Cada vez mais a preocupação com o meio ambiente tem estimulado o uso de polímeros biodegradáveis em substituição aos sintéticos, esses inertes à degradação em diferentes meios. As propriedades dos polímeros biodegradáveis podem ser melhoradas com o uso de fibras como reforço, na forma de compósitos, e a interação matriz/fibra pode ser melhorada com o emprego de agentes de acoplamento. Estudos de compósitos que utilizam polímeros biodegradáveis e fibras naturais tem despertado o interesse acadêmico e tecnológico por apresentar características desejáveis para determinadas aplicações, e pós-uso, biodegradar. Como desafio, este estudo propõe o desenvolvimento e a caracterização mecânica, térmica e morfológica de compósitos utilizando o poli(ácido lático)(PLA), fibra de buriti e triacetin como agente de acoplamento. Para o desenvolvimento dos compósitos, as fibras de buriti foram utilizadas na condição moída e cortada nos tamanhos de 2,5, 5,0 e 7,5 cm, com o emprego 20% em massa de fibra, sendo posteriormente testadas nas concentrações de 10 e 30% em massa. O triacetin foi avaliado nos compósitos nas concentrações de 2,5 e 5,0% em massa. Os compósitos foram processados em duas extrusoras, monorosca e duplarosca, sendo os corpos de prova produzidos por injeção e compressão. Os resultados foram avaliados pelas propriedades mecânicas de resistência à tração, à flexão, morfológicas por microscopia electrônica de varredura (MEV) e otica (MO), térmicas por termogravimétrica (TGA) e calorimetria exploratória diferencial (DSC) e, químicas por espectroscopia do infravermelho por transformada de Fourier (FTIR). O teor ótimo entre condição e concentração de fibra bem como de agente foi testado em dois ambientes distintos, solo simulado e ambiente marinho simulado, com o objetivo de avaliar a degradação biológica dos desenvolvimentos. Em relação aos diferentes comprimentos testados de fibra de buriti, não constatou-se diferenças nas propriedades mecânicas e térmicas, sendo as propriedades e dimensões finais das fibras semelhantes aos resultados da fibra moída. As propriedades mecânicas dos compósitos com 30% de fibra de buriti mostraram-se semelhantes as do PLA virgem, resultados atribuídos ao teor de fibra e a interação obtida entre a fibra/matriz usando 5% em massa de triacetin, maior percentual testado. Com relação às propriedades térmicas, observou-se que a presença da fibra de buriti diminui a estabilidade térmica dos compósitos, porém aumenta a cristalinidade. A exposição do compósito com 30% de fibra de buriti e 5% de triacetin apresesentou comportamento distinto nos dois ambientes de degradação em que foi testado. Os ambientes de degradação propostos propiciaram alterações fisicas, químicas, térmicas e morfológicas nos compósitos, possibilitando concluir que após a análise dos resultados de índice de cristalinidade, índice de carbonila, massa residual e morfologia, para 60 dias de exposição, a fibra de buriti e o triacetin favorecem a degradação biológica do PLA, promovendo a hidrólise do mesmo em tempos inferiores aos do PLA virgem, sendo a hidrólise mais acentuada no ambiente marinho simulado, nas composições, dimensões e meios específicos deste estudo. Por fim, conclui-se que o emprego de compósitos de polímeros biodegradáveis com fibras de origem natural, neste estudo PLA/buriti, em substituição a polímeros inertes a degradação é viável do ponto de vista técnico e ambiental. / Submitted by Marcelo Teixeira (mvteixeira@ucs.br) on 2014-07-10T17:28:24Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Vanessa Cristina Brambilla.pdf: 6489766 bytes, checksum: 0018e3618fc26504150952f4409d8706 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-07-10T17:28:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Vanessa Cristina Brambilla.pdf: 6489766 bytes, checksum: 0018e3618fc26504150952f4409d8706 (MD5) / Nowadays, preoccupation with the environment has stimulated the use of biodegradable polymers substituting the synthetic ones, which are harder to degrade under different conditions. However, the properties of the biodegradable polymers can be improved by using fibers as reinforcement, in the form of composites and the interaction of matrix/fiber can be improved using agents of coupling. Studies about composites that use biodegradable polymers and natural fibers has attracted the academic and technological interest showing desirable characteristics for some applications and, post use, they biodegrade. As a challenge, the present study offers the development and the mechanical, thermic and morphological characterization of composites using the poly(lactic acid) (PLA), buriti fiber and triacetin as coupling agents. For the composites development, the buriti fibers were grounded and cut in sizes of 2,5; 5,0 and 7,5 cm mass with the use of 20% fiber mass, being after tested in concentration of 10 and 30 % mass. The triacetin was valued in the composites with concentrations of 10 and 30% mass. The composites were processed in two extruders, single and double screw. The specimens were produced by injection and compression. The results of this study were valued by the mechanic properties for tensile and flexural strength, morphological by scanning electron microscopy (SEM), thermal by thermogravimetric analysis (TGA) and differential scanning calorimetry (DSC), and chemical