Um novo método de dissolução e acilação de celulose no sistema LiCl/N,N-dimetilacetamida (DMAC) foi desenvolvido e aplicado com sucesso nas seguintes celuloses: microcristalina (I), sisal (II), algodão(III) e bagaço de cana de açúcar (IV). O novo método tem as seguintes vantagens: a) uso de sistema acilante simples (anidridos alifáticos sem catalisadores); b) produção direta de ésteres simples (acetatos, propionatos e butiratos) e mistos (acetato/butirato), com eficiente controle do grau de esterificação; c) menor demanda de tempo e reagentes; d) desprezível degradação da celulose; e) eficiente recuperação/reciclagem do solvente e dos demais reagentes. Estudos por microscopia eletrônica de varredura revelam que em II e IV a penetração do solvente é mais lenta que em I devido à diferenças morfológicas. Constantes de velocidade e parâmetros de ativação do processo de descristalização de I e IV, foram determinados sob condições não isotérmicas, a partir do decaimento do índice de cristalinidade (determinado por espectroscopia no infravermelho). O processo de descristalização é globalmente endotérmico e aparentemente não depende do grau de polimerização (GP) da celulose de partida. A diferença na reatividade observada para as celuloses II a IV em relação a I, foi atribuída ao maior GP, maior flexibilidade da cadeia polimérica, além da agregação destas celuloses no sistema. O grau de acetilação individual das posições C6, C3 e C2 na unidade anidra de glicose, determinado por RMN de 13C, revela a seguinte ordem de reatividade para os grupos OH na UAG: C6 > C3 ≈ C2. / A novel procedure for cellulose dissolution and acylation in LiCl/ N,N-dimethylacetamide solvent system has been introduced and successfully applied to the following celluloses: microcrystalline (I), sisal (II), cotton (III) and sugar cane bagasse (IV). The novel procedure has the following attractive features: a) uses acid anhydride and requires no base catalyst; b) can be used for the direct preparation of esters and mixed esters; c) requires less amount of solvent and shorter time; d) causes negligible degradation of cellulose; e) permits recovery/recycling of DMAC and acid anhydride. Scanning electron microscopy studies show that swelling of celluloses II and IV by the solvent is slower than that of I, most probably due to morphological differences. Rate constants and activation parameters for decrystallization of I and IV have been determined from dependence of the index of crystallinity of cellulose, on time, under non-isothermal conditions. The decrystallization was found to be an endothermic process, negligibly dependent on the degree of polymerization (DP) of the starting cellulose. Differences in the reactivities between celluloses are related to GP, polymer chain flexibility and cellulose aggregation. The distribution of the acetyl moiety among the three OH groups was determined by 13C NMR, giving rise to the following order : C6 > C3 and C2.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:24Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-04-26Bitstream added on 2014-06-13T19:14:47Z : No. of bitstreams: 1 silva_df_me_rcla.pdf: 811973 bytes, checksum: 1a5fb48f9eb21e38921310824f3c1431 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Atualmente, as celulases são enzimas bastante estudadas para a hidrólise de resíduos ligno-celulósicos para obtenção de açúcares fermentescíveis utilizáveis em diferentes processos biotecnológicos. Um destes resíduos é o bagaço de cana proveniente da indústria sucroalcooleira, que pode ser uma alternativa para produção de bioetanol, desde que haja tecnologia eficaz e econômica para a conversão em açúcar (glicose ou xilose). O objetivo deste trabalho foi encontrar fungos celulolíticos produtores de enzimas que sejam eficientes nos processos de degradação da biomassa lignocelulósica. No presente trabalho foram selecionados 12 fungos celulolíticos previamente isolados pelo Laboratório de Biotecnologia Industrial (UENSP – Assis). Estes fungos foram cultivados em bagaço de cana-de-açúcar como substrato e para seus extratos foram testados suas atividades para celulases (FPase) e endoglucanase (CMCase) e comparados com o T.reesei CCT 2768. Os fungos mais eficientes foram às linhagens: M51, FS09, MG10A e FS11A. Destes, se destacaram respectivamente para atividade FPase e CMCase, os fungos FS09 com 0,054 FPU/mL ou 1,79 FPU/g de substrato e 0,874 U/mL ou 29,1 U/g de substrato; seguido pela M51 com 0,049 FPU/mL ou 1,62 FPU/g de substrato e 1,094 U/mL ou 36,46 U/g de substrato, valores vezes superior em relação ao fungo T. reesei CCT 2768, espécie considerada uma dos principais microrganismos de referência em estudos para a produção de celulases. A imobilização da celulase comercial em microesferas de alginato e de hidrogéis (alginato/quitosana) mostraram resultados promissores para os protocolos com adição da enzima durante o processo de formação dos derivados, tanto os peletes como os biofilmes, sendo os melhores derivados, o pelete B e o biofilme E’. Com estes protocolos de... / Nowadays the cellulases are widely studied for the hydrolysis of ligno-cellulosic residues to obtain fermentable and economic sugars for several biotechnological applications. Cane bagasse is the most important residue from sugar factory, which could be an alternative of substrate to produce bioethanol or other biotechnological production, but it depending on the economical