Made available in DSpace on 2015-04-14T13:59:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 461415.pdf: 6198256 bytes, checksum: 6cdd5f041ea076372230494bb7dfd45b (MD5) Previous issue date: 2014-07-30 / The study to new materials for CO2 capture indicates as an option, the use of ionic liquids as solvents for absorption, because they are compounds in which CO2 has a preferential solubility. Ionic liquids immobilized in mesoporous materials may present an advantageous combination in selective capture. Thus, the objective of the doctoral thesis is to synthesize and characterize structures of ionic liquids supported on mesoporous materials, checking the capacity of CO2 adsorption on these materials and the application of these materials as heterogeneous catalysts in the synthesis of propylene carbonate via cycloaddition with CO2. Ionics liquids were formed by the cation 1-methyl-3-(3-trimethoxysylilpropyl) imidazolium and supported with differents concentrations of IL via grafting in mesoporous material type MCM-41 and sol-gel process, change of the anion was performed only after the immobilization [Cl]- to [BF4]-, [PF6]- and [Tf2N]-. The characterization of materials was performed by infrared spectroscopy, solid state NMR, thermal analysis (TGA), scanning electronic microscopy, X-ray diffraction (DRX) and N2 adsorption. Lastly, assessment of CO2 adsorption was done through microbalance thermogravimetric (PTGA) trials. Results of the CO2 adsorption from the IL immobilized on MCM-41, shows that LICLM50 has the better adsorbent ability, 0.11 g CO2/ g adsorbent, and xerogel, LICLX20 gave 0.35 g CO2/ g adsorbent at 10 bar. As for the use in heterogeneous catalysis with supported ILs, maximum conversion obtained was 67 % with 82 % of selectivity for LICLM50. These materials have shown good ability to adsorb CO2 and, when used as catalysts for conversion of CO2 in cycloaddition reactions, they are well behaved and therefore favorable to employment in catalysis. / O estudo de novos materiais para a captura de CO2 aponta como uma op??o, o uso de l?quidos i?nicos como solventes para absor??o, pois s?o compostos nos quais o CO2 apresenta uma solubilidade preferencial. Imobilizar l?quidos i?nicos em materiais mesoporosos pode ser uma combina??o mais vantajosa na captura seletiva. Desta maneira, o objetivo desta tese de doutorado consiste em sintetizar e caracterizar estruturas de l?quidos i?nicos suportados em materiais mesoporosos, verificar a capacidade de adsor??o de CO2 nestes materiais, bem como aplicar estes materiais como catalisadores heterog?neos na s?ntese de carbonato de propileno via cicloadi??o com CO2. Os l?quidos i?nicos foram formados pelo c?tion 1-metil-3-(3-trimetoxissililpropil) imidaz?lio e suportados com concentra??es diferentes de LI via ancoragem em material mesoporoso tipo MCM-41 e via sol-gel, somente ap?s a imobiliza??o foi realizada a troca do ?nion [Cl]- para [BF4]-, [PF6]- e [Tf2N]-. A caracteriza??o dos materiais foi feita por t?cnicas de FTIR, RMN de estado s?lido, an?lises t?rmicas (TGA), microscopia eletr?nica de varredura, difra??o de raios-X (DRX) e adsor??o de N2 (BET). Por ?ltimo, foi feita a avalia??o quanto ? adsor??o de CO2 atrav?s de ensaios em microbalan?a termogravim?trica (PTGA). Os resultados de adsor??o de CO2 entre os imobilizados em MCM-41, LICLM50 apresenta melhor capacidade 0,11 g CO2/g adsorvente e, em xerogel, LICLX20 0,35 g CO2/g adsorvente, a 10 bar. Quanto ao uso em cat?lise heterog?nea com LIs suportados a convers?o m?xima obtida foi de 67 % e a seletividade de 82 % com LICLM50. Estes materiais apresentaram boa capacidade em adsorver o CO2 e, quando utilizados como catalisadores em rea??es de cicloadi??o para convers?o do CO2, tamb?m se portaram favor?veis ao emprego em cat?lise.

