Submitted by Mayara Sakamoto Lopes (mayarasakamoto@hotmail.com) on 2017-10-26T16:08:16Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Mayara Sakamoto Lopes.pdf: 6344472 bytes, checksum: 53e6e860cec7380199632c6eda1ee064 (MD5) / Approved for entry into archive by Monique Sasaki (sayumi_sasaki@hotmail.com) on 2017-10-31T17:53:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 lopes_ms_me_bauru.pdf: 6344472 bytes, checksum: 53e6e860cec7380199632c6eda1ee064 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-31T17:53:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 lopes_ms_me_bauru.pdf: 6344472 bytes, checksum: 53e6e860cec7380199632c6eda1ee064 (MD5) Previous issue date: 2017-10-11 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / As indústrias têxteis caracterizam-se pelos elevados volumes de água consumida e de efluente lançado, o qual, por possuir coloração intensa, reduz a penetração da luz solar nos corpos hídricos receptores e afeta a fotossíntese. Nesse trabalho, avaliou-se a adsorção do corante Azul Reativo 19 (RA19) por carvão ativado comercial (CAP), CAP tratado por ozônio (CAP – O3), lama vermelha (LV) e LV tratada por ozônio (LV – O3). Os adsorventes foram caracterizados quanto ao pH, condutividade elétrica, número de iodo, índice de azul de metileno, granulometria, composição química, mineralogia e micromorfologia. Investigou-se a influência do pH e da temperatura no processo de adsorção. Além disso, analisou-se a cinética da adsorção de RA19 a diferentes concentrações iniciais (300, 500, 1000, 2000 e 3000 mg/L), por meio dos modelos de pseudo primeira ordem, pseudo segunda ordem, difusão intrapartículas e Elovich; e avaliou-se a capacidade de adsorção dos quatro adsorventes, por isotermas de Langmuir e Freundlich. Os resultados indicaram que o tratamento por ozônio não altera significativamente a composição química do CAP e da LV, mas possivelmente reduz o volume de mesoporos do CAP. A eficiência de remoção do RA19 por CAP independe do pH inicial da solução, mas por LV, é favorecida em pH mais baixo (igual a 3). Observou-se que 120 minutos são suficientes para atingir o equilíbrio da reação; e que o aumento da concentração inicial de corante reduz a eficiência de remoção, mas aumenta a capacidade de adsorção. Os dados experimentais ajustaram-se aos modelos de pseudo segunda ordem e de Elovich, indicando que o processo é controlado por quimissorção. Para todos os adsorventes, a adsorção do RA19 é multicamada em superfícies heterogêneas, visto que os dados se ajustaram à isoterma de Freundlich. Os resultados termodinâmicos sugeriram que existe afinidade entre o RA19 e os adsorventes, sendo que a reação ocorre espontaneamente; além disso, a adsorção por CAP e por CAP – O3 é endotérmica, e a adsorção por LV e por LV – O3 é exotérmica. A maior (216,4 mg/g) e a menor (138,7 mg/g) capacidade de adsorção foram obtidas pelo CAP e pelo CAP – O3, respectivamente. Concluiu-se que a ação do ozônio desfavoreceu a adsorção do RA19, em termos de fração residual, quantidade de corante adsorvido, velocidade de reação, e capacidade máxima de adsorção. / Textile industries are characterized by high water consumption and by large effluent release, which is strongly colored and therefore reduces sunlight penetration into water and affects photosynthesis. This study evaluated the adsorption of Reactive Blue 19 (RB19) by commercial activated carbon (PAC), PAC treated by ozone (PAC – O3), red mud (RM) and RM treated by ozone (RM – O3). The adsorbents were characterized by pH, electric conductivity, iodine number, Methylene Blue index, granulometry, chemical and mineralogical composition and micromorphology. Influence of pH and temperature was investigated. Additionally, the RB19 adsorption kinetics was evaluated at different initial concentrations (300, 500, 1000, 2000 and 3000 mg/L) with the pseudo first order, pseudo second order, intraparticle diffusion and Elovich models; and the adsorptive capacity of the adsorbents was investigated by Langmuir and Freundlich isotherms. The results showed that ozone treatment does not significantly change the chemical composition of PAC and RM, but it possibly reduces PAC’s mesopore volume. The initial pH does not influence the efficiency of RB19 removal by PAC, but it influences the removal by RM, being higher at lower pH (equal to 3). The adsorption reached an equilibrium state at about 120 minutes from the beginning of the experiments; and it was observed that increasing initial dye concentration, removal efficiency was reduced, while adsorption capacity was improved. The experimental data fitted well to the pseudo second order and Elovich kinetics models, which indicate that the process is controlled by chemisorption. The RB19 removal obeys the Freundlich isotherm model, showing multilayer adsorption on heterogeneous surface. The thermodynamic studies indicated that RB19 has affinity to the adsorbents, and the reaction occurs spontaneously; furthermore, the adsorption by PAC and PAC – O3 is endothermic, while the adsorption by RM and RM – O3 is exothermic. The highest (216.4 mg/g) and the lowest (138.7 mg/g) adsorption capacity were obtained by PAC and PAC – O3, respectively. It was concluded that ozone negatively affects RB19 adsorption, in terms of residual fraction, amount of dye adsorbed, reaction rate and maximum adsorption capacity.

