The effects of the dialysis membranes, hemodialysis (HD) session, and dialyzer reuse on markers of oxidative stress were studied. Patients with end stage renal disease who have undergone regular HD treatment three times a week were randomized in two study groups according to the type of HD membrane (cellulose acetate membrane (CA) vs. polysulfone membrane (PS)). All the patients participated of the two study groups and used the two different membranes. To analyze the parameters, the blood samples were colleted before and after HD sessions, in the irst use, 6th, 12th reuse of the membranes. The indicator parameters of oxidative stress analyzed were thiobarbituric acid reactive species (TBARS) and dichlorofluorescein reactive species (DRS) levels, carbonyl groups, antioxidant enzyme (catalase (CAT), superoxide dismutase (SOD) and glutathione peroxidase (GSH-Px)), and non-enzymatic antioxidant (protein (PSH) and non-protein thiol groups (NPSH) and vitamin C). The results demonstrated that there was no significant difference in the markers of oxidative stress between the two membranes used. However, HD session contributed to the increase in TBARS (1st use and the 6th reuse), DRS (6th and 12th reuse), protein (all uses) and NPSH (1st use and 6th reuse) levels, GSH-Px activity (12th reuse) and to the decrease in vitamin C levels (all uses). The dialyzer reuse practice contributed to the increase in the PSH levels, to the decrease in the NPSH levels and to the reduction of the effects of the HD session on the TBARS levels. Therefore, the results obtained from this study revealed that regular HD with CA or PS membranes did not interfere with the oxidative status in the patients. However, HD session may contribute to the increase of oxidative stress and the dialyzer reuse practice appears to be efficient in the reduction of the peroxidation lipidic in these patients / Neste trabalho, foram investigados os efeitos do tipo de membrana de hemodiálise (HD) e da sua reutilização, bem como os efeitos da sessão de HD nos marcadores de estresse oxidativo. Pacientes com insuficiência renal crônica que realizavam HD três vezes por semana foram divididos em dois grupos, de acordo com o tipo de membrana usada (membrana de acetato de celulose (AC) X membrana de polisulfona (PS)). Todos os pacientes participaram dos dois grupos e usaram os dois tipos de membrana. Para análise dos parâmetros, amostras de sangue foram coletadas antes e após a sessão de HD, no 1º uso, 6º e 12º reuso das membranas. Os parâmetros indicadores de estresse oxidativo analisados foram: espécies reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS), espécies reativas a diclorofluoresceína (DRS), carbonilação de proteínas, antioxidantes enzimáticos (catalase, superóxido dismutase e glutationa peroxidase (GSH-Px)) e antioxidantes não-enzimáticos (grupos tióis protéicos (PSH), grupos tióis não-protéicos (NPSH) e vitamina C). Os resultados demonstraram que não houve diferença significativa nos marcadores do estresse oxidativo entre as duas membranas usadas. Entretanto, houve um aumento dos níveis de TBARS após a sessão de HD (no 1º uso e no 6º reuso), de DRS (6º e 12º reuso), de PSH (em todos os usos), de NPSH (1º uso e 6º reuso), da atividade da GSH-Px (no 12º reuso) e uma diminuição dos níveis de vitamina C após a sessão de HD (em todos os usos). A reutilização das membranas contribuiu para o aumento dos níveis de PSH, para a diminuição dos níveis de NPSH e diminuiu os efeitos da sessão de HD sobre os níveis de TBARS. Portanto, os resultados obtidos neste estudo sugerem que HD com membrana de AC ou de PS não interfere de forma diferente nos marcadores de estresse oxidativo. Entretanto, a sessão de HD pode contribuir para o aumento da geração de estresse oxidativo e a reutilização dos dialisadores parece ser eficiente como forma de redução da peroxidação lipídica nos pacientes em HD