Submitted by Setor de Tratamento da Informa??o - BC/PUCRS (tede2@pucrs.br) on 2018-03-20T12:48:02Z No. of bitstreams: 1 TES_FRANCIELE_LONGARAY_BERNARD_COMPLETO.pdf: 17333180 bytes, checksum: 6f6ae39e41d9b7401e67b5584c39ee93 (MD5) / Approved for entry into archive by Setor de Tratamento da Informa??o - BC/PUCRS (tede2@pucrs.br) on 2018-03-20T12:58:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TES_FRANCIELE_LONGARAY_BERNARD_COMPLETO.pdf: 17333180 bytes, checksum: 6f6ae39e41d9b7401e67b5584c39ee93 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-20T12:59:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TES_FRANCIELE_LONGARAY_BERNARD_COMPLETO.pdf: 17333180 bytes, checksum: 6f6ae39e41d9b7401e67b5584c39ee93 (MD5) Previous issue date: 2017-06-14 / The development of low-cost materials with intelligent design to be used in CO2 separation from flue gases is one of the main research focuses in this field. Absorption using amines solutions as solvents have been extensively studied and used in industry for decades. However, solvent degradation, equipment corrosion, and the high regeneration energy penalty are the main problems in this process. Poly(ionic liquids) (PILs) or supported amines has been pointed as promising materials for CO2 capture. PILs combine the useful features of ionic liquid (IL), such as affinity for CO2, thermal and chemical stability and adjustable properties, allied to the intrinsic polymer properties. Adsorption using amine supported in solid sorbents offers advantages such as easy handling, thermal stability, elimination of corrosion processes, low regeneration energy, lower operating costs and fast kinetics. In this work, synthetic based (polyurethane) as well natural based (cellulose from rice husk) poly(ionic liquids) were synthesized. Aiming to compare amines and polyetheramines, both were also supported in cellulose extracted from rice husk. The obtained materials were characterized by FTIR, NMR, XDR, TGA, DSC, GPC, AFM, MEV-FEG and PTGA or decay pressure cell in order to evaluate their structure, thermal stability, morphology and sorption capacity. Computational simulation was also performed in order to investigate the interaction of CO2 with functional groups present in the synthesized materials. Among all synthesized materials cellulosic PLIs CL-TBA e [CelEt3N][PF6] and PU-imide based PIL HPIL-02-TBA presented higher CO2 affinity allied to good thermal stability and reusability. / O desenvolvimento de materiais de baixo custo e com design inteligente para a separa??o de CO2 de gases exaustos ? um dos principais focos de pesquisa na atualidade. A absor??o qu?mica utilizando solu??es aquosas de aminas como solventes tem sido extensivamente estudada e utilizada na ind?stria h? d?cadas. No entanto, a degrada??o do solvente, a corros?o de equipamentos e o elevado consumo energ?tico necess?rio para etapa de regenera??o s?o os principais problemas relacionados ao uso destes solventes. Poli (l?quidos i?nicos) (PLIs) e aminas suportadas t?m sido apontados como materiais promissores para captura de CO2. PLIs combinam as caracter?sticas ?teis dos l?quidos i?nicos (LIs) tais como a seletividade ao CO2, propriedades ajust?veis, estabilidade qu?mica e t?rmica com as propriedades dos pol?meros. A adsor??o usando aminas suportadas em s?lidos oferece vantagens, como por exemplo: a facilidade de manuseio, estabilidade t?rmica, elimina??o do processo de corros?o dos equipamentos, baixo consumo de energia na etapa de regenera??o, baixo custo operacional e cin?tica r?pida. Neste trabalho, foram sintetizados PLIs baseados em pol?meros sint?ticos (poliuretano) e naturais (celulose extra?da da casca de arroz). A fim de comparar aminas e polieteraminas, estas tamb?m foram suportadas em celulose extra?da da casca de arroz. Os materiais obtidos foram caracterizados por FTIR, RMN, DRX, TGA, DSC, GPC e AFM e MEV-FEG, PTGA ou c?lula de decaimento de press?o. Estudos com simula??es computacionais tamb?m foram realizados com o prop?sito de investigar a intera??o do CO2 e os grupos funcionais presentes nos materiais sintetizados. Dentre todos os materiais sintetizados neste trabalho, os PLIs celul?sicos CL-TBA e [CelEt3N][PF6] e com o PLI base PU-imida HPIL-02-TBA demostraram maior afinidade pelo CO2, aliado a boa estabilidade t?rmica e reciclabilidade.

