facile synthesis method to obtain SrTi1-xFexO3 nanocubes by means by a microwave-assisted hydrothermal (MAH) method at 140 degrees C. The effect of iron addition on the structural and morphological properties of SrTiO3 was investigated. X-ray diffraction measurements show that all STFO samples present a cubic perovskite structure. X-ray absorption spectroscopy at Fe absorption K-edge measurements revealed that iron ions are in a mixed Fe2+/Fe3+ oxidation state and preferentially occupy the Ti4+-site. UV-visible spectra reveal a reduction in the optical gap (E-gap) of STFO samples as the amount of iron is increased. An analysis of the data obtained by field emission scanning electron microscopy points out that the nanoparticles present a cubic morphology independently of iron content. According to high-resolution transmission electron microscopy results, these nanocubes are formed by a self-assembly process of small primary nanocrystals.

Structural aspects of polyanion and hydrophobically modified polycation multilayers on hydrophilic or hydrophobic surfaces

Multilayer films of carboxymethylcellulose (CMC), a polyanion, and bromide salts of poly(4-vinylpyridine) quaternized with linear aliphatic chains of 2 (ethyl) and 5 (pentyl) carbon atoms, coded as QPVP-C2 and QPVP-C5, respectively, were fabricated by layer-by-layer (LbL) self-assembly onto Si/SiO2 wafers (hydrophilic substrate) or polystyrene, PS, films (hydrophobic substrate). The films were characterized by means of ex situ and in situ ellipsometry, atomic force microscopy (AFM), contact angle measurements and sum frequency generation vibrational spectroscopy (SFG). Antimicrobial tests were used to assess the exposure of pyridinium moieties to the aqueous medium. In situ ellipsometry indicated that for Si/SiO2 the chains were more expanded than the PS films and both substrates systems composed of QPVP-C5 were thicker than those with QPVP-C2. For dried layers, the alkyl side group size had a small effect on the thickness evolution, regardless of the substrate. At pH 2 the multilayers showed high resistance, evidencing that the build-up is driven not only by cooperative polymer-polymer ion pairing, but also by hydrophobic interactions between the alkyl side chains. The LbL films became irregular as the number of depositions increased. After the last deposition, the wettability of QPVP-C2 or QPVP-C5 terminated systems on the Si/SiO2 wafers and PS films were similar, except for QPVP-C2 on Si/SiO2 wafers. Unlike the morphology observed for LbL films on Si/SiO2 wafers, PS induced the formation of porous structures. SFG showed that in air the molecular orientation of pyridinium groups in multilayers with QPVP-C5 was stronger than in those containing QPVP-C2. The exposure of pyridinium moieties to the aqueous medium was more pronounced when the LbL were assembled on Si/SiO2 wafers.

Festkörperunterstützte Lipid-Modellmembranen auf Gold zur Rekonstitution von Membranproteinen

Festkörperunterstützte Lipid-Modellmembranen auf Goldzur Rekonstitution von Membranproteinen Ziel der Arbeit war der Aufbau von Lipid-Modellmembranen auf Goldelektroden in welchen die funktionelle Aktivität von rekonstituierten Membranproteinen über elektrochemische Methoden nachgewiesen werden kann.Im Rahmen der Arbeit wurden Lipidbilayer mit und ohne hydrophile Ethylenglykol-Spacer durch Kombination von Selbstorganisation, Langmuir-Blodgett-Kuhn-Techniken und Vesikelfusion aufgebaut. Dabei dienten Thiolipide zur Verankerung der Membranen auf der Goldelektrode und es wurden diverse Wege verfolgt, deren Ankerdichte auf dem Substrat einzustellen.Eine Studie zum Aufbau von festkörperunterstützten Lipidbilayern durch Fusion von Vesikeln auf binäre Alkanthiol-/Hydroxythiol-Monolagen mit definierter Oberflächenenergie zeigte, daß eine minimale Grenzflächenenergie (Monolayer/Wasser) existiert, unterhalb welcher die Fusion nicht mehr zu einer zusätzlichen Monolage, sondern lediglich zur Ausbildung von adsorbierten oder teilgespreiteten Vesikeln führt.Zur Charakterisierung der Membranen wurden Oberflächenplasmonenresonanz, Impedanzspektroskopie, zyklische Voltammetrie, elektrochemische reduktive Desorption, Rasterkraftmikroskopie und Kontaktwinkelmessungen herangezogen.In die Modellmembranen wurden Membranproteine (Porin, Annexin V, H+-ATPase) sowie ganze Membranfragmente (Bande 3 aus roten Blutzellen) rekonstituiert und mittels elektrochemischer Methoden auf ihre funktionelle Aktivität überprüft.