Emerging solar energy technology, including photovoltaics, solar fuels generation and solar thermal systems, is considered as one of the most potential renewable energy resources because of the tremendous and free radiant energy supply by our sun. Unlike burning of fossil fuels, carbon dioxide emission-free energy conversion process is definitely another key feature and attracting scientists to explore these research areas. Besides, this implies a giant business market to compete with traditional fossil fuel companies. Nevertheless, it is too early to realize commercial application since the technologies are in the early development stage and there is still much room to explore and improve. Simply speaking, energy conversion efficiency, robustness, environmental impacts and cost are the major factors the community should deeply concentrate on at this moment. This provides many research opportunities on the creation of novel molecular functional materials and investigates the relationship between the molecular design and functional properties, and they obviously take up significant roles in the technology evolution. The basic concepts and conspectuses regarding organic photovoltaics and light-driven hydrogen generation are collected in Chapter 1. In Chapter 2, a series of new thiophene-based small molecules is presented and the discussion is focused on its application in the bulk-heterojunction organic solar cells. Importantly, the structure-property relationship is elucidated by varying the terminal electron withdrawing group and elongating the central electron donating unit. The highest power conversion efficiency (η) of 2.6% is attained by the device with compound M3 as the active material with traditional device configuration (without any annealing process and additives addition) under AM 1.5G irradiation. In Chapter 3, a series of DπA organic dyes is introduced and the discussion concentrates on its application in the dye-sensitized solar cells. Briefly, a case study on alkyl chain effects is investigated while a new starburst triarylamine donor and uncommon selenophene-containing π-linker are studied separately. The highest power conversion efficiency (η) of 6.7% is achieved by D11 under AM 1.5G irradiation with a high open-circuit voltage of 0.825 V. In Chapter 4, three new platinum(II) diimine complexes are synthesized and they are utilized as photosensitizers with platinized titanium dioxide as catalyst site in the context of light-driven hydrogen generation. Comparison between platinum(II) diimine dithiolate complex and platinum(II) diimine bis(acetylide) complex is accomplished, and the importance of photosensitization using an organic chromophore with a desirable energy transfer consideration is accounted. Finally, Chapter 5 puts forward the concluding remarks and possible future works while Chapter 6 includes all the experimental details of the studied compounds presented in Chapter 24.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A água é um bem essencial a todos os seres vivos. Porém, o homem não tem dado o valor e atenção necessários para a preservação dessa riqueza. Por mais que o ser humano não faça a água desaparecer do planeta, ele tem contribuído e muito para o decréscimo de sua qualidade. Dentre as várias atividades antropogênicas, que tem contribuído para a poluição das águas, destaca-se a atividade industrial. A indústria têxtil, por exemplo, libera enormes volumes de dejetos, destacando-se os corantes, além deles prejudicarem a ocorrência de fotossíntese, apresentam elevada toxicidade ao meio marinho. Com isso, este trabalho visa estudar a degradação do corante Alaranjado de Metila via catálise heterogênea. Neste estudo, foram realizadas a preparação e a caracterização de partículas metálicas estabilizadas em sílica, sendo essas partículas com diferentes teores de ferro (50 %wt, 25 %wt e 5 %wt) aderido ao suporte. Após o preparo dos catalisadores realizou-se o estudo de sua eficiência frente a diferentes parâmetros como: quantidade de catalisador, temperatura e pH. Por meio dos testes realizados foi possível observar que a quantidade do catalisador influência a reação de redução do corante Alaranjado de Metila. Porém, quando se atinge o ponto de saturação, mesmo que se adicione mais catalisador não é possível aumentar a degradação. Através da variação da temperatura, observou-se que quanto maior a temperatura maior a degradação do corante. Isso pode ser explicado devido o aumento do número de colisões entre os sítios ativos do catalisador e as moléculas do corante. E por meio da variação de pH, concluiu-se que pHs ácidos permitem que a reação de redução do corante ocorra mais rápido e pHs elevados tornam a reação de degradação do corante mais lenta, porém ainda assim ocorrem de forma satisfatória. O catalisador pôde ser reutilizado por até 3 vezes, sem nenhum tratamento prévio. Os catalisadores a 50 %wt, assim como, a 25 %wt foram capazes de degradar o corante de forma eficiente, porém o catalisador a 5 %wt não se mostrou ser eficaz. Foram realizados testes sob radiação microondas e a reação de redução ocorreu de forma muito eficaz, apresentando 100% de degradação em apenas 2 minutos. Além disso, realizou-se o estudo cinético, onde segundo dados experimentais, as reações foram classificadas como sendo de primeira ordem / Water is essential to all living beings. However, man has not given the necessary value and attention to preserve this wealth. Although humans do not make the water disappear from the planet, he has contributed much to the decline of its quality. Among various anthropogenic activities that, has contributed to water pollution, the industrial activity is one of the most prejudicials. The textile industry, for example, releases huge