Orientador: Wilson de Figueiredo Jardim / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-08-01T21:14:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Teixeira_ClaudiaPolideAlmeidaBarea_D.pdf: 9723868 bytes, checksum: af66f37d0f1ef9ed84d053f79363e4df (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Estudou-se a degradação de fenol em soluções preparadas em laboratório utilizando Processos Oxidativos Avançados (POA) que combinam Ti02, H202, 03, reagente de Fenton e UV. Os ensaios foram realizados utilizando um reator fotoquímico modelo Advantage 12 (Trojan) e a eficiência da mineralização dos compostos orgânicos presentes foi monitorada pela análise de COD (Carbono Orgânico Dissolvido). Observou-se que a maioria dos oxidantes testados se mostrou ineficazes na degradação de fenol quando utilizados em separado ou mesmo de forma combinada, sem a presença da radiação UV. O uso combinado de H2O2/UV se mostrou eficaz na degradação de soluções de fenol com CCOD = 100 mg.L-1 e a relação CH20/CCOD = 6/1 foi a mais eficiente para esta concentração de feno!. Neste caso os valores de EE/O variaram entre 23,5 e 34,7 kWh.m-3 e os valores de degradação entre 188 e 299 mgC.h-1. A vazão de recirculação da solução dentro do reator fotoquímico influencia a sua hidrodinâmica e, conseqüentemente, a eficiência do processo de degradação dos compostos orgânicos presentes. Para o reator utilizado, os melhores resultados foram obtidos com a vazão de 22 L.min-1 para os sistemas homogêneos e de 8 L.min-1 para os sistemas heterogêneos. Sistema de tratamento em batelada, utilizando um volume de solução variando entre 3 a 10 vezes o volume do reator se mostrou adequada para avaliar a tratabilidade dos efluentes e teve comportamento semelhante à utilização de sistemas com alimentação contínua. Os estudos de caso com diferentes efluentes industriais, apresentados no anexo, mostram que os POA são uma alternativa de tratamento para efluentes cujo tratamento convencional não seja possível ou mesmo adequado, como aqueles contendo compostos tóxicos, recalcitrantes, misturas complexas e/ou muito concentradas / Abstract: The degradation of phenol solutions was studies using AOP (Advanced Oxidation Processes) in the presence of Ti02, H2O2, 03, Fenton's reagent and UV. Experimental tests were performed using a photochemical reactor Advantage 12 (Trojan) and the efficiency was monitored by DOC (dissolved Organic Carbon) analysis. It was observed that the use of one oxidant alone yielded low mineralization rates, the same observed for the vast majority of combined oxidants. The use ofH202/UV showed higher efficiency in the degradation of 100 mgC.L-1 phenol solutions in the ratio CH20/CCOD = 6/1. Under this condition, values of EE/O between 23,5 and 34,7 kWh.m-3 and degradation rates between 188 and 299 mgC.h-1 were obtained. The recirculation flow rate used in the experiments control the reactor hydrodynamic and the quantum efficiency. Using this reactor, better results were obtained with 22 L.min-l to the homogeneous systems and 8 L.min-l to the heterogeneous systems. The utilization of batch systems using a total volume of3 up to 10 times the volume of the reactor showed to be valid in terms to evaluate the treatability of the effluents, yielding similar results to the ones obtained under continuous flow. Experiments with different industrial eft1uents presented as Case Studies show that AOPs are an alternative viable option to wastewater treatment, specially when conventional alternatives showed poor performance, such as in the ones containing toxic compounds, recalcitrant, complex mixtures and/or very concentrated solutions / Doutorado / Saneamento e Ambiente / Doutor em Engenharia Civil

Orientador : Rodnei Bertazzoli / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-31T20:36:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ragnini_ChristianedeArrudaRodrigues_D.pdf: 7289780 bytes, checksum: c957c214748c7d6a427bbf744502a03c (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Este trabalho apresenta o estudo de um processo para a eletrogeração de peróxido de hidrogênio. Foram usadas duas configurações de reatores eletroquímicos com eletrodos tridimensionais tipo esponja, e o processo de eletrossíntese do composto oxidante foi otimizado com relação ao potencial aplicado, vazão do eletrólito, e uso de promotores de turbulência. Inicialmente, foi feito um estudo da cinética de dissolução de oxigênio nas soluções usadas como eletrólito suporte. O eletrólito suporte selecionado foi Na2S04 0,5 M, pH 10, onde observou-se uma velocidade de transferência de massa para a fase líquida (kL ae) de 0,0037 m-1 s. 1, correspondente a uma constante de velocidade de dissolução do oxigênIo de 0,116 !lmol L-I S-I. Devido à baixa solubilidade do oxigênio, o processo de eletrogeração de peróxido mostrou-se um processo controlado por transporte de massa com baixos valores de corrente limite. Para viabilizar o processo de eletrossíntese, utilizou-se eletrodos tridimensionais de carbono vítreo reticulado, que apresentou a vantagem de separar os processos de produção da água e do peróxido de hidrogênio em I V. O potencial de -1,3 V vs. Agi AgI mostrou-se como o mais indicado para a realização dos experimentos a potencial constante. A comparação do processo de geração de peróxido de hidrogênio em reatores eletroquímicos de fluxo paralelo e transversal mostrou que o primeiro apresentou uma maior eficiência. Porém, a introdução de diferentes tipos de promotores de turbulência mostrou-se bastante eficiente no aumento do coeficiente de transporte de massa para o reator de fluxo transversal para toda a faixa de velocidade avaliada. Nesse caso, observou-se um aumento de aproximadamente 20% na velocidade de produção de H202 e o reator de fluxo transversal passa a superar o reator de fluxo paralelo. A melhor configuração obtida para o reator de fluxo paralelo para a geração de peróxido de hidrogênio foi: a) potencial aplicado de -1,3 V vs. Agi AgI, b) distância anodo/catodo de 1,5 cm, c) velocidade linear do fluido de 9,3.10-3 m S-I, correspondente a uma vazão de 750 L h-I, e d) o emprego do promotor de turbulência tipo C. Nesta condição, o coeficiente de transporte de massa