Made available in DSpace on 2017-07-24T19:37:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ELISIANE_KARAM2.pdf: 586066 bytes, checksum: 73601aa55e1af89fd793a2a89fd5ed17 (MD5) Previous issue date: 2008-03-10 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The use of Biodiesel as an additive to diesel in automotive proportion of 2 % v/v is being marketed in Brazil since January 2008. Thus, it is extremely important Know the environmental and commercial impact of samples of B100 produced and mixtures, for example, B2 (stipulated by the ANP - the National Petroleum Agency). The objective this paper is to physical-chemistry analyses of samples B100, obtained of different oil (soya, sunflower and canola) and samples mixtures biodiesel+diesel, obtained ethanolic route for process of transesterification of soya oil. Basic analyses chemical of B100 obtained ethanol route were compared with methanol route. The process of biodiesel transesterification and glycerin separation obtained by methanol route is very quickly ompareted with ethanol route, can not forget the degree of toxicity of methanol and the high cost of methanol in Brazil. The results of color, density, flash point were almost the same within the experimental precision, but the infrared spectral of the samples of B100, in the two cases presented distinct peaks. The chemical analysis of samples of B100, via ethanol route from different oils, has presented different colors and densities, may cause changes of color in the final product, observed that color stipulated by ANP is red. Analysis of samples of B100, made before and after the step of washing and neutralized the pH, showed that the analyses required by the ANP for business this fuel, not relevant differences, allowing produce B100 with less cost, however the omission this step, could lead to oxidation of parts of the automobile, causing damage to consumers and future environmental and economic impact to the country. / A utilização do biodiesel como aditivo ao diesel automotivo em proporção de 2 % v/v está sendo comercializada no Brasil desde janeiro de 2008. Assim, é de extrema importância uma avaliação do impacto comercial e ambiental de amostras de biodiesel B100 produzido e das misturas, como por exemplo, da comercializada, B2 (estipulada pela ANP – Agência Nacional de Petróleo). O objetivo deste trabalho é analisar fisicoquimicamente amostras de biodiesel B100, de diferentes oleaginosas (soja, canóla e girassol) e de diferentes proporções de misturas biodiesel + diesel, amostras de B100 obtidas via rota etanólica do processo de transesterificação do óleo de soja. Análises químicas básicas foram feitas em amostras B100 obtidas via rota etanólica, utilizando-se o óleo de soja com matéria prima e comparadas com a rota metanólica. Ressalta-se que o processo de transesterificação do biodiesel e separação da glicerina, oriundo da rota metanólica é mais rápido, entretanto não se pode esquecer o grau de toxidez do metanol e o elevado custo do metanol no Brasil. Os resultados de cor, densidade, ponto de fulgor foram praticamente os mesmos dentro da precisão experimental, mas os espectros de infravermelho de amostras de B100, nos dois processos apresentaram alguns picos diferenciados. As análises químicas das amostras de combustível B100, via rota etanólica oriundas de diferentes oleaginosas, apresentaram cores e densidades diferentes, podendo causar mudanças de cores no produto final gerado, ressalta-se que e a cor estipulada pela ANP para este tipo de combustível é vermelha. Análises de amostras de B100, feitas antes e após a etapa de lavagem e neutralização do pH, mostraram que as análises exigidas pela ANP para revenda deste combustível, não apresentarem diferenças, o que pode levar o produtor a gerar o B100 com menor custo, entretanto a falta desta etapa, poderá levar a oxidação das peças dos veículos automotores, causando prejuízo aos consumidores e futuro impacto ambiental e econômico ao País.

Made available in DSpace on 2017-07-24T19:37:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Liliam Angelo.pdf: 3335280 bytes, checksum: e85b10f63e1152d525f35139d9abfc4a (MD5) Previous issue date: 2008-03-07 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nano-structured hydroxyapatite with crystallinity and composition similar to bone apatite has been widely investigated in last years.Because the bone is a tissue that requires some degree of mechanics tension to keep its vitality, has been used some biopolymers, as the composite HAP/gelatin, in order to minimize this problem. This biomolecule shows a singular characteristic, once that is the main mineral and organic phase bone constituent, respectively. The objective of this work was to consider a route of synthesis in which the hydroxylapatite was gotten by precipitation reaction directly on the collagen and to check out the effect of the gelatin addition in the hydroxylapatite crystal structure. The synthesis used was the wet precipitation through the dripping of a solution contends H3PO4 on the Ca(OH)2 together the addition of gelatin solutions with different concentrations (3 and 4 g/L, named GEL1 and GEL2 respectively). Temperature of the synthesis was controlled in approximately 42oC and pH after the ending of the dripping was kept in 12. After the periods of 1 and 21 days of aging the samples had been characterized. The DRX analyses had shown that the samples with gelatin addition shows bigger unit cell volumes in the two periods of aging studied, when related with the samples controll. Samples (GEL2) shows lesser volumes that samples GEL1, which had the biggest interactions occured between íons Ca2+ of the HAP and íons R___COO- of the gelatin. With the calcite, CaCO3, formation as second phase for these samples, íons Ca2+ are removed of the HAP structure, originating a calcium defficient HAP, and this, probably, makes with that the unit cell volumn diminishes. However, in the thermally treated samples, a unit cell volumn reduction more significant occurs to sample controll (AC) and GEL1, when the samples are aging for more time. For the samples did not treat thermally; it was observed in the same time of aging (21 days), the unit cell volume also is lesser must mainly by the decomposition. mainly the decomposition of carbonate apatites in CaO. On the microstrains of the crystal, were observed that when crystallite size increases there is a consequent microstrains reduction due to reduction of the internal tensions in the crystal while it grows. The FTIR analysis shows that type B carbonate apatite occurs, due the