Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:41Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-03-26Bitstream added on 2014-06-13T20:50:51Z : No. of bitstreams: 1 valentinineto_r_me_araca.pdf: 1016804 bytes, checksum: 73fcc7bf3ee8807a59e2a2d1298a5c30 (MD5) / Proposição: Este estudo teve como objetivo avaliar, através de estudo microscópico por análises histológica, histométrica e imunoistoquímica, o comportamento ósseo frente à presença de cimento de fosfato-carbonato de cálcio em defeitos experimentais. Materiais e Método: Foram confeccionados defeitos não-críticos em tíbias de 30 ratos machos adultos (Rattus norvegicus albinus, Wistar), em dois grupos, Controle e Tratado. As lâminas foram obtidas nos períodos de 10, 20 e 30 dias pósoperatórios e as imagens teciduais foram analisadas qualitativa e quantitativamente. Resultados: Não houve diferença estatística na área de neoformação óssea entre os grupos controle e tratado (P=0,258) e entre a expressão de RANK-L e OPG (P=0,589). Observou-se também áreas mínimas de invasão de tecido conjuntivo e periósteo com presença tardia do cimento em áreas distintas do defeito. Conclusão: De acordo com a metodologia aplicada, foi possível concluir que o uso de cimento de fosfato-carbonato de cálcio não alterou significativamente o processo de regeneração ósseo em tíbias de rato. / Proposition: This study had as objective evaluates, through histological, histometric and imuno-histochemical microscopic analysis, the bone behavior face to the presence of calcium phosphate-carbonate cement in experimental defects. Materials and Method: Non-critical defects were made in tibias of 30 adult male rats (Rattus norvegicus albinus, Wistar), in two groups, Control and Treated. The slices were obtained in the periods of 10, 20 and 30 postoperative days. The snapped images were quantitative and qualitative analyzed. Results: There was not statistics difference in the bone formation area (AO) between the groups control and treated (P=0,258) and between RANK-L and OPG expressions (P=0,589). It was also observed minimal areas of invasion of conjunctive tissue and periosteum with presence of the cement in areas different of the defect. Conclusion: In agreement with the applied methodology, it was possible to conclude that the use of calcium phosphate-carbonate cement didn't alter significantly the process of bone repair in rat tibias.

Submitted by Viviane Lima da Cunha (viviane@biblioteca.ufpb.br) on 2016-07-20T13:56:54Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 5448320 bytes, checksum: 9dc55e9002b081eeb77f9fe4389b7313 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-20T13:56:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 5448320 bytes, checksum: 9dc55e9002b081eeb77f9fe4389b7313 (MD5) Previous issue date: 2015-03-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / One of the most important activities undertaken by the fishing communities of municipality of Cabedelo, PB, is the fishing clams. The beneficiation process generates a great quantity of shells after the mollusk extraction, whose disposal, in considerable amount, in mangrove environment, causes silting of large areas and environmental unbalance as consequence. On the other hand, the existence of the white ceramic products industries in Paraíba suggests the checking of possibility of using these clamshells, rich in calcium carbonate, in ceramic bodies’ compositions as well as replacement of calcite used in these compositions. The possibility of using these clamshells in porcelain tiles composition has been studied in this work present definite proportions aiming the optimization of the composition. Therefore, the porcelain tile mass, calcite and clamshells powder have been characterized by X-ray diffraction, X-ray fluorescence, thermal gravimetric analysis, thermal differential analysis and particle size analysis. After masses formulations, the test ceramic bodies has been obtained by uniaxial pressing. After sintered at 1210°C, 1220°C and 1230°C, the test ceramic bodies has been evaluated by technological tests, such water absorption, apparent porosity, flexural strength and linear shrinkage of drying and firing. The tests has been performed according to the recommendations of the ABNT relevant standards for BIa ceramic coating group. The results indicated which the incorporation of clamshells powder, up to 7% by weight, retains the properties of the ceramic bodies within the standards required by ABNT (13818/1997 – Placas cerâmicas para revestimentos – Especificação e Métodos de Ensaios). It has concluded which the introduction of the clamshells will be able to aggregate economic and social benefits, contributing to the environmental impacts reduction, caused by improper disposed of clamshells from processing of the fishing clams. / Uma das atividades de relevância desenvolvidas pela comunidade pesqueira do município de Cabedelo, PB, corresponde à pesca de mariscos. O processo de beneficiamento gera uma grande quantidade de conchas, após a extração do molusco, cujo descarte, em volume