foi de 3,4.10-5 m S-I, a constante de velocidade de eletrogeração de peróxido de hidrogênio foi de 26 Jlg L-I S-I, o consumo energético de aproximadamente 5,0 kWh kg-I e a eficiência de corrente foi de 80 %. Para o reator de fluxo transversal, a condição ideal de operação foi: a) potencial aplicado de -1,3 V vs. Agi AgI, b) distância entre o anodo e catodo de 0,5 cm, c) velocidade linear do fluido de 6,79.10-2 m S-I, e d) o emprego do promotor de turbulência tipo B. Nesta condição, o coeficiente de transporte de massa foi superior a 5,0.10-5 m S-I, a constante de velocidade de eletrogeração de peróxido de hidrogênio foi de 40 Jlg L-I S-I, o consumo energético foi de 4,5 kWh kg-I e a eficiência de corrente, de 82%. Como experimentos finais, procedeu-se um estudo da degradação do corante reativo preto remazol. A comparação entre os reatores, nas condições otimizadas acima descritas, demonstrou um desempenho melhor para o reator de fluxo transversal, comprovado também pelos resultados obtidos no tratamento do corante preto remazol. Nesse caso obteve-se üma remoção superior a 90% da coloração no reator de fluxo transversal após 240 minutos de tratamento, atingindo níveis de absorbância abaixo do padrão permitido para descarte. O processo de descoloração na presença de radiação UV mostrou ser consideravelmente melhor que na ausência desta. Reduções de quase 100% da coloração do corante preto remazol foram alcançadas com 45 minutos de tratamento, com níveis de absorbância abaixo do permitido / Abstract: This work reports a study on a process for the electrogeneration of hydrogen peroxide. Two types of electrochemical reactors. using three-dimensional porous electrodes. with a reticulated structure. were used. In both systems the performance the reactors. during the hydrogen peroxide production was investigated. as a function of applied potential. flow rate and the use of different types of turbulence promoters. Initially. a kinetic study of oxygen dissolution in some aqueous solutions. which can be used as support electrolyte. Was carried out. A solution of 0.5M Na2 804. pH 10, was chosen as electrolyte. In this case, the rate constant for mass transfer to liquid phase (kL ae) was 0,0037 m-I S-I, which corresponds to a oxygen dissolution rate of 0.116 J.Ullol L-I S.I. In view of the low solubility of oxygen, the hydrogen peroxide electrogeneration process showed to be a mass transport controlled process which exhibits low values of limiting cürrents. Then, a threedimensional reticulated vitreous carbon electrode was used to become viable the oxygen electroredution processo Results showed that the hydrogen peroxide formation and its decomposition to water are separated by 1 V on the vitreous carbon surface. The potential of 1,3V vS. Agi AgI was the more appropriated potential for constant potential experiments. Hydrogen peroxide electrogeneration process was carried out for two reactor configurations: flow-through and flow-by. Mass transfer coefficients were greater for the flow hrough configuration than for the flow-by configuration. However, with an introduction of turbulence promoters, an increasing of the mass transport coefficient, for flow-by mo de, was observed. In this case, 20% increasing was observed and then the flow-by mode became more efficient than the flow-through mode. The characteristics of the best configuration for flow-through mode for the generation of hydrogen peroxide were: a) applied potential of -1,3 V vs. A/AgI, b) anode/cathode distance of 1,5 cm, c) linear velocity of 9,3 10-3 m S-I, which corresponds to flow rate of 750 L h-I, and d) the use of turbulence promoter of type C. In this condition, the mass transport efficient was 3,4 10-5 m S.I, the constant of hydrogen peroxide electrogeneration rate was 26 J.Lg L-I S.I, the energetic consumption was approximately 5,0 kWh kg-I and the current efficient was 80%. For the flow-by mode, the best operation condition were: a) applied potential of -1,3 V vs. A/AgI, b) anode/cathode distance of 0,5 cm, c) linear velocity of 6,79 10-2 m S-I, which corresponds to flow rate of 550 L h-I, and d) the use of turbulence promoter of type B. In this condition, the mass transport efficient was 5,0 10-5 m S.I, the constant of hydrogen peroxide electrogeneration rate was 40 J.Lg L-I S-I, the energetic consumption was approximately 4,5 kyvh kg-I and the current efficient was 82%. In a series of final experiments the efficiency of the cell reactors was followed during textile dye solution degradation. During the experiments using remazol black, at the optimized conditions, the flow-by configuration showed better performance. A textile dye degradation greater than 90% was observed for 240 min of treatment time. The discoloration process, when UV irradiation was used, showed to be considerably faster. In this case 100% of dye degradation was observed in 45 minutes. During these experiments, hydrogen peroxide remaining in the solution was also followed. / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientadores: Marcos Roberto de Vasconcelos Lanza, Rodnei Bertazzoli / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-16T20:01:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Beati_AndreAugustoGutierrezFernandes_D.pdf: 4569837 bytes, checksum: 6c1637bdb8e9ad2c61b0b69c8e02f7a1 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Neste trabalho foram estudados a identificação de produtos de degradação da ametrina (AME), agrotóxico utilizado em larga escala na agroindústria canavieira. A melhora no tratamento das condições ambientais é de suma importância para as regiões agrícolas, já que a contaminação do solo e das águas subterrâneas é quase inevitável. Em relação às indústrias que produzem/formulam os agrotóxicos, um tratamento alternativo é interessante, pois os Processos Oxidativos Avançados (POAs), e dentre esses, o emprego da Tecnologia Eletroquímica. Uma vez os parâmetros definidos podem gerar a combustão total da carga orgânica, ou geral produtos de degradação, que podem ser identificados, e assim, entender melhor o processo de degradação da AME. Desta maneira foram realizadas reações de oxidação parcial do herbicida utilizando a adição de H2O2 em uma solução contendo 