groups PO4 3- are substituted by groups CO3 2-. The substitution was more evident in the controll samples (AC) and GEL1 with lesser aging time, in samples GEL2, the phosphate bands are more evidentes. The SEM (scanning electro microscopy) micrographs show that there are formation of agglomerates and that the crystals are nano-structured. These results confirm that the gelatin presence affects directly the HAP structural properties. The method of synthesis presented in this study is a useful tool to production of nano crystals of the apatites structurally mimicking biological apatite. / Apatitas nanoestruturadas com cristalinidade e composição similar a apatita do osso têm sido amplamente investigadas nos últimos anos. Devido ao osso ser um tecido que requer algum grau de tensão mecânica para manter sua vitalidade, têm sido empregados vários biopolímeros, como o compósito HAP/Gelatina a fim de minimizar este problema. Este biomaterial de característica singular apresenta os principais constituintes da fase mineral e orgânica do osso, respectivamente. O objetivo deste trabalho foi propor uma rota de síntese na qual a HAP fosse obtida por reação de precipitação diretamente sobre o colágeno e verificar o efeito da adição de gelatina na estrutura cristalina da HAP. A sintese empregada foi por via úmida através do gotejamento de uma solução contendo H3PO4 sobre o Ca(OH)2 junto a adição de soluções de gelatina com diferentes concentrações (3 e 4 g/L, designadas, GEL1 e GEL2, respectivamente). Controlou-se a temperatura da síntese em aproximadamente 42oC e o pH após o término do gotejamento foi mantido em 12 Após os períodos de 1 e 21 dias de envelhecimento as amostras foram caracterizadas. As análises de DRX mostraram que as amostras com adição de gelatina apresentavam volumes de cela unitária maiores nos dois períodos de envelhecimento estudados, quando relacionados com as amostras controle. As amostras GEL2 apresentaram volumes menores que as amostras GEL1, devido as maiores interações ocorridas entre os íons Ca2+ da HAP e dos íons R OO- da gelatina. Com a formação da calcita, CaCO3, como segunda fase para estas amostras, íons Ca2+ foram retirados da estrutura da HAP, originando uma HAP deficiente em cálcio, e isso, provavelmente, faz com que o volume da cela unitária diminua. Nas amostras tratadas termicamente, observou-se uma redução do volume da cela unitária mais significativa nas amostras controle (AC) e GEL1, quando se envelheceu por mais tempo as amostras. Para as amostras não tratadas termicamente, observou-se que no mesmo período de envelhecimento (21 dias), o volume da cela unitária também é menor devido principalmente à decomposição das carbonato apatitas em CaO. Quanto às microdeformações da rede cristalina, observou-se que o tamanho de cristalito é diretamente proporcional à redução da microdeformação, devido à diminuição das tensões internas no cristal na medida em que ele cresce. As análises de IVTF mostraram a formação de carbonato apatita do tipo B, devido à substituição dos PO4 3- por CO3 2-. A substituição foi mais evidente nas amostras controle (AC) e GEL1 com menor tempo de envelhecimento; nas amostras GEL2, as bandas de fosfato foram mais evidentes. As micrografias obtidas por MEV revelaram a formação de aglomerados e que os cristais são nanoestruturados. Estes resultados confirmam que a presença da gelatina afeta diretamente as propriedades estruturais da HAP. O método de síntese empregado neste estudo se mostrou eficaz na produção de nanocristais de apatitas mimetizando estruturalmente uma apatita biológica.

Made available in DSpace on 2017-07-24T19:37:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 cintiafav.pdf: 4767448 bytes, checksum: 5cb193787f5e0c0461b164eb3079f888 (MD5) Previous issue date: 2008-08-06 / Thin films of tin dioxide (SnO2) with the addition of doping are widely used because its various applications, so develop a search on this subject is of great value technology, since many different forms of doping, formulation and preparation, can be made and modified, intended to improve this material according to their physical and chemical properties. This paper used for niobium oxide (Nb2O5) as doping, an important factor in the formulation, since Brazil has the largest reserves of natural element, found in various forms of ore. The preparation of thin films is a process that requires great care and high quality control. However, care is not sufficient to avoid the appearance of defects in his deposition, and subsequent calcination, as broken, deterioration, poor adhesion to the substrate, which are considered problems, undermining the efficiency of the material and its applicability. The addition of self assembled monolayers (SAM) on thin films of SnO2 aimed to reduce or correct this type of defect. Different techniques were used experimentally, as: X-ray diffraction, fotochronoamperometric, eletrochemical impedance spectroscopy, electrochemistry, measures of potential open circuit, optical microscopy optical, scanning electron microscopy and Infrared. The results of the measures to density of current and electrochemical impedance of samples of thin films of SnO2 containing SAM showed positive results, confirming that the SAM not only improved the structure of films about the electrochemical properties and photovoltaic, but also corrected the defects caused existing surface the techniques for the generation thin film. The efficiency of photosensitive films studied increased in the following sequence: SnO2 + SAM < SnO2:Nb2O5(0.1) + SAM SnO2:Nb2O5(0.3) + SAM. The electrochemical impedance spectroscopy, showed that the addition of SAM to thin films studied in this work is diminishing Rtc, minimizing the resistance. The film of SnO2 containing 0.3 Nb2O5 + SAM presents a resistance around 1000 Wcm-1 less than the film containing 0.1 Nb2O5. The thin films containing SAM showed that when immersed in the electrolyte solution, extending the capacitance of double layer electrical probably due to accumulation of cargo between the surface of films. The scanning electron microscopy showed that the nucleation of SAM has a higher incidence of disruptions in the regions (of higher energy) in the form of needles and often mixed, needles and mushrooms, as observed for the film: SnO2: Nb2O5 (0.3 ) + SAM. / Filmes finos de dióxido de estanho (SnO2) com adição de dopantes são muito utilizados devido as suas diversas aplicações, assim o desenvolver de uma pesquisa sobre este tema é de grande valia tecnológica, já que muitas formas diferentes de dopagem, formulação e preparação, podem