Wasserstoffbrücken-gebundene Netzwerke

Die supramolekularen Organisationen von 5-n-Alkoxyisophthaläuren und 2,5-Di-n-alkoxyterephthalsäuren bilden durch sekundäre Wechselwirkungen in Form van der Waals-Kräften und Wasserstoffbrückenbindungen hochgeordnete lamellare Strukturen, die sowohl mittels Röntgen-kristallgraphie als auch durch Rastertunnelmikroskopie (STM) visualisierbar sind. Diese Art der Aggregationsmuster ermöglicht den potentiell reaktiven Gruppen (Diacetylene, Zimtsäuren) in der Alkoxykette, einen optimalen Abstand und geometrische Orientierungen im Kristall einzunehmen, um lichtinduzierte Reaktionen im Festkörper durchzuführen. Einführung einer Amidgruppe an die Alkoxykette erweitert dieses Konzept, durch Erhalt einer zusätzlichen Wasserstoffbrückenbindung im hydrophoben Bereich der Organisation.Die Stabilität solche supramolekularer Aggregate kann durch Einführung semifluorierter Alkoxyketten stark beeinflußt werden, da die Inkompatibilität der pefluorierten Gruppen durch viele organische Verbindungen das Gleichgewicht nicht-kovalenter Wechselwirkung drastisch verändert. Diese Eigenschaft der semifluorierten 5-n-Alkoxyisopthalsäuren und 2,5-Di-n-alkoxyterephthalsäuren zeigt sich erstaunlicherweise jedoch nur bei einem großen Anteil des perfluorierten Alkylteils als der des nicht-perfluorierten. Da sich dann die perfluorierten Alkylteile untereinander organisieren können, erscheint die Änderung der Assoziationsstruktur von interdigitiert-lamellar zu nicht-interdigitiert-lamellar plausibel.Das gezielte Design eines neuen Organisationsmusters der 5-n-Alkoxyisophthalsäuren gelang durch Brechung der Symmetrie dieses Bausteins. Die Einführung zweier Alkoxyketten ließ die zweidimensionale Anordnung der wasserstoffbrückengebundenen Aromate unverändert, resultierte aber mit Ausbruch einer Alkoxykette aus dieser Ebene.

Spontane-Desorption-Massenspektrometrie zur Charakterisierung von gemischten, selbstorganisierten Schichten zur Metallabscheidung und zur Beobachtung von chemischen Reaktionen in dünnsten Filmen

Spontane-Desorption-Massenspektrometrie zur Charakterisierung von gemischten, selbstorganisierten Schichten zur Metallabscheidung und zur Beobachtung von chemischen Reaktionen in dünnsten Filmen Stephan Krämer Ein Ziel dieser Arbeit war es, selbstorganisierte Schichten aus steifen benzolhaltigen Thiolen herzustellen und zu charakterisieren. Diese selbstorganisierten Schichten sollten als optimale Substrate zur Abscheidung von Metallen durch CVD dienen.In einem ersten Schritt wurden Schichten aus Biphenylthiol (BT) und Biphenyldithiol (BDT) auf Edelmetalloberflächen hergestellt. Die Abhängigkeit der Eigenschaften der Schicht von dem verwendeten Substrat und von der Dauer der Selbstorganisation wurde mit der Spontane-Desorption-Massenspektrometrie untersucht. Die Untersuchung der Schichtdicke erfolgte mit Oberflächenplasmonen-Spektroskopie und die Frage der Struktur der Schichten wurde versucht, mit Hilfe der Fourier-Transform-Infrarot-Spektroskopie zu klären. Nach der Charakterisierung der reinen Schichten wurden binäre Mischungen aus BT und BDT hergestellt und auf Goldoberflächen abgeschieden. Die so hergestellten binären Schichten wurden als Substrate zur Abscheidung von Gold benutzt. Dazu wurde mit Hilfe der CVD-Technik Gold auf den Filmen abgeschieden. Im nächsten Schritt wurden die einfacheren Halogen-substituierten Phenylthiole sowohl als reine Schichten als auch als binäre Mischungen untersucht. Ein weiterer Schwerpunkt stellte die Untersuchungen zur Abscheidung von Metallen auf selbstorganisierten Schichten durch CVD dar. Neben der schon vorgestellten Abscheidung von Gold wurde die Abscheidung von Palladium und von Kupfer untersucht. Im letzten Teil dieser Arbeit wurden der Verlauf einer chemischen Reaktion in einem ultradünnen Polymerfilm beobachtet. Dazu wurden die Vernetzungsreaktion und die Hydrolyse des Copolymer P[tBMA1-co-DMIMA0,11] untersucht.