volumes of waste mainly dyes, which compromises the occurrence of photosynthesis and have high toxicity to the marine environment. Thus, this work aims to study the degradation of Methyl Orange via heterogeneous catalysis. In this study, preparation and characterization of metal particles stabilized silica were made, and these particles with different iron levels (50 %wt, 25 %wt and 5 %wt) attached to the support. The effect of various parameters such as initial pH, temperature and amount of catalyst on decolourization process were studied. Through testing it was observed that the amount of the catalyst influences the reduction reaction of the dye Methyl Orange. But when it reaches the saturation point, even if you add more catalyst is not possible to increase the degradation. By varying the temperature, it was observed that the higher the temperature the greater the degradation of the dye. This can be explained by the increased number of collisions between the active sites of the catalyst and the dye molecules. And by varying pH, it was found that acidic pHs allow the reduction reaction of the dye occurs faster and higher pHs make the degradation reaction of the dye slower , but still occur satisfactorily. The catalyst can be reused up to 3 times, without any prior treatment. Catalysts 50 %wt, and 25 %wt were able to degrade efficiently the dye, but the catalyst 5 %wt not proved to be effective. Tests under microwave radiation were performed and the reduction reaction occurred very effectively, with 100% degradation in just 2 minutes. Furthermore, we carried out the kinetic study, where according to experimental data, the reactions were classified as being of first order

Made available in DSpace on 2015-05-14T13:21:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ArquivoTotal.pdf: 2474612 bytes, checksum: c81546edfad45aee18046ef7339ed083 (MD5) Previous issue date: 2013-06-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Clay minerals have been used for adsorption of pollutant substances. In this work, sodium palygorskite (pali) was applied for adsorption of the RN blue, RB red and yellow reactive dyes from aqueous solutions and the modified forms with silanes 3-aminepropyltrimethoxysilane (N) and 3-propylethylenediaminetrimethoxissilane (NN) were obtained. The sample pali-N were utilized for removing Cu2+, Co2+ and Ni2+ cations and the same dyes. The experimental factors as time of contact, pH and initial concentration of the adsorbates were investigated. The solids were characterized using composition chemical analysis, X-ray diffraction, 27Al and 29Si nuclear magnetic resonance, infrared spectroscopy, nitrogen adsorption-desorption measurements, thermogravimetry, scanning electronic microscopy and C, H, N elemental analysis. The results showed that the precursor pali was pure clay mineral containing traces of quartzo. The sample was a dioctaedrical type with surface area of 118 m2 g-1 constituted of aggregates of fibers. The modified solids showed an immobilization degree of 0.92 and 0.67 mmol g-1 for pali-N and pali-NN, respectively. The results of dye adsorption on pure sample showed the maximum retention of 55 mg g-1 for reactive blue RN and red RB and 45 mg g-1 for reactive yellow GR. For sample pali-N, the maximum adsorption capacities were 120, 110 and 100 mg g-1 for red RB, blue RN and yellow GR, respectively, which all processes were described by pseudo- second-order kinetic and the equilibrium data were fitted to Langmuir model. In the adsorption of metal cation on pali-N, the maximum adsorbed quantities were 0.73, 0.62 and 0.58 mmol g-1 for Cu2+, Co2+ and Ni2+, respectively. The data were fitted to pseudo-second-order kinetic and the equilibrium data were fitted to Langmuir model. / Os argilominerais têm sido largamente utilizados na retenção de diversos poluentes. Neste trabalho, a paligorsquita sódica (pali) foi aplicada na remoção dos corantes reativos azul RN, vermelho RB e amarelo GR em soluções aquosas e as formas modificadas com o agente sililante 3-aminopropiltrimetoxissilano (Pali-N) e 3-propiletilenodiaminotrimetoxissilano (Pali-NN) foram obtidas. A amostra pali-N foi utilizada na remoção dos íons metálicos Cu2+, Co2+ e Ni2+ e dos mesmos corantes. Os fatores como tempo de contato, pH e concentração inicial dos adsorvatos foram investigados. Os diversos sólidos foram caracterizados por análise de composição, difratometria de raios X, ressonância magnética nuclear de 27Al e 29Si, espectroscopia de absorção na região do infravermelho, medidas de sorção-dessorção de nitrogênio, análise termogravimétrica, microscopia eletrônica de varredura e análise elementar de carbono, hidrogênio e nitrogênio. Os resultados mostraram que a pali apresentou-se como um argilomineral de elevada pureza, sendo do tipo dioctaédrica com área superficial de 118 m2 g-1 e constituída por feixes de fibras formando agregados. As amostras modificadas obtiveram graus de imobilização de 0,92 e 0,67 mmol g-1 para a pali-N e pali-NN, respectivamente. Os resultados da sorção na amostra pura para os corantes reativos azul RN e vermelho RB mostraram retenções máximas de 55 mg g-1 e de 45 mg g-1 para o corante reativo amarelo GR. Na amostra pali-N, as capacidades máximas de sorção foram de 120, 110 e 100 mg g-1, para o vermelho reativo RB, azul reativo RN e amarelo reativo GR, respectivamente, sendo que todos esses processos seguiram uma cinética de pseudo 2ª ordem e foram descritos pelo modelo de Langmuir. Nos ensaios de retirada dos íons metálicos Cu2+, Co2+ e Ni2+ em pali-N, as quantidades máximas adsorvidas foram de 0,73, 0,62 e 0,58 mmol g-1, respectivamente. Os dados seguiram o modelo cinético de pseudo 2ª ordem e para os estudos de equilíbrio houve ajuste ao modelo de Langmuir.