Submitted by PPG Engenharia e Tecnologia de Materiais (engenharia.pg.materiais@pucrs.br) on 2017-10-31T16:39:49Z No. of bitstreams: 1 Disserta??o Final Mar?lia Philippi 2017.pdf: 2898458 bytes, checksum: 0de5c21261331f990e604d9223f1206a (MD5) / Approved for entry into archive by Caroline Xavier (caroline.xavier@pucrs.br) on 2017-11-10T12:35:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Disserta??o Final Mar?lia Philippi 2017.pdf: 2898458 bytes, checksum: 0de5c21261331f990e604d9223f1206a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-10T12:41:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Disserta??o Final Mar?lia Philippi 2017.pdf: 2898458 bytes, checksum: 0de5c21261331f990e604d9223f1206a (MD5) Previous issue date: 2017-08-31 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / Growing concern about global warming and reducing greenhouse gas emissions in the atmosphere has driven the development of technological options to reduce the negative impacts of human activities, and CO2 capture and storage is one of them. Solid adsorbent materials are being used with the aim of adsorbing polluting gases. Metal-Organic Frameworks (MOFs) are a class of porous materials of great potential for adsorption of greenhouse gases, formed by the connection of metallic ions and organic binders. In this context, the objective of this work is to synthesize the MOF of type NH2-MIL-53(Al), to characterize and evaluate its use in the adsorption of carbon dioxide. For synthesis of the MOF, a hydrothermal process was used in a PFA closed reactor (155 ?C) with subsequent washes and resuspensions, obtaining an average mass yield of 90%. The obtained MOF was characterized with the use of the techniques such as SEM-FEG-EDS, elemental analysis, FAAS, XRF, FTIR, TGA, XRD/Refinement by the Rietveld Method and MAS-NMR, exhibiting characteristics of the structure NH2-MIL-53(Al). For the adsorption and desorption tests of CO2 the synthesized material was used as a powder in a fixed bed system. The synthesized MOF presented CO2 adsorption capacity of 0.13 mmol g-1 and SBET of 27 m2 g-1, lower than that reported in the literature, which were attributed to the presence of occluded binder in the pores of the material. The calculated average cost for the synthesis of the MOF in the laboratory was 34% of the value of the non-functionalized commercial standard available in the market. The residual solvent purification process from the MOF synthesis proved to be satisfactory, completely removing the DMF and with a residual contribution of methanol of only 0.00008%. / A crescente preocupa??o com o aquecimento global e com a redu??o das emiss?es de gases de efeito estufa na atmosfera tem impulsionado o desenvolvimento de op??es tecnol?gicas para redu??o dos impactos negativos das atividades humanas e, a captura e armazenamento de CO2 ? uma delas. Materiais s?lidos adsorventes est?o sendo utilizados com o objetivo de adsorver gases poluentes. Os Metal-Organic Frameworks (MOFs) s?o uma classe de materiais porosos de grande potencial para adsor??o de gases de efeito estufa, formados pela conex?o de ?ons met?licos e ligantes org?nicos. Neste contexto, o objetivo deste trabalho ? sintetizar o MOF do tipo NH2-MIL-53(Al), caracterizar e avaliar seu uso na adsor??o de di?xido de carbono. Para s?ntese do MOF foi utilizado processo hidrot?rmico em reator fechado de PFA (155 ?C) com posteriores lavagens e resuspens?es, obtendo um rendimento m?ssico m?dio de 90%. O MOF obtido foi caracterizado com o uso das t?cnicas como MEV-FEG-EDS, an?lise elementar, FAAS, FRX, FTIR, TGA, DRX/Refinamento pelo M?todo Rietveld e MAS-RMN, apresentando caracter?sticas da estrutura NH2-MIL-53(Al). Para os testes de adsor??o e dessor??o de CO2 o material sintetizado foi utilizado sob a forma de p? em sistema de leito fixo. O MOF sintetizado apresentou capacidade de adsor??o de CO2 de 0,13 mmol g-1 e SBET de 27 m2 g-1, inferiores ao reportado pela literatura, e que foram atribu?dos a presen?a de ligante oclu?do nos poros do material. O custo m?dio calculado para s?ntese do MOF em laborat?rio foi de 34% do valor do padr?o comercial n?o funcionalizado dispon?vel no mercado. O processo de purifica??o do solvente residual da s?ntese do MOF demonstrou ser satisfat?rio, removendo completamente o DMF e com uma contribui??o residual de metanol de apenas 0,00008%.