ser feitas e modificadas, visando o melhoramento deste material em função de suas propriedades físicas e químicas. Neste trabalho foi utilizado óxido de nióbio (Nb2O5) como dopante, um fator importante na formulação, já que o Brasil possui a maior reserva natural deste elemento, encontrado em várias formas de minérios. A preparação de filmes finos é um processo que exige muito cuidado e alto controle de qualidade. Porém, cuidados não são suficientes para evitar o aparecimento de defeitos em sua deposição e, posterior calcinação, como trincas, deteriorização, baixa aderência ao substrato, que são considerados problemas, comprometendo a eficiência do material e sua aplicabilidade. A adição de moléculas auto-organizáveis (SAM) em filmes finos de SnO2 teve como objetivo reduzir ou corrigir este tipo de defeito. Diferentes técnicas foram utilizadas experimentalmente, tais como: difração de raios X, fotocronoamperometria, espectroscopia de impedância eletroquímica, medidas de potencial de circuito aberto, micrografia óptica, microscopia eletrônica de varredura e Infravermelha. Os resultados das medidas de densidade de corrente e impedância eletroquímica das amostras dos filmes finos de SnO2 contendo SAM mostraram resultados positivos, confirmando que a SAM não só melhorou a estrutura dos filmes quanto às propriedades eletroquímicas e fotovoltaicas, como também corrigiu os defeitos superficiais existentes provocados pelas técnicas de geração do filme fino. A eficiência fotossensível dos filmes estudados aumentou na seguinte seqüência: SnO2 + SAM < SnO2:Nb2O5 (0,1) + SAM < SnO2:Nb2O5 (0,3) + SAM. A espectroscopia de impedância eletroquímica mostrou que a adição de SAM aos filmes finos estudados neste trabalho diminui a Rtc, minimizando a resistência do mesmo. O filme de SnO2 contendo 0,3 Nb2O5 + SAM apresenta uma resistência aproximadamente 1000 Wcm-1 menor do que o filme contendo 0,1 Nb2O5. Os filmes finos contendo SAM mostraram que ao serem imersos na solução eletrolítica, ampliaram a capacitância da dupla camada elétrica devido provavelmente ao acúmulo de carga entre a superfície dos filmes. A microscopia eletrônica de varredura mostrou que a nucleação da SAM tem maior incidência nas regiões de rupturas (de maior energia) em forma de agulhas e muitas vezes mista, agulhas e cogumelos, como observado para o filme: SnO2:Nb2O5 (0,3) + SAM.

Made available in DSpace on 2017-07-24T19:37:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cristiane_de_Abreu_Dias.pdf: 17390080 bytes, checksum: 6e0128183854fb8cc356100b574dac1a (MD5) Previous issue date: 2009-02-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Throughout the times, new pigment systems have been gradually developed. In the nowadays, the development of ceramic pigments represents a part of the Materials Science, where there is a lack of concepts, roles and strategies, which in goal allows the developing of new rotes of preparing or pigments, in both scientific and technological areas. This work deals with the development of an innovative processing route and characterization of ceramic pigments based on the formation of solid solution of zircon silicate via doping with manganese cations being the source of manganese cations a waste of alkaline battery. In fact, an electrolytic paste of zinc-carbon batteries was used as a starting precursor of the manganese oxide, major component of the electrolytic paste, as a precursor of the chromophore agent. As a standard, Mn doped ZrSiO4 pigments were prepared via mechanical mixture of oxides process using analytical MnO2 (P.A.) oxide as a starting precursor of manganese cations. Powder mixtures exhibiting different percentages in weight of electrolytic paste were homogenized in the isopropyl alcohol via ball milling during 6 h. In the sequence, precursors were dried in furnace type oven at 110°C until the weight stabilizing giving the precursor of the pigment. Then, the precursor was calcined, desagglomerated and sieved (350 mesh).The precursor calcination was carried out in an oven furnace at 1150°C with a soaking time of 4h, in air atmosphere, heating rate of 10°C/min, cooling rate stemming from high temperature to the room temperature was carried out via natural rate of the furnace. After the calcination of precursor, powders were characterized by scanning electron microscopy, X-ray diffraction, UV-Vis spectroscopy and laser granulometry, so the crystalline phases, microstructure, the colorimetric parameters and the some spectroscopic properties of pigments were determined. Pigment exhibiting the highest color intensity was obtained using higher fraction of electrolytic paste. As a whole, pigments proved to be chemically and thermally resistant at 800°C, when applied in vitreous enamels with industrial composition directed to ceramic plating. Pigments showed excellent dispersion degree in a low-density polyethylene and a homogeneous color. / Embora se tenha descoberto novos sistemas pigmentares, os pigmentos cerâmicos constituem um dos campos da Ciência dos Materiais onde existe um maior desconhecimento, tanto em nível de centros de pesquisa como industrial. A presente pesquisa pretende desenvolver e caracterizar pigmentos cerâmicos, à base de zirconita, com incorporação de pasta eletrolítica de pilhas Zinco-carbono, descarregadas energeticamente, explorando como agente cromóforo o manganês presente na pasta eletrolítica. Paralelamente, foram obtidas e caracterizadas amostras utilizando como dopante MnO2 P.A. Amostras com diferentes proporções em peso de pasta eletrolítica de pilhas foram homogeneizadas a úmido com álcool isopropílico em moinho de bolas por um período de 6 h, e posteriormente secas em estufa à 110oC até peso constante, levadas à calcinação, desagregadas e peneiradas. O tratamento térmico foi realizado em forno à 1150oC com um tempo de patamar de 4h, ao ar, aplicando uma velocidade de aquecimento de 10ºC/min, sendo o resfriamento das amostras a temperatura ambiente. Após o tratamento térmico as amostras foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura, difração de raios X, UV-Vis e granulometria à laser e as microestruturas, as fases presentes, os parâmetros colorimétricos e as propriedades físicas dos pigmentos foram determinados. Cores mais intensas foram obtidas nas amostras com maior concentração de pasta eletrolítica adicionado. Os pigmentos mostraram ser resistentes química e termicamente à 8000C, quando aplicados em esmalte vítreo em placas cerâmicas. Em polietileno de baixa densidade os pigmentos apresentaram excelente dispersão e homogeneidade de cor.