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No. of bitstreams: 1 ROSA_Wesley_2016.pdf: 8516860 bytes, checksum: ee5a7fd54adf8975660601cc883291f2 (MD5) Previous issue date: 2016-03-28 / Não recebi financiamento / The need to obtain biomaterials in order to reduce environmental impacts has been the focus of research groups in recent years, and cellulose, a dominant component at most forms of plants is a promising resource because of its abundance. In order to improve the ability processing, the chemical modification of cellulose has been widely studied. Among the most important reactions of cellulose are: etherification, esterification, acetylation and oxidation; being cellulose acetate, viscose, nitrocellulose and cellulose ethers, the main cellulose derivatives. The chemical modification with isocyanates presents some unique properties, such as absence of by-products and chemical stability of the urethane group. In this work we were synthesized gels obtained by modified cellulose acetate (CA) with a degree of substitution (DS) 2,5 by crosslinking, with 4,4' - Diphenylmethane diisocyanate (MDI) in stoichiometry of 1:1, in homogeneous by varying the humidity and the homogenization time. For characterization were used the following techniques and tests: vibrational infrared absorption spectroscopy (Fourier Transform Spectrometer - FTIR), size exclusion Chromatography (SEC), molecular absorption spectrophotometry UV-VIS, density determining of the gels by pycnometry, determination of the coefficient swelling, determination of cross-links by Flory-Rehner theory, thermogravimetry (TG) and scanning electron microscopy (SEM). Crosslink density results showed that the gel synthesized in the absence of moisture suffered greater crosslinking with an average number of repeat units between the crosslinking points of about 1000 times lower. The potential applications of these gels were tested, by using than as stationary phase in size exclusion chromatography, having been assessed its efficiency in the fractionation and separation of natural and synthetic polymers. Results showed the effectiveness of the gel as stationary phase on separation of polymers, opening up a range of opportunities, taking into consideration the simplicity of the process and lower costs attributed to it. / A necessidade de se obter biomateriais na tentativa de reduzir impactos ambientais tem sido o foco de grupos de pesquisa nos últimos anos e, a celulose, um componente dominante na maioria das formas de plantas, é um recurso promissor devido à sua abundância. A fim de melhorar a capacidade de processamento, a modificação química da celulose tem sido amplamente estudada. Dentre as reações mais importantes da celulose estão: eterificação, esterificação, acetilação e oxidação; sendo o acetato de celulose, viscose, nitrocelulose e éteres de celulose, os principais derivados da celulose. A modificação química com isocianatos apresenta algumas propriedades únicas, como ausência de produtos secundários e estabilidade química do grupo uretano. Nesse trabalho foram sintetizados géis obtidos por meio da modificação de Acetato de Celulose (AC) com grau de substituição (GS) 2,5 através da reticulação com 4,4' - Difenilmetano Diisocianato (MDI), na estequiometria 1:1, em meio homogêneo, variando a umidade e o tempo de homogenização. Para caracterização foram utilizadas as seguintes técnicas e ensaios: espectroscopia vibracional de absorção no infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), cromatografia de exclusão por tamanho (SEC), espectrofotometria de absorção molecular UV-VIS, determinação de densidade dos géis por picnometria, determinação do coeficiente de intumescimento, determinação de ligações cruzadas pela teoria de Flory-Rehner, termogravimetria (TG) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Resultados da densidade de ligações cruzadas mostraram que o gel sintetizado na ausência de umidade sofreu uma maior reticulação, com um número médio de unidades de repetição entre os pontos de reticulação cerca de 1000 vezes menor. As aplicações potenciais desses géis foram testadas como fase estacionária em cromatografia de exclusão por tamanho, tendo sido avaliada sua eficiência no fracionamento e separação de polímeros naturais e sintéticos. Resultados mostraram a eficácia do gel como fase estacionária na separação de polímeros, abrindo uma gama de oportunidades, levando-se em consideração a simplicidade do processo e os baixos custos a ele atribuídos.