Submitted by Setor de Tratamento da Informa??o - BC/PUCRS (tede2@pucrs.br) on 2016-08-10T11:40:07Z No. of bitstreams: 1 DIS_IASMINY_BORBA_DA_CUNHA_COMPLETO.pdf: 2360792 bytes, checksum: 37c772cd5bd9992d78d84a08175739cb (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-10T11:40:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DIS_IASMINY_BORBA_DA_CUNHA_COMPLETO.pdf: 2360792 bytes, checksum: 37c772cd5bd9992d78d84a08175739cb (MD5) Previous issue date: 2016-04-29 / This study aimed to quantify the carbon dioxide emissions during the process of construction of twenty single-family residential units, each with a total area of 42.89 m?. Quantification was performed by using Energy Life Cycle Analysis (ELCA), a simplified way to conduct an analysis of environmental impacts. The ELCA was based on the methodology proposed by Tavares (2006), which uses the Embedded Energy (EE) to quantify the emissions of CO2 in the main materials used for construction, i.e: Steel, aggregates, red ceramic, lime and cement. The use of these materials in the construction of the studied units will emit 60,157.00 kilograms of CO2 into the atmosphere. Due to this high rate of emission, the replacement material was proposed using ceramic blocks in sealing, instead of alternative materials of soilcement blocks and concrete blocks. The replacement was proposed in order to verify if these materials have lower carbon dioxide emissions, so they could make the buildings less impactful to the environment. The use of concrete blocks is not advantageous because it would increase CO2 emissions by 1873.29 kg. Meanwhile, the use of soil-cement blocks would reduce CO2 emissions by 8.018,00 kg, thus making the construction of the units an activity with less environmental impact. This would occur because the soil-cement block during manufacture, does not pass through the burning process, making it a sustainable material. / O presente trabalho teve por objetivo, quantificar as emiss?es de di?xido de carbono, durante o processo de constru??o de vinte unidades residenciais unifamiliares com ?rea total de 42,89 m?. A quantifica??o foi realizada, atrav?s da An?lise do Ciclo de Vida Energ?tico (ACVE), uma forma simplificada de conduzir uma an?lise de impactos ambientais. A ACVE foi baseada, na metodologia proposta por Tavares (2006), que utiliza a Energia Embutida (EE) para quantificar as emiss?es de CO2, dos principais materiais empregados pela constru??o civil: a?o, agregados, cer?mica vermelha, cal e cimento. A utiliza??o desses materiais na constru??o das unidades estudadas ir? emitir 60.157,00 kg de CO2 na atmosfera. Devido, a esse alto ?ndice de emiss?o, foi proposta a substitui??o dos blocos cer?micos que ser?o utilizados na veda??o, por materiais alternativos: blocos de solo-cimento e blocos de concreto. A substitui??o foi proposta a fim de verificar, se esses materiais n?o possuem uma emiss?o de di?xido de carbono inferior, pois assim poderia tornar as constru??es menos impactante ao meio ambiente. O emprego dos blocos de concreto n?o ? vantajosa, pois aumentaria em 1.873,29 kg a emiss?o de CO2. Enquanto isso, a utiliza??o dos blocos de solo-cimento, iria reduzir 8.018,00kg, tornando assim a constru??o das unidades, uma atividade com menor impacto ambiental. Isso ocorreria, pois o bloco de solo-cimento, durante a fabrica??o n?o passam pelo processo de queima tornando-o um material sustent?vel.