Made available in DSpace on 2017-07-24T19:38:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Conclusao.pdf: 66751 bytes, checksum: b8fe8765ab091c9a13b09ee742e99a17 (MD5) Previous issue date: 2008-08-22 / Calcium phosphate ceramics have been intensely investigated as bone implant material, amongst them hydroxyapatite (HAP) outstands, which has been widely used in medicine and dentistry for presenting excellent biocompatibility. Due to its chemical similarity to the bone mineral phase, it establishes chemical liaisons with the host tissue, helps in the bone growth and allows cell proliferation. However, its use is limited for presenting poor mechanical resistance. Alternatives to overcome such limitations consist of changing the synthesis route or the composite material preparation. Recently, the hydroxyapatite synthesis in the presence of collagen has been explored, however due to problems related to cost, availability and commercial origin; the collagen was substituted by commercial gelatin in this experiment. Four processing routes, involving the precipitation method were evaluated: hydroxyapatite, with, and without gelatin, powder drying process in oven and through liofilization. X-ray fluorescence results indicate that the Ca/P molar ratio of obtained materials is lower than 1,67; IR analyses suggest the formation of calcium deficient carbonated apatite from the samples without thermal treatment and for the ones thermally treated up to 700ºC. DRX analysis confirms the biphasic ceramic formation, in the presence of β-TCP as a secondary phase, after sintering at 1200ºC. The ratio between TCP/HAP phases of samples thermally treated at 1200ºC increased with the decrease of precursor powder Ca/P molar ratio. Results of diffractograms refinement through the Rietveld Method indicated that samples synthesized in the presence of gelatin presented the lowest β-TCP percentage after sintering at 1200ºC. Particle size distribution analysis indicated that the gelatin presence led to formation of clusters of smaller average diameter. It is believed that its presence be related to changes in the nucleation process and grain growth. For mechanical evaluation, samples were prepared through uniaxial pressing followed by cold isostatic with 200MPa compaction pressure and sintered at 1200ºC for two hours in oxidant atmosphere. It was observed that the presence of gelatin enhanced densification and resulted in higher hardness for the compacts. The facture surface microstructure revealed lower porosity for samples synthesized in the presence of gelatin compared to conventional samples and for the liofilized samples compared to the ones dried in oven. Regarding resistance to bending, values obtained are comparable to the cortical bone, being the highest value obtained from the conventional liofilized hydroxyapatite sample. / Cerâmicas de fosfato de cálcio têm sido intensamente investigadas como material para implantes ósseos. Dentre elas destaca-se principalmente a hidroxiapatita (HAP), amplamente usada nas áreas médica e odontológica por apresentar excelente biocompatibilidade. Devido à similaridade química com a fase mineral do osso, estabelece ligações químicas com o tecido hospedeiro, favorece o crescimento ósseo e permite a proliferação de células. Entretanto, sua utilização é limitada, por apresentar baixa resistência mecânica. As alternativas para superar tal limitação consistem em modificar as rotas de síntese ou a preparação de materiais compósitos. Recentemente, a síntese de hidroxiapatita em presença de colágeno tem se destacado, porém, devido a problemas associados ao custo, disponibilidade e procedência comercial, substituiu-se neste trabalho o colágeno por gelatina comercial. Quatro rotas de processamento envolvendo o método de precipitação foram avaliadas: hidroxiapatita com, e sem gelatina, processo de secagem do pó em estufa e por liofilização. Os resultados de fluorescência de raios X indicam que a razão molar Ca/P dos materiais obtidos é menor que 1,67; as análises de IV sugerem a formação de uma apatita carbonatada deficiente em cálcio para as amostras sem tratamento térmico e para aquelas tratadas termicamente até 700ºC. A análise de DRX confirma a formação de cerâmica bifásica, com presença de β-TCP como fase secundária, após sinterização a 1200ºC. A razão entre as fases TCP/HAP das amostras após tratamento térmico a 1200ºC aumentou com a diminuição da razão molar Ca/P do pó precursor. Os resultados do refinamento dos difratogramas pelo método de Rietveld indicaram que as amostras sintetizadas em presença de gelatina apresentaram após sinterização a 1200ºC os menores percentuais de β-TCP. A análise de distribuição de tamanho de partícula indicou que a presença da gelatina induziu a formação de aglomerados de menor diâmetro médio. Acredita-se que sua presença esteja relacionada a mudanças nos processos de nucleação e crescimento dos grãos. Para avaliação mecânica, foram preparados corpos de prova por prensagem uniaxial seguida de isostática a frio com pressão de compactação de 200 MPa e sinterizados a 1200ºC por 2h em atmosfera oxidante. Verificou-se que a presença de gelatina auxiliou a densificação e resultou em maior dureza para os compactos. A microestrutura da superfície de fratura revelou menor porosidade para as amostras sintetizadas na presença de gelatina em comparação à amostra convencional e para as amostras liofilizadas comparadas àquelas com secagem em estufa. No que se refere aos valores de resistência à flexão, os valores obtidos são comparáveis aos do osso cortical, sendo o maior valor obtido para a amostra de hidroxiapatita convencional liofilizada.