100 mg L-1 de AME e catalisadas com Fe2+ em diferentes pH e temperatura. Os produtos foram identificados por um espectrômetro de massa, Ion-Trap com ionização por electrospray (ESI). O produto 4-amino-6-(metilamina)-1,3,5-triazin-2-ol (m/z 141) fora identificado, praticamente em todos os ensaios realizados. A melhor condição experimental para oxidar quimicamente a AME, ocorreu na proporção de 20 % (v/v) de H2O2, pH 7 e temperatura de 65 °C. Outra maneira de estudar a degradação da AME foi controlar a geração do H2O2 eletrogerado, desta maneira as degradações eletroquímicas do herbicida foram realizadas utilizando 200 mg L-1 do principio ativo a partir de uma solução comercial (Herbipak®). Eletrólises a potencial constante foram realizadas de -0,7 V ? E ? -1,2 V vs Ag/AgCl para geração de H2O2, alcançando o máximo da concentração de 508 mg L-1 para o potencial de -0,9 V vs. Ag/AgCl. O monitoramento da AME analisadas por CLAE, apresentou uma taxa de decaimento da concentração de 55% via geração de H2O2, com redução de 45% do COT quando utilizado a eletrossíntese H2O2/Fe2+. Estes ensaios de degradação também monitoraram a degradação da AME via CI, identificando a formação de íons NO3- e NO2-. A identificação da formação dos produtos de degradação da AME foi realizada por CG-EM/EM. / Abstract: In this study the identification of degradation products ametrina (AME), pesticides used on a large scale in the sugar industry. The improvement in the treatment of environmental conditions is of paramount importance to the agricultural regions, since the contamination of soil and groundwater contamination is almost inevitable. In relation to industries producing/formulate pesticides, an alternative treatment is interesting because the Advanced Oxidation Processes (AOPs), and among these, the use of Electrochemical Technology. Once the parameters set can generate combustion total organic content, or general degradation products, which can be identified, and thus better understand the degradation process of AME. Thus were partial oxidation reactions of the herbicide using the addition of H2O2 in a solution containing 100 mg L-1 of AME and catalyzed with Fe2+ at different pH and temperature. The products were identified by mass spectrometry, Ion-Trap electrospray ionization (ESI.) The product 4-amino-6-(methylamine)-1,3,5-triazine-2-ol (m/z 141) was identified, almost all trials. The best experimental condition to oxidize chemically AME, occurred at a rate of 20% (v/v) H2O2, pH 7 and temperature of 65°C. Another way to study the degradation of AME was controlling the generation of electrogenerated H2O2, thus the electrochemical degradation of the herbicide were performed using 200 mg L-1 of the active principle from a commercial solution (Herbipak®). Constant potential electrolyses were performed from -0.7 V ? E ? -1.2 V vs. Ag / AgCl for generation of H2O2, reaching the maximum concentration of 508 mg L-1 for the potential of -0.9 V vs Ag/AgCl. The monitoring of AME analyzed by HPLC, showed a rate of decay of the concentration of 55% via H2O2 generation, with 45% reduction of TOC when used at eletrossíntese H2O2/Fe2+. These tests also monitored the degradation via AME IC, identifying the formation of NO3- and NO2-. The identification of the formation of degradation products was performed by AME CG-MS/MS. / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Antonio Carlos Boschero / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-06T10:55:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Stoppiglia_LuizFabrizio_D.pdf: 2405428 bytes, checksum: 6387a533bea2ca65f3826092e2220b39 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: No diabetes mellitus, radicais de oxigênio estão associados com perda de sensibilidade à glicose ou destruição das células b. Nesse trabalho, investigamos a tolerância de ilhotas de Langerhans de ratos neonatos ao estresse provocado por H2O2, seus mecanismos antioxidantes de defesa e os fatores que promovem manutenção da sensibilidade à glicose. Cultivadas com 1 mM de H2O2, as ilhotas aumentaram até 6' seu consumo de glicose e resistiram ao estresse induzido por H2O2 quando em meio contendo 20 mM de glicose. A expressão da enzima catalase em resposta à glicose se mostrou necessária a essa resistência, mas não suficiente. Em concentrações baixas de H2O2, quando a catalase tem sua atividade modulada por NADPH, observamos que mesmo proteínas sem atividade catalítica adquiriam capacidade antioxidante e eram regeneradas por NADPH. Mapeando a distribuição de atividade peroxidase na ilhota, observamos sensibilidade ao NADPH nas frações nuclear e citossólica. As ilhotas cultivadas em 20 mM de glicose e as que resistem ao H2O2 possuem em comum uma maior atividade da via das pentoses, que gera NADPH citossólico. Nessas ilhotas, verificamos que a produção citossólica de NAD(P)H limita a secreção de insulina. Tais ilhotas produzem NAD(P)H principalmente da oxidação de substratos endógenos no citossol e nas mitocôndrias, ao invés de localizarem seu uso somente no citossol, como se dá nas ilhotas mais sensíveis ao H2O2. A cultura com 20 mM de glicose produziu ilhotas com alta expressão da lançadeira de NADH glicerol-fosfato, enquanto o H2O2 selecionou ilhotas com alta expressão da lançadeira mal/asp. Como ambas as lançadeiras promovem a comunicação entre citossol e mitocôndrias, concluímos que o sistema de lançadeiras e a geração de NADPH sejam fatores críticos para a manutenção da sensibilidade à glicose nas ilhotas / Abstract: In diabetes mellitus, oxygen radicals are associated with loss of glucose-sensibility and destruction of b-cells. In this work, we investigated the tolerance of neonatal rat islets to stress induced by H2O2, the islets antioxidant defense mechanism and factors maintaining islet glucoseresponsiveness. Islets cultured with 1 mM of H2O2 increased 6 fold the glucose uptake and resisted H2O2-induced stress when cultured in media containing 20 mM of glucose. Glucose-induced catalase expression was shown to be necessary to islet cell-survival, although not sufficient. In low H2O2 concentrations, the activity of catalase is dependent on NADPH and we observed that even proteins with no catalytic activity