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Although mechanical therapy promotes satisfactory results on periodontal disease control, the completely remotion of periodontal biofilm within the periodontal pocket with medium and high depth is rare. Thus, the use of local antimicrobials, like tetracycline (TET), has been proposed as an adjunct to periodontal therapy. The aim of this study was to evaluate the modified cellulose diacetate (MCD) as a tetracycline carrier in Local Delivery Device (DLL). Therefore, commercial cellulose diacetate (CCD) was modified and incorporated with TET. The material was characterized and posteriorly the devices were immersed in 25ml of phosphate buffer solution, remaining in thermostatic bath at 36,5 °C during 105 days. The solutions were analyzed in the spectrophotometer at 265nm and 355nm wavelength, where the material degradation levels and drug release were verified respectively. Estructural analysis was performed by Scanning Electron Microscopy (MEV). Then calibration curves were created for TET in phosphate buffer solution. The release device fits into a kinetic model of pseudo-second order, allowing calculation of relevant parameters, such as the complete liberation time that was of 168h with a faster release time in the first 24h, than exponentially reduces to zero when it reaches 168h. The system can be characterized as a controlled release device, due to their effective retention even after a long time of the start of the experiment. So, it is viable tool as DLL, when used as coadjutant on periodontal pathogen control and to modulate the inflammatory response on patient. / Embora a terapia mecânica promova resultados satisfatórios no controle da doença periodontal, a remoção completa do biofilme no interior da bolsa periodontal de média e elevada profundidade é rara. Assim, a utilização de antimicrobianos, como tetraciclina (TET), tem sido proposto como um adjunto para a terapia periodontal. O objetivo deste estudo foi avaliar o diacetato de celulose modificado (DCM) como carreador de tetraciclina em Dispositivos de liberação local (DLL). Portanto, diacetato de celulose comercial (DCC) foi modificado e incorporado com TET. O material foi caracterizado posteriormente e os dispositivos foram imersos em 25 ml de solução tampão de fosfato, mantendo-se em banho-maria a 36,5°C durante 105 dias. As soluções foram analisadas no espectrofotômetro nos comprimentos de onda 265nm e 355nm, onde foram verificados os níveis de degradação de material e liberação da droga, respectivamente. A análise estrutural foi realizada por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Depois, as curvas de calibração foram criadas para TET, em solução tampão de fosfato. O sistema de liberação se encaixa em um modelo cinético de pseudo-segunda ordem, permitindo o cálculo de parâmetros relevantes, como o tempo de liberação completa que foi 168h com um tempo de liberação mais rápida nas primeiras 24h, que reduz exponencialmente a zero quando atinge 168h. O sistema pode ser caracterizado como um dispositivo de liberação controlada, por toda a manutenção da estabilidade estrutural, mesmo após um longo período de tempo do início da experiência. Sendo assim, torna-se uma ferramenta viável como DLL utilizado como coadjuvante no controle de patógenos periodontais e modulador da resposta inflamatória do hospedeiro. / Mestre em Odontologia

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In the present dissertation, the synthesis and characterization of cellulose acetate membranes as well as cellulose acetate and polystyrene blends, were studied. Recycled materials were used to produce the blends. Cellulose acetate (CA) was produced from sugarcane bagasse, and waste plastic cups were used as polystyrene (PS) source. Blends, produced with different CA/PS ratios, were characterized regarding the miscibility of their components. The techniques utilized for membrane characterization were Fourier Transform Infrared Spectrometry (FTIR), Differential Scanning Calorimetry (DSC), Thermogravimetric Analysis (TGA), Scanning Electron Microscopy (SEM) and measurements of water diffusion through the membranes. The results confirmed the existence of miscibility microregions in the blends and indicated a region of transition when 30% PS was used, indicating a limit for a possible phase inversion between the matrix and the disperse phase. The membranes were also characterized regarding their properties of water flux, PEG rejection (utilizing an aqueous solution 1% w/v of polyethylene glycol, PEG, 45 kDa and 80 kDa) and ion diffusion by dialysis. The experiment of ion diffusion by dialysis showed that the coefficients of ion diffusion of both the pure CA and the CA/PS blends were comparable to previously reported values for commercial cellulose triacetate membrane. These results showed that the membrane produced from recycled materials, sugarcane bagasse and polystyrene cups, behaves likewise the commercial material. Regarding permeation driven by difference of pressure, 12% w/w membrane showed the best performance and rejected 27% PEG 80 kDa. These preliminary results showed that this membrane should be better evaluated in the range of application comprehending ultrafiltration or microfiltration processes. / Nesta dissertação estudou-se a síntese e caracterização de membranas de acetato