A cor dos alimentos é um dos principais fatores que influenciam na preferência dos consumidores. Os corantes naturais além da coloração podem oferecer benefícios à saúde humana. A norbixina é um carotenoide que pode ser produzido a partir da saponificação de bixina presente nas sementes de urucum. Tal composto apresenta propriedades funcionais que estão relacionadas a promoção de uma vida saudável, pois atua como protetor celular, é comumente usado como corante natural em produtos processados, entretanto, sua estrutura química torna-o susceptível à degradação por fatores ambientais como oxigênio, luz e alta temperatura. A microencapsulação é uma alternativa para melhorar a estabilidade e solubilidade deste carotenoide. Neste trabalho foram encapsulados cristais de norbixina com 100% de pureza (comprimento de onda de 453 nm) usando a técnica de secagem por atomização (spray drying). Foram utilizados goma arábica (GA) e maltodextrina (MD) em diferentes proporções como materiais de parede. As diferentes formulações (MD:GA 100:0; 85:15; 65:35; 50:50; 35:65; 15:85; 0:100) foram preparadas com a mesma quantidade de núcleo (norbixina) e percentual de sólidos solúveis totais. A formulação com 100% GA mostrou a maior eficiência de microencapsulamento (74,91% - 226,40 μg/g) e foi avaliada a sua atividade antioxidante da pelo método ABTS (77,77 ± 0,59 μmol TE/g microcápsula), verificou-se que a norbixina mantem a sua atividade antioxidante depois do processo de microencapsulamento O estudo de estabilidade das microcápsulas de norbixina (MCN) foi conduzido em sistema modelo aquoso a temperaturas de 60, 90 e 98°C por 300 min. A cinética de degradação seguiu uma reação de primeira-ordem. A energia de ativação (Ea) requerida para degradação foi de 15,08 kcal/mol, o dobro da Ea requerida para a norbixina livre. As MCN mostraram uma alta estabilidade térmica. Finalmente, as MCN foram aplicadas em bebidas isotônicas sabor tangerina. Utilizando os parâmetros de cor do sistema CIELab foi possível obter a coloração laranja com uma baixa concentração de norbixina (2,86 ± 0,02 μg norbixina/mL). A bebida isotônica (BIT) adicionada de MCN mostrou estabilidade sob condições aceleradas de armazenamento (luz e aquecimento), pois os resultados indicaram um maior tempo de vida média (29,71 dias) em comparação com a BIT adicionada de norbixina não encapsulada (6,56 horas). De acordo com essa pesquisa, os dados obtidos indicaram a potencialidade da utilização da microencapsulação para aumentar a estabilidade da norbixina e assim obter um corante natural com efetiva aplicação em matrizes modelo aquoso (bebidas). / Color is one of the main attributes in processed food that influences their preference and acceptance directly from consumers. Besides, of their ability of coloration, the natural dyes can offer benefits in human health. The norbixin is a carotenoid that can be produced from saponification of bixin present in annatto seeds. This compound shows functional properties that are related to the promotion of a healthy life, since it acts as cellular protectors, and is commonly used as a natural dye in processed food, however, its chemical structure makes it susceptible to degradation by environmental factors such as light, oxygen, and high temperature. Microencapsulation is used to improve the stability and solubility of the carotenoid. In this study, were encapsulated crystals of norbixin with 100% of purity (wavelength of 453 nm) by spray drying. Gum arabic and maltodextrin were used in different proportions as wall materials. The different formulations (MD:GA 100:0; 85:15; 65:35; 50:50; 35:65; 15:85; 0:100) were prepared with the same quantity of core (norbixin) and total solids soluble percentage. The formulation with 100% of arabic gum shows a high microencapsulation efficiency (74.91% - 226.40 μg/g of microcapsules) and was evaluated it antioxidant activity with ABTS assay (77.77 ± 0.59 μmol TE/g microcapsules), was verified that norbixin keep its antioxidant activity after microencapsulation process The stability study of norbixin microcapsules (MCN) was carried out in aqueous model system at temperatures of 60, 90 and 98°C for 300 min. Thermal degradation kinetics in aqueous model systems followed a first order kinetic reaction. The activation energy (Ea) required for degradation was Ea = 15.08 kcal/mol, double than required for free norbixin. MCN showed a high thermal stability with longer shelf life. Finally, the MCN were applied in isotonic tangerine soft drinks without exceeding the use of food additives regulations. Based on the parameter of CIELab system was possible to get an orange tonality by using a lower concentration of norbixin (2.86 ± 0.02 μg norbixin/mL). The isotonic beverage (BIT) added of MCN shows a stability during storage on accelerated conditions (heat and light) since the results indicated a high half-life time (29.71 days) when was compared with an BIT added of norbixin non-encapsulated (6.56 hours). According to this research, the results obtained showed the potential of the use of microencapsulation to increase the stability of norbixin, thus obtaining a natural dye with an effective application in aqueous matrix, mainly in beverages.