could be antioxidants regenerated by NADPH. Mapping the peroxidase activity in islets, we observed sensibility to NADPH in nuclear and cytossolic fractions. Islets cultured with 20 mM of glucose and islets that survived after culture with H2O2 both showed increased activity of the pentose phosphate pathway, which generate cytossolic NADPH. Is theses islets, we verified that cytossolic production of NAD(P)H limits insulin secretion. Such islets generate NAD(P)H principally from oxidation of endogenous fuels in cytossol and mitochondria, in contrary of the most H2O2-sensible islets which use endogenous fuels exclusively in cytossol. Culture with 20 mM of glucose produced islets with high expression of the glycerol-phosphate NADH shuttle, where as culture with H2O2 selected islets with high expression of the mal/asp shuttle. Since both shuttles promote interchange between cytossol and mitochondria, we have concluded that the shuttle system together with NAD(P)H generation ability are critical factors in maintaining islet glucoseresponsiveness / Doutorado / Fisiologia / Doutor em Biologia Funcional e Molecular

Orientador: Rodnei Bertazzoli / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-07T06:34:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Badellino_Carla_M.pdf: 4439168 bytes, checksum: 0e434b627394c712d54234bcc01ad717 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Nest trabalho foi investigada a desempenho do peróxido de hidrogênio eletrogerado a partir de redução do oxigênio na superfície de um catodo de carbono vítreo reticulado para a oxidação do herbicida ácido 2,4-diclorofenoxiacético. Inicialmente, foram feitas voltametrias cíclicas para verificar se o 2,4-D para verificar a existência de pares redox. O eletrólito suporte usado foi o K2SO4 0,3 mol L-1, pH 10, em meio saturado de N2. Após a verificação da ausência de reação redox para o 2,4-D, fez-se a otimização da eletrogeração de peróxido de hidrogênio. Usando como catodo um eletrodo rotatório cilíndrico de carbono vítreo reticulado de 60 ppi e um anodo de platina, em meio de K2SO4 0,3 mol L-1, pH 10, saturado com O2 e 900 rpm, determinou-se que o melhor potencial para eletrogeração de H2O2 foi de ¿ 1,6 V vs. ECS a uma temperatura de 8 0C. Em etapa subseqüente, verificou-se a degradação do herbicida 2,4-D em solução, na concentração de 100 mg L-1 por diferentes três processos: H2O2 eletrogerado, UV/H2O2, e fotoeletro-Fenton, este último realizado em pH 2,5. Para tanto foram feitas injeções no Cromatógrafo Líquido de Alta Eficiência, além de análise de Carbono Orgânico Total e Demanda Química de Oxigênio. Dos processos estudados, o mais vantajoso foi o catalisado com radiação UV e sais de Fe2+ (Reagente de Fenton), com uma redução do COT de 69 % do valor inicial. Dando continuidade os estudos, foi construído um reator em escala piloto do tipo filtro prensa com fluxo transversal para eletrogeração de peróxido de hidrogênio. Composto por dois compartimentos anódicos e um catódico, separado por membranas catiônicas Nafion ®N242, o reator foi otimizado em três diferentes parâmetros: o potencial de trabalho, a velocidade de vazão do fluido e a vazão de oxigênio. Os valores ótimos encontrados para eletrogeração de H2O2 em eletrólito suporte de K2SO4 0,3 mol L-1 foram: potencial de -1,6 V vs. Pt, velocidade do fluido de 500 L h-1 e vazão de oxigênio de 6 L s-1. Com o reator otimizado e acumulando cerca de 1100 mg L-1 de H2O2 em 5 horas de processo, foram feitos ensaios de degradação do 2,4-D em seis deferentes métodos: dois ensaios em meio básico com e sem incidência de radiação ultravioleta, e em seguida, mais quatro ensaios em meio ácido, também com e sem a incidência de radiação ultravioleta, na presença do reagente de Fenton, e por fim, um ensaio catalisado com radiação ultravioleta e na presença do reagente de Fenton. Os ensaios em meio ácido e catalisado, mais uma vez se mostraram mais eficientes e a remoção do COT seguiu uma cinética de pseudo-primeira ordem. Mesmo não havendo muita variação no tempo de degradação o gráfico de ln[C(t)/C(0)] vs. tempo, mostra que o processo mais vantajoso é aquele catalisado com UV/Fenton, com uma constante de redução do COT uma ordem de grandeza maior do que para o processo apenas com incidência de radiação UV. Os valores foram, respectivamente, 9,4x10-5 s-1 e 1,75x10-4 s / Abstract: In this work, the performance of the H2O2 electrogeneration process from O2 reduction on a reticulated vitreous carbon cathode was investigated. The process was also use for the oxidation of the herbicide 2,4-dichlorophenoxyacetic acid. Firstly, cyclic voltammetries were used for the identification of possible reduction reactions of the herbicide. The supporting electrolyte used was a 0,3 mol L-1 K2SO4, pH 10, nitrogen saturated solution. Then, the optimization of hydrogen peroxide electrogeneration it was carried out. As a cathode, a reticulated vitreous carbon-rotating cylinder, shaped from a 60 ppi RCV plate was used. A platinum foil was used as anode and a saturated calomel electrode was used as reference. Supporting electrolyte was always K2SO4 0,3 mol L-1, in an O2 saturated solution. The experiments were run in a 150 mL electrode cell, with a water jacket to keeping temperature in the range from 8 0C. The best potential to produce hydrogen peroxide in these conditions was -1,6 V vs. SCE. In following stage, the degradation of 2,4-D was investigated by tree different process: H2O2 electrogenerated, H2O2/UV and photo electro-Fenton being the last at pH 2,5. The degradation of 2,4-D was followed by HPLC, moreover TOC and COD analyses. The most efficient process was the catalyzed UV/Fe2+ process that presented a TOC reduction of 69 %. In a sequence, a pilot scale reactor was mounted for hydrogen peroxide electrogeneration. The reactor is formed by two anolytes and one catholyte compartments, separated by a N424 Nafion® membrane. The reactor was optimized considering three different parameters: the applied potential, oxygen flow and the electrolyte flow. Best operational parameters electrogeneration rate of hydrogen peroxide in a K2SO4 0,3 mol L-1 electrolyte support were: -1,6 V vs. Pt, 500 L h-1 of electrolyte flow and 6 L s-1 of