Submitted by Setor de Tratamento da Informa??o - BC/PUCRS (tede2@pucrs.br) on 2016-09-12T16:18:06Z No. of bitstreams: 1 TES_MANUEL_ALVES_FALCAO_COMPLETO.pdf: 3543313 bytes, checksum: c6209bccf7d4cd318c874850a1bc853d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-12T16:18:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TES_MANUEL_ALVES_FALCAO_COMPLETO.pdf: 3543313 bytes, checksum: c6209bccf7d4cd318c874850a1bc853d (MD5) Previous issue date: 2016-03-30 / Chemotherapy is highlighted for the treatment of many classes of tumors, especially by new drug delivery nanosystems. The drug delivery nanosystems are focused on greater selectivity for abnormal tissue, decrease adverse effects, dose reduction and decreased frequency applications. Due to the scale of these systems, the EPR effect favors the permeabilization in blood vessels and retention in tumor tissue particles. This thesis performed vinblastine extractions from C. roseus using water and ethanol as co-solvents for CO2 at 300 bar and at different temperatures, those experiments showed the viability of this extraction method, subsequent extractions were optimized using ethanol. The results are compared to traditional extraction methods such as solid-liquid extraction the results found was up to 92.41%. Concluding that vinblastine extraction using carbon dioxide and ethanol mixtures at high pressure is possible. The PLGA nanoparticles containing vinblastine showed again the reproducibility of the nanoemulsion method of ensuring the production of homogeneous nanoparticles with and without drug and cell viability experiments show that the three formulations of PLGA nanoparticles containing vinblastine potentiated drug activity at the lower doses, 1 and 5 ?g/mL, compared to free drug. The studies of glycopolymers synthesis presented the novel synthesis of an ATRP initiator based on PLGA without using PEG spacers. This initiator may, in future studies, be used for modifying PLGA. Successive attempts monomer polymerization saccharide via ATRP in water and DMSO leads to the conclusion that this approach is not the most suitable for the syntheses of glycopolymers graft from a PLGA initiator without the use of PEG spacers. / A quimioterapia ? op??o terap?utica para o tratamento de diversas classes de tumores, principalmente pelos novos nanosistemas de libera??o modificada de f?rmacos. Os nanosistemas de libera??o modificada t?m como foco a maior seletividade aos tecidos anormais, a diminui??o de efeitos adversos, redu??o da dose e diminui??o da frequ?ncia de aplica??es. Devido a escala destes sistemas, o efeito EPR favorece a permeabiliza??o nos vasos sangu?neos e a reten??o de part?culas no tecido tumoral. Nesta tese foram realizadas extra??es de vimblastina a partir de C. roseus utilizando ?gua e etanol como cossolventes de CO2 a 300 bar e a diferentes temperaturas mostraram a viabilidade do m?todo de extra??o, posteriormente, as extra??es foram otimizadas utilizando etanol. Quando os resultados encontrados s?o comparados a m?todos tradicionais de extra??o como a extra??o s?lido-l?quido o resultado encontrado foi de at? 92,41% superior. Concluindo, que a extra??o de vimblastina utilizando misturas de di?xido de carbono e etanol a altas press?es ? poss?vel. As nanopart?culas de PLGA contendo vimblastina demonstraram a reprodutibilidade do m?todo de nanoemuls?o garantindo a produ??o de nanopart?culas homog?neas, com e sem f?rmaco. Os experimentos de viabilidade celular mostraram que as tr?s formula??es de nanopart?culas de PLGA contendo vimblastina potencializaram a atividade do f?rmaco para as doses mais baixas, 1 e 5 ?g/mL, em rela??o ao f?rmaco livre. Os estudos realizados de s?ntese de glicopol?meros apresentaram a s?ntese in?dita de um iniciador de ATRP baseado em PLGA sem o uso de espa?adores de PEG. Este iniciador pode, em futuros estudos, ser utilizado para a modifica??o de PLGA. As sucessivas tentativas de polimeriza??o de mon?meros de sacar?deos via ATRP em ?gua e DMSO leva a conclus?o que esta metodologia n?o ? a mais adequada para s?nteses glicopol?meros conjugados a PLGA sem o uso de espa?adores de PEG.