de celulose e blendas de acetato de celulose com poliestireno. Foram utilizados materiais reciclados, sendo o acetato de celulose (AC) obtido pela reciclagem do bagaço de cana-de-açúcar, e o poliestireno (PS) de copos plásticos descartados. As blendas, produzidas com diferentes proporções de AC/PS, foram caracterizadas quanto a miscibilidade dos seus componentes. As técnicas utilizadas foram a Espectrometria de Infravermelho com Transformada de Fourrier (FTIR), Calorimetria Diferencial Exploratória (DSC), Análise Termogravimétrica (TGA), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e medidas de difusão de água através das membranas. Os resultados confirmaram a existência de microrregiões de miscibilidade nas blendas, e também evidenciaram uma região de transição na proporção de 30% de PS, indicando um limite para uma possível inversão de fases entre a matriz e a fase dispersa. As membranas também foram caracterizadas por fluxo de água, rejeição ao PEG (de diferentes massas molares) e difusão de íons por diálise, visando apontá-las para possíveis processos de separação. Os experimentos de difusão de íons por diálise mostraram que o coeficiente de difusão de íons, tanto das membranas de AC puro quanto das blendas AC/PS, foram comparáveis ao valor encontrado na literatura para uma membrana de triacetato de celulose comercial. Estes resultados demonstram que as membranas produzidas a partir de materiais reciclados, bagaço de cana-deaçúcar e copos de poliestireno, apresentaram performance comparável àquela produzida de um material comercial. Com relação ao experimento por diferença de pressão, a membrana de AC 12% mostrou a melhor performance e rejeitou 27 % do PEG 80 kDa. Estes resultados preliminares mostram que esta membrana pode ser indicada para uma melhor avaliação em uma faixa de aplicação que compreende os processos de ultrafiltração e microfiltração. / Mestre em Química

Neste trabalho foram estudadas as potencialidades eletroanalíticas de um material híbrido condutor baseado em acetato de celulose e grafite com eletrodeposição de filme condutor de Azul da Prússia (CA/G/PB) como sensor para espécies com importância biológica. O material híbrido foi preparado pelo processo de inversão de fase e caracterizado pelas técnicas de microscopia eletrônica de varredura acoplada com espectroscopia de energia dispersiva (SEM-EDS) e voltametria cíclica. O composto Azul da Prússia (PB) foi imobilizado na superfície do material por eletropolimerização, aplicando-se um potencial fixo de 20 mV em uma janela de -0,3 V a 1,2 V. Os estudos eletroquímicos do eletrodo modificado CA/G/PB foram realizados em solução de KCl 0,1 mol.L-1, sendo obtidos dois pares redox para a espécie eletroativa imobilizada com potenciais médios (E0) em 0,204 V e 0,842 V, indicando um comportamento quase-reversível. O eletrodo demonstrou alta estabilidade após 500 ciclos redox, não sendo observada lixiviação da espécie eletroativa da superfície da matriz modificada. Os dois pares redox do material híbrido CA/G/PB permaneceram praticamente constantes entre os pH 5,0 e 8,0, indicando que as intensidades de pico não são significativamente afetadas nessa faixa de pH. A correlação linear entre as intensidades de pico e a raiz quadrada da velocidade de varredura, indicou que o sistema possui um comportamento similar aqueles em que o processo é controlado por difusão das espécies eletroativas à superfície do eletrodo. O azul da Prússia imobilizado foi aplicado na determinação de dopamina (DP), ácido úrico (AU), ácido ascórbico (AA) e Paracetamol (PCT) através da técnica de voltametria cíclica, voltametria de pulso diferencial e cronoamperometria. / In this work, we studied the electroanalytical potential of a conductive hybrid material based on cellulose acetate and graphite with electrodeposition Blue conductor film of Prussia (CA / G / PB) as a sensor for species with biological importance. The hybrid material was prepared by phase inversion process and characterized by the techniques of scanning electron microscopy coupled with energy dispersive spectroscopy (SEM-EDS) and cyclic voltammetry. The dye of Prussian blue (PB) was immobilized on the surface of the material by electropolymerization applying a fixed potential of 20 mV in a interval from -0.3 V to 1.2 V. The electrochemical behavior of the modified electrode CA / G / PB were performed in solution of 0.1 mol L-1 KCl being obtained two redox couples for the electroactive species immobilized with midpoint potentials (E0) in 0.204 V and 0.842 V, indicating a quasi-reversible behavior. The electrode showed high stability after 500 redox cycles with no observed leaching of electroactive species to the surface of the modified electrode. The two redox pair of the CA / G / PB electrode was kept practically constant within pH 5.0 and 8.0, indicating that the peak intensities are not significantly affected in this pH range. The linear correlation between peak intensities and the square root of scan rate, indicated that the system has a similar behavior those in which the process is controlled by diffusion of electroactive species to the electrode surface. The immobilized Prussian blue was applied to determine dopamine (DP), uric acid (UA), ascorbic acid (AA) and paracetamol (PCT) by analytical techniques of cyclic voltammetry, differential pulse voltammetry and chronoamperometry.