oxygen flow. Considering these results, the experiments for the degradation of 2,4-D were conducted with the optimized reactor. In this new series of experiments, six different processes were tested. In alkaline medium, the degradation occurred only with H2O2 and H2O2, catalyzed by UV radiation. Four processes were used in acidic medium: H2O2, H2O2 catalyzed by UV radiation, Fe2+ (electro Fenton process) and H2O2 with Fe2+ catalyzed by UV radiation (photo-electro Fenton process). In catalyzed experiments in acidic medium, degradation rates were higher TOC decay presented a pseudo-first order kinetic. The differences between electro Fenton and photo-electro Fenton processes appeared only when TOC reduction was considered. A greater degree of organics combustion was observed for the last process, with 95 % of TOC was eliminated. / Mestrado / Engenharia de Materiais / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Jose de Assis Fonseca Faria / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-08T11:53:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cardoso_ClaudioFernandes_M.pdf: 1146025 bytes, checksum: 703b38e7eec6c1ffc7f2de65b30ab581 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O objetivo deste trabalho consistiu no processamento e avaliação de desempenho de um sistema asséptico piloto para filme de polietileno de baixa densidade (PEBD). Através da metodologia de planejamento experimental fatorial foram feitas variações de tempo de contato, temperatura do banho e concentração da solução esterilizante, bem como a variação do tempo de exposição à radiação ultravioleta (UVC). Estas variações tiveram por finalidade promover de 4 a 6 reduções decimais na população inicial de esporos de Bacillus subtilis var. globigii ATCC9372, em um curto espaço de tempo, gerando o menor residual do esterilizante em água envasada. Foram inoculados uniformemente 100µL do microrganismo teste em uma superfície de 16cm2. Testou-se como agente de esterilização química, o peróxido de hidrogênio (H2O2) e, como agente físico, a radiação UVC, sendo o primeiro aplicado na forma de banho de imersão e o segundo, por uma exposição a 2,5cm de distância do filme de PEBD logo após o banho de imersão. O sistema utilizado constituiu em uma envasadora automática e um protótipo com um tanque em aço inoxidável, desenvolvido especialmente para este tipo de teste. O H2O2 e a radiação UVC apresentaram ação esporicida significativa. O H2O2 demonstrou ação esporicida entre as concentrações de 18 e 35%, em um intervalo de temperatura de 46 a 70ºC, promovendo de 3 a 7 reduções decimais de Bacillus subtilis. A concentração de 20% de H2O2 não conferiu sabor estranho à água mineral envasada em embalagens de PEBD sanificadas, não diferindo, significativamente (p<0,05), do padrão. O residual de H2O2 das superfícies-teste sanificadas com soluções contendo de 18 a 35% de H2O2 foi superior a 0,5mg/L, nível máximo permitido pela FDA presente em água envasada sob as condições de produção. Os dados obtidos forneceram dois modelos matemáticos quadráticos, representativos da ação do H2O2 e radiação UVC, em função do tempo e da temperatura, sobre esporos de B. subtilis. Tais modelos, com R2 de 0,9349 para os tratamentos sem radiação UVC, e R2 de 0,9763 para os tratamentos com radiação UVC, limitaram-se a uma concentração de 35% de H2O2 e tempo máximo de exposição à radiação UVC de 8s. Superfícies-teste sanificadas com soluções de 28% de H2O2 a 60ºC, por 8s sem exposição à radiação UVC apresentaram 4 ciclos de redução decimal. Para as mesmas condições, porém com exposição à radiação UVC por 8s, este valor elevou-se para 7, demonstrando a existência do sinergismo entre a associação destes dois agentes. O sistema de esterilização testado apresentou desempenho satisfatório, podendo ser perfeitamente utilizado por indústrias de pequeno e médio porte na esterilização de filmes plásticos, sendo capaz de promover até 7 reduções decimais na população de esporos bacterianos / Abstract: The aim of this research consisted in the processing and performance evaluation of an aseptic pilot system for Low Density Polyethylene film (LDPE). Through the screening design methodology, variations of contact time, bath temperature, sanificant concentration and exposition time variation of ultraviolet radiation (UVC) was made. Such variations had as purpose to promote from 4 to 6 decimal reductions in the Bacillus subtilis var. globigii ATCC9372 spores, when applied to the LDPE film surface, in a short time, generating the minor residual of the sanificant in the plastic surface. Was evaluated as chemical agent, the hydrogen peroxide (H2O2) and as physical agent, UVC radiation, being the first one applied as immersion bath and the second one as an exposition after the immersion bath, with 2,5cm of distance of the PEBD film. The system used was constituted in an automatic filling machine and an equipment with a stainless steel tank, especially developed for this type of test. H2O2 showed sporicidal action in from 18 to 35%, in temperatures of 46 to 70ºC, causing from 3 to 7 decimal reductions. The H2O2 20% did not confer off-taste in mineral water used as filling product, as well no significant difference from the standard was observed (p<0,05). The hydrogen peroxide residual surface-test after sanitation with 18 to 35% H2O2 was higher than 0,5mg/L. However, the use of hot air knives or roller pressers after the immersion bath will be able to diminish this residual. The quadratic model, with R2 of 0,9349 for the treatments without UVC radiation and R2 of 0,9763 for the treatments with UVC radiation are restricted to 35% H2O2 and UVC maximum exposition time of 8s. Surface-test treated with 28% H2O2 / 60ºC / 8s without UVC radiation exposition had presented 4 decimal reduction. In the same conditions, however with UVC radiation exposition (8s), this value was raised for 7, demonstrating the existence of synergism between these two agents. The sanification system tested showed satisfactory performance, effective to be used in small and medium industries, being capable to promote up to 7 decimal reductions in spores population / Mestrado / Mestre em Tecnologia de Alimentos

