OLANDIR VERCINO CORREA

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VIS-active TiO2 films decorated by expanded graphite
2024 - BENTO, RODRIGO T.; CORREA, OLANDIR V.; GASTELOIS, PEDRO L.; PILLIS, MARINA F.
TiO2/C nanocomposite films were applied on water treatment. Expanded graphite nanosheets (EG) were obtained by UVC-assisted liquid-phase exfoliation technique, without the addition of acids, surfactants, or aggressive oxidizing agents, which characterizes the process as an eco-friendly method. The carbon nanosheets were synthesized directly from graphite bulk at different times and deposited on TiO2 films surface by airbrush spray coating method, forming a TiO2/C heterojunction. The increase in the exfoliation time promoted a more efficient photocatalytic dye removal under visible light. Morphological modifications, changes in the electronic structure, and wide range of light absorption were observed from the TiO2/C heterojunction formation. The results showed that hybrid TiO2/C supported photocatalyst is a promise alternative for practical photocatalytic applications under sunlight.
Corrosion analyses of anodized aluminum for biomedical purposes
2023 - PIERETTI, EURICO F.; NEVES, MAURICIO D.M.; CORREA, OLANDIR V.; ANTUNES, RENATO A.; OLIVEIRA, MARA C.L.; PILLIS, MARA C.L.
Introduction and objective: Anodic aluminum oxide has attracted a lot of interest due to the regular arrangement of nanopores, ease of control of the nanopores diameter, large specific surface area, low cost, good thermal stability, absence of toxicity and biocompatibility. The geometric arrangement of nanopores makes it possible to use alumina as a mold for the synthesis of various nanostructures, such as nanopores, nanotubes, nanorods and nanowires that have many advantages in advanced application areas due to their unique chemical, physical, mechanical, and optical properties [1,2]. The objective of this work was to study the corrosion susceptibility of anodized aluminum samples for biomedical applications. Methodology: In the present work, the localized corrosion resistance of AA6061aluminum alloy anodized in oxalic acid solution (C2H2O4) and sulfuric acid (H2SO4) was evaluated by electrochemical techniques. Prior to the anodization stage, the samples were electrolytically polished in a solution of perchloric acid and ethanol. Results and discussion: All samples showed a protective behavior on their surfaces, higher corrosion potentials in relation to the standard reference sample and a shift towards lower values of corrosion current densities in relation to the sample without passivation treatment. These results indicate that the anodizing treatments of AA6061 aluminum surfaces in oxalic or sulfuric acid are effective in producing surfaces resistant to localized corrosion and can therefore be used to coat this type of surface, ensuring an increase in the useful life of the devices. Conclusions: The results indicated superior corrosion resistance in the anodized samples in both conditions. Therefore, it is necessary to constantly advance research on the use of nanoporous anodic alumina coatings on biomaterials surfaces.
Surface investigation of a laser etched metallic biomaterial
2023 - PIERETTI, EURICO F.; NEVES, MAURICIO D.M.; CORREA, OLANDIR V.; ANTUNES, RENATO A.; OLIVEIRA, MARA C.L.; PILLIS, MARINA F.
Introduction and objective: Surface treatments are used to improve characteristics, such as: markings, texturing and polishing. The texturizations are produced to provide roughness and, consequently, adherence in specific locations of implantable medical devices of permanent character, that is, implants of prolonged use. Sometimes this process can generate stress concentrators and regions with probability for the occurrence of failures that can lead to fracture; in addition to damaging the passive layer, favouring the initiation of various forms of corrosion [1]. This work aims to evaluate the effect of the laser beam texturing technique in metallic implants on the corrosion resistance of ASTM 316L stainless steel. Methodology: Samples were prepared from the stainless steel textured by fiber optic laser doped with ytterbium (Yb) by changing the values of the frequency of the laser pulse cadence and keeping the other parameters constant. As a comparison, samples of the biomaterial without any type of laser treatment were also evaluated. The electrochemical tests performed consisted of open circuit corrosion potential (OCP) monitoring and cyclic potentiodynamic polarization measurements, determined after hours of immersion at 37°C body temperature. The scanning vibrating electrode electrochemical technique (SVET) was used as a tool to determine the corrosion current density in 0.1M NaCl solution. Results and discussion: The results obtained revealed the highest anodic current densities in the regions engraved by the laser beam and cathodic current densities in the regions farthest from the engravings, which indicates that laser engraving, in addition to increasing the roughness of the surfaces, makes them essentially anodic, changes the passive layer, affects the distribution of corrosion current densities and decreases the resistance to localized corrosion of this biomaterial. Conclusions: The change in the laser pulse frequency values is directly related to the behaviour observed on the analysed surfaces, indicating that the laser texturing treatment affects the passive layer of the material decreasing the resistance to localized corrosion.