by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). The fine content between condition and concentration of good fiber and the agent fiber was tested in two different environments, simulated soil and marine simulated soil, with the purpose of evaluating the biological degradation of the developments. In relation to the different lengths of buriti fiber tested, it was not observed differences in the mechanical and thermal properties, being the final fiber properties and dimensions similar to the results of the ground fiber. The mechanical properties of the composites with 30% of buriti fiber, appeared similar to those of the PLA virgin, these results were assigned to the fiber content and the interaction obtained between the matrix fiber using 5% in triacetin mass, the largest percentage tested. Related to the thermal properties, it was observed that the presence of buriti fiber decreases the thermal stability of the composites, but it increases the crystallinit. The exposition of the composite with 30% buriti fiber and 5% of triacetin showed different behavior in the two environment degradation it was tested. The proposed degradation environments made physical, chemical, thermal and morphological modifications in the composites, enabling to conclude that after the analysis of the results of the crystallinit , index of carbonila, residual mass and morphology, for 60 days of exposition, the buriti fiber and the triacetin improved the PLA biological degradation, making its hydrolysis in less time than the PLA virgin, being the hydrolysis more accented in the simulated marine environment, in the compositions, dimensions and specific means of this study. At last, we come to the conclusion that the use of composites of biodegradable polymers with natural fibers, in this study PLA/ buriti, substituting inert to degradation polymers is technically and environmental viable.

Orientador: José Carlos Marconato / Coorientador: Suely Patrícia Costa Gonçalves / Banca: Sandra Mara Martins Franchetti / Banca: Adriana de Campos / Resumo: Os plásticos são materiais que possuem larga escala de aplicação industrial e trazem importância econômica para sociedade atual. O uso dos plásticos sintéticos em embalagens e produtos descartáveis gera impactos sócio-ambientais devido ao descarte e disposição inadequada deste material. Uma das alternativas para minimizar esses impactos é a produção de blendas que possuam características próprias ao uso e que após a utilização, sejam absorvidas em um período curto de tempo pelo meio ambiente. Esse trabalho avaliou a biodegradação dos filmes de PHBV (poli(hidroxibutirato-co-hidroxivalerato)), dos filmes de PEBD (polietileno de baixa densidade) e da blenda de PEBD/PHBV (70/30), em coluna de solo, utilizando metodologias como: Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) e avaliação da perda de massa. Foi observado que o PHBV se biodegradou em 30 dias de exposição ao solo, período menor de exposição comparado ao PEBD e a blenda, 180 dias. Através do MEV foi possível observar mudanças micro morfológicas significativas na superfície dos filmes de PHBV e da blenda (furos, fraturas, descamações e erosões), o que complementa os valores encontrados de perda de massa, em que o PHBV teve uma redução de 43,9% e a blenda uma redução de 15,7%, nos respectivos períodos do processo biodegradativo. Os espectros de FTIR forneceram informações importantes para avaliação da biodegradação, pois foram capazes de mostrar as alterações estruturais relevantes após o processo biodegradativo, tal como a hidrólise de ésteres do PHBV na interfase entre o PEBD e PHBV. Através das análises de FTIR verificou se alteração de cristalinidade dos materiais poliméricos, que foi um indicativo que auxiliou a avaliação da biodegradação dos filmes. A blenda nessa proporção (70:30), demonstrou ser susceptível à comunidade microbiana do solo, sofrendo mudanças significativas... / Abstract: Plastics are materials with large-scale industrial application and economic importance to modern society. The use of synthetic plastics in packaging and disposable products generates socio- environmental due to improper disposal and disposal of this material impacts . One alternative to minimize these effects is the production of blends which have their own characteristics and use after use, to be absorbed in a short period of time in the environment . This study evaluated the biodegradation of PHBV films (poly ( hydroxybutyrate-co- hydroxyvalerate ) ) , films of LDPE ( low density polyethylene ) and LDPE blend / PHBV ( 70/30 ) in the soil column using methodologies as: Scanning Electron Microscopy (SEM ) , Fourier Transform Infrared ( FTIR ) and weight loss evaluation. PHBV was biodegraded within 30 days of exposure to the soil , the less exposure time compared to LDPE and blends in 180 days . Through SEM we observed significant micro morphological changes on the surface of PHBV and blend films ( holes , fractures , desquamation and erosions ) , which complements the values found of mass loss , where the PHBV decreased by 43.9 % and the blend showed a reduction of 15.7% in the respective periods of the biodegradation process. The FTIR spectra provide important information for assessing biodegradation because they showed the important structural changes after the biodegradation process , such as hydrolysis of esters of PHBV at the interface between LDPE and PHBV . Using FTIR analysis was verified crystallinity change of the polymer materials, which was an indication of the films biodegradation. The blend in this ratio, shown to be susceptible to the soil microbial community, undergoing significant changes in its morphology / Mestre