technology for the conversion in simple sugar (glucose or xylose). In the present study was selected 12 cellulolytic fungi, previous isolated by the Laboratory of Industrial Biotechnology (UNESP – Assis). These fungi were cultivated in cane bagasse as substrate and their extracts was tested as FPU and Endoglucanase (CMCase) activity and compared with T. reesei CCT 2768. The most efficient fungi were the not yet identified strains: M51, FS09, MG10A e FS11A. Respectively for FPase and CMCase activity, the strain FS09 shows 0.054 FPU/mL or 1.79 FPU/g of substrate, and 0.874 U/ml or 29.1 U/g of substrate, followed by M51 with 0.049 FPU/mL or 1.62 FPU/g of substrate, and 1.094 U/mL or 36.46 U/g of substrate. These results were higher than T. reesei CCT 2768, considered as a important microorganism for the studies of the production of cellulose. Immobilization of commercial cellulase in microspheres of alginate and hydrogels (alginate/chitosan) was procedure and it showed promising results for the protocols of the enzyme with added during the formation of derivatives (immobilized enzymes). The best immobilization of cellulase was obtained with the pellets and biofilms produced by the protocols B and E', respectively. These protocols were responsible for the increase in cellulolytic activity of 56% (protocol B) and 44% (protocol E´) when compared with the enzyme used in the immobilization process due to the 13 and 28 recycles of the enzyme. It is hoped that... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:29Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-02-15Bitstream added on 2014-06-13T20:36:05Z : No. of bitstreams: 1 marujo_mv_me_jabo.pdf: 288377 bytes, checksum: 375976f0740d39f1692444c9ab347118 (MD5) / Dois experimentos foram conduzidos com o objetivo de avaliar os efeitos da inclusão de celulose purificada, como fonte de fibra insolúvel, na dieta de leitões recém-desmamados. No experimento I, o desempenho, a incidência de diarreia e o tempo de trânsito das dietas no trato gastrintestinal foram avaliados em 72 leitões desmamados aos 21 dias de idade. No experimento II, foram utilizados 32 leitões recém-desmamados para determinar o pH e a viscosidade da digesta no estômago, intestino delgado e ceco; a morfologia e a microbiologia intestinal; os pesos dos órgãos gastrintestinais, do fígado e do pâncreas, e a imunidade animal. Em ambos os experimentos, os tratamentos consistiram de uma dieta basal com adição de 0,0; 1,5; 3,0 ou 4,5% de celulose purificada. O delineamento em blocos completos casualizados foi utilizado em todos os experimentos para controlar variações no peso vivo inicial. Os abates foram realizados aos 35 e 50 dias de idade. O aumento no nível de celulose purificada resultou em efeito quadrático na conversão alimentar, no consumo diário de ração e na incidência de diarreia. Aos 35 dias de idade, o peso relativo do ceco, o pH do intestino delgado, a altura das vilosidades e a relação altura das vilosidades (AV)/profundidade das criptas (PC) do jejuno apresentaram efeito quadrático, enquanto a relação AV/PC do duodeno aumentou linearmente com o aumento do nível de inclusão de celulose purificada. Aos 50 dias de idade, o peso relativo do ceco e do cólon, a contagem de Lactobacillus spp. na porção distal do intestino delgado e a morfologia intestinal do jejuno (AV, PC e relação AV/PC) apresentaram resposta quadrática, enquanto o peso relativo do pâncreas reduziu linearmente com o aumento no nível de celulose purificada. A imunidade dos animais e as viscosidades do conteúdo estomacal... / Two experiments were conducted to evaluate the effects of purified cellulose inclusion in the diets of newly weaned piglets. In trial I, performance, incidence of diarrhea, and gastrointestinal transit time were evaluated from 72 pigs weaned at 21 days of age. In trial II, a total of 32 pigs newly weaned were used to determine pH and viscosity of gastric content, small intestine and cecal digesta, intestinal morphology and microbiology, gastrointestinal organs, liver and pancreas weights, and animal immunity. In both experiments, dietary treatments consisted of a basal diet with 0.0, 1.5, 3.0, or 4.5% of added purified cellulose. The randomized complete block design was used in all experiments to control for variations in initial body weight. The piglets were slaughtered at the age of 35 and 50 days. Increasing purified cellulose level resulted in a quadratic effect on feed conversion ratio, daily feed intake and incidence of diarrhea. At 35 days of age, relative cecum weight, small intestine pH, villous height and villous height (VH):crypt depth (CD) ratio in the jejunum showed a quadratic effect, whereas VH:CD ratio in the duodenum linearly increased with the increasing level of purified cellulose inclusion. At 50 days of age, relative cecum and colon weight, Lactobacillus spp. count in the distal portion of the small intestine, and intestinal morphology in the jejunum (VH, CD, and VH:CD ratio) had a quadratic response, whereas relative pancreas weight was linearly decreased with the increasing purified cellulose level. Animal immunity and viscosities of gastric content and small intestine digesta were not affected by dietary treatments. The inclusion of purified cellulose to the diets reduced the gastrointestinal transit time and levels between 2.3 to 2.8% in the diet of newly weaned piglets provided the best results... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:02:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5710.pdf: 9081274 bytes, checksum: 235a22e72d32a0486237aee2952f268e (MD5) Previous issue date: 2013-11-27 / Financiadora de Estudos e Projetos / Brazil is a major producer of fruit, but the losses related to postharvest handling are considerable high, and it is important to develop methods to reduce them. Analysis techniques were used is the application of edible coatings in order to increase the shelf life of the fruit. This study evaluated the use of zein based films, storage proteins from corn, with the addition of plasticizers and cellulose nanofibers, for covering pears and apples. The zein are hydrophobic proteins and can form a barrier against moisture loss and gas exchange, thus reducing the rate of fruit respiration and consequently increasing it`s shelf life. The filmogenic solutions tested were obtained using 4% zein with addition of different concentrations of cellulose nanofibers and plasticizers. The solutions were applied on apples and pears by immersion. Fruits were evaluated for weight loss, appearance and texture, where it was shown that the optimal concentration was 4% + 0.1% zein cellulose nanofibers + 0.5% oleic acid, as obtained an increase of about 30 days the shelf life of fruit in addition there was better preservation of fruits in natural color and texture compared to other concentrations. For this we use techniques: colorimetry, texturometer and monitoring of mass loss. For characterization of the films were used analysis techniques and contact angle atomic force microscopy, where we also observe that the best result for these two parameters was the movie 4% zein + 0.1% cellulose nanofibers and 0.5% oleic acid, because the films were less hydrophilic and more homogeneous. To evaluate the toxicity of produced film an experiment was conducted with male Wistar rats that were divided into two groups: the first group was fed with feed coated with filmogenic solution, and the second group received a diet without coating. During the experiment they documented the intake of food and water, and collected all excrement. After the experiment various organs were collected for analysis. The results of this experiment indicated that the solution filmogenic showed no toxic effect on the mice. The results of the experiments with the fruit specified the solutions were more efficient for the preservation of fruit quality in the study. / O Brasil é um grande produtor de frutas, porém as perdas relacionadas ao manuseio póscolheita são consideráveis, sendo importante o desenvolvimento de metodologias que as reduzam. Uma técnica que tem sido usada é aplicação de revestimentos comestíveis com o objetivo aumentar o tempo de prateleira do fruto. O presente trabalho avaliou o uso de filmes a base de zeína, proteínas de reserva do milho, com a adição de plastificantes e nanofibras de celulose, para recobrimento de peras e maçãs. As zeína são proteínas hidrofóbicas e podem formar uma barreira contra a perda de umidade e as trocas gasosas, reduzindo assim a taxa de respiração dos frutos e consequentemente aumentando o seu tempo de prateleira. As soluções filmogênicas testadas foram obtidas utilizando-se 4% de zeína com adição de diversas concentrações de nanofibras de celulose e plastificantes. As soluções foram aplicadas sobre peras e maçãs por imersão. As frutas foram avaliadas quanto a perda de massa, aparência e textura. Para isso utilizamos as técnicas de: colorimetria, texturômetro e acompanhamento da perda de massa, onde foi mostrado que a melhor concentração foi a de 4% de zeína + 0,1% de nanofibras de celulose + 0,5% de ácido oleico, pois obtivemos um aumento de cerca de 30 dias no tempo de prateleira das frutas, além disso, houve uma melhor conservação na coloração natural das frutas e na textura em relação as outras concentrações. Para caracterização dos filmes foram utilizadas as técnicas de análise de ângulo de contato e microscopia de força atômica, onde também podemos observar que o melhor resultado para esses dois parâmetros foi o filme de 4% de zeína + 0,1% de nanofibras de celulose e 0,5% de ácido oleico, pois os filmes ficaram menos hidrofílicos e mais homogêneos. Para avaliar a toxicidade do filme produzido foi feito um experimento com ratos machos da linhagem Wistar, divididos em dois grupos, sendo que o primeiro grupo foi alimentado com ração revestida com solução filmogênica, e o segundo grupo recebeu a ração sem revestimento. Durante o experimento foram compilados o consumo de ração e água e coletadas todas as excreções. Após o experimento foram coletados vários órgãos para análise.