Orientadora: Paula Homem de Melo / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/Química, 2011.

Orientador: Prof. Dr. André Sarto Polo / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciência & Tecnologia - Química, 2014. / O trabalho desenvolvido teve como foco sintetizar compostos tris-heterolepticos de rutenio(II), o cis-[Ru(phen)(dcbH2)(NCS)2], o cis-[Ru(Me2-phen)(dcbH2)(NCS)2] e o cis-[Ru(Ph2-phen)(dcbH2)(NCS)2]. Estes compostos foram sintetizados pela rota one-pot que forneceu rendimentos superiores a 60%. A escolha dos substituintes nas posicoes 4 e 7 da fenantrolina foram feitas com o intuito de analisar o efeito causado por um grupo retirador de eletrons (Ph - fenila) e por um grupo doador de eletrons (Me - metila). Os compostos sintetizados foram caracterizados por analise elementar, espectroscopia eletronica, espectroscopia vibracional, emissao e ressonancia magnetica nuclear de 1H. Pelo espectro vibracional constatou-se que o aumento da densidade eletronica causado pelo grupo doador de eletrons desloca o ¿Þ(CN)NCS para uma regiao de maior energia e apresenta um efeito contrario para o grupo retirador de eletrons. Com o auxilio da ressonancia magnetica nuclear de 1H foi possivel comparar os sinais dos protons H2 e verificou-se que o composto com o substituinte com o grupo doador de eletrons foi deslocado para campo alto em relacao ao composto com o substituinte com o grupo retirador de eletrons. Os grupos substituintes influenciam muito pouco nas propriedades eletronicas dos compostos sintetizados. Os espectros de emissao dos compostos apresentam bandas largas e nao estruturadas, tipicas de emissao proveniente do estado thexi 3MLCT. Os tres compostos foram utilizados como corantes sensibilizadores de celulas solares. Com este trabalho observou-se que pela escolha adequada dos grupos substituintes e possivel modular as propriedades dos corantes sensibilizadores. O desempenho fotoeletroquimico foi avaliado por testes de curvas de corrente potencial e apresentaram os seguintes resultados: cis-[Ru(phen)(dcbH2)(NCS)2]: Voc = 0,733 V, Jsc = 8,67 mA cm-2, ff = 0,61 e £b = 3,78%; cis-[Ru(Me2-phen)(dcbH2)(NCS)2]: Voc = 0,683 V, Jsc = 12,72 mA cm-2, ff = 0,55 e £b = 4,60%; cis-[Ru(Ph2-phen)(dcbH2)(NCS)2]: Voc = 0,738 V, Jsc = 13,28 mA cm-2, ff = 0,63 e £b = 6,18%. / The developed work focused on synthesizing compounds tris-heteroleptic ruthenium(II), cis-[Ru(phen)(dcbH2)(NCS)2], cis-[Ru(Me2-phen)(dcbH2)(NCS)2] and were synthesized cis-[Ru(Ph2-phen)(dcbH2)(NCS)2]. These compounds were synthesized by one-pot route which provided higher yields at 60%. The choice of the substituents at positions 4 and 7 of phenanthroline were made in order to analyze the effect caused by an electron withdrawing group (Ph - phenyl) and an electron donating group (Me - methyl). The synthesized compounds were characterized by elemental analysis, electronic spectroscopy, vibrational spectroscopy, emission and 1H nuclear magnetic resonance. For the vibrational spectrum it was found that increasing the electron density caused by the electron donating group displaces the ¿Þ(CN)NCS for a higher energy region and has an opposite effect to the electron withdrawing group. With the aid of 1H nuclear magnetic resonance was possible to compare the signals of the protons H2, and it was found that the compound of the substituent with electron donating group was shifted upfield compared to the compound with the substituent withdrawing group electrons. The substituent groups very little influence on the electronic properties of the synthesized compounds. Emission spectra of the compounds show broad and unstructured bands, typical of emission from the 3MLCT thexi state. The three compounds were used as sensitizing dyes of solar cells. With this work it was observed that with the appropriate choice of substituents is possible to modulate the properties of the dyes. The photoelectrochemical performance was evaluated by testing current and potential curves showed the following results: cis-[Ru(phen)(dcbH2)(NCS)2]: Voc = 0.733 V, Jsc = 8.67 mA cm- 2, ff = 0.61 and £b = 3.78 %; cis-[Ru(Me2-phen)(dcbH2)(NCS)2]: Voc = 0.683 V, Jsc = 12.72 mA cm-2, ff = 0.55 and £b = 4.60 %; cis-[Ru(Ph2-phen phen)(dcbH2)( NCS)2]: Voc = 0.738 V, Jsc = 13.28 mA cm-2, ff = 0.63 and ç = 6.18 % .