Cinzas oriundas da combustão de carvão são resíduos produzidos no processo de geração de energia em termoelétricas. Esses resíduos industriais podem ser aproveitados como matéria prima para síntese de zeólitas, as quais são materiais aluminossilicatos porosos com importantes aplicações, como adsorventes no tratamento de efluentes líquidos. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi sintetizar zeólitas a partir de três diferentes cinzas de carvão e utilizá-las na remoção de corante violeta cristal em soluções aquosas via processo de adsorção. Para isso, foram sintetizadas zeólitas denominadas ZP, ZF e ZFD a partir de três diferentes cinzas de carvão, sendo elas, respectivamente: cinzas de carvão de combustão em leito pulverizado, de combustão em planta piloto de leito fluidizado e de combustão em planta piloto de leito fluidizado utilizando processo de dessulfuração interna. A síntese foi feita pelo método hidrotérmico, utilizando NaOH 3 mol L-1 como agente mineralizante, relação líquido/sólido (L/S) igual a 6 e tempo de reação de 24 h a 100 °C. Os materiais obtidos foram submetidos à caracterização física, química e morfológica, nas quais foi observada a formação de três diferentes fases zeolíticas (zeólitas P, X e sodalita) nas amostras ZF e ZFD, e uma única fase (zeólita P) na amostra ZP. Os valores de área superficial BET encontrados foram de 17, 35 e 40 m2 g-1 para as zeólitas ZP, ZFD e ZF, respectivamente, com tamanho de poros na faixa de 3 a 4 nm para os três materiais. Os valores de capacidade de troca catiônica (CTC) ficaram entre 2,07 e 2,85 meq NH4 + g-1. Posteriormente foram realizados ensaios de adsorção do corante em que foi avaliada a influência do pH, tempo de contato e concentração de sólido adsorvente. Ainda, foram construídas isotermas de adsorção para esses sistemas e os modelos de isotermas de Langmuir, Freundlich e BET modificado foram ajustados aos dados experimentais. Os resultados mostraram que a maior eficiência foi obtida pela zeólita ZF, alcançando máxima remoção de corante de 85 % nos estudos do efeito do tempo de contato, e as melhores condições experimentais obtidas foram de 60 min e 15 g L-1 de concentração de sólido adsorvente. O modelo de isotermas que melhor se ajustou aos dados experimentais foi BET modificado, com R2 = 0,9894. A síntese de zeólita a partir de cinzas de carvão mostrou potencial na produção de um adsorvente alternativo para remoção do corante violeta cristal de águas contaminadas, contribuindo também para a diminuição do impacto ambiental das atividades de combustão de carvão. / Ashes from coal combustion are waste produced in the process of power generation in thermoelectric. These industrial wastes can be used as raw material for zeolite synthesis, which are porous aluminosilicate with important applications, such as adsorbents in the treatment of liquid effluents. The objective of this study was to synthesize zeolites from three different coal ash and apply it in crystal violet dye adsorption processes in aqueous solution. Thereunto, zeolites called ZP, ZF e ZFD were synthesized from the three different coal ashes, as so, respectively: coal ashes from powdered bed combustion, from combustion in a fluidized bed pilot plant and from combustion in a fluidized bed pilot plant with internal desulphurization. The synthesis was carried by hydrothermal method, using NaOH 3 mol L-1 as the mineralizing agent, the liquid/solid ratio (L/S) equal to 6 and 24 hours reaction time at 100 ° C. The materials were subjected to physical, chemical and morphological characterization and it was observed the formation of three different zeolite phases (zeolites P, X and sodalite) in the sample ZF and ZFD, and a single phase (zeolite P) in ZP sample. The BET surface area values were 17, 35 and 40 m2 g-1 to ZP, ZFD and ZF zeolites, respectively, with pore size in the range of 3 to 4 nm for all three materials. The values of cation exchange capacity (CEC) were between 2.07 and 2.85 meq NH4 + g-1. Subsequently, adsorption tests were carried out in which it was evaluated the influence of pH, contact time and adsorbent solid concentration. Still, adsorption isotherms were built for these systems and isotherm models of Langmuir, Freundlich and modified BET were fitted to experimental data. The results showed that the highest efficiency was obtained by zeolite ZF, achieving maximum dye removal of 85 % in the studies of contact time effects, and the best experimental conditions were 60 min and adsorbent solid concentration of 15 g L-1. The BET isotherm model was found to be the best fit to experimental data, with R2 = 0.9894. The zeolite synthesis from coal ash has shown potential in the production of an alternative adsorbent to remove the crystal violet dye from contaminated water, also contributing to reducing the environmental impact of coal combustion activities.