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:19:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CESAR_Natalia_2013.pdf: 4350279 bytes, checksum: 6bb996ac8fb178b63b5845f8f96653d3 (MD5) Previous issue date: 2013-02-19 / Financiadora de Estudos e Projetos / Composite is a material composed mainly of two phases, the matrix which is continuous and surrounds the other phase, which is called the dispersed phase or stage reinforcement. Nanocomposites are obtained by incorporating reinforcing agent in nanosize in matrices of various origins. The properties of these materials depend on the whiskers, the polymer matrix and the interaction at the interface. Interest in cellulose nanocrystals has grown due to exceptional mechanical characteristics of these materials, the environmental benefits and the low cost. The greatest difficulty in producing them is due to the lack of compatibility with polymer matrices, because the matrices typically exhibit hydrophobic character as opposed to the hydrophilic character of the whiskers, with low interaction in the region of the interface material properties are negatively affected . Among the existing polymer matrix is cellulose acetate polymer which is a cellulose derivative. For the use of whiskers in a matrix of ethyl cellulose, a change in the nanocrystal surface of cellulose using Dianidrido benzofenona tetracarboxílico ou 3,3 ,4,4 (BTDA) was performed. The main objective of this work was to prepare and characterize nanocomposites consisting of cellulose acetate reinforced with whiskers (with and without chemical modification of the surface). It was possible to characterize chemical, thermal and morphologically fibers (young and senescent) of crude and bleached macrophyte Typha domingensis, like whiskers that were extracted from the central parts (young and senescent) of this macrophyte, and it was also possible to characterize acetate films cellulose (mother) and nanocomposites reinforced with whiskers (with and without surface modification). Of all the films prepared, this project allowed select the best property that had mechanics that the nanocomposite was 1.1% - whiskers (senescent) with surface modification and ultrasound, its tensile strength showed an improvement of 66.26% compared to cellulose acetate film. / Compósito é um material constituído basicamente por duas fases; a matriz a que é contínua e envolve a outra fase, que é denominada fase dispersa ou fase reforço. Nanocompósitos são obtidos pela incorporação de agente de reforço de tamanho nanométrico em matrizes de diversas origens. As propriedades destes materiais dependem dos whiskers, da matriz polimérica e da interação na interface. O interesse por nanocristais de celulose tem crescido devido às características mecânicas excepcionais destes materiais, dos benefícios ambientais e do baixo custo. A maior dificuldade em produzi-los é decorrente da falta de compatibilidade com as matrizes poliméricas; pois as matrizes, geralmente, apresentam caráter hidrofóbico em oposição ao caráter hidrofílico dos whiskers; com a baixa interação na região da interface as propriedades do material são afetadas negativamente. Dentre as matrizes poliméricas existentes encontra-se o acetato de celulose que é um polímero derivado da celulose. Para a utilização dos whiskers em matriz de acetato de celulose, uma mudança superficial nos nanocristais de celulose utilizando Dianidrido benzofenona tetracarboxílico ou 3,3 ,4,4 (BTDA) foi realizada.O objetivo principal deste trabalho foi preparar e caracterizar nanocompósitos constituídos de acetato de celulose reforçados com whiskers (com e sem modificação química de superfície). Foi possível caracterizar química, térmica e morfologicamente as fibras (jovem e senescente) brutas e branqueadas da macrófita Typha domingensis, assim como os whiskers que foram extraídos das partes centrais (jovem e senescente) desta macrófita, e também foi possível caracterizar os filmes de acetato de celulose (matriz) e os nanocompósitos reforçados com os whiskers (com e sem modificação química de superfície). Dentre todos os filmes preparados, este projeto permitiu selecionar o que apresentou melhor propriedade mecância que foi o nanocompósito 1,1% - whiskers (senescente) com modificação superficial e ultrasom, sua resistência a tração apresentou uma melhoria de 66,26% se comparado ao filme de acetato de celulose.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:19:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RODRIGUES_Flavio_2014.pdf: 3655156 bytes, checksum: bc501cb0db43c7e6e45c2a4f1a0e6042 (MD5) Previous issue date: 2014-02-19 / The search for materials and fuels from renewable sources is a widespread alternative and have been intensified over the past few years. One of the most studied material is a renewable bio-polymer from the most varied sources and more abundant in nature, called cellulose. Studies have been performed in order to extract the maximum potential of this material, which is mostly being used as structural reinforcement in thermoset panels (composite) by the automotive and aerospace industry, in the manufacture of fabrics using sisal fiber, for example, and energy source, is the in-kind form or after physicalchemical treatments. Lignocellulosic biomass consists primarily of cellulose (glucose-glucose dimer, cellobiose called), hemicellulose and lignin. As a result of the process of controlled acid hydrolysis of cellulose is obtained various products, including saccharides that can be recovered or treated to obtain fuels. The generation of energy from biofuels is a huge leap toward energy sustainability, since this energy is renewable. By suggesting solutions that are not dependent on finite capacities of our planet, we are demonstrating beyond real need for an alternative to this problem, an environmental sensitivity that until recently rarely watched the top of the list of priorities. The central objective of this work is the analysis of the chemical composition of a plant studied by our research group, the Typha domingensis, quantifying the presence of glucose after controlled acid hydrolysis process and verify its possible potential for recovery of saccharide or