Made available in DSpace on 2017-07-24T19:38:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Elementos pre-textuais.pdf: 283140 bytes, checksum: 3b59ced863de33023026b439f3c52714 (MD5) Previous issue date: 2009-02-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The use of biomaterials comes from old times and recently bioceramics have been deeply investigated as a source of material for bone implant. Amongst the different biomaterials, hydroxyapatite (HA) has great importance for being one of the compounds which forms the bone mineral phase. Therefore, HA has been largely studied, mainly due to the fact that it is a bioactive compound. Calcium phosphate synthesis via precipitation presents great advantages such as low cost and simplicity, but most procedures described in literature regard the formation of non stoichiometric products and phase mixture. This work studied the HA synthesis by analyzing the influence of gelatin concentration in the precipitation means on the characteristics of the hydroxyapatite obtained. Gentamicin was also incorporated to the HA samples and antimicrobial activity was analyzed. The hydroxyapatite was obtained through precipitation in aqueous and gelatin means, being later on dried, sieved and calcined at 700ºC. Gelatin concentrations of 1, 6, 10 and 60 g.L-1 were used. Then, gentamicin sulfate was added, 1% in mass. Samples were characterized through Xray diffraction, specific superficial area through the BET method, thermal analysis, infrared spectroscopy and transmission and scanning electronic microscopy. The Xray diffraction revealed the presence of HA phase in all samples; and by refining through the Rietveld method, it could be seen, in the gelatin free sample, the presence of calcium carbonate and pure HA, for the sample prepared in gelatin, indicating that the presence of gelatin made the hydroxyapatite phase stable. XRF and EDS indicated that Ca/P ratio was slightly above what had been expected to obtain stoichiometric hydroxyapatite. The granulometric distribution analysis and superficial area through the BET method indicated differences in the average size of agglomerates and the superficial area of the material in relation to the synthesis and samples preparation process to receive the antibiotic, which was processed through milling in a ball mill. SEM and TEM revealed morphological and structural aspects characteristic of the hydroxyapatite with the formation of nanometric crystal agglomerates. Samples microbial activity evaluation with human saliva showed that pure HA has the effect of inhibiting microbial growth; CFU counting was observed to reduce. For the samples with antibiotic there was a CFU equal zero proving that the process used for gentamicin incorporation to the HA kept the antibiotic property of the material, and that the same was released during the tests. / A utilização de biomateriais remonta à antiguidade e recentemente as biocerâmicas têm sido fortemente investigadas como material para implantes ósseos. Dentre os diferentes biomateriais a hidroxiapatita (HA) possui grande importância por ser um dos compostos que forma a fase mineral óssea. Assim, a HA tem sido amplamente estudada, especialmente pelo fato de ser um composto bioativo. A síntese de fosfatos de cálcio via precipitação apresenta vantagens como baixo custo e simplicidade, mas a maioria dos procedimentos descritos na literatura apresenta formação de produtos não estequiométricos e mistura de fases. Neste trabalho foi estudada a síntese de HA analisando a influência da concentração de gelatina no meio de precipitação nas características da hidroxiapatita obtida. Também foi realizada a incorporação de gentamicina às amostras de HA obtidas e a análise do efeito antimicrobiano. A hidroxiapatita foi obtida através de precipitação em meio aquoso e gelatinoso, sendo posteriormente secada, peneirada e calcinada a 700ºC. Foram utilizadas as concentrações de gelatina de 1, 6, 10 e 60 g.L-1. Em seguida, foi efetuada a adição de sulfato de gentamicina na proporção de 1% em massa. As amostras foram caracterizadas por difração de raios X, distribuição do tamanho de partícula, área superficial específica pelo método BET, análise térmica,espectroscopia no infravermelho e microscopia eletrônica de varredura e transmissão. A análise de DRX revelou a presença da fase de HA em todas as amostras e através do refinamento pelo método de Rietveld, verificou-se, para amostra obtida sem adição de gelatina, a presença de carbonato de cálcio, e HA pura para amostra preparada em meio gelatinoso, indicando que a presença de gelatina estabilizou da fase hidroxiapatita. As análises FRX e EDS indicaram que a razão Ca/P ficou ligeiramente acima da esperada para obtenção de hidroxiapatita estequiométrica. A análise de distribuição granulométrica e área superficial pelo método BET indicaram diferenças no tamanho médio de aglomerados e na área superficial do material relativas à síntese e ao processo de preparação das amostras para receber o antibiótico, o qual se processou com moagem em moinho de bolas. As análises de MEV e MET revelaram aspectos morfológicos e estruturais característicos da hidroxiapatita, observando-se formação de aglomerados de cristais nanométricos. A avaliação da atividade microbiológica das amostras frente à saliva humana mostrou que a HA possui efeito inibidor no crescimento microbiano, tem sido observada redução na contagem de UFC. Para as amostras com a adição do antibiótico obteve-se contagem UFC igual a zero comprovando que o processo utilizado para incorporação da gentamicina na HA manteve a propriedade antibiótica do material, e que o mesmo foi liberado durante os testes.