considerável, em ambiente de mangue, provoca assoreamento de grandes áreas e consequente desequilíbrio ambiental. Por outro lado, a existência de indústrias de produtos da cerâmica branca no Estado da Paraíba sugere a verificação da possibilidade de uso dessas conchas de mariscos, ricas em carbonato de cálcio, na composição dos corpos cerâmicos como também a substituição da calcita utilizada nessas composições. Neste trabalho estudou-se a possibilidade do uso de conchas de mariscos em massa de porcelanato, em proporções definidas, visando otimização da composição. Para tanto, a massa para porcelanato, a calcita e o pó de conchas foram caracterizados por difração de raios-X, fluorescência de raios-X, análise térmica gravimétrica, análise térmica diferencial e análise granulométrica. Após formulações das massas, foram conformados corpos de prova por prensagem uniaxial. Os corpos de prova, após queima nas temperaturas de 1210°C, 1220°C e 1230oC, foram avaliados por ensaios tecnológicos, como absorção de água, porosidade aparente, tensão de ruptura à flexão e retração linear de secagem e queima. Os testes foram realizados de acordo com as recomendações das normas ABNT para revestimentos cerâmicos do grupo BIa. Os resultados indicaram que a incorporação do pó de conchas, em até 7% em peso, mantém as propriedades dos corpos cerâmicos dentro dos padrões exigidos pela norma ABNT 13818/1997 – Placas cerâmicas para revestimentos – Especificação e Métodos de Ensaios. Concluiu-se que a introdução das conchas de mariscos pode agregar vantagens econômicas e sociais, contribuindo para a redução dos impactos ambientais causados pelo descarte inadequado dessas conchas resultante do beneficiamento da pesca artesanal de mariscos.

In this work, we report the synthesis of submicrometer calcium carbonate particles using the simplest approach of mixing solutions of calcium chloride and ammonium carbonate inorganic precursors in presence of crystallization modifiers. The typical crystallization of CaCO3 into large calcite crystals with rhombohedral morphology changed to very small (down to 0.8 μm) uniform spherical vaterite particles upon addition of small amounts (0.01 to 2.00 mg/mL) of the anionic homopolymer poly(sodium 4-styrenesulfonate) (PSS).The reaction temperature must be preferably kept low around 25 °C. Heating induces the formation of an unstable hydrated phase, which is quickly converted back to the most stable structure, however with some broadening in the particle size distribution. In contrast, large spheres made of a collection of calcite polycrystallite aggregates formed in presence of poly(acrylic acid) (PAA) under otherwise the same experimental conditions. Crystal growth in a preorganized environment created by selective distribution of Ca(II) ions onto the shell of polyestyrene-b-poly(acrylic acid) (PS-b-PAA) core-shell spherical micelles revealed a rather poor control of size and morphology. Therefore, PSS anionic homopolymer can be applied to the synthesis of submicrometer CaCO3 particles from solutions of inorganic salts, which is a much cheaper and sustainable method than controlled CO2 gas production and diffusion. Representative polymer@CaCO3 particle systems were used to prepare PCL-based composites, of which the rheological behavior was accessed by oscillatory rheology. / No presente trabalho, que se refere à síntese de partículas submicrométricas de carbonato de cálcio usando uma abordagem mais simples da mistura de soluções de cloreto de cálcio e carbonato de amônio, precursores inorgânicos na presença de modificadores de cristalização. A cristalização típica de CaCO3 em grandes cristais de calcita com morfologia romboédrica os quais sofreram alteração para partículas pequenas (abaixo de 0,8 um) e uniformes de vaterita se deu após a adição de pequenas quantidades (0,01 a 2,00 mg/ml) do homopolímero aniônico poli (estirenosulfonado de sódio) (PSS). A temperatura da reação deve ser preferencialmente mantida em torno de 25 °C. O aquecimento induz a formação de uma fase hidratada instável, que é rapidamente convertida para a estrutura mais estável, porém, com um aumento de tamanho da partícula. Em contrapartida, com a utilização de poli (ácido acrílico) (PAA), produziu-se grandes esferas formadas por um conjunto de agregados policristalinos de calcita sob as mesmas condições experimentais. O crescimento de cristais em um ambiente pré-organizado criado pela distribuição seletiva dos íons de Ca II na corona de poliestireno-b-poli (ácido acrílico) (PS-b- PAA), formando micelas esféricas do tipo núcleo- corona revelou um fraco controle do tamanho e da morfologia. Portanto, o homopolímero aniônico PSS pode ser aplicado à síntese de partículas submicrométricas de CaCO3 a partir de soluções de sais inorgânicos, tal método apresenta-se mais barato e sustentável tendo liberação de CO2 de forma controlada. Sistemas representativos de partículas de polímero@CaCO3 foram utilizados para preparar os compósitos à base de Poli (Caprolactona) (PCL), onde o comportamento reológico foi analisado por reologia oscilatória.