Orientador: Carlos Renato Corso / Banca: Antonio Sérgio Spanó Seixas / Banca: Aurora Mariana Garcia de França Souza / Resumo: Com a revolução industrial ocorreu o crescimento do setor têxtil, o qual utiliza uma grande quantidade de água nos processos de tingimento e uma ampla variedade de corantes sintéticos. Uma pequena concentração destes corantes no meio ambiente já pode gerar uma poluição altamente visível e indesejável, provendo alterações nos ecossistemas aquáticos. Dentre os processos de remoção de corantes, a adsorção, biossorção e biodegradação apresentam-se como as técnicas mais vantajosas. A adsorção consiste em um processo de transferência de massa na qual se explora a capacidade de certos sólidos em concentrar determinadas substâncias existentes em soluções líquidas. A biossorção envolve interações físico-químicas entre a superfície celular de microrganismos e corantes através de difusão passiva. A biodegradação, por vez, ocorre através de enzimas produzidas por alguns microrganismos que são capazes de degradar a molécula do corante. De forma a aumentar a eficiência destes processos, a imobilização celular permite a reutilização das células imobilizadas, alta resistência mecânica permitindo que os processos metabólicos se realizem em condições dversas. Portanto, este trabalho propôs a imobilização de Saccharomyces cerevisiae em bagaço de cana ativado para promover a biossorção e biodegradação do corante Acid Black 48 (AB48) em solução aquosa. Para isso, o bagaço de cana de açúcar foi tratado com polietilenoimina (PEI), NaOH e água destilada. Concentrações de 0,25, 0,5 e 1 % de uma suspensão de Saccharomyces cerevisiae foram avaliadas para determinar as melhores taxas de imobilização celular. Uma vez estabelecida a imobilização, foram elaborados ensaios de biossorção/adsorção utilizando Saccharomyces... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Along with the industrial revolution, textile sec.tor growth is inserted. These industries use large amounts of water in dyeing processes and a wide variety of synthetic dyes. A small concentration of these dyes in the environment can generate a highly visible and undesirable pollution and also changes in aquatic ecosystems. Among dye removal processes, adsorption, biosorption and biodegradation are the most advantageous techniques. Adsorption is a mass transfer process in which exploits certain solids ability to concentrate other substances dissolved in liquid solutions. Biosorption involves physicochemical interactions between microorganism cell surface dye molecule through passive diffusion. Biodegradation occurs when enzymes produced by certain microorganisms are capable of breaking the dye molecule. In order to increase the efficiency of these processes, cell immobilization allows reuse of the immobilized cells and enables high mechanical strength in which metabolic processes can take place in adverse conditions. Therefore, this study aims the use of Saccharomyces cerevisiae immobilized in activated sugarcane bagasse to promote Acid Black 48 dye (AB48) biodegradation and biosorption in aqueous solutions. In order to achieve these results, sugarcane bagasse was treated with polyethyleneimine (PEI), NaOH and distilled water. Concentrations of 0.25, 0.5 and 1% of a Saccharomyces cerevisiae suspension were evaluated to determine best cell immobilization rates. Once the immobilization was established, biosorption/adsorption assays were developed using immobilized and free yeast cells and only treated sugarcane bagasse, after 2 hours dye contact at 30°C and at pH 2.50, 4.50 and 6 50. After discoloration rate, dye removal and adsorption capacity were determined, best results were established at pH 2.50, and... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

CAPES / O estudo para o emprego de biofilmes na substituição do plástico convencional destinado a algumas aplicações específicas vem ganhando força e recebendo considerável atenção no cenário dos recursos renováveis. Dentre as inúmeras aplicações dos biofilmes pode-se citar o seu uso no revestimento de fertilizantes de liberação lenta. Normalmente, grande parte do nitrogênio aplicado sob a forma de fertilizante no solo, é perdido devido aos processos aos quais este está sujeito, a lixiviação pela água da chuva e volatilização pelo calor. Essas perdas, além de causar prejuízos aos agricultores, causam também a contaminação do solo e das águas devido ao excesso de nutrientes lixiviados. Com isso, observa-se que os fertilizantes de liberação lenta de nitrogênio são uma alternativa mais econômica para a agricultura e menos agressiva ao meio ambiente, pois podem reduzir tais perdas. Neste sentido, o presente trabalho tem como objetivo produzir um material de liberação lenta de nitrogênio através do revestimento da caulinita intercalada com ureia com biofilmes produzidos a partir de fécula de mandioca. Os biofilmes foram produzidos por casting utilizando diferentes concentrações de amido e adição de