biofuel production from the same. Using the experimental design techniques to determine the most favorable experiments line, and two quantification methods, a novel and other traditional, obtained as a result of the identification of the presence of glucose after hydrolysis process to obtain whiskers from the young sample of macrophyte Typha domingensis. It was possible to obtain an amount of residual solution after removal of fibrils containing glucose at concentrations near 0.5 g.L-1. These results revealed a percentage of valuable products with the potential to be exploited. / A busca por materiais e combustíveis provenientes de fontes renováveis é uma alternativa amplamente difundida e que vêm sendo intensificada ao longo dos últimos anos. Um dos materiais mais estudados é um bio-polimero renovável proveniente das mais variadas fontes e mais abundante na natureza, denominado celulose. Em sua maioria está sendo utilizado como reforço estrutural em painéis termorrígidos (compósitos) pela indústria automobilística e aeroespacial, na confecção de tecidos usando a fibra de sisal, por exemplo, e fonte energética, esteja na forma in-natura ou após tratamentos físicoquímicos. A biomassa lignocelulósica é constituída basicamente por celulose (dímero glicose-glicose, denominado celobiose), hemicelulose e lignina. Como resultado do processo de hidrólise ácida controlada da celulose obtêm-se vários produtos, dentre eles sacarídeos que podem ser recuperados ou tratados para se obter combustíveis. A geração de energia a partir de biocombustíveis é um salto enorme em direção à sustentabilidade energética, uma vez que tal energia é renovável. Ao sugerir soluções que não sejam dependentes das capacidades finitas do nosso planeta, estamos demonstrando além da necessidade real de uma alternativa para esse problema, uma sensibilidade ambiental que até pouco tempo raramente observávamos no topo das listas de prioridades. O objetivo central deste trabalho é a análise da composição química de uma planta estudada pelo nosso grupo de pesquisa, a Typha domingensis, quantificar a presença de glicose após o processo de hidrólise ácida controlada e verificar sua eventual potencialidade para recuperação do sacarídeo ou produção de biocombustível a partir do mesmo. Utilizando a técnica de planejamento fatorial, para determinar a linha de experimentos mais favorável, assim como dois métodos de quantificação, um inovador e outro tradicional, obtivemos como resultado a identificação da presença de glicose após o processo de hidrólise para obtenção de whiskers, a partir da amostra jovem da macrofita Typha domingensis. Foi possível obter um montante de solução residual que após a retirada das fibrilas contém glicose em concentrações próximas de 0,5 g.L-1. Esses resultados revelaram um percentual de produtos valiosos com potencial de serem explorados.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:29:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseMBCS.pdf: 1242102 bytes, checksum: 4f0d395226a36213b2ee5556b9e3d974 (MD5) Previous issue date: 2003-10-10 / Universidade Federal de Minas Gerais / This work approached the enzymatic activities, kinetics and mathematical modeling of the decomposition of Utricularia breviscapa from ºleo lagoon (21° 36' S and 47° 49' W), Luiz Antonio, SP. The experiments described the decomposition in function of temperature, availability of oxygen and carbon source. Samples of this macrophyte and water were collected in the oleo lagoon; incubations were prepared and maintained in controlled conditions. The results allow us to conclude that: (i) the U. breviscapa detritus are a heterogeneous substrata and presented two fractions: a labile/soluble (COPLS » 23.5%) and a refractory (COPR » 76.5%). The mass losses coefficients of the labile/soluble fractions (kT = 1.5 day-1) were higher than the refractory fractions (309 times in the aerobic condition and 469 times in the anaerobic condition). The increasing temperature and the dissolved oxygen concentrations favored the mineralization of the refractory fractions. The COPR mineralization in the aerobic conditions was faster than in the anaerobic conditions (1.5 times); (ii) the enzymatic activities of the cellulase presented a temporal pattern that was affected by the temperature, availability of oxygen and carbon source; (iii) stoichiometric ratio (O/C) varied in function of temperature and time; (iv) the oxygen uptake coefficients (kd) presented low variation in function of increasing temperature; (v) the increment on temperature favored the CH4 formation in the anaerobic decomposition of U. breviscapa and its emissions tended to occur earlier; (vi) probably, the enzymatic degradation of the cellulose in the anaerobic strata of sediments contributed to methanogenesis in the oleo lagoon; (vii) the simulations indicated that heterotrophic potentials of the oleo lagoon presents low variations during the year; the favorable period for detritus cycling is in the spring (October - November), in this period increments in mineralization occurs as function of increasing temperature and high availability of oxygen. / Neste trabalho foram abordadas as atividades enzimáticas, cinéticas e modelagem matemática da decomposição de Utriculária breviscapa da lagoa do óleo (21° 36' S e 47° 49' W), Luiz Antônio, SP. Os experimentos descreveram a decomposição em função da temperatura, da disponibilidade de oxigênio e da