Compósitos de polipropileno e carbonato de cálcio em escala nanométrica foram preparados através de processamento em extrusora de rosca dupla co-rotacional. Metodologia estatística (projeto de experimentos) foi utilizada para avaliar o efeito das variáveis: teor de carbonato de cálcio, velocidade de rotação e configuração dos parafusos nas propriedades dos materiais obtidos. As propriedades mecânicas foram determinadas por meio de ensaios de tração (ASTM D 638), de resistência à flexão (ASTM D 790) e de resistência ao impacto (ASTM D 256). A processabilidade dos materiais foi avaliada através de determinações do índice de fluidez (ASTM D 1238). A microscopia eletrônica de varredura foi usada para avaliar a dispersão da carga na matriz e para obter informações sobre a adesão interfacial entre ambas. Os resultados obtidos demonstraram que o teor de carga adicionado ao polímero é a variável que exerce influência mais significativa sobre o módulo de flexão e que o teor de carga e a rotação dos parafusos são as variáveis que mais afetam as propriedades de impacto. O aumento da concentração das nanopartículas causou um aumento do módulo de flexão e da resistência ao impacto, enquanto que o aumento da velocidade de rotação dos parafusos provocou a redução das propriedades do impacto. A configuração do parafuso é a variável que tem um efeito mais significativo sobre a resistência mecânica do material. A utilização de um perfil de parafuso mais cisalhante promoveu a obtenção de valores mais altos de resistência à tração. A velocidade de rotação foi a variável mais significativa na determinação do módulo de Young. O aumento da velocidade de rotação associado à utilização da configuração do parafuso mais cisalhante da extrusora propicia um aumento do módulo de Young do polipropileno. Análise de microscopia eletrônica de varredura mostrou que não houve uma boa dispersão das nanopartículas na matriz polimérica e que, apesar de haver um revestimento das partículas com estearato de cálcio, há necessidade de se obter interações mais fortes entre a matriz polimérica e a carga inorgânica. A comparação entre os perfis de parafuso utilizados no processo de extrusão mostrou que materiais mais resistentes à flexão e ao impacto são obtidos a 350 rpm, utilizando a configuração de parafuso menos cisalhante. Há, entretanto, redução das propriedades de tração. Para obtenção de nanocompósitos de polipropileno e carbonato de cálcio, outras condições de processamento, e/ou outros procedimentos de revestimento das cargas devem ser testados de forma a promover melhor dispersão da carga e melhor interação entre carga e matriz.

Este trabalho consiste na sÃntese de sÃlica mesoporosa de grande Ãrea superficial e seu uso para fins de tratamento de efluentes na remoÃÃo de metais tÃxicos e compostos orgÃnicos, alÃm do seu uso conjunto com CaCO3 e o extrato aquoso das folhas da planta Musa spp (Bananeira) que provavelmente contem taninos. Existem diversos trabalhos sobre a utilizaÃÃo de sÃlica mesoporosa, de taninos vegetais e do carbonato de cÃlcio, que possuem eficiÃncia na remoÃÃo de metais tÃxicos e de compostos orgÃnicos de corpos hÃdricos e efluentes. A sÃlica à um polÃmero inorgÃnico de formula mÃnima SiO2, onde muitos estudos utilizando sÃlica mostram sua eficiÃncia na remoÃÃo da grande maioria dos contaminantes das Ãguas por adsorÃÃo e/ou precipitaÃÃo, sendo esses contaminantes orgÃnicos ou inorgÃnicos e a sÃlica ainda podendo ser utilizada diversas vezes apÃs sua purificaÃÃo. Os taninos sÃo polihidroxifenois de origem vegetal (com massa entre 500 e 3000 g/mol) e os CaCO3 à um minÃrio com os mais diversos usos. Assim como os taninos, a utilizaÃÃo de carbonato de cÃlcio para o tratamento de efluentes jà se mostrou ser um mÃtodo simples e eficiente. Como amostragem para os testes de remoÃÃo de metais utilizando os compostos isoladamente e depois em conjunto foi utilizada uma soluÃÃo padrÃo dos sais de metais tÃxicos do 1 e do 3 grupos analÃticos, contendo aos metais de transiÃÃo da tabela periÃdica e o Al3+, que sÃo os grupos analÃticos de concentraÃÃo conhecida (1 grupo: Ag+, Pb2+, Hg22+; 3 grupos: Al3+, Cr2+, Fe2+, Mn2+, Zn2+, Co2+ e Ni2+); onde foram feitos os testes de eficiÃncia e as adiÃÃes dos compostos para retirada dos contaminantes. Ambos os testes de eficiÃncia e de adiÃÃo mostraram retirar boa parte de micro poluentes orgÃnicos e inorgÃnicos, sendo a concentraÃÃo de compostos orgÃnicos medidos pela DQO diminuÃdos a nÃveis abaixo de 5 mg/L e metais como Al3+, Fe2+ e Pb2+ foram removidos da soluÃÃo com eficiÃncia de 95% em relaÃÃo a concentraÃÃo inicial. / This work consists in the synthesis of mesoporous silica of high surface area and its use for wastewater treatment in the removal of toxic metals and organic compounds, and their use together with CaCO3 and aqueous extract