sorbitol. A intercalação da ureia na caulinita foi através de reação mecanoquímica, por 7 horas. O revestimento da mesma foi feito a partir da homogeneização da solução filmogênica de amido com a caulinita intercalada com ureia e posterior desidratação do material. Os ensaios de lixiviação e aquecimento foram realizados para determinar o teor de nitrogênio presente no material. Os resultados obtidos através da caracterização por Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier, Difratometria de Raios X, Análise Térmica e determinação do teor de nitrogênio por Kjeldahl foram promissores e mostraram que o teor de nitrogênio inicial é reduzido conforme o aumento do tempo de lixiviação e da temperatura de aquecimento e que mesmo após a submissão do material a temperatura de 200ºC e lixiviação por 48 horas, uma parte do nitrogênio ainda permanece imobilizada na matriz polimérica, correspondendo a 35% para o filme aquecido a 200ºC e 9% para o filme lixiviado por 48 horas. Os resultados obtidos demonstram que o biofilme contendo caulinita intercalada com ureia pode apresentar potencial para aplicação na liberação lenta de nitrogênio. / The study for the use of biofilms in replacing conventional plastic destined to some specific applications has been gaining strength and getting considerable attention in the scenario of renewable resources. Among the numerous applications of biofilms it can be cited its use in the coating of slow release fertilizers. Normally, most of the nitrogen applied as fertilizer in the soil is lost due to processes in which it is subjected to leaching by rain water and volatilization by heat. These losses, in addition to causing injuries to farmers, also cause contamination of soil and water due to excess nutrients leached. With this, it is observed that the slow release fertilizers of nitrogen are a more economical alternative to agriculture and less aggressive to the environment because they can reduce such losses. In this sense, the present work aims to produce a slow release nitrogen material through the lining of kaolinite intercalated with urea using biofilms produced from cassava starch. Biofilms were produced by casting using different concentrations of starch and adding sorbitol. The intercalation of urea in kaolinite was by mechanochemical reaction for 7 hours. Its coating was made from the homogenization of the filmogenic solution of starch with kaolinite intercalated with urea and subsequent dehydration of the material. The heating and leaching tests were performed to determine the nitrogen content in the material. The results obtained from the characterization by Fourier Transformed Infrared Spectroscopy, X-ray Diffractometry, thermal analysis and determination of the nitrogen content by Kjeldahl were promising and showed that the initial nitrogen content is reduced with the increase of leaching time and heating temperature, and that even after submitting the material to a temperature of 200 ° C and leaching for 48 hours, a part of nitrogen remains immobilized in the polymer matrix, corresponding to 35% for the film heated to 200 ° C and 9% for film leached for 48 hours. The results demonstrate that the biofilm containing kaolinite intercalated with urea can present potential for application in the slow release of nitrogen.

Made available in DSpace on 2014-09-03T02:01:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000460927-Texto+Completo-0.pdf: 1283521 bytes, checksum: 4cd3a506cc6198771e3bac28f9c816ad (MD5) Previous issue date: 2013 / The raw glycerol derived from the biodiesel production is considered an industrial waste that has raised great concerns in the biofuels industry, mainly due to its low commercial value, its reduced assimilation after purification as well as to the high costs associated with its disposal. In this context, the use of microorganisms on biodegradation processes and bioconversion of raw glycerol to molecules with high added-values tends to enhance the biodiesel production chain, and minimize environmental impacts associated with its disposal, often done improperly. Thus, the goal of this work was to investigate and identify, in different environmental samples, the presence of yeasts capable of using raw glycerol as sole carbon source, and investigate in a preliminary manner their eventual metabolic products. Fifty-seven yeasts derived from the regional biodiversity were evaluated and five of them were selected as metabolically able for raw glycerol consumption. The selected isolates were cultured under different conditions of temperature, glycerol concentration and oxygenation in order to establish the best growing conditions. In order to investigate eventual products generated from the raw glycerol assimilation, high-performance liquid chromatography (HPLC) analyses and emulsification assays were performed. As results, this work presents the first report of raw glycerol consumption by Zygowilliopsis californica, Pichia fermentans, Candida melibiosica and by a probable new yeast species of Candida genus (Candida sp. ) isolated in this work. Still, this is the first report of this metabolic feature for a species of Zygowilliopsis genus. Moreover, Z. californica and Candida sp. presented some evidence to bear the metabolic potential to produce molecules of industrial interest from raw glycerol. These