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:41:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JessicaHBR_DISSERT.pdf: 2230211 bytes, checksum: 195b09308391e65d611133f2836eb66d (MD5) Previous issue date: 2011-01-27 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / In this work, the treatment of synthetic wastewaters containing Remazol Red BR (RRB) and Novacron Blue C-D (NB) by anodic oxidation using boron doped diamond anodes (BDD) and Novacron Yellow (YN) using BDD and Platinum (Pt) anodes was investigated. Galvanostatic electrolyses of RRB and NB synthetic wastewaters have led to the complete decolorization removal at different operating conditions (current density, pH and temperature). The influence of these parameters was investigated in order to find the best conditions for dyestuff colour removal. According to the experimental results obtained, the electrochemical oxidation process is suitable for decolorizing wastewaters containing these textile dyes, due to the electrocatalytic properties of BDD and Pt anode. Energy requirements for removing colour during galvanostatic electrolyses of RRB, NB and YN synthetic solutions depends mainly on the operating conditions; for example for RRB, it passes from 3.30 kWh m-3 at 20 mA cm-2 to 4.28 kWh m-3 at 60 mA cm-2 (pH = 1); 15.23 kWh m-3 at 20 mA cm-2 to 24.75 kWh m-3 at 60 mA cm-2 (pH = 4.5); 10.80 kWh m-3 at 20 mA cm-2 to 31.5 kWh m-3 at 60 mA cm-2 (pH = 8) (data estimated per volume of treated effluent). In order to verify the Brazilian law regulations of NB and RRB synthetic solutions after electrochemical decolourisation treatment, Hazen Units values were determined and the total colour removal was achieved; remaining into the regulations. Finally, electrical energy cost for removing colour was estimated / Neste trabalho, o tratamento de efluentes sint?ticos, contendo Vermelho de Remazol BR (RRB) e Azul de Novacron CD (NB) por oxida??o an?dica com ?nodos de Diamante Dopado com Boro (BDD) e Amarelo de Novacron (YN) com ?nodo de Platina (Pt) e DDB foram investigados. A eletr?lise galvanost?tica dos efluentes sint?ticos RRB, NB e YN t?m levado ? remo??o completa da cor em diferentes condi??es operacionais (densidade de corrente, pH e temperatura). A influ?ncia destes par?metros foi investigada a fim de encontrar as melhores condi??es para a remo??o da cor do corante. De acordo com os resultados experimentais obtidos, o processo de oxida??o eletroqu?mica ? adequado para descolora??o de ?guas residuais contendo esses corantes t?xteis, devido ?s propriedades eletrocatal?ticas dos ?nodos DDB e Pt. Exig?ncias de energia para a remo??o de cor durante eletr?lises galvanost?ticas das solu??es sint?ticas de RRB, NB e YN depende principalmente das condi??es de funcionamento, por exemplo, RRB, passa de 3,30 kWh m-3 em 20 mA cm-2 para 4,28 kWh m-3 em 60 mA cm -2 (pH = 1); 15,23 kWh m-3 em 20 mA cm-2 para 24,75 kWh m-3 em 60 mA cm-2 (pH = 4,5); 10,80 kWh m-3 em 20 mA cm-2 para 31,5 kWh m-3 em 60 mA cm- 2 (pH = 8) (dados estimados por volume de efluente tratado). A fim de verificar a regulamenta??o da lei brasileira dos efluentes sint?ticos ap?s descolora??o pelo tratamento eletroqu?mico, determinou-se os valores de Unidades Hazen e a remo??o total da cor foi alcan?ada, permanecendo na regulamenta??o. Finalmente, o custo de energia el?trica para remo??o da cor foi estimado