of the leaves of the plant Musa spp (Banana) that probably contains tannins. There are several studies on the use of mesoporous silica, vegetable tannin and calcium carbonate, which have efficiency in the removal of toxic metals and organic compounds of bodies of water and wastewater. Silica is an inorganic polymer of formula minimum SiO2, with many studies using silica show its efficiency in removing the majority of contaminants from water by adsorption and / or precipitation with organic or inorganic contaminants such and the silica may still be used several times after its purification. The tannins are polihidroxifenois of plant origin (with mass between 500 and 3000 g / mol) and CaCO3 is a mineral with many uses. As tannins, the use of calcium carbonate to sewage treatment has proved to be a simple and efficient method. As a sample for testing for metal removal using the compounds separately and then together we used a standard solution of the salts of toxic metals of the 1st and 3rd groups analytical containing the transition metals of the periodic table and Al3+, which groups are Analytical known concentration (1st group: Ag+, Pb2+ HG22+; 3rd group: Al3+, Cr2+, Fe2+, Mn2+, Zn2+, Co2+ and Ni2+), where the tests were done and efficiency additions of compounds to remove the contaminants. Both tests of efficiency and plus shown remove much of micro organic and inorganic pollutants, and the concentration of organic compounds measured by COD reduced to levels below 5 mg / l and metals such as Al3+, Fe2+ and Pb2+ were removed from the solution 95% efficiency compared to the initial concentration.

Submitted by Irene Nascimento (irene.kessia@ufpe.br) on 2016-06-27T17:06:44Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação - Dannúbia Ribeiro Pires (PPGECAM_CAA).pdf: 1569346 bytes, checksum: de291d5949502da801c8fef00fcf2b43 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-27T17:06:44Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação - Dannúbia Ribeiro Pires (PPGECAM_CAA).pdf: 1569346 bytes, checksum: de291d5949502da801c8fef00fcf2b43 (MD5) Previous issue date: 2016-02-15 / Facepe / A grande demanda de cinza de algaroba gerada nas lavanderias pertencentes ao APL de Pernambuco e sua constituição química prioritária de carbonato de cálcio, caracterizando seu efeito filler, impulsionaram a verificação do comportamento do sistema cimentício quando da substituição do cimento pela cinza nas argamassas de revestimento. O objetivo deste trabalho é utilizar o resíduo, atualmente descartado no ambiente, em materiais cimentícios, de modo a contribuir para o desenvolvimento sustentável, reduzindo o impacto produzido pelo armazenamento e descarte inadequado. Além disso, pretende-se contribuir para a redução da emissão de CO2 causada pelas indústrias cimenteiras e minimizar os custos dos produtos com cimento Portland. Neste trabalho, foi avaliada a influência da substituição do cimento Portland em diferentes porcentagens (0%, 5%, 10% e 20%) nas propriedades nos estados fresco e endurecido das argamassas, aplicando no traço (1-X):2:X:9 (cimento: cal: cinza: areia), em volume, comumente utilizado para emboço e argamassa de assentamento em obras da região. A cinza foi caracterizada física e quimicamente. As propriedades analisadas no estado fresco foram: reologia das argamassas (reometria de mistura, de cisalhamento e compressiva - squezze flow), densidade de massa e teor de ar incorporado e aderência inicial das argamassas no substrato; e no estado endurecido foram: resistência à tração por compressão diametral, resistência potencial de aderência à tração, módulo de elasticidade dinâmico, porosidade e permeabilidade. De acordo com os resultados obtidos nesta pesquisa, a presença da cinza favoreceu, em todas as porcentagens estudadas, a redução no teor de água de amassamento, mantendo a trabalhabilidade das argamassas. As argamassas com teores de 5% de cinza preservam as propriedades do sistema compatíveis com as propriedades da argamassa de referência. Porém, até 10% é possível a introdução deste resíduo, em substituição ao cimento, sem prejuízos aos sistemas cimentícios, proporcionando alterações mínimas em relação à argamassa de referência, sendo promissor o uso desse resíduo em materiais cimentícios. / There is a considerable production of algaroba wood ash in the laundries of the local productive arrangement on the clothing industry in the Agreste Region of Pernambuco. It is possible to apply it as filler due to its mainly chemical constitution as calcium carbonate. Based on these facts, it was evaluated the mortars behaviour when cement is partial replaced by algaroba ashes. This work objectives reuse this residue, currently discarded in the environment, in cementitious materials. In this way, it contributes to the sustainable development by reducing