data may contribute for future strategies that aim the value increase of the biodiesel production chain. / O glicerol bruto derivado da produção do biodiesel é considerado um rejeito industrial que tem despertado grande preocupação na indústria de biocombustíveis, dentre outros fatores, devido ao seu baixo valor comercial, sua reduzida assimilação após processo de purificação e aos altos custos associados ao seu descarte. Nesse contexto, a aplicação de microrganismos em processos de biodegradação ou bioconversão do glicerol bruto em moléculas de maior valor agregado tende a valorizar a cadeia produtiva do biodiesel, e a minimizar impactos ambientais associados ao seu descarte, muitas vezes feito de forma inadequada. Deste modo, o objetivo desde trabalho foi investigar e identificar, em diferentes amostras ambientais, a presença de leveduras capazes de utilizar, como única fonte de carbono, o glicerol bruto, bem como investigar de maneira preliminar eventuais produtos metabólicos. Cinquenta e sete leveduras oriundas da biodiversidade local foram avaliadas e cinco delas selecionadas por apresentaram o potencial metabólico de interesse. Os isolados selecionados foram cultivados sob diferentes condições de temperatura, concentração de glicerol e oxigenação, com a finalidade de estabelecer as melhores condições para o seu crescimento. Análises de cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) e de atividade emulsificante foram realizadas com a finalidade de investigar eventuais produtos gerados a partir do consumo do glicerol bruto. Como resultados, este trabalho traz o primeiro relato do potencial de utilização de glicerol bruto por Zygowilliopsis californica, Pichia fermentans, Candida melibiosica e por uma provável espécie nova do gênero Candida (Candida sp. ) isolada durante este trabalho. Esta é também a primeira descrição desta atividade metabólica para uma espécie do gênero Zygowilliopsis. De forma adicional, Z. californica e Candida sp. apresentaram indícios de capacidade metabólica para bioconversão do glicerol bruto em moléculas de valor industrial. Os dados levantados neste trabalho poderão contribuir para futuras estratégias que visem à valorização da cadeia produtiva do biodiesel.

Orientador: Cíntia Duarte de Freitas Milagre / Banca: Dulce Helena Siqueira Silva / Banca: André Luis Meleiro Porto / Resumo: A biocatálise consiste no uso de enzimas (microbianas, vegetais ou animais) para catalisar transformações químicas, principalmente em compostos orgânicos. Em geral, as reações enzimáticas apresentam muitos atrativos quando comparadas às respectivas versões químicas clássicas, por utilizarem catalisadores potencialmente quimio-, regio- e estereosseletivos, biodegradáveis, oriundos de fontes renováveis que requerem condições brandas de reação (pH, temperatura e pressão) e solventes ambientalmente amigáveis (água, fluidos supercríticos, líquidos iônicos). Por isso, e associado às pressões de cunho sócio-econômico-ambiental sofridas pelas indústrias para a utilização de processos sustentáveis e mais eficientes, a busca por novos biocatalisadores tem aumentado consideravelmente. As enzimas envolvidas na conversão de nitrilas estão entre as mais utilizadas industrialmente. Além de seu valor sintético, estas enzimas exercem um papel fundamental em termos de proteção ambiental, pois têm sido empregadas com sucesso na biodegradação e biorremediação de áreas contaminadas com organonitrilas de origem antropogênica. Assim, neste trabalho realizou-se a prospecção de micro-organismos da biodiversidade brasileira quanto à presença de enzimas envolvidas no metabolismo de nitrilas, mais especificamente nitrilases (Nase), nitrila-hidratases (NHase), amidases e as hidroxinitrila liases (HNLase) através de ensaios colorimétricos. Nesse estudo foram encontrados 1 hit positivo para nitrila-hidratase/amidase, 8 para nitrilases e 3 micro-organismos com sistema enzimático indefinido dentre 29 micro-organismos analisados. Para a enzima hidroxinitrila liase, foram avaliados 76 micro-organismos e foram encontrados 27 hits positivos. Estes resultados foram confirmados por técnicas cromatográficas e espectrométricas. Os micro-organismos positivos das triagens colorimétricas foram... / Abstract: Biocatalysis is the use of enzymes (microbial, plant or animal) to catalyze chemical transformations, primarily of organic compounds. Generally, enzymatic reactions are much more attractive than the classical chemical alternatives, as they use catalysts that are potentially chemo-, region- and stereoselective, biodegradable, which come from renewable sources and that require mild reaction conditions in terms of pH, temperature and pressure and the use of environmentally friendly solvents (water, supercritical fluids, ionic liquids). Therefore and associated to the socioeconomic and environmental pressures exerted on industries to use sustainable and more efficient processes, the search for new biocatalysts has increased considerably. Nitriles converting enzymes are among the most widely ones used industrially. In addition to their synthetic value, these enzymes play a key role in protecting the environmental as they have been successfully used in the biodegradation and bioremediation of areas contaminated by man-made organic nitriles. Thus, herein we intend to investigate microorganisms