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Complexos de bipiridinas de rutÃnio sÃo bastante estudados na literatura por apresentarem propriedades de interesse em diversas Ãreas como estudos fotoquÃmicos e fotofÃsicos, aplicaÃÃo em sistemas biolÃgicos e como fotosensibilizadores em cÃlulas solares. No presente trabalho, os complexos do tipo cis-[Ru(bpy)(dcbH2)(L)Cl], onde L = Azul do Nilo (NB), Azul de Toluidina (TBO), 9-Aminoacridina (9AA), Azure B (AB) e Violeta de Cresila (VC) foram sintetizados e caracterizados por tÃcnicas espectroscÃpicas e eletroquÃmica para aplicaÃÃo em cÃlulas solares sensibilizadas por corante (DSCs). AlÃm destes, o complexo cis-[Ru(dcbH2)(bpy)(TCNE)Cl] (Ru-TCNE) tambÃm foi testado como sensibilizador em DSC. Estes compostos apresentaram bandas de transferÃncia de carga do tipo MLCT na regiÃo do visÃvel e potenciais redox termodinamicamente favorÃveis para as reaÃÃes de transferÃncia de carga que ocorrem no dispositivo fotoeletroquÃmico. A adsorÃÃo quÃmica dos complexos sensibilizadores na superfÃcie do TiO2 foi evidenciada pelo deslocamento das bandas de MLCT para regiÃes de menor energia quando comparadas aos espectros em soluÃÃo. Os desempenhos fotovoltaicos dos complexos como sensibilizadores em DSC foram avaliados atravÃs das curvas corrente versus potencial, obtidas em condiÃÃes padrÃo AM 1,5. As DSCs contendo os sensibilizadores Ru-TBO e Ru-AB apresentaram os menores desempenhos fotovoltaicos com eficiÃncia global de 0,02 e 0,06%, respectivamente. JÃ as cÃlulas solares sensibilizadas pelos corantes Ru-NB e Ru-VC obtiveram um rendimento de 0,11% com baixos valores de eficiÃncia de incidÃncia de conversÃo de fÃtons a corrente, IPCE. Os melhores resultados foram para as cÃlulas contendo os corantes Ru-9AA e Ru-TCNE, as quais apresentaram rendimentos de 0,54 e 2,01%, respectivamente, com valores de IPCE iguais a 10% para Ru-9AA e 48% para Ru-TCNE. Todos os complexos apresentaram eficiÃncia global de conversÃo de energia solar em elÃtrica inferiores ao complexo padrÃo N3. / Bipyridines ruthenium complexes are widely studied in the literature for presenting interesting properties in various fields such as photochemical and photophysical studies, applications in biological systems and as photosensitizers in solar cells. In this work, the complexes of the type cis-[Ru(bpy)(dcbH2)(L)Cl], where L = Nile blue (NB), Toluidine blue (TBO), 9-aminoacridine (9AA), Azure B (AB) and Cresyl Violet (VC) were synthesized and characterized by spectroscopic and electrochemical techniques for application in dye-sensitized solar cells (DSC). In addition, the complex cis-[Ru(dcbH2)(bpy)(TCNE)Cl] (Ru-TCNE) was also tested as a sensitizer DSC. These compounds showed bands of charge transfer type MLCT in the visible region and thermodynamically favorable redox potentials for the charge transfer reactions which occur in the photoelectrochemical device. The adsorption of the chemical sensitizers complexes on the surface of TiO2 was evidenced by displacement of MLCT bands to lower-energy when compared to the spectra in solution. The photovoltaic performances of the complexes as sensitizers in DSC were evaluated through current versus potential curves obtained in standard AM 1.5 conditions. The DSC sensitizers containing Ru-TBO and Ru-AB had the lowest overall efficiency with photovoltaic performances of 0.02 and 0.06%, respectively. As for the dye-sensitized solar cells by Ru-NB and Ru-VC obtained a yield of 0.11% with low efficiency values of incident conversion of photon to current, IPCE. The best results were for cells containing the dyes Ru-9AA and Ru-TCNE, with energy conversion efficiency of 0.54 and 2.01%, respectively, with IPCE values equal to 10% for Ru-9AA and 48% for Ru-TCNE moieties. All complexes showed overall efficiency of converting solar energy into electricity below the N3 complex pattern.