O estudo dos tumores de mama que afetam cadelas é de grande importância devido à alta frequência com que surgem na clínica de pequenos animais, sendo a neoplasia mais comum em cadelas. É necessário obter maior conhecimento sobre a circulação linfática na glândula mamária e suas possibilidades de comunicação para que a técnica cirúrgica adequada seja escolhida. O presente estudo teve como objetivo avaliar a importância da retirada do linfonodo axilar com auxílio do corante azul patente em neoplasias mamárias de cadelas. Nesse experimento foram avaliadas 49 cadelas com neoplasia mamária submetidas a mastectomia unilateral total. O corante azul patente 2,5% foi aplicado na região intradérmica periareolar da mama torácica cranial como forma de identificação da drenagem linfática da mama e a localização do linfonodo na região axilar das pacientes. Após sua ressecção, o linfonodo foi submetido a análise histopatológica e imuno-histoquímica para procura de metástase. Como resultado foram encontrados 8 (16,33%) animais com metástase em linfonodo axilar, sendo sete pela histopatologia e um somente pela técnica de imuno-histoquímica usando o anticorpo citoqueratina. Um animal que apresentava nódulo mamário em mama abdominal caudal apresentou metástase em linfonodo axilar, o que sugere que a presença de tumor provoca linfangiogênese, ou seja, neoformação na drenagem linfática perdendo o padrão de drenagem da cadeia mamária já descrito. Esse estudo mostrou que a técnica de coloração de linfonodo axilar foi de fácil execução, facilitou a retirada do linfonodo axilar, sendo indicada sua retirada em mastectomia de cadelas devido à significante presença de célular tumorais no mesmo. / The study of breast tumours affecting dogs is of great importance due to the high frequency in which they occur in clinical small animal, being the most common cancer in dogs. Greater insight must be obtained into the lymphatic circulation in the mammary gland and its communication possibilities for the adequate surgical technique to be chosen. This study aimed to evaluate the importance of the withdrawal of axillary lymph node in breast tumours in bitches with the help of patent blue dye. In this experiment, 49 bitches with mammary tumours undergoing unilateral total mastectomy were evaluated. The 2.5% blue dye was administered intradermally in the periareolar cranial thoracic region of the breast as a means of identifying lymphatic drainage of breast cancer and the location of the lymph node in the axilla of the patient. After resection, the lymph nodes were subjected to histopathologic and immunohistochemical analysis to search for metastasis. We found 8 (16.33%) animals with metastatic axillary lymph node, seven by histopathology and only one by immunohistochemical technique using cytokeratin antibody. One of the animals with caudal abdominal mammary gland tumour was found to have metastasis in the breast axillary lymph, suggesting that the presence of tumour lymphangiogenesis. We found that the axillary lymph node staining technique was easy to perform and facilitated the removal of axillary lymph node. Our results suggest that the removal of the axillary lymph node is indicated in bitches submitted to mastectomy due to the significant presence of metastasis in this ganglion.