Neste trabalho foram estudadas as potencialidades eletroanalíticas de um material híbrido condutor baseado em acetato de celulose e grafite com eletrodeposição de filme condutor de Azul da Prússia (CA/G/PB) como sensor para espécies com importância biológica. O material híbrido foi preparado pelo processo de inversão de fase e caracterizado pelas técnicas de microscopia eletrônica de varredura acoplada com espectroscopia de energia dispersiva (SEM-EDS) e voltametria cíclica. O composto Azul da Prússia (PB) foi imobilizado na superfície do material por eletropolimerização, aplicando-se um potencial fixo de 20 mV em uma janela de -0,3 V a 1,2 V. Os estudos eletroquímicos do eletrodo modificado CA/G/PB foram realizados em solução de KCl 0,1 mol.L-1, sendo obtidos dois pares redox para a espécie eletroativa imobilizada com potenciais médios (E0) em 0,204 V e 0,842 V, indicando um comportamento quase-reversível. O eletrodo demonstrou alta estabilidade após 500 ciclos redox, não sendo observada lixiviação da espécie eletroativa da superfície da matriz modificada. Os dois pares redox do material híbrido CA/G/PB permaneceram praticamente constantes entre os pH 5,0 e 8,0, indicando que as intensidades de pico não são significativamente afetadas nessa faixa de pH. A correlação linear entre as intensidades de pico e a raiz quadrada da velocidade de varredura, indicou que o sistema possui um comportamento similar aqueles em que o processo é controlado por difusão das espécies eletroativas à superfície do eletrodo. O azul da Prússia imobilizado foi aplicado na determinação de dopamina (DP), ácido úrico (AU), ácido ascórbico (AA) e Paracetamol (PCT) através da técnica de voltametria cíclica, voltametria de pulso diferencial e cronoamperometria. / In this work, we studied the electroanalytical potential of a conductive hybrid material based on cellulose acetate and graphite with electrodeposition Blue conductor film of Prussia (CA / G / PB) as a sensor for species with biological importance. The hybrid material was prepared by phase inversion process and characterized by the techniques of scanning electron microscopy coupled with energy dispersive spectroscopy (SEM-EDS) and cyclic voltammetry. The dye of Prussian blue (PB) was immobilized on the surface of the material by electropolymerization applying a fixed potential of 20 mV in a interval from -0.3 V to 1.2 V. The electrochemical behavior of the modified electrode CA / G / PB were performed in solution of 0.1 mol L-1 KCl being obtained two redox couples for the electroactive species immobilized with midpoint potentials (E0) in 0.204 V and 0.842 V, indicating a quasi-reversible behavior. The electrode showed high stability after 500 redox cycles with no observed leaching of electroactive species to the surface of the modified electrode. The two redox pair of the CA / G / PB electrode was kept practically constant within pH 5.0 and 8.0, indicating that the peak intensities are not significantly affected in this pH range. The linear correlation between peak intensities and the square root of scan rate, indicated that the system has a similar behavior those in which the process is controlled by diffusion of electroactive species to the electrode surface. The immobilized Prussian blue was applied to determine dopamine (DP), uric acid (UA), ascorbic acid (AA) and paracetamol (PCT) by analytical techniques of cyclic voltammetry, differential pulse voltammetry and chronoamperometry.

