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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.76.2009.tde-15072009-104717
Document
Author
Full name
Moema de Barros e Silva Botelho
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2009
Supervisor
Committee
Miranda, Paulo Barbeitas (President)
Mendonça, Cleber Renato
Politi, Mario Jose
Title in Portuguese
Estudo da inversão de carga em filmes de Langmuir
Keywords in Portuguese
Espectroscopia SFG
filmes de Langmuir
inversão de Carga
Microscopia SFG.
Abstract in Portuguese
O estudo de interfaces carregadas é de extrema importância para compreensão de fenômenos não só na área de polímeros e colóides, mas também em biologia molecular. Apesar das extensas pesquisas nessa área ainda há muito a ser estudado, visto que detalhes da interação íon-íon ainda não foram satisfatoriamente esclarecidos. Esse trabalho insere-se neste contexto abordando o efeito da inversão de carga em filmes de Langmuir de DMPA (ácido dimiristoilfosfatídico - um fosfolipídio aniônico) formados sobre uma solução aquosa de LaCl3. Já foram observados efeitos similares com DMPA espalhado em soluções de BaCl2 e CsI, entretanto, a inversão de carga para monocamadas de DMPA espalhadas em subfase contendo LaCl3 foi recentemente observada com uma concentração de cloreto de lantânio quatro ordens de grandezas menor que o previsto por teorias de correlação íoníon. Com o objetivo de confirmar a ocorrência do fenômeno de inversão de carga e obter informações estruturais adicionais, foram realizados experimentos de tensão superficial, potencial de superfície, de espectroscopia SFG (sum-frequency generation) e microscopia a ângulo de Brewster, além de cálculos teóricos da ionização da monocamada. Verificou-se que o acréscimo de íons trivalentes na subfase leva a formação de domínios nos filmes, despertando o interesse na obtenção de imagens SFG da superfície dos mesmos. Por isso, além do estudo realizado com os filmes de Langmuir de DMPA formados sobre subfases aquosas de LaCl3, também foi desenvolvido o projeto de um microscópio SFG.
Title in English
Study of the charge inversion in Langmuir films.
Keywords in English
Charge inversion
Langmuir films
SFG microscopy.
SFG spectroscopy
Abstract in English
The study of charged interfaces is important for understanding several phenomena in polymer and colloid science, as well as in molecular biology. Even though this topic has benn extensively investigated, there are many open issues, such as details of ion-ion interactions. In this context, this work investigates charge inversion in Langmuir films of DMPA (dimyristoilphosphatidic acid - an anionic phospholipid) spread on aqueous solutions of LaCl3. Similar effects have been previously observed for DMPA films on subphases containing BaCl2 and CsI, but charge inversion for DMPA monolayers spread on LaCl3 solutions has been recently reported for Lanthanum Chloride concentrations that are four orders of magnitude lower than predicted by ion-ion correlation theories. We have performed surface tension, surface potential, sum-frequency generation (SFG) spectroscopy and Brewster angle microscopy experiments, as well as calculations of monolayer ionization, with the goal of confirming charge inversion and providing additional structural information for this system. It was observed that the addition of trivalent ions in the subphase induced the formation of domains in the DMPA monolayers, sparking our interest in obtaining images by SFG microscopy of these films. Therefore, besides the study of DMPA Langmuir films on subphases containing LaCl3, we have also designed an SFG microscope.
 
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Mestrado_Moema.pdf (2.27 Mbytes)
Publishing Date
2009-07-21
 
WARNING: The material described below relates to works resulting from this thesis or dissertation. The contents of these works are the author's responsibility.
  • BOTELHO, M. B. S., and Miranda, Paulo B. Charge inversion in phospholipid Langmui films interacting with trivalent ions: a study by surface potencial measurements and SFG vibrational spectroscopy. In I Encontro sobre estruturas auto-organizadas em soluções e interfaces, São Pedro, 2008. Livro de resumos do I Encontro sobre estruturas auto-organizadas em soluções e interfaces., 2008. Resumo.
  • BOTELHO, M. B. S., e Miranda, Paulo B. Estudo da inversão de carga em filmes de Langmuir de fosfolipídios através da espectroscopia SFG. In II Escola avançada de óptica e fotônica, São Carlos, 2008. CD de resumos da II Escola avançada de óptica e fotônica. : OSA Student chapter - IFSC, 2008. Resumo.
  • BOTELHO, M. B. S., e Miranda, Paulo B. Estudo da inversão de carga em filmes de Langmuir de fosfolipídios através da espectroscopia SFG. In XXXI Encontro nacional de física da matéria condensada, Águas de Lindóia, 2008. CD de resumos do XXXI Encontro nacional de física da matéria condensada. : Sociedade brasileira de física, 2008. Resumo.
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