abstract: Natural photosynthesis dedicates specific proteins to achieve the modular division of the essential roles of solar energy harvesting, charge separation and carrier transport within natural photosynthesis. The modern understanding of the fundamental photochemistry by which natural photosynthesis operates is well advanced and solution state mimics of the key photochemical processes have been reported previously. All of the early events in natural photosynthesis responsible for the conversion of solar energy to electric potential energy occur within proteins and phospholipid membranes that act as scaffolds for arranging the active chromophores. Accordingly, for creating artificial photovoltaic (PV) systems, scaffolds are required to imbue structure to the systems. An approach to incorporating modular design into solid-state organic mimics of the natural system is presented together with how conductive scaffolds can be utilized in organic PV systems. To support the chromophore arrays present within this design and to extract separated charges from within the structure, linear pyrazine-containing molecular ribbons were chosen as candidates for forming conductive linear scaffolds that could be functionalized orthogonally to the linear axis. A series of donor-wire-acceptor (D-W-A) compounds employing porphyrins as the donors and a C60 fullerene adduct as the acceptors have been synthesized for studying the ability of the pyrazine-containing hetero-aromatic wires to mediate photoinduced electron transfer between the porphyrin donor and fullerene acceptor. Appropriate substitutions were made and the necessary model compounds useful for dissecting the complex photochemistry that the series is expected to display were also synthesized. A dye was synthesized using a pyrazine-containing heteroaromatic spacer that features two porphyrin chromophores. The dye dramatically outperforms the control dye featuring the same porphyrin and a simple benzoic acid linker. A novel, highly soluble 6+kDa extended phthalocyanine was also synthesized and exhibits absorption out to 900nm. The extensive functionalization of the extended phthalocyanine core with dodecyl groups enabled purification and characterization of an otherwise insoluble entity. Finally, in the interest of incorporating modular design into plastic solar cells, a series of porphyrin-containing monomers have been synthesized that are intended to form dyadic and triadic molecular-heterojunction polymers with dedicated hole and electron transport pathways during electrochemical polymerization. / Dissertation/Thesis / Ph.D. Chemistry 2013

Esse trabalho apresenta um estudo experimental de agregação da Acridina Laranja (AL) em solução aquosa homogênea e na sua interação com o surfactante Sodium Dodecyl Sulfate (SDS). Este estudo foi realizado com o objetivo de definir estruturas e características temporais de formação de agregados de compostos orgânicos com sistema desenvolvido de conjugação-, usados como fotossensibilizadores e marcadores de estruturas biológicas, em sua interação com nanoestruturas heterogêneas. A informação sobre as características de agregação de fotossensibilizadores é importante devido à influência deste processo na eficácia de suas aplicações práticas, em particular na biologia e medicina. A AL foi escolhida como modelo devido aos seguintes motivos: AL é um composto bem conhecido e várias de suas características já estão bem estabelecidas na literatura; Possui alto rendimento quântico de fluorescência, alta fotoatividade, alta afinidade com estruturas biológicas (membrana celular, DNA e RNA, em particular), por isso a AL é amplamente usada como marcador fluorescente e fotossensibilizador em fototerapia; AL possui a tendência de formar agregados em solução aquosa; A agregação da AL modifica seus espectros de absorção e de fluorescência, diminui o tempo de vida e o rendimento quântico de seus estados excitados. Isso a torna um modelo útil para o estudo do fenômeno da agregação. Foram analisados os espectros de absorção óptica, de fluorescência e de espalhamento ressonante da luz em regime estático e em função do tempo, como também o espalhamento dinâmico da luz para várias concentrações de AL e de SDS. Observamos que: em soluções aquosas a AL forma agregados tipo H; O aumento da concentração de AL em soluções homogêneas induz o aumento do número de agregação; A presença do sal estimula a agregação devido à diminuição da repulsão eletrostática entre as moléculas de AL; O SDS em concentrações acima de 60uM estimula a agregação da AL induzindo a formação de agregados mistos nAL+mSDS; A estrutura dos agregados nAL+mSDS é flexível e instável; Os agregados mistos possuem uma dinâmica de transformações caracterizada por quatro componentes, a primeira com tempo característico < 36 s e os outros três com tempos que variam de minutos até algumas horas; A agregação diminui a intensidade da fluorescência da AL e aumenta a intensidade do ERL; Em altas concentrações o SDS diminui o número de agregação da AL chegando finalmente à sua forma monomérica ligada com os agregados e/ou micelas de SDS; Se comparado com a AL em solução aquosa homogênea, a ligação de monômeros da AL com micelas de SDS aumenta a intensidade da sua fluorescência; O estudo demonstra que a agregação afeta a eficácia dos fotossensibilizadores em aplicações. Tal fato deve ser tomado em consideração, especialmente devido à sua dinâmica prolongada, pois as características dos fotossensibilizadores se modificam continuamente durante o seu uso. / In this work we present an experimental study of Acridine Orange (AO) aggregation in homogeneous aqueous solutions and its interaction with a surfactant Sodium Dodecyl Sulfate (SDS). The objective of this study was to define the structure and temporal characteristics of aggregates of organic compounds with developed-conjugated system, used as photosensitizers and probes of biological structures, in its interaction with heterogeneous nano-structures. The information on photosensitizer aggregation characteristics is important as this process would affect its efficiency in practical applications, in biology and medicine, in particular. AO was chosen as a model for the following reasons: AO is a known compound with various characteristics well described in literature; AO has a high fluorescence quantum yield, high photoactivity, high affinity to biological structures (cell membrane, DNA and RNA, in particular), therefore, AO is widely used as a fluorescent marker and a photosensitizer in phototherapy; AO possesses a tendency to aggregate in aqueous solution. The aggregation of AO modifies essentially its absorption and fluorescence spectra, decreases the lifetime and quantum yield of its excited states. This makes AO a suitable model for studying the aggregation phenomenon. We have analyzed optical absorption, fluorescence and resonant light scattering spectra in the static mode and as a function of time as well as the dynamic light scattering for various AL and SDS concentrations. It was found that: in aqueous solutions AO forms H aggregates; The increase in concentration of AO in homogeneous solutions induces an increase in its aggregation number; The presence of salt stimulates aggregation due to decrease of electrostatic repulsion between AO molecules; The SDS concentrations above 60 M stimulate AO aggregation inducing the formation of mixed nAL + mSDS aggregates; Mixed nAL + mSDS aggregates are characterized by flexibility and instability; Transformation dynamics of the mixed aggregates is characterized by four components, the first one with a characteristic time <36 and the other three with times ranging from minutes to several hours; AO aggregation in a solution decreases its fluorescence and increases the resonant light scattering intensities; SDS at high concentrations reduces AO aggregation number until its monomeric form bound with SDS aggregates and / or micelles; AO monomers bound with SDS micelles possess higher fluorescence intensity as compared with that in homogeneous aqueous solutions. Our research shows that aggregation modifies efficacy of photosensitizers at their application. This has always to be considered especially due to its prolonged dynamics as the photosensitizer characteristics are modifying continuously during its application.