Made available in DSpace on 2017-07-24T19:38:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marilei Casturina.pdf: 1682032 bytes, checksum: 153b370b1eb7a1287824bf96aa0d0d65 (MD5) Previous issue date: 2008-11-17 / In this work is to porphyrin free base, cationic, meso-tetrapyridylporphyrin, TMPyP,and porphyrin metal, anion, zinc (II)-meso-Tetrakis (4-sulfonatophenyl), ZnTPPS4, in order to assess its possible applications in photodynamic therapy (PDT). For both, were investigated by molecular spectroscopy and UV-Vis, some properties of these porphyrins, such as interaction with biomimetic models, the ability to aggregate in different proportions water/ethanol, the photo-bleaching before lighting the red LEDs and generation of singlet oxygen through the test of uric acid. Microbiological tests were also conducted with Artemia salina and the bacterium Escherichia coli, to assess the in vitro photodynamic action on these microorganisms. The spectral behavior of porphyrin ZnTPPS4 was estimated to be varying the pH of the solution of porphyrin in aqueous medium and acetate/phosphate in the presence and absence of surfactant SDS (anion), CTAB (cationic) and HPS (zwiterionic). Through this analysis, we found that the porphyrin spectral change due to changes in pH, occurred at pHs lower when the porphyrin found himself in the presence of surfactants CTAB and HPS, indicating that there was interaction between porphyrin/ micelle surfactant, mediated by hydrophobic and electrostatic interactions. The ability of aggregation was evaluated by adding the solution of the porphyrin mixtures water/ethanol in different proportions in order to analyze the spectral behavior of both porphyrins with the increase of water content. Through this analysis it was found the displacement of the Soret band for a wavelength smaller, and the decrease in absorbance intensity of the condition of 100% water, a fact that may be related to different coefficients of molar absorptivity of porphyrins in solvents used. The photobleaching was putting itself and ethanol aqueous solutions of porphyrin under lighting of LEDs red during a total period of 1 hour, and showed that both porphyrins do not fall apart before the light source used. As the generation of singlet oxygen conducted through the test of uric acid, found that the generation of this species is better in water than ethanol, probably because there is more molecular oxygen dissolved in the first solvent. The porphyrin TMPyP showed increased photodynamic activity (PA) that ZnTPPS4, due to higher absorption in the range of issuing LEDs employees. Regarding microbiological tests found that the highest viewing on A. salina mortality occurs in the presence of porphyrin and under illumination, indicating photodynamic action of porphyrins on the microorganism. The testing done with E. coli, it is further inhibit the growth of this microorganism colonies where they were treated with porphyrins and light, compared with the controls: I) under light and without porphyrin; II) in the presence of porphyrin and no light; III) in the absence of light and porphyrin. / Neste trabalho estudou-se a porfirina base livre, catiônica, meso-tetrakis(4-metilpiridil)porfirina, TMPyP e a porfirina metalada, aniônica, Zinco(II)-mesotetrakis(4-sulfonatofenil), ZnTPPS4, para avaliar suas possíveis aplicações em terapia fotodinâmica (TFD). Para tanto, foram investigadas através de espectroscopia molecular UV-Vis, a interação das referidas porfirinas com modelos biomiméticos, a capacidade de agregação em diferentes proporções água/etanol, o foto-branqueamento perante iluminação de LEDs vermelhos e a geração de oxigênio singlete através do teste do ácido úrico. Também foram realizados testes com a Artemia salina e com a bactéria Escherichia coli, a fim de avaliar a ação fotodinâmica in vitro sobre esses microrganismos. O comportamento espectral da porfirina ZnTPPS4, foi avaliado variando-se o pH da solução de porfirina em meio aquoso e em acetato/fosfato na presença e na ausência dos surfactantes SDS (aniônico), CTAB (catiônico) e HPS (zwiteriônico). Através dessa análise, verificou-se que a mudança espectral da porfirina em decorrência da variação de pH, ocorreu em pHs menores quando a porfirina encontrou-se na presença dos surfactantes CTAB e HPS, indicando que houve interação entre porfirina/micela de surfactante, mediada por interações hidrofóbicas e eletrostáticas. A capacidade de agregação foi avaliada, acrescentando solução das porfirinas a misturas água/etanol de diferentes proporções, a fim de analisar o comportamento espectral de ambas as porfirinas com o aumento do teor de água. Através dessa análise verificou-se o deslocamento da banda Soret para comprimentos de onda menores, bem como, a diminuição da intensidade da absorbância em condição de 100% de água, fato que pode estar relacionado aos diferentes valores de coeficiente de absortividade molar das porfirinas nos solventes utilizados. A análise de foto-branqueamento foi realizado colocando-se soluções aquosas e etanólicas de porfirina sob iluminação de LEDs vermelhos durante um período total de 1 hora, e mostrou que ambas as porfirinas não se decompõem perante a fonte de luz empregada. Quanto a geração de oxigênio singlete realizado através do teste do ácido úrico, verificou-se que a geração dessa espécie é melhor em água que etanol. A porfirina TMPyP mostrou maior atividade fotodinâmica (AF) que a ZnTPPS4, por possuir maior absorção na faixa de emissão dos LEDs empregados. Em relação aos testes microbiológicos verificou-se que o maior índice de mortalidade sobre A. salina ocorre na presença das porfirina e sob iluminação, indicando ação fotodinâmica das porfirinas sobre esse microrganismo. No teste feito com a E. coli, evidenciou-se maior inibição no crescimento das colônias desse microrganismo quando as mesmas foram tratadas com porfirinas e luz, em comparação com os controles: I) sob luz e sem porfirina; II) na presença de porfirina e sem luz; III) na ausência de luz e porfirina.