the impact by storage and improper disposal. Moreover, it is intended contributes to reducing CO2 emissions caused by cement industries and minimize the costs of products with Portland cement. This study investigates the influence of the gradual replacement of cement by algaroba ash (0%, 5%, 10% and 20%). It was evaluated the properties of mortars in fresh and hardened states. The mix by volume (1-X):2:X:9 (cement, lime, ash, sand) was studied, taking into account that these alternative mortars can be applied on regional building sites as rendering plaster and laying mortar. The ashes were characterized physically and chemically. It was carried out in the fresh state: rheology of mortars (mixture, compressive and shear rheometers - squeeze flow), mass density, a content of entrained air and initial adherence of the mortars to the substrate; and in the hardened state: diametrical traction, potential adherence, dynamic modulus of elasticity, porosity and permeability. The results indicate that the presence of the ashes decreases the quantity of mixing water required to keep the workability of the mortars, regardless the content of cement replacement content by algaroba ash. The mortar with 5% ash content preserving system properties compatible with the properties of the reference mortar. However, it is possible to partial substitute the cement by algaroba ash until 10% in the studied mortars, when comparing to the reference system, algaroba ashes are a promising material to incorporate in a cementitious system.

Made available in DSpace on 2016-03-15T19:36:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tiago Martinez Regis.pdf: 4801138 bytes, checksum: 5f81ded531050d67c7062c6e5ce4a899 (MD5) Previous issue date: 2011-02-08 / The main objective of this work was study the possibility of using a fillers hybrid consisting of calcium carbonate, and micronized rubber waste obtained from discarded tires after use, dispersed in the matrix of recycled polypropylene. The composites were prepared with different concentrations of loads: 30% of rubber waste + 10% CaCO3 20% waste rubber + 7.5% CaCO3, 10% of waste rubber + 5% CaCO3; only 20% CaCO3, and only 20% of rubber waste. The composites were characterized by rheological tests, by measurements of flow index (ASTM D 1238) and dynamic-mechanical analysis (DMA), for mechanical tests of tensile strength (ASTM D 638), three point bending (ASTM D 790), Izod impact (ASTM D 256) and Shore D hardness (ASTM D 2240), heat deflection temperature under load (ASTM D 648), Vicat softening point (ASTM D 1525). Were also made images of the fracture surface by MEV (scanning electron microscope). Comparing the results of tensile strength tests, was observed that the use of these different loads, occurred a decrease of the tensile strength until failure. The flow index showed a considerable decrease with addition of loads, both in the composites as in the hybrids. The elastic modulus increased with the addition of calcium carbonate, the material became more rigid. The addition of rubber made the modulus decreased considerably, the material became less rigid. The images obtained by MEV could confirm the poor adhesion between polymer matrix and the particles of CaCO3 and waste rubber. The work showed that with the hybrid composites from different concentrations, occurred significant changes in the composites and hybrids properties. About the cost analysis, the study showed that the use of hybrid loads in recycled polypropylene thermoplastic resin becomes advantageous when the cost difference between the recycled resin, without charge, and the hybrid composites, is considerable. In point of view of environment preserving, the use of recyclable materials as raw for the production of new products, becomes a practical solution to obtain compatibility and harmony between development and environmental quality, in other words, sustainable development. / Este trabalho teve por objetivo estudar a possibilidade de utilizar-se um híbrido de cargas, constituído pela carga mineral carbonato de cálcio e por resíduos de borracha micronizada obtidos a partir de pneus descartados após uso, dispersas na matriz de polipropileno reciclado. Os compósitos obtidos foram preparados com diferentes concentrações de cargas: 30% de resíduos de borracha + 10 % de CaCO3; 20% de resíduos de borracha + 7,5% de CaCO3; 10% de resíduos de borracha + 5% de CaCO3; somente 20% de CaCO3, e somente 20% de resíduos de borracha. Os compósitos obtidos foram caracterizados, através de ensaios reológicos, por medidas de índice de fluidez (ASTM D 1238) e análise dinâmico-mecânica (DMA); por ensaios mecânicos de resistência a tração (ASTM D 638), flexão em três pontos (ASTM D 790), resistência ao impacto Izod (ASTM D 256) e dureza shore D (ASTM D 2240); por ensaios térmicos