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:33:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FabiolaCCD_DISSERT.pdf: 2567962 bytes, checksum: 10c5c6fc0df6bb52b772df05259129c8 (MD5) Previous issue date: 2014-03-28 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / Ecossistemas aqu?ticos continentais s?o frequentemente emissores de CO2 para atmosfera, e as bact?rias planct?nicas s?o atuantes nesse cen?rio pela respira??o da mat?ria org?nica dissolvida, sobretudo em baixas latitudes. Neste estudo, foi avaliado o grau de satura??o de CO2 (pCO2) e o metabolismo bacteriano em 100 ecossistemas aqu?ticos continentais de clima ?mido e semi?rido do Nordeste Brasileiro (Rio Grande do Norte) em setembro de 2012. Dos 100 sistemas avaliados, 71% foram eutr?ficos e hipereutr?ficos e 90% foram supersaturados em CO2. Apesar da escala de varia??o latitudinal ter sido de apenas dois graus, observamos uma varia??o ampla nos n?veis de pCO2. Quanto ao metabolismo bacteriano, as taxas de Respira??o Bacteriana (RB) foram elevadas, e a Produ??o Bacteriana (PB) foi relativamente baixa, resultando nas mais baixas efici?ncias de crescimento bacteriano (mediana <1%) registradas na literatura para dados limnol?gicos. N?o registramos rela??es diretas entre a RB e a pCO2, o que pode estar relacionado a aus?ncia de precipita??o e baixa entrada de carbono al?ctone para subsidiar a RB e heterotrofia no per?odo estudado. A heterogeneidade das caracter?sticas intr?nsecas de cada ecossistema leva a fatores explanat?rios divergentes entre PB e RB. Nossos resultados parecem sustentar o novo paradigma tropical a respeito da pouca import?ncia da incorpora??o de carbono microbiano para sustenta??o da produ??o secund?ria aqu?tica em detrimento na evas?o de CO2 liberado pela respira??o

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:58:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 412505.pdf: 14177118 bytes, checksum: 296ba75b676a7b60026516499ec6d9da (MD5) Previous issue date: 2009-03-20 / Nos ?ltimos anos, a preocupa??o mundial com a quest?o da emiss?o de gases de efeito estufa para a atmosfera tem se intensificado, particularmente relacionada ?s emiss?es do g?s CO2. O desenvolvimento de tecnologias para mitiga??o de gases de efeito estufa ? apontado como uma resposta adequada para conter o aquecimento global e o seq?estro geol?gico de carbono destaca-se como uma das tecnologias mais importantes, em curto prazo, para este fim. Nesse cen?rio, os campos de explora??o de petr?leo maduros ou abandonados apresentam grande viabilidade para armazenamento de CO2. A integridade do cimento classe G, que foi desenvolvido para ser utilizado na constru??o de po?os de petr?leo, deve ser mantida para evitar que o CO2 escape pelo po?o para a atmosfera. Contudo, esse material pode sofrer degrada??o pelo meio ?cido produzido pelo CO2 na presen?a de ?gua das forma??es geol?gicas. Para avaliar a resist?ncia da pasta de cimento frente ao CO2 supercr?tico foi desenvolvido um sistema experimental constitu?do de reatores que simulam as condi??es encontradas em prov?veis s?tios de armazenamento geol?gico de CO2. Dessa forma, corpos-deprova de pasta de cimento classe G foram submetidos a dois meios de degrada??o ao longo do tempo, CO2 supercr?tico ?mido e ?gua saturada com CO2, nas condi??es de temperatura e press?o de 150?C e 15 MPa, respectivamente. As pastas de cimento foram caracterizadas por meio de medidas de pH, microscopia eletr?nica de varredura (MEV), microscopia ?ptica; microdureza Vickers e ensaios de resist?ncia ? compress?o. Os resultados obtidos indicaram que o CO2 supercr?tico ?mido e CO2 dissolvido em ?gua promovem altera??es na microestrutura e propriedades mec?nicas da pasta de cimento, sendo que a degrada??o ? mais severa no caso da ?gua saturada com CO2.