A coleta eficiente da radiação através de processos de transferência de energia de ressonância Förster (FRET, por sua sigla em inglês) constitui uma forma atraente de melhorar aplicações nanotecnológicas que envolvam o uso da radiação solar como fonte de energia. Sistemas constituídos de zeólita L funcionalizada em sua superfície com ftalocianina (PC) foram estudados visando a inativação de patógenos mediante o uso de luz solar natural. No entanto, na velocidade de fotoinativação observou-se uma dependência com a intensidade da radiação que foi relacionada com a absorção ineficiente de PC na região transversal de 400-650 nm da irradiância solar. Visando uma aplicação nesses sistemas, neste trabalho estudou-se a transferência de energia tipo Förster utilizando os corantes catiônicos Pironina Y (PyY) e Tionina (Th) encapsulados na zeólita L que se caracterizam por absorver na região espectral visível onde a absorção de PC é limitada. Os corantes foram inseridos no interior dos canais da zeólita L por um processo de troca iônica e a distância de separação entre estes foi variada com o carregamento das amostras (% de moléculas inseridas em relação ao espaço disponível na zeólita). Foram preparadas amostras com a inserção de PyY e Th nos canais da zeólita L, individualmente, bem como, amostras dos dois corantes misturados aleatoriamente na razão doador:receptor 1,0:1,4. A transferência de energia foi estudada mediante a detecção da emissão sensibilizada do receptor Th quando o doador PyY foi seletivamente excitado nas amostras de PyY-Th-zeólita L e, através da comparação dos tempos de vida de fluorescência do doador na presença e na ausência do receptor. O conjunto de resultados a diferentes carregamentos sugere a FRET nas amostras testadas, no entanto, devido à baixa emissão de Th detectada, o material preparado não seria adequado para a transferência de energia ao PC. / The efficient harvesting of solar energy through Förster Resonance Energy Transfer processes (FRET) is an attractive way to improve nanotechnology applications involving the use of solar radiation as energy source. Systems based on zeolite L functionalized on its surface with phthalocyanine (PC) have been studied to inactivate pathogens by natural sunlight. However, there was observed a dependency between the photoinactivation rate and the radiation intensity which was related to the inefficient absorption of PC in the vertical cross-section of 400-650 nm of the solar spectral irradiance. Aimed at applying in these systems, we studied the Förster type energy transfer between the cationic dyes Pyronin Y (PyY) and Thionin (Th) encapsulated into the zeolite L which are characterized by absorbing in the visible spectral region where the absorption of PC is limited. The dyes were inserted inside the zeolite L channels through ion exchange process, and the separation distance between them was tuned with the sample loading (% of inserted molecules in relation to the available space in the zeolite). Different samples were prepared with one and two randomly mixed dyes keeping the donor:acceptor ratio in 1.0:1.4. The energy transfer was studied by detection of the acceptor sensitized emission when the donor PyY was selectively excited in PyY-Th-zeolite L samples, and by comparison of the donor fluorescence lifetimes in the presence and absence of the acceptor. The set of results in different loadings suggests FRET in the samples tested, however, due to the low detected emission of Th the prepared material would not be appropriate for energy transfer to PC.

O fitoplâncton é sensível às perturbações ambientais e identificar a viabilidade destes organismos é importante para o monitoramento aquático. O termo viabilidade tem sido usado neste contexto para determinar basicamente se o organismo está vivo ou morto. O uso de corantes vitais e mortais tem sido uma das técnicas aplicadas neste tipo de análise, mas ainda não se conhece a potencialidade de alguns corantes que se apliquem a espécies de fitoplâncton. Neste trabalho, foram utilizadas espécies de diferentes grupos taxonômicos mantidas em cultivo, as quais foram submetidas a uma série de corantes vitais e mortais com o objetivo de detectar a viabilidade do fitoplâcton marinho. Dentre os corantes testados, o vermelho neutro, azul de Evans e o fluorescente CMFDA tiveram os melhores resultados (observado x esperado) em testes com diferentes porcentagens de células vivas e mortas. A combinação entre o corante vital vermelho neutro e o mortal azul de Evans não foi efetiva para análise simultânea. Alexandrium tamiyavanichii foi a espécie que teve menor afinidade com os corantes. Também foram comparados diferentes métodos de observação e registro de células coradas e não coradas, provando que é possível substituir a observação direta da microscopia pela filmagem no microscópio ou pela FlowCAM. A vantagem do uso destes métodos é que além de serem mais rápidos, é possível salvar as imagens capturadas e não é necessário fazer a análise instantaneamente. O método da filmagem é vantajoso, pois é fácil de ser desenvolvido em qualquer laboratório. / Phytoplankton cells are sensitive to environmental perturbations and, therefore, identifying their viability is important for aquatic monitoring. The term viability has been used in this context to determine whether an organism is alive or dead. The use of vital and mortal stains to detect phytoplankton viability is a promising approach. In this study we investigated the efficiency of several vital and mortal dyes in detecting marine phytoplankton viability. Best results were achieved with neutral red, Evans blue and the fluorescent stain in tests with different percentages of live and dead cells. The combination of neutral red and Evans blue (vital and a mortal stains, respectively) was not effective in simultaneous analysis. Alexandrium tamiyavanichii had low affinity for any given stain. Different observational methods were compared, suggesting that direct microscopic counts can be replaced by image acquisition methods using either a microscope-mounted camera or a FlowCAM. Such imaging methods are fast, allow image archiving, and image processing can be performed on a later stage, which is useful when several experiments need to be run in a short period of time.