from Brazilian biodiversity in terms of enzymes involved in the metabolism of nitriles, more specifically nitrilases (Nase), nitrile hydratase (NHase), amidases and hydroxynitrile lyase (HNLase) through colorimetric assays. It was found 1 positive hit for nitrile hydratase/amidase, 8 for nitrilases and 3 microorganisms with undefined enzymatic system within the 29 evaluated microorganisms. Regarding the enzyme hydroxinitrile lyase, 76 microorganisms were evaluated and 27 positive hits were found. Those colorimetric assays were confirmed through chromatographic and spectrometrically techniques. The positive hits found in the colorimetric assay were applied in the study of biodegradation of Totril® herbicide. These reactions were monitored by HPLC-MS/MS and there were found 5 biodegradation products... / Mestre

CAPES / O estudo para o emprego de biofilmes na substituição do plástico convencional destinado a algumas aplicações específicas vem ganhando força e recebendo considerável atenção no cenário dos recursos renováveis. Dentre as inúmeras aplicações dos biofilmes pode-se citar o seu uso no revestimento de fertilizantes de liberação lenta. Normalmente, grande parte do nitrogênio aplicado sob a forma de fertilizante no solo, é perdido devido aos processos aos quais este está sujeito, a lixiviação pela água da chuva e volatilização pelo calor. Essas perdas, além de causar prejuízos aos agricultores, causam também a contaminação do solo e das águas devido ao excesso de nutrientes lixiviados. Com isso, observa-se que os fertilizantes de liberação lenta de nitrogênio são uma alternativa mais econômica para a agricultura e menos agressiva ao meio ambiente, pois podem reduzir tais perdas. Neste sentido, o presente trabalho tem como objetivo produzir um material de liberação lenta de nitrogênio através do revestimento da caulinita intercalada com ureia com biofilmes produzidos a partir de fécula de mandioca. Os biofilmes foram produzidos por casting utilizando diferentes concentrações de amido e adição de sorbitol. A intercalação da ureia na caulinita foi através de reação mecanoquímica, por 7 horas. O revestimento da mesma foi feito a partir da homogeneização da solução filmogênica de amido com a caulinita intercalada com ureia e posterior desidratação do material. Os ensaios de lixiviação e aquecimento foram realizados para determinar o teor de nitrogênio presente no material. Os resultados obtidos através da caracterização por Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier, Difratometria de Raios X, Análise Térmica e determinação do teor de nitrogênio por Kjeldahl foram promissores e mostraram que o teor de nitrogênio inicial é reduzido conforme o aumento do tempo de lixiviação e da temperatura de aquecimento e que mesmo após a submissão do material a temperatura de 200ºC e lixiviação por 48 horas, uma parte do nitrogênio ainda permanece imobilizada na matriz polimérica, correspondendo a 35% para o filme aquecido a 200ºC e 9% para o filme lixiviado por 48 horas. Os resultados obtidos demonstram que o biofilme contendo caulinita intercalada com ureia pode apresentar potencial para aplicação na liberação lenta de nitrogênio. / The study for the use of biofilms in replacing conventional plastic destined to some specific applications has been gaining strength and getting considerable attention in the scenario of renewable resources. Among the numerous applications of biofilms it can be cited its use in the coating of slow release fertilizers. Normally, most of the nitrogen applied as fertilizer in the soil is lost due to processes in which it is subjected to leaching by rain water and volatilization by heat. These losses, in addition to causing injuries to farmers, also cause contamination of soil and water due to excess nutrients leached. With this, it is observed that the slow release fertilizers of nitrogen are a more economical alternative to agriculture and less aggressive to the environment because they can reduce such losses. In this sense, the present work aims to produce a slow release nitrogen material through the lining of kaolinite intercalated with urea using biofilms produced from cassava starch. Biofilms were produced by casting using different concentrations of starch and adding sorbitol. The intercalation of urea in kaolinite was by mechanochemical reaction for 7 hours. Its coating was made from the homogenization of the filmogenic solution of starch with kaolinite intercalated with urea and subsequent dehydration of the material. The heating and leaching tests were performed to determine the nitrogen content in the material. The results obtained from the characterization by Fourier Transformed Infrared Spectroscopy, X-ray Diffractometry, thermal analysis and determination of the nitrogen content by Kjeldahl were promising and showed that the initial nitrogen content is reduced with the increase of leaching time and heating temperature, and that even after submitting the material to a temperature of 200 ° C and leaching for 48 hours, a part of nitrogen remains immobilized in the polymer matrix, corresponding to 35% for the film heated to 200 ° C and 9% for film leached for 48 hours. The results demonstrate that the biofilm containing kaolinite intercalated with urea can present potential for application in the slow release of nitrogen.