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:58:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 437800.pdf: 2143579 bytes, checksum: 27291e3f6641f7a5b986a21239266159 (MD5) Previous issue date: 2012-03-30 / The decaffeination of leaves of yerba mate is economically attractive, since it allows to obtain products of commercial interest and caffeine, a byproduct used in food and pharmaceutical industries. In this work we used the extraction and precipitation with supercritical carbon dioxide to obtain the decaffeinated yerba mate and micro/nanoparticles of the caffeine. The decaffeinated yerba mate and extract were obtained from the dry leaves on automated pilot plant. The mathematical modeling was realized with the extraction curves defining the condition of the pressure and temperature for higher yield and lower caffeine content in yerba mate. For the micronization process based on the use of supercritical carbon dioxide as antisolvent (SAS process, Supercritical AntiSolvent) it was used a semi-continuous pilot plant. The influence of the initial concentration, the temperature and the pressure in the yield, in the particle size, in the morphology and polymorphism were analyzed. The results demonstrated that carbon dioxide is selective for caffeine and the condition which obtains higher yields of extract and less content of the caffeine in the extracted yerba mate was 15.0 MPa and 323,15 K . The average reduction of caffeine in yerba mate was 40%. The particles were micronized from caffeine solution with dichloromethaneand the analysis of the product showed a narrower range of sizes (2.5 to 6.5 &#956;m) in comparison to unprocessed caffeine (12.2 &#956;m) with an increment of the purity of caffeine. We also found that with proper selection of process parameters such as temperature, pressure and initial concentration, it is possible to produce particles of caffeine with different degrees of crystallinity and distinct quantities of polimorphics. / A descafeiniza??o de folhas de erva-mate ? economicamente atrativa, pois possibilita a obten??o de produtos descafeinados de interesse comercial e cafe?na, um bioproduto utilizado na ind?stria aliment?cia e farmac?utica. Neste trabalho utilizaram-se a extra??o e a precipita??o supercr?tica com di?xido de carbono para obten??o da erva mate descafeinada e de micro/nanopart?culas de cafe?na. A ervamate descafeinada e o extrato foram obtidos a partir da erva-mate seca em uma planta piloto automatizada. Com as curvas de extra??o procedeu-se a modelagem matem?tica definindo qual a condi??o de press?o e temperatura de extra??o para maior rendimento e menor teor de cafe?na na erva-mate. O processo de microniza??o baseou-se no uso do di?xido de carbono supercr?tico como antisolvente (processo SAS Supercritical Antisolvent) em uma planta piloto semicont?nua. A influ?ncia da concentra??o inicial, temperatura e press?o no rendimento, tamanho de part?cula, morfologia e polimorfismo foram analisados. Os resultados demonstraram que o di?xido de carbono ? seletivo para a cafe?na e que a condi??o em que se obt?m o maior rendimento de extrato e menor quantidade em massa de cafe?na na erva-mate extra?da ? a de 15,0 MPa e 323,15 K. A redu??o m?dia da cafe?na na erva-mate foi de 40%. As part?culas de cafe?na foram micronizadas a partir de solu??es com diclorometano. A an?lise do produto apresentou uma faixa mais estreita de tamanhos (2,5 a 6,5 &#956;m) em compara??o com a cafe?na n?o processada (12,2 &#956;m), com aumento de pureza da cafe?na. Foi encontrado tamb?m que com adequada sele??o dos par?metros do processo como temperatura, press?o e concentra??o inicial, ? poss?vel produzir part?culas de cafe?na com distintos graus de cristalinidade e diferentes quantidades dos polim?rficos.