fonte de carbono. Para tanto, amostras da macrófita aquática e de água foram coletadas na lagoa do óleo. Em seguida, prepararam-se incubações que foram mantidas em condições controladas. Os resultados permitiram concluir que: (i) os detritos de U. breviscapa apresentaram-se como um substrato heterogêneo, constituindo-se de fracões lébeis/solúveis (COPLS » 23,5%) e refratárias (COPR » 76,5%). Os coeficientes de perda de massa das fracões lébeis/solúveis (kT = 1,5 dia-1) foram mais elevados que os de oxidação das fracões refratárias: de » 309 (condição aeróbia) a 469 (condição anaerobia) vezes. Os incrementos da temperatura e das concentrações de oxigênio dissolvido favoreceram as mineralizações das fracões refratárias. As mineralizações do COPR na condição aeróbia foram mais rápidas que os na condição anaerobia (1,5 vezes); (ii) as atividades enzimáticas da celulase apresentaram um padrão temporal que foi afetado pela temperatura, disponibilidade de oxigênio e fonte de carbono; (iii) as relações estequiométricas (O/C) variaram em função da temperatura e do tempo; (iv) os coeficientes de consumo de oxigênio (kd) apresentaram baixa variação em função do incremento da temperatura; (v) o incremento da temperatura favoreceu a formação de CH4 na decomposição anaerobia de U. breviscapa e abreviou o inıcio das emissões deste gás, (vi) possivelmente, a degradação enzimática da celulose nos estratos anaeróbios do sedimento contribui para a metanogenese da lagoa do óleo; (vii) os potenciais de heterotrofia da lagoa do óleo variam pouco durante o ano, a época mais favorável para a ciclagem dos detritos é a primavera (outubro - novembro), pois neste perıodo ocorre o aumento da temperatura e uma maior disponibilidade de oxigênio.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:31:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3839.pdf: 1626274 bytes, checksum: c075bd1efdbc3e1e45bfb76e257e5b8f (MD5) Previous issue date: 2011-06-10 / Universidade Federal de Sao Carlos / This study aimed to assess the effects of temperature on different aspects of aerobic and anaerobic degradation of aquatic macrophytes from different ecological groups: Cyperus giganteus (emergent), Eichhornia azurea (fixed floating) and Egeria najas (submerged). Considering these purposes, the carbon balance and mass decay, the cellulase and peroxidase activity in the degradation of cellulose and lignin, the oxygen consumption, as well as changes in pH, conductivity and humification degree caused by decomposition in the environment were analysed. In laboratory, decomposition chambers containing aquatic macrophyte and water samples were prepared and maintained under controlled conditions according to the experimental design. The results showed that: (i) temperature changes affected the mass loss coefficients of labile/soluble fractions of debris, but did not alter the mass loss coefficients of refractory fraction; (ii) the temperature increase accelerated the cellulose decay of E. azurea and E. najas detritus, being indifferent to those of C. giganteus; increased the lignin decay of C. giganteus and E. najas debris, although there was no lignin degradation of E. azurea within the experimental period; increased the peroxidase activity of the three species selected detritus and of the cellulase of C. giganteus and E. najas detritus, having the opposite effect on E. azurea debris; led to an increase in oxygen consumption in C. giganteus and E. azurea debris decomposition, having the opposite effect on E. najas decomposition; (iii) regardless to temperature, the content of particulate organic carbon and the half-life times were lower for submerged species and higher for the emerging one, which showed the highest contents of cellulose and lignin; (iv) the E. najas decomposition presented the highest dissolved oxygen consumption in the shortest time; (v) the mass loss of macrophytes detritus were faster under aerobic than under anaerobic condition. / Este estudo teve por objetivo verificar os efeitos da temperatura em diferentes aspectos da degradação aeróbia e anaeróbia de macrófitas aquáticas de diferentes grupos ecológicos: Cyperus giganteus (emergente), Eichhornia azurea (flutuante fixa) e Egeria najas (submersa). Para tanto, foram analisados o balanço de carbono e perda de massa, a atividade das enzimas celulase e peroxidase na degradação da celulose e da lignina, o consumo de oxigênio, bem como alterações de pH, condutividade e grau de humificação causadas pela decomposição no meio. Em laboratório, câmaras de decomposição contendo amostras de macrófita e água foram preparadas e mantidas em condições controladas conforme o delineamento experimental. Os resultados permitiram concluir que: (i) a variação de temperatura interferiu nos coeficientes de perda de massa da fração lábil/solúvel do detrito, mas não alterou os coeficientes de perda de massa da fração refratária; (ii) o aumento da temperatura acelerou o decaimento da celulose dos detritos de E. azurea e E. najas, sendo indiferente para os de C. giganteus; incrementou o decaimento da lignina dos detritos de C. giganteus e E. najas, embora não tenha sido observada a degradação da lignina nos detritos de E. azurea no período experimental; elevou a atividade da peroxidase nos detritos das três espécies selecionadas e da celulase nos detritos de C. giganteus e E. najas, tendo o efeito oposto nos detritos de E. azurea; levou a um aumento no consumo de oxigênio na decomposição dos detritos de C. giganteus e E. azurea, tendo efeito oposto na decomposição de E. najas; (iii) independentemente da temperatura, os teores de carbono orgânico particulado refratário e os tempos de meia-vida foram menores para a espécie submersa e maiores para a emergente, que apresentou os maiores teores de celulose e lignina; (iv) a decomposição de E. najas foi a que apresentou os maiores consumos de oxigênio dissolvido no espaço mais curto de tempo; (v) a perda de massa dos detritos das macrófitas ocorreu mais rapidamente sob condição aeróbia do que sob anaeróbia. Palavras-chave: celulose. celulase. lignina. peroxidase. temperatura. 8