Submitted by Jorge Silva (jorgelmsilva@ufrrj.br) on 2017-05-19T18:26:23Z No. of bitstreams: 1 2016 - Denise Rosane Perdomo Azeredo.pdf: 2006973 bytes, checksum: 610e1499e6733b78ee2eb47034198a7d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-19T18:26:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016 - Denise Rosane Perdomo Azeredo.pdf: 2006973 bytes, checksum: 610e1499e6733b78ee2eb47034198a7d (MD5) Previous issue date: 2016-08-25 / Nowadays consumer desired healthy foods that promote benefits and free from food additives. The chemical composition of soft drinks, artificial colors and preservative, may pose a risk to consumer health due to the possibility of benzene formation, a recognized carcinogenic agent in humans and the association between artificial colors, allergic reactions and DNA damage. In this study, an orange soda formula containing the preservatives sodium benzoate and potassium sorbate with carrot and apple concentrate was developed. In parallel, we developed a standard formula containing tartrazine and sunset yellow. Physicochemical, microbiological and sensory analysis of formulas were carried out during the storage period of 150 days. It was observed that there were no changes in physicochemical parameters. However, the colorimetric analysis revealed a short shelf life in the sample containing the carrot and apple concentrate. Regarding microbiology, both formulations were according to regulation by public health agencies. The yeasts and molds counts presented 1 log cycle growth in the formula containing the carrot and apple concentrate, suggesting that the robustness of the developed matrix may be affected, if the hygiene conditions of processing line sanitation are not observed. It was found that the color was the sensory characteristic that most influenced consumers regarding the acceptability of the samples, signaling that this parameter interfered significantly in evaluating flavor and appearance The results obtained by microbiological challenge test and determination of growth potential (?) indicated that yeast and lactic acid bacteria are able to multiply in the formula containing carrot and apple concentrate without preservatives (? ? 0.5 log10), indicating that the formula is sensitive. Acid acetic bacteria, in these conditions, were inhibited. A preserved formula with the addition of carrot and apple concentrate and other formula with the addition of artificial colors were prepared. The results referring to the growth potential (?) indicated that yeast and lactic acid bacteria were inhibited (? ? 0.5 log10) in both formulas. However, the preservative resistant yeasts presented growth ability (? ? 0.5 log10). In the apple and carrot concentrate, it was observed that yeast, lactic acid bacteria and fungus Penicillium citrinum were inhibited, indicating that this ingredient should not be considered a nutrient source for microbial multiplication that would affect the formula robustness. It was verified the growth of the preservative resistant yeasts (growth potential ? ? 0,5 log10) in all the evaluated formulas and ingredient. The data obtained, in this study, indicate that the development of more natural foods still represents a challenge for the food industry. / Atualmente o consumidor anseia por alimentos mais naturais, saud?veis, que promovam benef?cios ? sa?de e que sejam isentos de aditivos. Nesse sentido, a composi??o qu?mica dos refrigerantes, especialmente no que concerne aos corantes artificiais e conservadores pode representar riscos ? sa?de do consumidor, devido a possibilidade de forma??o de benzeno, reconhecido agente carcinog?nico ao homem, e a associa??o entre corantes artificiais, rea??es al?rgicas e efeitos delet?rios ao DNA. Nessa pesquisa, inicialmente, desenvolveu-se uma formula??o de refrigerante de laranja, contendo os conservadores benzoato de s?dio e sorbato de pot?ssio, na qual os corantes artificiais ? amarelo tartrazina e amarelo crep?sculo foram substitu?dos por concentrado de cenoura e ma??. Em paralelo, desenvolveu-se uma formula??o controle. Foram realizadas an?lises f?sico-qu?micas, microbiol?gicas e sensorial das