Les polysaccharides sont l'une des principales options à retenir pour progresser dans l'utilisation ou la conception de polymères renouvelables. Depuis les années cinquante, le développement industriel de ce type de polymères s'était considérablement réduit du fait de l'avènement des polymères synthétiques. Cependant, cet intérêt a cru considérablement ces dernières années en raison de la sensibilisation du public sur la limite des ressources fossiles. Ces biopolymères sont donc devenus un sujet d'importance, tant sur le plan industriel que sur celui de la recherche fondamentale. Toutefois, les systèmes à base de polysaccharides sont le plus souvent transformés via l'utilisation d'importantes quantités de solvants (y compris l'eau), ce qui globalement pénalise le procédé associé en l'affligeant d'une charge environnementale supplémentaire. Par la voie ‘fondue', le développement de polymères thermoplastiques à base de dérivés de la cellulose est un véritable défi, qui concerne autant le mode de transformation de ces systèmes que le niveau des propriétés du matériau final. Pour exemple, la température de dégradation de l'acétate de cellulose (CA) (dont le degré de substitution 2,5 est développé par le Groupe Solvay) est si proche de sa température de fusion que son procédé de mise en oeuvre ne peut être envisagé qu'avec l'ajout d'une quantité importante de plastifiants externes (entre 20 et 30 en poids selon le type d'additif). Le comportement d'un mélange CA-plastifiant est principalement régi par un «réseau» de très fortes interactions polaires, dont la force et la densité dépendent de 3 paramètres spécifiques: le degré de substitution de CA, la typologie de plastifiant et la quantité de plastifiant. Pour expliquer les différents mécanismes de plastification, il est donc important pour nous d'étudier et de comprendre les propriétés dynamiques (en ce qui concerne les phénomènes de relaxation) de ce type de systèmes et comment les trois leviers que nous avons identifiés peuvent influencer ou moduler les différentes interactions échangées dans les mélanges / Polysaccharides are one of the main options to the on-going move towards the use of renewable polymers. The industrial interest in this type of polymers drastically shrunk by the advent of synthetic polymers in the fifties, but is currently reviving due to the public awareness on the limit of fossil resources. These biopolymers are nowadays offering a challenging and industrially profitable playground for researchers. However, current polysaccharides based materials are mostly processed with extensive use of solvents (including water) making the total process an environmental burden despite the advantage of the starting material. Development of thermoplastic cellulose-based materials is very challenging regarding both final material properties and polymer processing. The degradation temperature of Cellulose Acetate (CA) (degree of substitution 2.5) is so close to its melting temperature that it can only be processed with a significant amount of external plasticizers (between 20 et 30 wt.% depending on the type of the additive). Behavior of a CA-plasticizer blend is mainly governed by a ‘network’ of high polar interactions, the strength and the density of which clearly depend of 3 specific parameters: the CA’s degree of substitution, the typology of the plasticizer, the amount of plasticizer. In an attempt to explain the different plasticization mechanisms, it is thus of utmost importance for us to study and understand the dynamic properties (regarding the relaxation phenomena) of this kind of systems and how the three levers that we identified can influence or modulate the different interactions exchanged within the blends

Les biopolymères constituent une alternative crédible à l’utilisation des plastiques issus de ressources pétrolières. Dans cette étude, la transformation de l’amidon et de l’acétate de cellulose en présence de liquides ioniques en voie fondue (par extrusion) a été réalisée. Les caractéristiques physico-chimiques des formulations obtenues ont montré une dépendance vis-à-vis du type et de la concentration de plastifiant utilisé, mais aussi de l’humidité relative appliquée. De manière générale, les liquides ioniques ont présenté comparativement à des plastifiants usuels: une interaction plus privilégiée avec les deux polymères, une réduction beaucoup plus importante de la cristallinité, une diminution significative de la température de transition vitreuse et une plastification efficace des deux matrices polymères étudiées. Dans un