como, deflexão térmica ao calor sob carga (ASTM D 648) e ponto de amolecimento vicat (ASTM D 1525). Também foram feitas imagens da superfície de fratura das amostras através do MEV (microscópio eletrônico de varredura). Comparando-se os resultados dos ensaios de resistência a tração das amostras, observou-se que com a utilização dessas diferentes cargas, ocorreu uma diminuição da resistência à tração na ruptura. O índice de fluidez apresentou considerável diminuição em seus índices com o aumento da adição das cargas, tanto nos compósitos quanto nos híbridos. O módulo elástico das amostras carregadas aumentou com a adição de carbonato de cálcio, tornou o material mais rígido, a adição de borracha fez com que o módulo de elasticidade das amostras diminuísse consideravelmente, tornou o material menos rígido. As imagens obtidas através do MEV puderam comprovar a pouca adesão entre a matriz polimérica e as partículas de CaCO3 e de resíduo de borracha. O trabalho mostrou que com a formação de compósitos híbridos a partir das diferentes concentrações das cargas utilizadas, ocorreram alterações significativas nas propriedades dos compósitos e dos híbridos, obtidos. Com relação à análise de custos, o trabalho mostrou que a utilização de cargas híbridas na resina termoplástica de polipropileno reciclado torna-se vantajosa quando a diferença de custos entre a resina reciclada, sem carga, e os compósitos híbridos, seja considerável. Do ponto de vista da conservação do Meio Ambiente, a utilização de materiais recicláveis como matérias-primas, para a produção de novos artefatos, torna-se uma solução prática para obter compatibilidade e harmonia entre desenvolvimento e a qualidade do meio ambiente, ou seja, desenvolvimento sustentável.

L'objectif de ce travail de thèse est la modification de surface de deux supports inorganiques (nanoparticules mésoporeuses de silice, nanoparticules de carbonate de calcium) par greffage molécules organiques (organosilanes et phosphonates).Des nanoparticules mésoporeuses de silice (MSN) de type MCM-41 ont été synthétisées par micro-émulsion directe et greffées dans des conditions douces par l'isocyanatopropyle trichlorosilane. Ensuite, la réactivité de la fonction isocyanate a été testée par post-modification en utilisant plusieurs nucléophiles aminés. La synthèse, le greffage et la post-modification ont été caractérisés par plusieurs méthodes physico-chimiques. Des MSN fonctionnalisées en surface par un agent de couplage photolabile ont également été élaborées et testées sous irradiation UV, dans la perspective de préparer des nanovalves pour la délivrance photo-contrôlée de médicaments.La modification de surface de nanoparticules de carbonate de calcium (calcite) par formation de monocouches phosphonates a été étudiée. Les conditions réactionnelles ont été optimisées pour favoriser le greffage en évitant la dissolution du carbonate de calcium et la précipitation de phases de phosphonate de calcium. Des monocouches denses ont été obtenues avec différents acides phosphoniques en milieu organique et en milieu aqueux. L'utilisation d'esters phosphoniques (diéthyl esters) a également été explorée. Les nanoparticules modifiées ont été caractérisées par différentes techniques (spectroscopies RMN et IR, DRX, analyse élémentaire, microscopie électronique, test de mouillabilité) afin d'identifier la nature des espèces de surface. / The objective of this thesis is the surface modification of two inorganic supports (mesoporous silica nanoparticles, calcium carbonate) by grafting organic molecules (organosilanes and phosphonates derivatives).Mesoporous silica nanoparticles (MSN) of MCM-41 type were synthesized by direct micro-emulsion and grafted under mild conditions using isocyanatopropyltrichlorosilane. Then, the reactivity of the isocyanate function was tested by post-modification using several amino nucleophiles. Synthesis, grafting and post-modification steps have been characterized by several physicochemical methods. MSN surface functionalized with a photolabile coupling agent have also been developed and tested under UV irradiation, with a view to prepare nanovalves for photo-controlled drug-delivery.The surface modification of nanoparticles of calcium carbonate (calcite) by phosphonate monolayers was investigated. The reaction conditions were optimized to favor grafting and prevent the dissolution of calcium carbonate leading to the precipitation of calcium phosphonate phases. Dense monolayers were obtained with different phosphonic acids in organic and aqueous media. The use of phosphonic esters (diethyl esters) was also explored. The modified nanoparticles were characterized by different techniques (NMR and IR spectroscopy, XRD, elemental analysis, electron microscopy, wettability testing) to identify the nature of the surface species.