formula??es durante o per?odo de armazenamento de 150 dias. Observou-se o atendimento ao padr?o de identidade e qualidade e estabilidade das formula??es em rela??o aos par?metros f?sico-qu?micos. Entretanto, na an?lise colorim?trica observou-se uma degrada??o de cor percept?vel ao consumidor na amostra contendo o concentrado de cenoura e ma??. Em rela??o as an?lises microbiol?gicas, ambas as formula??es atenderam aos par?metros preconizados pela legisla??o. Entretanto, a contagem de bolores e leveduras apresentou crescimento de 1 ciclo log na formula??o contendo o concentrado de cenoura e ma??, sugerindo que a robustez da matriz desenvolvida pode ser afetada, se as condi??es de higieniza??o da linha de processamento n?o forem observadas. Em rela??o a an?lise sensorial, verificou-se que a cor foi a caracter?stica sensorial que mais influenciou os consumidores com rela??o a aceitabilidade das amostras, sinalizando que esse par?metro interferiu, de forma significativa na avalia??o do sabor e apar?ncia. Os resultados referentes a aplica??o do teste desafio e a determina??o do potencial de multiplica??o microbiana (?) indicaram que as leveduras e bact?rias l?cticas s?o capazes de se multiplicar na formula??o adicionada de concentrada de cenoura e ma?? sem conservadores (? ? 0,5 log10), sinalizando que a formula??o ? sens?vel. As bact?rias ac?ticas, nessas condi??es, foram inibidas. Nas formula??es preservadas quimicamente com adi??o de concentrado de cenoura e ma?? e a adicionada de corantes artificiais, os resultados referentes ao potencial de multiplica??o microbiana (?) indicaram que as leveduras e bact?rias l?cticas foram inibidas (? ? 0,5 log10) em ambas as formula??es. Entretanto, as leveduras resistentes a conservadores apresentaram habilidade de crescimento (? ? 0,5 log10). No ingrediente concentrado de cenoura e ma??, observou-se que as leveduras, bact?rias l?cticas e o fungo Penicillium citrinum foram inibidos, indicando que o concentrado n?o deve ser considerado uma fonte de nutriente para a multiplica??o microbiana que afetaria a robustez da formula??o. Constatou-se a multiplica??o das leveduras resistentes a conservadores, com potencial de multiplica??o ? ? 0,5 log10 em todas as formula??es e ingrediente avaliados. Os dados obtidos no presente estudo sinalizam que o desenvolvimento de alimentos mais naturais ainda representa um desafio para a ind?stria de alimentos.

Neste trabalho é apresentada a síntese e a caracterização de compostos do tipo 2-(2’- hidroxifenil)benzazóis derivados da 1,3,5-triazina, fluorescentes devido a um mecanismo de transferência protônica intramolecular no estado excitado (TPIEE). Foram preparados quatro novos corantes diclorotriazinil-(hidroxifenil)benzazólicos, que apresentam emissão de fluorescência na região azul-verde do espectro visível e deslocamentos de Stokes compatíveis com substâncias que sofrem o fenômeno da TPIEE. Estas substâncias foram caracterizadas por diversas técnicas espectroscópicas (IR, RMN e HR-MS), enquanto que as análises fotofísicas (absorção no ultravioleta-visível e emissão de fluorescência) foram realizadas em solução e no estado sólido. Os ensaios preliminares realizados indicam a possibilidade de emprego desses corantes como sondas fluorescentes de material celulósico. / The synthesis and characterization of new 2-(2’-hydroxyphenyl)benzazoles derivatives from 1,3,5-triazine, fluorescent due to an excited state intramolecular proton transfer (ESIPT) mechanism, were presented in this work. The four new dichlorotriazinylbenzazole derivatives synthesized present fluorescence emission in the blue-green region of the spectra and Stokes shift compatible with ESIPT compounds. The characterization of the new fluorescent reactive dyes by means of spectroscopic (IR, RMN, UV-Vis and fluorescence) and spectrometric (HRMS) techniques, and the study of the possibilities to dye cellulose fibers were carried out. Fluorescent cellulose fibers were prepared using the dyes and a methodology used in the industry and show no color change when observed in the visible light (white cellulose) and a blue-green fluorescence when irradiated with UV light.