Orientador: Everardo Magalhães Carneiro / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-16T00:20:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cappelli_AnaPaulaGameiro_M.pdf: 8746314 bytes, checksum: fffd531f3decda018f572cfc7c7f2be6 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: A desnutrição protéica promove redução da secreção de insulina devida inúmeras alterações moleculares nas células B pancreáticas. Recentemente foi demonstrado que o estado redox pode modular a secreção de insulina em condições fisiológicas. No entanto, a correlação entre as alterações no estado redox e na secreção de insulina em ratos submetidos à desnutrição protéica não é conhecida. Assim, nosso objetivo foi avaliar o impacto do estresse oxidativo na secreção de insulina em ilhotas de ratos desnutridos. Ratos machos Wistar foram tratados com dieta normoprotéica (NP-17%) ou hipoprotéica (LP-6%) por 60 dias. Após isolamento das ilhotas, foi medida atividade e o conteúdo protéico das enzimas antioxidantes SOD, GPx e a CAT. Para a secreção estática de insulina, as ilhotas foram pré-incubadas em 5.6 mM de glicose (GLI) com ou sem H2O2, na ausência ou presença de n-acetil cisteína (NAC) e posteriormente incubadas em diferentes concentrações de GLI. Observamos aumento da atividade da SOD (21.18±2.1-30.5.±2 µmoles/min/mg proteína NP-LP respectivamente), redução na CAT (9±1.2-5.22±0.73 µmoles/min/mg proteína NP-LP respectivamente) e nenhuma alteração na GPx em ilhotas de ratos desnutrido comparada com ilhotas de ratos controle. Apesar de observarmos tendência de aumento no conteúdo protéico das enzimas antioxidantes em LP, não houve diferença significativa de nenhuma das enzimas. A secreção de insulina de ratos LP que ficaram expostas a 33mM de glicose na incubação, retornou a níveis basais (GLI 2.8 mM) quando préincubado com 100 µM de H2O2, enquanto para as ilhotas de ratos controle foi necessário a adição de 300 ?M de H2O2 na pré-incubação para retornar aos níveis basais. Na presença de 10 mM de NAC + 150 µM de H2O2, durante a pré-incubação, e posterior incubação em 33 mM de glicose, observou-se redução significante da secreção de NP e aumento em LP. Estes resultados sugerem que as ilhotas pancreáticas de ratos desnutridos pré tratadas com H2O2 e posteriormente expostas a altas concentrações de glicose, são mais sensíveis ao H2O2 possivelmente devido à capacidade reduzida de detoxificação de espécies reativas de oxigênio (EROS). / Abstract: Protein malnutrition induces pacreatic B-cells molecular alterations, reducing insulin secretion. It has been recently demonstrated that redox status may control insulin secretion under physiological conditions. However, protein malnutrition effects in redox modulation of insulin secretion is unknown. Thus, our aim was to evaluate oxidative stress impact upon insulin secretion in isolated islets from protein undernourished rats. Male Wistar rats were treated with normoproteic diet (NP-17%) or with a low protein diet (LP-6%) for sixty days. After islets isolation, it was measured antioxidant enzymes SOD, GPX and CAT activities and protein content. For insulin secretion measurement, islets were pre-incubated with glucose 5.6 (GLI) mM with or without H2O2 at the presence and absence of N-acetyl-cisteyne (NAC) and after that islets were incubated with diferent GLI concentration. SOD and CAT activities were significant increased (21.18±2.1-30.5.±2 µmoles/min/mg protein for NP-LP respectively) and decreased (9±1.2-5.22±0.73 µmoles/min/mg protein for NP-LP respectively) respectively, whereas GPX did not show any alteration. Despite a tendency of increase in the LP protein content of antioxidant enzymes, no significant differences were observed. When incubated with glucose 33mM, LP insulin secretion returned to baseline values (GLI 2.8 mM) when it was pre-incubated with H2O2 100 µM, whereas NP islets returned to baseline levels when pre-incubated with H2O2 300 ?M. When islets were pre-incubated with NAC 10 mM + H2O2 150 µM and further incubated with glucose 33 mM, insulin secretion was reduced in NP, whereas in LP it was increased. Taken together, these datasuggest that pancreatic islets from undernourished rats when pre-treated with H2O2 and thereafter challenged with high glucose concentrations are more sensitive to H2O2, probably due to their lower capacity to detoxify reactive oxygen species (ROS). / Mestrado / Fisiologia / Mestre em Biologia Funcional e Molecular

Orientador: Hiroshi Aoyama / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-22T19:29:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leme_CamilaWielewski_M.pdf: 1648747 bytes, checksum: 5bd3c268b5ff076939204e230a1dc0e9 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Atualmente, muito tem sido descoberto acerca dos mecanismos de controle do crescimento e coordenação celular, principalmente em células eucarióticas. Dentre tais mecanismos, o balanço entre a fosforilação e a desfosforilação de proteínas é a base para o controle de diversos eventos biológicos. As fosfatases são hidrolases que utilizam como substrato fosfatomonoésteres, e são amplamente distribuídas na natureza. As fosfatases ácidas (FAcs) são enzimas que apresentam melhor atividade em meio ácido. O objetivo do presente trabalho é estudar o efeito de peróxido de hidrogênio em duas fosfatases ácidas cujos sítios ativos contêm cisteína. Para tanto, FAc de sementes de mamona e FAc de rim bovino, ambas obtidas previamente em nosso laboratório, foram utilizadas no estudo. A primeira é uma glicoproteína, ao passo que a segunda não contém carboidrato em sua estrutura. Ensaios enzimáticos utilizando o substrato sintético p-nitrofenilfosfato (pNPP) foram realizados, em diferentes condições de incubação e exposição das enzimas. A FAc de mamona apresentou grande resistência ao peróxido de hidrogênio (H2O2), fato que se mostrou independente da presença de carboidrato em sua estrutura. Ensaios na presença de ditiotreitol (DTT) ou glutationa reduzida (GSH) provocaram inibição da enzima, porém a combinação de DTT ou GSH a H2O2 foi capaz de recuperar completamente a atividade enzimática. A exposição da FAc de mamona a DTT ou GSH não protegeu totalmente o sítio catalítico contra a oxidação por H2O2, apesar