Tribological characterization of nanoporous anodized anodic alumina coatings for biomedical applications
2023 - PIERETTI, E.F.; CORREA, O.V.; NEVES, M.D.M.; OLIVEIRA, M.C.L.; ANTUNES, R.A.; PILLIS, M.F.
Raman spectroscopy applied on the structural characterization of TiO2/expanded graphite films
2023 - BENTO, RODRIGO T.; ABE, IGOR Y.; CORREA, OLANDIR V.; PILLIS, MARINA F.
Photocatalytic heterojunctions obtained from the use of titanium dioxide (TiO2) and carbon based materials are a promising way for the efficient water treatment [1]. The structural properties of the composite photocatalysts are an important characteristic that can influence their photocatalytic behavior [2]. Here, TiO2/expanded graphite (TiO2-EG) films were synthetized by sol-gel and deposited on borosilicate glass substrates by airbrush spray coating method at room temperature. Then, the hybrid films were heat treated at 350, 450 and 550 °C. Raman spectroscopy technique was applied to evaluate the effect of carbon amount and temperature on the structural properties of the films. The films heat treated at 350 °C exhibited a characteristic profile of amorphous material. Raman spectra of composite films heat treated at 450 and 550 °C showed well-defined peaks that can be attributed to anatase-TiO2phase. No peaks related to the rutile or other phases were observed. The investigation revealed that the G and 2D bands present a slight shift, as well as asymmetry, as the carbon content and heat treatment temperature increase – behavior that may be associated with the formation of the semiconductor-C heterojunction. Peaks deconvolution process demonstrated the presence of a second signal not found in the pure films. This effect may indicate a reduction of sp2 domains after the formation of semiconductor-C heterojunction, mainly due to the removal of oxygenated groups during heat treatment, and consequent Ti-C / Ti-O-C bonds formation [3]. The results suggested that the carbon amount and the temperature of heat treatment have great influence on the TiO2 -EG structural properties, which may contribute to the improvement of the photocatalytic activity of the composite films under visible light.
Avaliação eletroquímica de alumina anódica nanoporosa aplicada a revestimentos biomédicos
2023 - PIERETTI, E.F.; CORREA, O.V.; NEVES, M.D.M.; OLIVEIRA, M.C.L.; ANTUNES, R.A.
Óxido de alumínio anódico tem atraído interesse devido ao arranjo regular denanoporos, grande área de superfície específica, boa estabilidade térmica,ausência de toxicidade e biocompatibilidade. As estruturas OAA têm sidoaplicadas em filtros, biossenssores, sensores de oxigênio, catálise efotocatálise. O arranjo geométrico dos nanoporos torna possível utilizar aalumina como molde para a síntese de várias nanoestruturas, como nanoporos,nanotubos, nanobastões e nanofios que apresentam muitas vantagens em áreas deaplicação avançadas devido a suas propriedades químicas, físicas, mecânicas eópticas únicas. Dentre os materiais de aplicação biomédica destacam-se algumasligas de alumínio, pois apresentam resistência mecânica satisfatória,resistência à corrosão e baixo custo.
Avaliação eletroquímica da liga Ti6Al4V produzida por manufatura aditiva
2023 - PIERETTI, E.F.; CORREA, O.V.; SILVA, L.C.E. da; PILLIS, M.F.; RIBEIRO, M.S.; ROSSI, W. de; NEVES, M.D.M.
O aprimoramento de propriedades de superfície é uma exigência para osbiomateriais. O objetivo deste trabalho foi investigar a resistência à corrosãode amostras da liga Ti6Al4V produzidas por manufatura aditiva, em solução deRinger, que simula os fluidos corpóreos. As amostras foram produzidas alterando-se alguns parâmetros do processo. A resistência à corrosão foi avaliadautilizando-se métodos eletroquímicos como: monitoramento de potencial decircuito aberto, medições de espectroscopia de impedância eletroquímica epolarização cíclica e análises de superfície por MEV. Algumas amostras forammais susceptíveis à corrosão, pois a alternância de parâmetros do processo defabricação produz superfícies distintas com acabamento superficialdiversificado, resultando em comportamentos diversos.