A casca de pinhão manso é um resíduo abundante da indústria de biocombustível e foi usada em sua forma natural (PN) e tratada por plasma não térmico (PP) como biossorvente para a remoção do corante Vermelho reativo 120 (VR-120) de soluções aquosas. Os nanotubos de carbono de parede múltipla (NTCPM) e carvão ativo (CA) foram investigados como adsorventes na remoção do corante Azul direto 53 (AD-53) a partir de águas residuais. Os materiais adsorventes foram caracterizados por espectroscopia Raman, espectroscopia de infravermelho, isotermas de adsorção/dessorção de N2, microscopia eletrônica de varredura e transmissão. As melhores condições para adsorção dos corantes foram alcançadas em pH 2,0. O tempo de contato para obter o equilíbrio de isotermas, em 298-323 K, foi fixado em 10 horas para os biossorventes PN e PP. Para estes, o modelo cinético de ordem geral forneu o melhor ajuste aos dados experimentais em comparação com as cinéticas pseudo-primeira ordem e pseudo-segunda ordem. Para o corante VR-120, os dados de equilíbrio (298-323 K) foram ajustados para o modelo de isoterma de Liu. A capacidade máxima de adsorção do corante ocorreu a 323 K, atingindo valores de 40,94 e 65,63 mg g-1 para o PN e PP, respectivamente. Os resultados dos estudos de adsorção/dessorção mostraram que a maior porcentagem de remoção de PN e PP foram alcançadas quando a mistura de solventes (acetona a 50% + 50% de 0,050 mol L-1 de NaCl (v/v)) foi utilizada. Os efluentes simulados foram utilizados para verificar a aplicabilidade dos biossorventes propostos. A remoção ocorreu de 68,2 e 94,6%, para PN e PP, respectivamente, em meio com elevada concentração salina. Já para NTCPM e CA os tempos de contato foram fixados em 3 horas e 4 horas, respectivamente. O modelo da cinética de ordem geral forneceu o melhor ajuste aos dados experimentais, se comparado aos modelos de adsorção cinéticos de pseudoprimeira ordem e pseudo-segunda ordem. Para o corante AD-53, os dados no equilíbrio (298-323 K) foram ajustados pelo modelo de isoterma de Sips. A capacidade máxima de adsorção do corante ocorreu a 323 K, com os valores de 409,4 e 135,2 mg g-1 para NTCPM e CA, respectivamente. Os resultados dos estudos de adsorção/dessorção mostraram que os NTCPM carregados com AD-53 podem ser regenerados (97,85%) utilizando uma solução de acetona aquosa (50% de acetona + 50% NaOH 3 mol L-1 (v/v)). Em experimentos de simulação de efluentes têxteis para aplicação dos adsorventes no tratamento de efluentes industriais, foram obtidas as remoções de 99,87% e 97,00% para NTCPM e CA, respectivamente, num meio com alta salinidade e diversos corantes. / Jatropha curcas shell an abundant residue of the biocombustible industry, was used in its natural form (JN) and treated by non-thermal plasma (JP) as biosorbents for the removal of Reactive Red 120 (RR-120) dye from aqueous solutions. Multi-walled carbon nanotubes (MWCNT) and powder activated carbon (PAC) were used as adsorbents for adsorption of Direct Blue 53 dye (DB-53) from aqueous solutions. The adsorbents were characterised using Raman spectroscopy, infrared spectroscopy, N2 adsorption/desorption isotherms, and scanning and transmission electron microscopy. The best conditions to adsorption of the dye by adsorbent were achieved at pH 2.0. The contact time to obtain equilibrium isotherms at 298–323 K was fixed at 10 h for both biosorbents. The general order kinetic model provided the best fit to the experimental data compared with pseudo-first order and pseudo-second order kinetic adsorption models. For RR-120 dye, the equilibrium data (298–323 K) were best fitted to the Liu isotherm model. The maximum sorption capacity for adsorption of the dye occurred at 323 K, attaining values of 40.94 and 65.63 mg g−1 for JN and JP, respectively. The results of adsorption/desorption studies showed that the highest percentage of removal of JN and JP were obtained when the mixture of solvents (acetone 50% + 50% 0.050 mol L-1 NaCl (v/v)) was used. Simulated dyehouse effluents were used to check the applicability of the proposed biosorbents for effluent treatment. The removal was 68.2 and 94.6% for JP and JN, respectively, in media with high salinity. As for NTCPM and CA the contact times were set at 3 h and 4 h, respectively. The general order kinetic model provided the best fit of the experimental data compared to pseudo-first order and pseudo-second order kinetic adsorption models. For DB- 53 dye, the equilibrium data (298 to 323 K) were best fitted to the Sips isotherm model. The maximum sorption capacity for adsorption of the dye occurred at 323 K, with the values of 409.4 and 135.2 mg g-1 for MWCNT and PAC, respectively. The results of adsorption/desorption studies showed that MWCNT loaded DB-53 could be regenerated (97.85%) using mixture 50% acetone + 50% of 3 mol L-1 NaOH (v/v). Simulated dye house effluents were used to evaluate the application of the adsorbents for effluent treatment, with removal of 99.87% and 97.00% for MWCNT and PAC, respectively.