de acarretar em menores taxas de inibição por esse composto. A exposição da enzima a H2O2 elevou a sua inibição. A FAc de rim bovino apresentou grande susceptibilidade ao H2O2. Os compostos DTT e GSH provocaram inibição de sua atividade, assim como observado para a FAc de mamona. A combinação de DTT ou GSH a H2O2 não restabeleceu a atividade enzimática, sugerindo que há diferenças no processo de oxidação por esse composto entre as duas FAcs utilizadas nesse trabalho. A exposição da FAc de rim bovino a DTT ou GSH não foi eficaz na proteção do sítio catalítico, e a exposição dessa enzima a H2O2 elevou a inibição da atividade enzimática. Nossos resultados sugerem que as FAcs, independentemente da presença de carboidrato na estrutura, sofreram oxidação de maneiras diferentes, apresentando comportamentos bastante divergentes entre si. Hipotetizamos que a Fac de mamona atingiu um estado reversível de oxidação, sendo que a cisteína tornou-se ácido sulfênico. Já a FAc de rim bovino deve ter alcançado um estado irreversível de oxidação, com a cisteína na forma de ácido sulfínico ou sulfônico / Abstract: Currently, much has been discovered about the mechanisms of control of cell growth and coordination, especially in eukaryotic cells. Among such mechanisms, the balance between the phosphorylation and dephosphorylation of proteins is the basis for the control of various biological events. The phosphatases are hydrolases using as substrate phosphate monoesters, and are widely distributed in nature. The acid phosphatases are enzymes that have better activity under acidic conditions. The goal of this work is to study the effect of hydrogen peroxide (H2O2) in two acid phosphatases which contains cysteine in their active site. Therefore, castor bean and bovine kidney acid phosphatases, both previously obtained in our laboratory, were used in this study. The first is a glycoprotein, whereas the second contains no carbohydrate in its structure. Enzyme assays using the synthetic substrate p-nitrophenylphosphate (pNPP) were performed at different incubation conditions and exposure of the enzymes. The castor bean acid phosphatase showed great resistance to H2O2, a fact that was independent of the presence of carbohydrate in their structure. Assays in the presence of dithiothreitol (DTT) or reduced glutathione (GSH) caused enzyme inhibition, but the combination of the GSH or DTT and H2O2 was able to completely recover enzyme activity. Exposure of castor bean acid phosphatase to DTT or GSH did not fully protect the catalytic site against oxidation by H2O2, although result in lower rates of inhibition by this compound. Exposure of the enzyme to H2O2 increased its inhibition. Acid phosphatase from bovine kidney showed high susceptibility to H2O2. The compounds DTT and GSH caused inhibition of its activity, as was observed for castor bean acid phosphatase. For this enzyme, the combination of DTT or GSH to H2O2 not reestablished enzyme activity, suggesting that there are differences in the oxidation process for this compound between the two phosphatases used in this work. Exposure of bovine kidney acid phosphatase to DTT or GSH was not effective in protecting the catalytic site, and the exposure of the enzyme to H2O2 increased the inhibition of enzyme activity. Our results suggest that the acid phosphatases, regardless of the presence of carbohydrate in the structure, underwent oxidation by different ways, presenting quite divergent behaviors. We hypothesize that the castor bean acid phosphatase reached a state of reversible oxidation, and cysteine became sulfenic acid. As for acid phosphatase bovine kidney must have reached a state of irreversible oxidation with cysteine as sulfonic or sulfinic acid / Mestrado / Bioquimica / Mestra em Biologia Funcional e Molecular

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This study evaluated the effect of thermally deposited siloxane-methacrylate coating on bond strength glass-fiber post to core materials. Furthermore, evaluated mechanical properties of flexural strength, flexural modulus and stiffness. For bond strength, two types of GFP (Exacto, Angelus and White Post DC, FGM) were divided into eight groups (n = 13): S (control): pre-hydrolyzable silane (Prosil, FGM) was applied on the post surface; SA: silane was applied followed by one layer of adhesive (Scothbond, 3M Espe); HS: etching with 35% H2O2 (Whiteness HP Max, FGM) for one minute followed by silane; HSA: etching with H2O2 followed by silane and adhesive; Si: deposited siloxane-methacrylate coating (Si-O) by means of immersion of post in experimental solutions of5% MPTS fowled by heating at 120°C for one hour; SiS: silane application after Si-O; SiA: application adhesive after Si-O; SiSA: silane and adhesive application after Si-O. The composite resin restorations (AllCem Core, FGM) were simulated using translucent silicone molds. After 24 hours water storage at 37 °C, the post/resin assembly was serially sectioned in beams that were subjected to a microtensile bond strength test. For analysis of mechanical properties, eighteen White Post DC and eighteen Exact were used (n = 6). Post without surface treatment, etched with H2O2 and coated with siloxane methacrylate after thermally deposition had their mechanical properties evaluated skin test flexural strength of three points. The data presented normal and homogeneous distribution and subjected to two-way ANOVA and Tukey test. The results showed that the surface treatment only affected the bond strength in Exacto post (P<0.001), while for the White Post DC all groups were statistically equal to the control (22.5 ± 5.1). The highest bond strength values were obtained in SiS (40.4 ± 6.9) and SiSA (38.8 ± 5.3) groups. The etching with H2O2 (HS: 22.9 ± 2.5 and HSA: 25.5 ± 4.5) promoted increased bond strength when compared to control (15.8 ± 4.1), however, had lower values than the thermally deposition siloxane. The mechanical proprieties were not affected by surface treatment, only by the type of post, wherein Exacto post showed highest means of flexural strength, flexural modulus and lower stiffness. Thus, it is concluded that the thermally deposited siloxane-methacrylate coating is a viable