Submitted by Alison Vanceto (alison-vanceto@hotmail.com) on 2016-10-17T10:36:12Z No. of bitstreams: 1 TeseRP.pdf: 5529268 bytes, checksum: 93aced0ddae62347123cf0e035cc0af9 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-21T13:55:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseRP.pdf: 5529268 bytes, checksum: 93aced0ddae62347123cf0e035cc0af9 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-21T13:55:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseRP.pdf: 5529268 bytes, checksum: 93aced0ddae62347123cf0e035cc0af9 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-21T13:55:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseRP.pdf: 5529268 bytes, checksum: 93aced0ddae62347123cf0e035cc0af9 (MD5) Previous issue date: 2014-07-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / In this study the potential of cellulose nanocrystals (CNC) as a reinforcement of a thermoplastic polyurethane partially obtained from renewable sources (Bio-TPU) was investigated. The nanocomposites were obtained in the melt state and from solution casting. The CNC were obtained from acid hydrolysis of eucalyptus kraft pulp. They were freeze dried and used with and without surface treatment. Two types of surface treatment were employed: polymer grafting and oligomers grafting. Only the effectiveness of the second treatment could be confirmed by FTIR. CNC’ structural and geometric characteristics, crystallinity degree and thermal stability were determined by infrared spectroscopy (FTIR), transmission electron microscopy (TEM), wide angle X-ray diffraction (WAXD) and thermogravimetric analysis (TGA), respectively. The concentrations of CNC were varied between 0.1 and 5.0 wt %. The rheological properties of the nanocomposites were evaluated in the steady state and oscillatory measurements in order to evaluate the level of dispersion CNCs in TPU. The nanocomposites obtained by solution casting showed good dispersion. In the melt state, only those obtained with treated CNC showed good dispersion. The deformation and elastic recovery of the nanocomposites tests in the melt state were evaluated through creep and constrained recoil rheological essays. Their morphologies were studied by small angle X-ray scattering (SAXS) and scanning electron microscopy (SEM). It was possible to prove the inclusion of CNC in TPU did not change its conformation. The nanocomposites were also characterized according to their: i) mechanical properties, through tensile tests, ii) thermal properties, by using differential scanning calorimetry (DSC) and TGA, iii) thermo-mechanical properties, evaluated by dynamic mechanical thermal analysis (DMTA) and iv) optical properties, through opacity the nanocomposites with 5.0 wt % of CNC shown better performance and similar results were found from solution casting and melt state processing techniques. / Neste trabalho o potencial de reforço de Nanocristais de Celulose (NCC) em uma matriz de poliuretano termoplástico com matéria prima parcialmente de fonte renovável (Bio-TPU) foi avaliado. Os nanocompósitos foram obtidos no estado fundido e por solução. Os NCC utilizados foram obtidos por hidrólise ácida da polpa Kraft de eucalipto previamente branqueada, e foram utilizados depois de liofilizados e após tratamento superficial. Dois tipos de tratamentos superficiais foram realizados: enxertia de polímeros e enxertia de oligômeros. As características estruturais, geométricas, teor de cristalinidade e estabilidade térmica dos NCC antes e após o tratamento superficial foram determinados por técnicas de espectroscopia de infravermelho (FTIR), microscopia eletrônica de transmissão (MET), difratometria de raio-x de alto ângulo (WAXD) e análise termogravimétrica (TGA), respectivamente. Apenas a enxertia de oligômeros pôde ser comprovada por FTIR. Os Nanocompósitos foram preparados com frações mássicas de NCC variando de 0,1 a 5,0 % (m/m) e foram avaliados quanto às propriedades reológicas em regime permanente e oscilatório para determinar o nível de dispersão dos NCC no TPU. Todos apresentaram boa mistura por solução. No estado fundido apenas os NCC tratados apresentaram boa mistura. A deformação e a recuperação elástica dos nanocompósitos no estado fundido foram analisadas em ensaios reológicos de fluência. A morfologia foi avaliada por espalhamento de raio-x a baixo ângulo (SAXS) e microscopia eletrônica de varredura (MEV), sendo possível verificar que a inclusão de NCC não alterou a conformação do TPU. Os nanocompósitos também foram caracterizados quanto às suas propriedades: i) mecânicas (testes de tração), ii) térmicas ((DSC) e TGA), iii) termomecânicas (análise termo dinâmico mecânica (DMTA)) e iv) óticas. Os nanocompósitos obtidos com 5 % de reforço apresentaram melhor desempenho e comparando-se os resultados dos nanocompósitos obtidos no estado fundido e por solução conclui-se que o desempenho de ambos foi similar.