deuxième temps, on s’est intéressé à associer le pouvoir de solvatation et de plastification du dioxyde de carbone supercritique (CO2Sc) sur la mise en oeuvre de l’amidon par les liquides ioniques. Les résultats les plus importants ont montré que le CO2Sc est capable d’interagir sur l’amidon et sur les liquides ioniques, de sorte qu’il peut induire une diminution de la température de la transition vitreuse de l’amidon plastifié / Biopolymers are viable alternatives to the use of conventional plastics derived from fossil fuels resources. In this study, our objective, beyond doing the melt processing ionic liquids plasticized starch and cellulose acetate in laboratory scale microcoumpounder which simulate the performance of a co-rotating twin screw extruder, are to investigate the effects and influence of ionic liquids and water on the intrinsic properties of the materials which are prepared. In general ways, processing with ionic liquids compared with conventional plasticizers, presents: a better interaction with starch and cellulose acetate, a more efficient depressor of glass transition temperature and allows the production of processed materials with efficient crystallinity destruction and plasticization. In the second step, we investigate the effects of supercritical carbon dioxide on the processing of starch with ionic liquid and the effects of the processing pressure, temperature and duration of supercritical carbon dioxide (ScCO2), which is an environmentally-friendly component, on the properties of plasticized starch. The significant results show that ScCO2 is capable of interacting with starch chains and with ionic liquids, so that it may induce a decrease in the glass transition temperature of the plasticized starch

M. Tech. (Department of Chemistry, Faculty of Applied and Computer Sciences), Vaal University of Technology. / Electrospinning is a method that has gained more attention due to its capability in spinning a wide variety of polymeric fibers and nanoparticles embedded in polymer fibers. Polymer blending has been considered the most appropriate way for creating new materials with fused properties which improve poor chemical, mechanical, thermal and dynamic mechanical properties of each polymer. Hence, in this study, electrospinning technique was used to fabricate polyacrylonitrile (PAN) nanofibers at concentrations of (10, 12 and 14 wt%) and cellulose acetate (CA) nanofibers at concentrations of (14, 16 and 18 wt%). 10wt% of PAN and 16 wt% of CA were blended together and the optimum blend ratio was found to be 80/20 PAN/CA. TiO2 nanoparticles (0.2 and 0.4 wt%) were incorporated into CA nanofibers and (1, 2 and 3 wt%) were incorporated into PAN and PAN/CA blended polymers, respectively. Applied voltages of 20, 22 and 24 kV were varied at a spinning distance of 15cm and the optimum voltage for the fabrication of composite was 22 kV. The sol-gel method was used to synthesise the TiO2 nanoparticles at different calcination temperatures of 400, 500 and 600 ºC. The fabricated composite nanofibers were tested for antibacterial and photocatalytic activities. The synthesised nanomaterials were characterized using SEM, TEM, EDX, UV-Vis, PL, FTIR spectroscopy, XRD and TGA. The absorption and emission spectra illustrated the formation of TiO2 nanoparticles and the increase in absorption band edges. TEM showed the spherical morphology of the nanoparticles with average diameter of 12.2 nm for nanoparticles calcined at 500 ºC. SEM illustrated the diameter and morphology of the nanofibers and composites with the average diameter of 220, 338, 181, 250, 538, 294 nm for PAN, CA, PAN-TiO2, CA-TiO2, PAN/CA and PAN/CA-TiO2, respectively. XRD revealed anatase phase as the dominant crystalline phase of the synthesised nanoparticles. FTIR spectroscopy and EDX signified that the formation of composite nanofibers and the presence of TiO2 nanoparticles corresponded to the Ti-O stretching and Ti-O-Ti bands on the FTIR spectra. The antimicrobial activity of the composite nanofibers were tested against E. coli, S. aureus and C. albicans microorganisms. The photocatalytic activity of the nanomaterials was tested using methyl orange dye. PAN/CA-TiO2 composite nanofibers revealed the greatest antibacterial activity against selected microorganisms as compared to the other nanocomposites. PAN/CA-TiO2 nanocomposite (44%) showed greater rate of photodegradation of methyl orange than PAN-TiO2 nanofibers (28%) and TiO2 nanoparticles (12%) under visible light irradiation.

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