option for increasing the bond strength to the core pins without alterations completion of its mechanical properties. / O objetivo desses estudo foi avaliar o efeito do revestimento de pinos de fibra com siloxano-metacrilato, após deposição térmica, na resistência de união ao núcleo de preenchimento em resina composta. Além disso, avaliou a influência deste tratamento nas propriedades mecânicas de resistência flexural, modulo de flexão e rigidez. Para avaliar a resistência de união dois tipos de pinos (White Post DC3, FGM, Produtos Odontológicos e Exacto 3, Ângelus) foram divididos aleatoriamente em oito grupos (n=13): S (controle): uma camada de silano (Prosil, FMG) foi aplicado sobre a superfície do pino; SA: aplicação de uma camada de silano, seguido do adesivo (Scothbond, 3M Espe); HS: condicionamento com H2O2 35% (Whiteness HP Max, FGM) por um minuto seguido da aplicação de silano; HSA: aplicação de H2O2 seguido da aplicação de silano e adesivo; Si: revestimento com siloxano-metacrilato após deposição térmica (Si-O), por meio da imersão em solução experimental de MTPS a 5% seguido de aquecimento a 120°C por 1 hora. SiS: aplicação de silano após Si-O; SiA: aplicação de adesivo após Si-O; SiSA: aplicação de silano e adesivo após Si-O. As restaurações em resina composta (AllCem Core, FGM) foram simuladas utilizando moldes de silicones translúcidos. Após 24h de armazenagem em água a 37ºC, as amostras foram submetidas a cortes seriados, perpendiculares ao longo eixo do pino, obtendo amostras com dimensões de aproximadamente 1x1mm, com formato de palito. As amostras foram submetidas ao ensaio mecânico de microtração à velocidade de 0,7 mm/min até o rompimento dos espécimes. Para análise das propriedades mecânicas, dezoito White Post DC e dezoito Exacto foram utilizados (n=6). Pinos sem tratamento de superfície, condicionados com H2O2 e revestidos com siloxano-metacrilato após deposição térmica tiveram suas propriedades avaliadas pelo ensaio mecânico de resistência flexural de três pontos. Os dados obtidos apresentaram distribuição normal e homogênea e foram submetidos a análise de variância fatorial de dois fatores e teste de Tukey. Os resultados demostraram que o tratamento de superfície só afetou a resistência de união no pino Exacto (P<0,001), enquanto para o White Post DC todos os grupos foram estatisticamente iguais ao controle (22,5 ± 5,1). Os maiores valores de resistência de união foram obtidos nos grupos SiS (40,4 ± 6,9) e SiSA (38,8 ± 5,3). O condicionamento com H2O2 (HS: 22,9 ± 2,5 e HSA: 25,5 ± 4,5) promoveu o aumento da resistência de união quando comparado com o controle (15,8 ± 4,1), no entanto, obteve valores menores que a deposição térmica de siloxano. As propriedade mecânicas não foram afetadas pelo tratamento de superfície, apenas pelo tipo de pino, sendo que o Exacto apresentou maiores valores de resistência flexural, modulo de flexão e menor rigidez. Dessa forma, conclui-se que a deposição térmica com siloxano-metacrilato é uma opção viável para o aumento da resistência de união dos pinos ao núcleo de preenchimento, sem alterações da suas propriedades mecânicas. / Mestre em Odontologia

Orientadores: Edson Tomaz, Wilson de Figueiredo Jardim / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-05T04:45:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GabardoFilho_Helio_M.pdf: 3819999 bytes, checksum: a1b59cdf4b3995f67840fdb2259da9df (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: O tratamento de efluentes industriais tem se tornado uma etapa fundamental do processo produtivo e os processos biológicos são atualmente o mais aplicado. No entanto, determinados tipos de efluentes não podem ser tratados por esses processos devido ao fato de possuírem características tóxicas o a presença de compostos recalcitrantes. Assim, os Processo Oxidativos Avançados (POA) podem ser aplicados com sucesso na remediação desses efluentes. O objetivo deste trabalho foi o estudo da degradação de fenol com peróxido de hidrogênio e radiação ultravioleta em reatores de seção anular, para avaliação das variáveis que influenciam no processo de tratamento e o desenvolvimento de uma metodologia de projeto de reatores para a determinação das condições ótimas de operação. As variáveis estudadas mediante análise fatorial foram a concentração de peróxido de hidrogênio, o regime de escoamento, a potência da lâmpada e o diâmetro do reator. O processo de degradação do fenol utilizando 'H IND. 2¿¿O IND. 2¿ apresenta um comportamento semelhante ao de reações autocatalíticas e o sistema pode ser arranjado de forma a otimizar sua aplicação, através de uma corrente de reciclo. Para isso foram utilizados dos reatores fotoquímicos de seção anular diferentes que foram operados em sistema contínuo e em batelada com reciclo... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: Wasterwater treatment has become a fundamental stage of industrial processes. Most wastewater treatment are currently based on biological processes. However, some types of wastewater cannot be treated by such processes due to the fact of possessing toxic. Therefore, the Advanced Oxidation Process (AOP) can be used with success in such wastewater remediation. The aim of this study was to study the degradation of phenol using hydrogen peroxide and ultraviolet in annular section reactor, observing the influence of certain variables in the treatment process and the development of a photochemical reactor design methodology to determine the best operation conditions. The factors studied through factorial analysis were hydrogen peroxide concentration, flow regime, light bulb power and reactor diameter. The phenol degradation process using 'H IND. 2¿¿O IND. 2¿ behaves similar to autocatalytic reactions and this system can be optimized through a recycle flow. Two photochemical reactors were used with different annular section operated both in a continuous flow and batch recycle system. The degradation was monitored by Total Organic Carbon (TOC). Showed to be more significant light bulb power, hydrogen peroxide concentration and reactor diameter, and that there is an interaction effect with these last two factors... Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química