Tribology analysis on anodized aluminum surfaces for biomedical purposes
2023 - PIERETTI, EURICO F.; CORREA, OLANDIR V.; NEVES, MAURICIO D.M. das; ANTUNES, RENATO A.; PILLIS, MARINA F.
Síntese e caracterização de filmes nanoestruturados de ZnO para aplicação em fotocatálise
2022 - COTINHO, S.P.; CORREA, O.V.; PILLIS, M.F.
Os recursos naturais de águas têm sido contaminados por efluentes provenientes tanto do setor industrial quanto do setor doméstico. E ainda, grande parcela da água tratada é consumida em processos químicos em vários setores industriais, dentre estes os têxteis, de papel e de couro. Aproximadamente 70% dos corantes utilizados em larga escala nos vários processos correspondem a azo-corantes, sendo os principais o alaranjado de metila e o amaranto. Uma alternativa para a remoção de poluentes orgânicos se dá pela degradação fotocatalítica que tem se mostrado um método verde eficiente para eliminação de corantes orgânicos em águas residuais. Entre os semicondutores mais empregados, os óxidos TiO2, WO3 e ZnO têm se destacado. Algumas das características do ZnO que têm tornado esse material atrativo na área de fotocatálise são: boa estabilidade física e química, alta capacidade oxidativa, energia de band gap na região do UV ou do visível do espectro eletromagnético da luz, baixo custo e baixa toxicidade. Este trabalho de pesquisa objetivou a síntese e a caracterização de filmes nanoestruturados de óxido de zinco para obtenção de um fotocatalisador ativado por luz ultravioleta, capaz de degradar compostos orgânicos. Os filmes foram obtidos pelo método sol-gel dissolvendo-se 3,10g de acetato de zinco, 15ml álcool etílico e em seguida adicionando-se 0,86g de monoetanolamina (MEA). A solução obtida apresentou caráter básico (pH 8) e foi depositada por spray a frio em substratos de vidro borossilicato previamente preparados. As amostras foram tratadas termicamente nas temperaturas de 350°C, 400°C e 450°C nos tempos de 30, 40 e 60 minutos. A eficiência dos filmes foi determinada pela degradação do corante alaranjado de metila sob luz ultravioleta. A temperatura e o tempo de tratamento térmico influenciaram a atividade fotocatalítica, visto que a degradação do corante ocorre nas condições a partir de 400°C, sendo que após tratamento térmico a 450°C por 45 minutos foi observado o melhor desempenho.
Caracterização superficial de alumina anódica nanoporosa aplicada a revestimentos biomédicos
2022 - PIERETTI, E.F.; CORREA, O.V.; NEVES, M.D.; ANTUNES, R.A.; PILLIS, M.F.; OLIVEIRA, M.C.
As superfícies dos biomateriais utilizados como dispositivos médicos implantáveis e no ferramental cirúrgico devem ser adequadas à função que exercem; por este motivo a importância do estudo do acabamento superficial aumenta à medida que crescem as exigências do projeto, no que se refere ao regime de aderência entre o implante e o tecido humano adjacente e, requisitos de geometria e precisão nos implantes e nos utensílios cirúrgicos. Estes biomateriais, quando em contato com o tecido humano, estão sujeitos a falhas como desgaste, fadiga, micro movimentos, desprendimento de partículas e degradação, podendo causar hipersensibilidade, ou a necessidade de uma nova cirurgia para remoção e substituição. Consequentemente aumentam as despesas para os pacientes, convênios médicos e as instituições públicas de saúde. Óxido de alumínio anódico (OAA) tem atraído muito interesse devido ao arranjo regular de nanoporos, facilidade de controle do diâmetro dos nanoporos, grande área de superfície específica, baixo custo, boa estabilidade térmica, ausência de toxicidade e biocompatibilidade. Devido a essas características, as estruturas OAA têm sido utilizadas em aplicações como processos de filtração, biossenssores, sensores de oxigênio, catálise e fotocatálise. Além disso, o arranjo geométrico dos nanoporos torna possível utilizar a alumina como molde para a síntese de várias nanoestruturas, como nanoporos, nanotubos, nanobastões e nanofios que apresentam muitas vantagens em áreas de aplicação avançadas devido a suas propriedades químicas, físicas, mecânicas e ópticas únicas. Por isso, tornase necessário o constante avanço nas pesquisas sobre a utilização de revestimentos de alumina anódica nanoporosa sobre as superfícies dos biomateriais.