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000413402-Texto+Completo-0.pdf: 2458200 bytes, checksum: ce9298755d819e0d071877d9d5b86560 (MD5) Previous issue date: 2009 / This work presents a study on the chemical recycling of poly (ethylene terephthalate) (PET) post-consumer through the synthesis of new aliphatic-aromatic copolyester obtained from the bulk polymerization at high temperature (240 °C) of poly (acid Llactic acid) with post-consumer PET in different weight proportions. After the synthesis and characterization of copolymers it was carried out the degradation process in prepared soil using the standards of ASTM G160 International. Through the NMR and IR spectra it was possible to confirm the formation of copolymers. It was evidenced by DSC, TGA and SEM analysis that the copolymers that have lower levels of PET degrade easily and have less thermal stability. However, we can observe that the chemical recycling of PET is an important method to help solving the environmental impact caused by the accumulation of this material that has good mechanical properties, high chemical resistance allied with high production. / Este trabalho apresenta um estudo sobre a reciclagem química do poli(tereftalato de etileno) (PET) pós-consumo através da síntese de novos copoliésteres alifáticoaromáticos obtidos a partir da polimerização em massa, em altas temperatura (240 ºC), do poli(ácido L-láctico) com o PET pós-consumo em diferentes proporções em massa. Após a síntese e caracterização dos copolímeros realizou-se o processo de degradação em solo preparado pelas normas da ASTM G160 International. Através dos espectros de RMN 1H e FTIR foi possível confirmar a formação dos copolímeros. Também, foi evidenciado pelos dados de DSC, TGA e MEV que os copolímeros que possuem menor teor de PET degradam com mais facilidade e possuem menor estabilidade térmica. Contudo, podemos observar que esta reciclagem química do PET é um método importante para ajudar na resolução do impacto ambiental gerado pelo acúmulo deste material, que possui boas propriedades mecânicas, alta resistência química aliada à alta produção.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:17Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-12-20Bitstream added on 2014-06-13T19:00:05Z : No. of bitstreams: 1 medeiros_jb_me_araiq.pdf: 3851893 bytes, checksum: ca39fa9d9a3d6332fa80515bbbc4edf6 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A área de biocatálise está em franco desenvolvimento e fungos associados a espécies vegetais dos biomas brasileiros são biocatalisadores em potencial, praticamente inexplorados. Nesse contexto, o presente trabalho descreve a avaliação do potencial biocatalítico de 7 fungos endófitos isolados de espécies vegetais do Cerrado. Foi avaliada a capacidade dos micro-organismos Nigrospora sphaerica, Schizophyllum commune, Phomopsis sp., Tricoderma viridae, Aspergillus versicolor, Xylaria sp. e Phomopsis stipata biotransformarem ou biodegradarem os substratos ácido gálico e cassina. O estudo de tolerância dos micro-organismos aos substratos permitiu selecionar as concentrações nas quais o ácido gálico (1,0 g L-1) e a cassina (0,5 g L-1) foram adicionados ao meio reacional na etapa de biotransformação/biodegradação. Todos os micro-organismos estudados se mostraram capazes de biotransformar o substrato ácido gálico. Os 26 produtos biotransformados são mais apolares que o composto de partida e foram encontrados na fase aquosa ou no micélio microbiano. Em relação à cassina, os endófitos Schizophyllum commune, Tricoderma viridae e Xylaria sp. não a metabolizaram, mesmo após 14 dias de incubação.Os endófitos Nigrospora sphaerica e Aspergillus versicolor a biodegradaram, enquanto que Phomopsis stipata e Phomopsis sp. a biotransformaram em 6 e 3 novos compostos, respectivamente. Os produtos de biotransformação do ácido gálico e da cassina terão suas estruturas determinadas em trabalhos futuros, e a partir desses dados poderemos inferir as reações que os fungos são capazes de realizar, e consequentemente sugerir as atividades enzimáticas presentes nos fungos endófitos estudados / The area of biocatalysis is developing fast and fungi associated with plant species of Brazilian biomes are potential biocatalysts, virtually unexplored. In this context, this work describes the evaluation of biocatalytic potential of seven fungal endophytes isolated from species of the Cerrado. We evaluated the ability of the micro-organisms Nigrospora sphaerica, Schizophyllum commune, Phomopsis sp., Tricoderma viridae, Aspergillus versicolor, Xylaria sp. and Phomopsis stipata to biotransform or biodegrade the substrates gallic acid and cassine. The study of microorganisms tolerance to the substrate allowed to select the concentrations in which the gallic acid (1.0 g L-1) and cassine (0.5 g L-1) were added to the reaction medium in step biotransformation/ biodegradation. All microorganisms studied are quite capable of biotransform substrate gallic acid. The 26 biotransformed products are less polar than the starting compound and were found in the aqueous phase or microbial mycelium. In relation to the cassine, the endophytes Schizophyllum commune, Tricoderma viridae and Xylaria sp. didn´t metabolize it, even after 14 days of incubation. Endophytes Nigrospora sphaerica and Aspergillus versicolor biodegraded the cassine, while Phomopsis stipata and Phomopsis sp. biotransformed this substrat in six and three new compounds, respectively. The biotransformation products of gallic acid and cassine will have their structures determined in future studies, allowing to infer which biotransformations occurred, and therefore suggest which the enzyme activities are found in the fungal endophyte studied