O objetivo do presente trabalho foi avaliar o efeito de aditivos químicos sobre as perdas de matéria seca, composição química, valor nutritivo e estabilidade aeróbia da cana-de-açúcar in natura ou ensilada. No primeiro experimento, a cana-de-açúcar foi ensilada em silos laboratoriais. O experimento foi desenvolvido em delineamento experimental inteiramente casualizado com quatro repetições por tratamento. Os tratamentos avaliados foram: L. buchneri, cal virgem e calcário em doses de 1,0 e 1,5% da MV e gesso a 1,0% da MV, diluídos em 40L de água por tonelada de massa verde. Após a abertura dos silos, foram realizadas avaliações de perdas, estabilidade aeróbia, valor nutritivo e composição química. Os tratamentos contendo fontes de CaO ou CaCO3 apresentaram maior recuperação de matéria seca e menores perdas totais e gasosas. Nesses tratamentos também foram observados menor teor de etanol e maior concentração de ácido lático e de carboidratos solúveis. Para as variáveis de valor nutritivo, as silagens tratadas com esses aditivos apresentaram alto teor de cinzas, menor teor de fibra, maior coeficiente de digestibilidade e pequena alteração da fração protéica. As silagens de cana-de-açúcar com gesso ou L. buchneri apresentaram desempenho semelhante a silagem controle para as variáveis acima mencionadas. No ensaio de estabilidade aeróbia, a silagem aditivada com 1,5% de cal virgem apresentou desempenho superior e semelhante as silagens com L. buchneri e gesso. De forma geral, durante a fase anaeróbia as silagens tratadas com fontes de CaO ou CaCO3 apresentaram desempenho superior. Entretanto, na fase aeróbia, somente o tratamento contendo 1,5% de cal virgem manteve desempenho satisfatório. O segundo experimento avaliou o tratamento em montes da cana-de-açúcar picada in natura com doses de cal virgem durante dez dias de exposição aeróbia. O experimento foi realizado em delineamento inteiramente casualizado com quatro repetições por tratamento e em arranjo fatorial 2x4 com medidas repetidas no tempo. O fatorial foi composto por dois modos de aplicação e quatro doses do aditivo (0, 0,5, 1,0 e 1,5% da MV). Durante o ensaio foram realizadas avaliações de estabilidade aeróbia, valor nutritivo e composição química. Para as variáveis de estabilidade aeróbia, a utilização de cal virgem foi efetiva em evitar o aquecimento da massa de forragem e reduzir as perdas de matéria seca. Para a avaliação químico-bromatológica, não foi constatada diferença nos teores de CHO´S entre os tratamentos. O tratamento da cana-de-açúcar com cal virgem elevou o pH e a fração mineral da forragem. Os maiores teores de proteína bruta foram observados para a forragem não aditivada, contudo os valores obtidos para os demais tratamentos estão dentro da amplitude relatada na literatura. Doses de 1,0% e 1,5% do aditivo foram efetivas em evitar a elevação nos teores de FDN e FDA da canade- açúcar. A fração hemicelulose sofreu solubilização parcial imediatamente após a aplicação do aditivo. Os maiores coeficientes de DVIVMS e DVIVMO foram observados para as doses altas do aditivo, no modo de aplicação a seco, principalmente nas primeiras horas após o tratamento. / The objective of this trial was to evaluate the effects of chemical additives over the dry matter losses, chemical composition, nutritive value and aerobic stability of green chopped and ensiled sugarcane. In the first trial, the sugar cane was ensiled in experimental silos. The trial was carried out in a completely randomized experimental design with four replicates per treatment. The treatments evaluated were: L. buchneri, CaO and CaCO3, 1.0 e 1.5% and Ca(SO4)2, 1.0% (wet basis), all of them diluted to 40L of water per ton of fresh forage. After the silos were opened, the following variables were analyzed: losses, aerobic stability, nutritive value and chemical composition. Higher recovery rates and lower dry matter losses and gaseous production were observed for the silages containing CaO or CaCO3. In these treatments were also observed lower ethanol production and higher lactic acid and water soluble carbohydrates contents. The analysis of nutritive value showed that the utilization of CaO and CaCO3 increased the ash content, diminished the fibrous portion, improved the organic and dry matter digestibility and resulted in small changes of the crude protein content. The utilization of L. buchneri and Ca(SO4)2 resulted in silages similar to the control treatment for these variables. In the aerobic stability assay, only the silage containing 1.5% of CaO maintained the best performance. The silages treated with L. buchneri or Ca(SO4)2 showed similar performance. In summary, the silages treated with CaO or CaCO3 showed the best performance in the anaerobic phase and in the aerobic assay, only the treatment containing 1.5% of CaO maintained the positive performance across both assay. In the second trial, the green chopped sugar cane was treated with doses of CaO in an aerobic assay during ten days. The trial was carried out as a completely randomized experimental design with four replicates in a factorial design with repeated measures. The factorial was composed by two application methods and by increasing doses of CaO (0, 0.5, 1.0 e 1.5% in FF). The following variables were analyzed during the assay: aerobic stability, nutritive value and chemical composition. During the aerobic assay, the treatment with CaO reduced the heating and the dry matter losses in fresh sugar cane. For the chemical composition and nutritive value, there were no differences between treatments for the water soluble carbohydrates concentration. The utilization of CaO increased the pH and ash content of forages. Higher levels of crude protein were observed for the control forage, however the utilization of CaO did not reduced significantly the crude protein value. Doses of 1.0 and 1.5% of CaO inhibited the NDF and ADF uprising contents in the fresh sugar cane. The hemicellulose portion was solubilized immediately after the addition of CaO. Higher IVDMD and IVOMD coefficients were observed for the forage treated with 1.0% of CaO applied dried, mainly during the period immediately after treatment.