Made available in DSpace on 2017-07-24T19:38:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Talita Martins.pdf: 7224778 bytes, checksum: bdb6b8d18dd89284e3b8171f47ce02ad (MD5) Previous issue date: 2009-04-07 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Organic matter is the main agent present in the soil due to some of its actions, for example: responsible by source of nutrient for the plants, avoid erosive process, improve the aggregates stability, and act as a drain to atmospheric CO2, among others. Therefore, there are same management practice to enforce an increase in the percentage of soil organic matter, increasing the soil quality and the fertility. Among the management systems uses, being conservation management system that increase or keep the same rate of organic matter mainly on the surface, and Conventional Management that use a high rotation and cleanup the soil. In this work were used samples of Distrofic Red Latossol from Ponta Grossa – PR region, at different management systems: Conventional Tillage (CT), Reduced Tillage (RT) and No-Tillage (NT) at 0-5, 5-10, 10-15 and 15-20 cm of depth. Beyond the samples without any treatment (whole soil) it was analyzed parts obtained by granulometric physical fraction according: smaller than 2 μm (clay), between 2-20 μm (silt) and between 20-1000 μm (sand). All the samples were analyzed by X-ray fluorescent (XRF) and Fourier transform infrared (FTIR) and X-ray diffraction. It was determined eleven different mineral in the samples: Cau, Ha, Mt, Gb, Ve, An, Gt, Qz, He, Mag ant Rt. In relation to management systems and depth were not find qualitative different at the minerals. Humification indexes was determined in the soil organic matter by laser induced fluorescent (LIF) and the C/N ratio. CT samples showed larger humification and lower C/N ratio than others systems. In the other hand, NT collected between 0-5 cm depths showed larger percentage of C and lower humification than others systems. Sand fraction showed larger humification than other fractions soil studied. All cases presented lower humification in the superficial samples (0-5 cm depth). NT samples showed more favorable for organic matters accumulated, it was observed due to the difficult to separate the sand fraction from the others fractions by the granulometric physical fraction. / A matéria orgânica é o principal agente constituinte do solo, por ser responsável pela disponibilidade de nutrientes para as plantas, evitar processos erosivos, aumentar a estabilidade dos agregados, agir como um dreno do CO2 atmosférico, entre outras. Portanto, existe uma preocupação em adotar práticas de manejo que favoreçam maiores aportes de matéria orgânica do solo (MOS) e consequentemente aumentando sua qualidade e fertilidade. Entre os sistemas de manejo adotados, estão os sistemas conservacionistas que mantém ou aumentam as taxas de matéria orgânica principalmente na superfície e o plantio convencional que utiliza intenso revolvimento e limpeza do solo. Utilizou-se amostras de Latossolo Vermelho distrófico da região de Ponta Grossa, PR (Campos Gerais) em diferentes sistemas de manejo: plantio direto (PD), plantio convencional (PC) e preparo mínimo (PM) com profundidades 0-5, 5-10, 10-15 e 15-20 cm. Além das amostras de solo inteiro (sem nenhum tratamento físico ou químico) analisou-se também as suas frações obtidas através de fracionamento físico granulométrico: < 2 μm (argila), 2-20 μm (silte) e 20-1000 μm (areia). As amostras de solo inteiro e suas frações foram analisadas mineralogicamente utilizando a espectroscopia de Fluorescência de Raios X (FRX) e Infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), além da Difração de Raios X (DRX). Foram determinados onze minerais nas amostras de solo inteiro, Cau, Ha, Mt, Gb, Ve, An, Gt, Qz, He, Mag e Rt. Em relação aos sistemas de manejo e profundidades não foram observadas diferenças qualitativas nos minerais. Para determinar o grau de humificação da MOS utilizou-se a espectroscopia de Fluorescência Induzida por Laser (FIL) e a razão C/N. No geral as amostras de solo inteiro sob PC apresentaram os maiores índices de humificação e menores razões C/N indicando maior humificação em comparação com os demais sistemas de manejo. Em contrapartida, as amostras sob PD e profundidade 0-5 cm foram as que apresentaram maior teor de C e menor grau de humificação. Para as frações do solo, a fração areia apresentou-se como a mais humificada e a fração argila menos humificada. Em todos os casos, as amostras de profundidades menores (0-5 cm) apresentaram menores índices de humificação. O PD mostrou-se favorável à acumulação de matéria orgânica, aumentando a estabilidade dos agregados, fato observado pela maior dificuldade em separar a fração argila das demais frações através do fracionamento físico granulométrico.

Made available in DSpace on 2017-07-24T19:38:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 segunda parte.pdf: 13120684 bytes, checksum: 7f5b58e082362277c3f35194b945dce3 (MD5) Previous issue date: 2009-03-02 / Apatites have been widely studied lately as bioceramics in the search for materials which are more and more biocompatible with biological tissues. Unavoidably, the implant of any kind of material in a human body originates a response from this body, characteristic which does not depend only on the nature and composition of the biomaterial, but also on factors as specific as form, size, geometry and properties and superficial characteristics, regarding these materials. This work studied the synthesis of bovine collagen-hydroxyapatite analyzing the influence of drying and ageing time on the morphologic and structural characteristics of hydroxyapatite. Drying was carried out through two methods: oven and freeze drying. Samples were characterized through spectroscopy in the infrared region, differential thermal and thermogravimetric analyses, X-ray diffractometry, particle average size distribution, specific superficial area through BET method and transmission and scanning electronic microscopy. The micrographs obtained through transmission electronic microscopy reveal the formation of crystal agglomerates of nanometric size with acicular form. However, the influence of collagen and drying methods on the results obtained from distribution of particles average size, specific superficial area and SEM was observed. By comparing drying methods, it can be said that freeze dried samples presented different characteristics among themselves, although they still present desired characteristics to obtain apatites for future applications. / As apatitas têm sido largamente estudadas nos últimos anos como biocerâmicas com o intuito de buscar materiais cada vez mais biocompativeis com os tecidos biológicos. Inevitavelmente, a implantação de qualquer tipo de material em um organismo humano origina uma resposta do organismo característica que não depende somente da natureza e composição do biomaterial, mas também de fatores tão específicos como à forma, o tamanho, a geometria e as propriedades e características superficiais, com respeito aos materiais. Neste trabalho estudou-se a síntese da hidroxiapatita-colágeno bovino analisando a influência da secagem e do tempo de envelhecimento nas características morfológicas e estruturais da hidroxiapatita A secagem foi realizada por dois métodos: estufa e liofilização. As amostras foram caracterizadas por espectroscopia na região do infravermelho, analise térmica diferencial e termogravimetrica, difratometria de raios X, distribuição do tamanho médio das partículas, área superficial especifica pelo método BET e microscopia eletrônica de varredura e transmissão. As micrografias obtidas por microscopia eletrônica de transmissão revelam a formação de aglomerados de cristais de tamanhos nanométricos, e com forma acicular. Pela análise de raios X verifica-se que a presença de colágeno durante a síntese não compromete a estabilidade da fase hidroxiapatita. Entretanto, observa-se a influência da presença de colágeno, da secagem e do tempo de envelhecimento nos resultados obtidos de distribuição do tamanho médio de partículas e área superficial específica. Os resultados mostram a importância do processamento nas características finais do material, sendo que no processo de liofilização e com tempo de envelhecimento de 30 dias ocorre um aumento da área superficial específica do pó, cujo o valor determinado é de 89,10 m2/g, sendo assim apresentam maior tendência em formar aglomerados do que as secas em estufa.