Frente às inúmeras críticas que as metodologias de infiltração que se valem do uso de corantes têm enfrentado nos últimos decênios, o presente estudo buscou avaliar se diferentes métodos de contato com a solução de azul-de-metileno a 0,5%, têm influência ou não, na leitura da marcação propiciada por esse agente traçador na dentina radicular de dentes humanos. Propusemo-nos a analisar 6 diferentes métodos: a agitação do corante com uso do ultra-som Gnatus, a agitação com o ultra-som de limpeza, a imersão passiva, o uso de vácuo calibrado para 25 mmHg por 10 minutos e a imersão passiva, vácuo calibrado para 30mmHg e o vácuo calibrado de 650 mmHg. Para tal, foram utilizadas 60 raízes de dentes unirradiculares infiltradas pela solução de azul-de-metileno a 0,5% com pH 7 por 24 horas. Os espécimes foram clivados no sentido apico-cervical em hemipartes e seu canal preenchido com pasta Lysanda. Utilizou-se um analisador do tipo Q 550 IW da marca Leica Qwin no qual se montou uma rotina para a aquisição das imagens. Na seqüência, montou-se uma segunda rotina trabalhando com a imagem já adquirida de forma a se detectar os diferentes níveis de azul constante na cor da amostra, editada pelo operador de forma a demarcar as projeções da área de infiltração em milímetros quadrados. Os resultados foram tratados estatisticamente e, em relação as diferentes formas de impregnação ao considerarmos o experimento globalmente, nenhuma condição experimental foi melhor do que a outra no impregnar do corante azul-de-metileno em dentina humana tratada. Ao compararmos os diferentes métodos de impregnação do corante azul-de-metileno entre os terços radiculares isoladamente resultou na existência de significância dos resultados no terço cervical, onde o vácuo calibrado para 30 mm Hg foi superior ao ultra-som Gnatus e ao vácuo calibrado para 25 mm Hg e, no terço médio onde a imersão passiva mostrou-se superior nos resultados quando comparada ao ultra-som Gnatus. Em relação ao terço apical nenhuma condição experimental mostrou significância nos resultados. Quando a análise deu-se entre os diferentes terços, os terços cervical e médio não apresentaram diferenças, enquanto que, entre os terços cervical e apical e entre os terços médio e apical houve diferença estatisticamente significante nos resultados. / The purpose of this investigation was to evaluate how different contact methods of methylene blue dye solution 0, 5%, pH 7 for 24 hours, have influenced, in the reading of the demarcation leakage by tracer agent on the root dentin of human teeth. This study assesses 6 different methods: the dye agitation using the ultrasonic Gnatus, the agitation with the ultrasonic cleaner, the passive immersion, vacuum at 25 mm of mercury was applied for 10 minutes and then left immersed for 24 hours, vacuum at 30 mm of mercury and vacuum at 650 mm of mercury for 24 hours. The dye was applied to 60 one rooted teeth and left for 24 hours, the specimens were washed, dried and sectioned longitudinally and each root canal had been filled out with Lysanda paste. An image analyzer, type Q 550 IW of the mark Leica Qwin, was used in which a routine was set up for the acquisition of the images. In the sequence, a second routine was set up for working with the image acquired, detecting the different levels of blue of the dye at the sample. The image was edited by the form operator to demarcate the projections of the infiltration area in square millimeters. The results were analyzed statistically (ANOVA and Tukey). Considering the whole experiment and the different ways of impregnating the dye, none of the experimental conditions was better than the other. Comparing the different methods of dye impregnation among the different thirds separately, it resulted in a statistically significant difference in the results at the cervical thirds, where the vacuum at 30 mm of mercury was superior to the ultrasonic Gnatus and to the vacuum at 25 mm of mercury; In the medium thirds the passive immersion was superior in the results to the ultrasonic Gnatus. In relation to the apical third no experimental condition showed statistically significant difference. When the analysis was among the different thirds, the cervical third and medium third didn’t present difference, while, between the cervical and apical thirds and the medium and apical thirds there were statistically significant differences.