Poliuretanas são materiais tradicionalmente obtidos por métodos não ambientalmente amigáveis e existe uma tendência para que novas rotas venham a ser utilizadas para que exista uma redução significativa dos danos causados à natureza e seres vivos. Esses novos materiais são chamados polihidroxiuretanas e podem ser obtidas através da abertura dos anéis de carbonatos cíclicos quando reagidos com aminas primárias ou secundárias. O ciclocarbonato foi obtido a partir da reação de PDMS e utilizou-se CO2 como matéria prima, o que o torna ainda mais ambientalmente amigável. Neste caso foi utilizado como finalizador de cadeia, 4-(2-aminoethyl)benzene-1,2-diol, conhecido comercialmente como Dopamina. Esta amina foi escolhida por conter em suas extremidades, grupos catecóis que apresentam boa adesão em diferentes substratos em diferentes condições. Os resultados mostraram que o material apresentava uma boa adesão em ligas de titânio e também apresentavam alto grau de hidrofobicidade. O material desenvolvido também foi aplicado em nanotubos de titanato, afim de hidrofobizar o material e melhorar a capacidade de adsorção de compostos orgânicos, como corantes e hidrocarbonetos aromáticos policíclicos. Através de resultados de espectroscopia UV-Vis e Fluorescência Molecular, foi possível constatar a eficácia do nanocompósito para adsorver hidrocarbonetos aromáticos policíclicos e também adsorver e fotodegradar corantes. O material também quando aplicado como revestimento em ligas utilizadas em implantes médicos e odontológicos, apresentou efeito antimicrobiano para a maioria dos micro-organismos testados e quando tratados com prata, apresenta resultados bastante satisfatórios tanto em testes colorimétricos com XTT quanto para halos de inibição de micro-organismos. Desta forma a polihidroxiuretana aqui proposta se mostrou versátil e eficaz para todas as aplicações às quais foram submetidas. / Polyurethanes are materials traditionally obtained by non-environmentally friendly methods and there is a tendency for new routes to be used to significantly reduce the damage to nature and living things. These new materials are called polyhydroxyurethanes and can be obtained by opening the cyclic carbonate rings when reacted with primary or secondary amines. The carbonate cycle was obtained from the PDMS reaction and CO2 was used as feedstock, which makes it even more environmentally friendly. In this case, 4- (2-aminoethyl) benzene-1,2-diol, known commercially as dopamine, was used as the chain terminator. This amine was chosen because it contains at its ends catechol groups that have good adhesion on different substrates under different conditions. The results showed that the material had a good adhesion in titanium alloys and also showed a high degree of hydrophobicity. The material developed was also applied to titanate nanotubes in order to hydrophobize the material and to improve the adsorption capacity of organic compounds, such as dyes and polycyclic aromatic hydrocarbons. Through the results of UV-Vis spectroscopy and Molecular Fluorescence, it was possible to verify the effectiveness of the nanocomposite to adsorb polycyclic aromatic hydrocarbons and also to adsorb and photodegradate dyes. The material also when applied as a coating in alloys used in medical and dental implants, presented antimicrobial effect for most of the microorganisms tested and when treated with silver, presents quite satisfactory results in both colorimetric tests with XTT and for micro-organisms inhibition halos. In this way the polyhydroxyurethane proposed here proved versatile and effective for all the applications to which they were submitted.