Cette thèse explore la possibilité d'utiliser des déchets solides carbonatés issus du procédé Solvay de fabrication de carbonate de sodium (Na2CO3) comme réactifs pour le traitement de l'H2S à des concentrations trouvées typiquement dans des stations d'épuration des eaux usées. Dans un premier temps, la réactivité de deux résidus issus du procédé Solvay ont été évalués en termes d'efficacité d'abattement d'H2S dans un réacteur gaz-liquide-solide à l'échelle laboratoire (250 ml). Ce réacteur fonctionne en mode semi-continu (passage continu du gaz à travers un volume fixe de suspension). L'influence des paramètres opératoires comme la teneur en solide de la suspension, la concentration en H2S, la vitesse d'agitation et le volume de suspension a été examinée. Les processus cinétiques et physico-chimiques mis en jeu ont été identifiés et expliqués malgré le milieu réactionnel complexe. Dans un deuxième temps, l'étude du traitement d'H2S a été réalisée à l'échelle pilote sur un site industriel de Solvay en utilisant une colonne à bulles avec passettes (170 L) qui fonctionne également en mode semi-continu. Les résultats de l'étude paramétrique à l'échelle laboratoire ont été confirmés à l'échelle pilote. Finalement, la colonne a été évaluée avec un effluent gazeux réel issu d'une station d'épuration d'eaux usées à Graulhet (81) qui contient jusqu'à 200 ppmv d'H2S. En présence d'autres gaz comme le méthane (0,4 % vol.), le dioxyde de carbone (2,5 % vol.), le système s'est révélé efficace pour l'abattement sélectif d'H2S. Un abattement quasi-total (100 %) a pu être maintenu pendant au moins deux semaines avec un batch de la suspension à base de résidu. Cette étude démontre la compétitivité du procédé en termes d'efficacité et de coût pour le traitement d'H2S dans des conditions ambiantes. Les résultats obtenus démontrent également la possibilité de transposition du procédé à l'échelle industrielle. / The purpose of this study to valorize solid wastes from the Solvay process for the production of sodium carbonate as reagents for the treatment of H2S in air at concentrations typically found in wastewater treatment plants (tens to hundreds of ppmv of H2S). Firstly, the reactivity of two residues was evaluated in a gas-liquid-solid reactor at laboratory scale (250 ml). This reactor operates semi-continuously (continuous passage of gas through a fixed volume of slurry). The influence of operating parameters including the solid content of the suspension, the concentration of H2S, the stirring speed and the volume of suspension was discussed. The kinetics, physicochemical processes as well as mechanism involved have been identified despite the complex reaction medium. Secondly, the H2S treatment was investigated at pilot scale using a bubble column with trays (170 L) which also operates in semi-continuous mode. The results of the parametric study obtained at laboratory scale were checked at pilot scale. Finally, the column was evaluated with a real gaseous effluent from a wastewater plant in Graulhet (Tarn, France) which contains up to 200 ppmv of H2S. In the presence of other gases as methane (0.4% vol.) and carbon dioxide (2.5% vol.), the system has proven to be effective for the selective elimination of H2S. A near total abatement (100%) was maintained for at least two weeks with only one batch of suspension. Stable and non-volatile sulfur compounds (sulfates, sulfites, thiosulfates) were formed as products of the process. This study demonstrates the competitiveness of the process in terms of cost-effectiveness for the treatment of H2S in ambient conditions. The results obtained also demonstrate the possibility of scaling-up the method to an industrial scale.