Submitted by Milena Rubi (milenarubi@ufscar.br) on 2017-06-01T13:37:05Z No. of bitstreams: 1 LIMA_Vitor_2016.pdf: 32934263 bytes, checksum: 69e1bbf4b33f79b2d38a4bf1801eb46c (MD5) / Approved for entry into archive by Milena Rubi (milenarubi@ufscar.br) on 2017-06-01T13:37:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 LIMA_Vitor_2016.pdf: 32934263 bytes, checksum: 69e1bbf4b33f79b2d38a4bf1801eb46c (MD5) / Approved for entry into archive by Milena Rubi (milenarubi@ufscar.br) on 2017-06-01T13:37:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 LIMA_Vitor_2016.pdf: 32934263 bytes, checksum: 69e1bbf4b33f79b2d38a4bf1801eb46c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-01T13:37:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LIMA_Vitor_2016.pdf: 32934263 bytes, checksum: 69e1bbf4b33f79b2d38a4bf1801eb46c (MD5) Previous issue date: 2016-04-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / The industrial waste usage for technological application has been gaining ground in different segments and applications. One of the prominent sectors is Material technology, where these residues can be used to obtain the raw material for obtaining polyols, which, later on, will be used in the process for obtaining polymeric materials or as fillers and reinforcement in thermoplastic polymeric materials. The cellulose, which is a natural polymer and the material generated in greater amounts in nature, is been used as a source of study and has several applications in materials, such as reinforcement, load or chemical surface modifications. The nanocellulose, which is obtained from different chemical, mechanical and biological processes, may be in the form of cellulose nanofibrils (NFCs), which are present in crystalline and amorphous regions along it, and cellulose nanocrystals (NCCs) where it reveals only the crystal region. The material in this work is malt bagasse, which is currently the waste generated in the beer industry by bulk and shows no alternative reuse and application in Material technology. It was determined the chemical composition of the fibers and applied chemical bleaching process to remove components such as lignin and hemicellulose in preparation of the fibers for obtaining nanocellulose through acid hydrolysis. Hydrolysis was performed using H2SO4 at two concentrations, 44% (w / w) and 64% (m / m), with the temperature at 40 ° C and 50 ° C for the samples subjected to the acid solution 44%, besides that, it was used 40 ° C, 50 ° C and 60 ° C for samples with 64% solution. For the samples 44/40 and 44/50 it were obtained NFCS and for the 64% the result obtained was NCCs. Natural and bleached fibers, along with nanocellulose, obtained through different concentrations of H2SO4 and temperature variations were characterized by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Atomic Force Microscopy (AFM), Scanning Electron Microscopy (SEM) and Field Emission Scanning Electron Microscopy (FESEM), X-Ray Diffraction (X-RD) and Thermogravimetric Analysis (TGA). / A utilização de resíduos industriais para aplicação tecnológica vem ganhando espaço em diferentes segmentos e aplicações. Um dos setores de destaque é o de Ciência e Tecnologia em Materiais, onde, esses resíduos podem ser utilizados para a obtenção de matéria prima para obtenção de polióis que, posteriormente, serão utilizados no processo de obtenção de materiais poliméricos. Outra alternativa é a utilização destes resíduos como agentes de carga e reforço nos compósitos poliméricos termoplásticos. A celulose, que é um polímero natural e o material gerado em maior quantidade na natureza, tem sido utilizada como fonte de estudo e diferentes aplicações na área de materiais, seja como reforço, carga ou para modificações químicas de superfície. A nanocelulose, que é obtida a partir de diferentes processos químicos, mecânicos e biológicos, pode se apresentar na forma de nanofibrilas de celulose (NFCs), onde estão presentes regiões cristalinas e amorfas ao longo destas, e também, nanocristais de celulose (NCCs), onde, observa-se apenas a região cristalina. O material utilizado neste trabalho é o bagaço de malte, que é atualmente o resíduo gerado em maior volume pelo setor cervejeiro e não apresenta nenhuma alternativa de reutilização ou aplicação tecnológica em materiais. Foi determinada a composição química das fibras e aplicado processo o químico de branqueamento para a remoção de componentes como lignina e hemicelulose como preparação das fibras para obtenção da nanocelulose via hidrólise ácida. A hidrólise foi realizada utilizando H2SO4 em duas concentrações, 44% (m/m) e 64% (m/m), variando a temperatura em 40°C e 50°C para as amostras submetidas à solução ácida 44%, e 40°C, 50°C e 60°C para as amostras onde foi utilizada solução 64%. Para as amostras 44/40 e 44/50 obteve-se NFCs e para 64% o resultado foi a obtenção de NCCs. As fibras brutas e branqueadas, e a nanocelulose obtida através de diferentes concentrações de H2SO4 e variações de temperatura foram caracterizadas através das técnicas de espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), microscopia de força atômica (AFM), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e com emissão de campo (FESEM), difração de raios-x (DR-X) e análise termogravimétrica (TGA).