Made available in DSpace on 2017-07-24T19:38:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ana Paula Stocco1.pdf: 1129675 bytes, checksum: 46a4cde727f11b90a80dafb705d23871 (MD5) Previous issue date: 2009-05-12 / Industrial processes generate a series of products, often without applicability becomes waste that contribute to pollution of soil, air and water. Some products may be reused and / or processed into raw materials for other processes. In this context, analyzed the water of oil shale (a byproduct of the process of obtaining the oil shale) using an Instrumental techniques (UV / VIS; of Flame Photometry, Atomic Absorption, potentiometry) and Analytical (Permanganometria, complexometry with EDTA, Total Nitrogen by the Kjeldahl method). In water of shale it was found significant levels of some nutrients in the form elements available to the plant as the phosphate and sulfate, and total nitrogen content and high concentration of organic matter. The basic character of water in shale could assist in the correction of soil acidity. After testing of a column leaching in Oxisol in three different depths, the leachate was subjected to the same analysis for the water of oil shale. Data from atomic absorption spectroscopy revealed the shale of low water levels of calcium and magnesium, and concentrations of micronutrients such as zinc, manganese and iron, and low levels of lead, cadmium and chromium. Concentrations of calcium, magnesium and potassium in the form available to the plant were not detected. The analysis of the leachate showed that variation of pH was slightly acid, besides the reduction in the concentration of nitrogen, phosphate and sulfate and organic matter. Concentrations of calcium, magnesium and potassium in the form available to the plant that had not been detected before the percolation, the traditional methods of analysis, appear in the analysis of the leachate, indicating that the soil was removed during the process. Data of Atomic Absorption Spectroscopy indicate significant withdrawal of calcium, magnesium and potassium for the three soil depths, and the most superficial layer was the one with a greater quantity of calcium and magnesium. Another element that has undergone leaching and the iron concentration was high, with the layer deeper water by the leaching of shale occurred with greater intensity. The manganese was leached soil at all depths, and the deepest layer presented the highest content. The zinc was leached in greater proportion in the most superficial layer. Lead, cadmium and chromium in the leachate remained virtually the same concentrations in the water of oil shale, indicating that they were not incorporated into the soil. The copper remained constant in its concentration compared to leachate water from shale In general, all soil cations were leached by ground water from shale. / Os processos industriais geram uma série de subprodutos, que muitas vezes sem aplicabilidade se tornam resíduos que contribuem na poluição do solo, do ar e da água. Alguns subprodutos podem ser reaproveitados e/ou transformados em matéria prima para outros processos. Nesse contexto, analisou-se a água de xisto (um subproduto do processo da obtenção do óleo de xisto) utilizando-se Técnicas Instrumentais (UV/VIS; Fotometria de Chama; Absorção Atômica; Potenciometria) e Analíticas (Permanganometria, Complexometria com EDTA, Nitrogênio Total pelo método de Kjeldahl). Na água de xisto verificou-se teores significativos de alguns elementos macronutrientes na forma disponível para a planta como o fosfato e o sulfato, além de teores de nitrogênio total e alta concentração de matéria orgânica. O caráter básico da água de xisto poderia auxiliar na correção da acidez do solo. Após ensaio de lixiviação em coluna de um Latossolo Vermelho Distrófico em três profundidades diferentes, o percolado foi submetido às mesmas análises feitas para a água de xisto. Os dados de Espectroscopia de Absorção Atômica revelaram na água de xisto baixos teores de cálcio e magnésio, e concentrações de micronutrientes como zinco, manganês e ferro, além de baixos teores de chumbo, cádmio e cromo. Concentrações de cálcio, magnésio e potássio na forma disponível para a planta não foram detectadas na água de xisto. A análise do percolado demonstrou variação de pH que ficou ligeiramente ácido, além da redução na concentração de nitrogênio, sulfato e fosfato e matéria orgânica. Concentrações de cálcio, magnésio e potássio na forma disponível para a planta que não haviam sido detectadas antes da percolação, pelos métodos clássicos de análises, aparecem nas análises do percolado, indicando que foram retirados do solo durante o processo. Dados de Espectroscopia de Absorção Atômica indicam a retirada significativa de cálcio, magnésio e potássio do solo para as três profundidades, sendo que a camada mais superficial foi a que apresentou uma maior quantidade de cálcio e magnésio. Outro elemento que sofreu lixiviação e em alta concentração foi o ferro, sendo que na camada mais profunda a lixiviação pela água de xisto ocorreu com maior intensidade. O Manganês também foi lixiviado do solo em todas as profundidades, sendo que a camada mais profunda foi a que apresentou o teor mais elevado. O zinco foi lixiviado em maior proporção na camada mais superficial. Chumbo, cádmio e cromo se mantiveram no percolado praticamente nas mesmas concentrações que na água de xisto, indicando que os mesmos não foram incorporados ao solo. O cobre manteve sua concentração constante no percolado comparado à água de xisto de modo geral, todos os cátions do solo foram lixiviados do solo pela água de xisto. Palavras chave: espécies metálicas, macronutrientes, micronutrientes.