O petróleo é um composto orgânico formado basicamente por uma mistura de hidrocarbonetos sendo considerado uma das maiores fontes de energia da atualidade. A crescente demanda por derivados de petróleo tem aumentado a sua exploração. Como consequência, o número de acidentes envolvendo derramamentos de petróleo e seus derivados na natureza tem se elevado, ocasionando sérios problemas ambientais. Desta forma, uma alternativa de mitigar os impactos ambientais resultantes dos vazamentos é por técnicas de biorremediação. Estas técnicas se baseiam na utilização de micro-organismos com potencial de biodegradar compostos, sendo práticas ambientalmente corretas e sustentáveis. Portanto, o objetivo deste trabalho foi selecionar micro-organismos capazes de se desenvolverem em ambientes aquáticos contendo petróleo, bem como caracterizar seu potencial de degradação deste contaminante. Para isso, 19 micro-organismos foram isolados a partir de solo previamente contaminado com petróleo bruto. Para avaliar a capacidade de biodegradação de petróleo ocasionada por cada isolado, estes foram submetidos a um teste prévio com indicador redox TTC, e três bactérias (BPH 1.4, BPH 1.5 e BPH 1.14) e três leveduras (BPH 2.1, BPH 2.2 e BPH 2.3) foram selecionadas para testes futuros. Também foi realizada uma avaliação visual da solubilização dos hidrocarbonetos pelos micro-organismos selecionados em meios com tratamentos de bioaumentação e bioaumentação simultânea a bioestimulação. Visto que os seis micro-organismos se mostraram potenciais degradadores nestas primeiras etapas, os mesmos foram avaliados quanto a produção de biossurfactantes e foi determinada IE24h%>38 e IE24h%>39, na presença e ausência de células microbianas, respectivamente. Os isolados também foram capazes de reduzir a tensão superficial nos meios utilizados. BPH 1.4, BPH 1.5 e BPH 2.2 também produziram biossurfactantes do tipo ramnolipídeos. Adicionalmente, a detecção de metabólitos provenientes da degradação foi mensurada pela determinação do pH dos meios, na qual, principalmente os isolados leveduriformes mostraram capacidade de acidificar os meios. A identificação molecular foi realizada por sequenciamento das regiões conservadas 16S e 26S do rDNA. Por fim, um consórcio microbiano foi selecionado e adicionado em água marinha contendo 2% de petróleo (m/v). Este sistema foi mantido por 40 dias e a biodegradação dos hidrocarbonetos foi quantificada por GC-FID. Os resultados da bioaumentação demonstraram uma redução de 25% nos TPHs após o fim do tratamento. / Oil is an organic compound consisting essentially of a mixture of hydrocarbons and it is considered one of the greatest sources of energy nowadays. The rising demand for petroleum derivative has increased its exploration. Consequently, the number of accidents involving oil spills and oil products has risen in nature, causing serious environmental problems. Thus, an alternative to mitigate the environmental impacts of oil spills is through bioremediation techniques. The bioremediation techniques are based on the use of microorganisms with potential for biodegrade compounds, being environmentally friendly and sustainable techniques. Therefore, the aim of this work was to select microorganisms able of grow in aquatic environments containing oil, as well as characterize potential degradation of these contaminants. For this, 19 microorganisms were isolated from previously contaminated soil with crude oil. In order to evaluate the ability of biodegradation of oil caused by each isolate, they were submitted to a pretest with TTC redox indicator, and three bacteria (BPH 1.4, BPH 1.5 and BPH 1.14) and three yeasts (BPH 2.1, BPH 2.2 and BPH 2.3) were selected for further subsequent tests. Was also performed a visual assessment of the solubilization of hydrocarbons by selected microorganisms in media containing bioaugmentation treatment and biostimulation and bioaugmentation treatments together. Since the six microorganisms showed potential degraders in these early stages, they were evaluated for the production of biosurfactants and was determined IE24h%>38% and IE24h%>39% in the presence and absence of microbial cells, respectively. The isolates were also capable of reducing the surface tension in the media used. BPH 1.4, BPH 1.5 and BPH 2.2 microorganisms were also able to produce biosurfactants of ramnolipids type. Additionally, metabolites detection from possible degradation was assessed by measuring the pH of the medias in which yeast isolates showed mainly acidify the medias. The molecular identification was performed by sequencing of the 16S and 26S conserved regions of ribosomal DNA. Finally, a microbial consortium was selected and added to the seawater containing 2% of oil (m/v). This system was maintained for 40 days and the degradation of the hydrocarbons was measured by GC-FID. The bioaugmentation results demonstrated a reduction of 25% of the TPHs after the end of treatment.