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:59:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 466218.pdf: 1839839 bytes, checksum: b88b0a1aef8f28f8586a8a5527e57608 (MD5) Previous issue date: 2015-03-03 / The interest in micro and nanoparticles has grown recently, since the technological advancement increased the possibilities for production and manipulation of these particles. The applications in different sectors, such as pigments, explosives, polymers, pharmaceuticals and superconductors, nanotechnology has increasingly attracted the interest of governments, academic researchers and industry. Among the technologies for obtaining micro- and nanoparticles, stand out those which make use of supercritical antisolvent (SAS). This method enables the obtainment of smaller particles with a more homogeneous size distribution than traditional ones, often eliminating the presence of residual solvent in the particles. In this context, this work aims to build, implant and perform validation test of a SAS process pilot unit, seeking the incorporation of this equipment as a technological tool for development and innovation associated with the production of nanoparticles. The implementation of this project started with the propose of SAS process flowchart; followed by sizing and acquisition of vessels, piping, valves and other necessary items for the equipment assembly, based on the supercritical extraction pilot plant installed at LOPE / PUCRS. In order to validate the equipment, caffeine particles were produced under different experimental conditions. The best performance of the precipitation process was achieved at 100 bar and 60 ? C. The caffeine particles obtained using the deployed equipment were analyzed for morphology and size using images taken by a scanning electron microscope (SEM) and the results were similar to those found in the literature. / O interesse em micro e nanopart?culas tem crescido nos ?ltimos anos, uma vez que o avan?o tecnol?gico ampliou as possibilidades de produ??o e manipula??o dessas part?culas. Por ter aplica??es em diferentes setores, tais como os de pigmentos, explosivos, pol?meros, f?rmacos e supercondutores, a nanotecnologia tem atra?do cada vez mais o interesse de governos, pesquisadores acad?micos e ind?strias. Dentre as tecnologias para obten??o de micro e nanopart?culas, destacam-se as que fazem uso de antissolvente supercr?tico (SAS), visto que possibilitam a obten??o de part?culas menores e com distribui??o granulom?trica mais homog?nea do que os m?todos tradicionais, al?m de muitas vezes eliminarem a presen?a de solvente residual nas part?culas obtidas. Neste contexto, este trabalho tem por objetivo construir, implantar e realizar testes de valida??o de uma unidade piloto experimental do processo SAS, visando incorpora??o deste equipamento como instrumento de desenvolvimento tecnol?gico e inova??o associado ? produ??o de nanopart?culas. A execu??o do projeto iniciou com a proposi??o do fluxograma de processo SAS; em seguida foram dimensionados e adquiridos vasos, tubula??es, conex?es, v?lvulas e outros acess?rios necess?rios para a montagem do equipamento, tendo como base a unidade piloto de extra??o supercr?tica instalada no LOPE/PUCRS. Para valida??o do equipamento, part?culas de cafe?na foram produzidas em diferentes condi??es experimentais. A condi??o mais favor?vel para o melhor rendimento no processo de precipita??o foi a de 100 bar e 60 oC. A produ??o de part?culas de cafe?na no equipamento implementado reproduziu os resultados encontrados na literatura quanto ? morfologia e dimens?o das part?culas obtidas, analisadas atrav?s de imagens obtidas por um microsc?pio eletr?nico de varredura (MEV).

Submitted by Setor de Tratamento da Informa??o - BC/PUCRS (tede2@pucrs.br) on 2015-08-25T11:59:39Z No. of bitstreams: 1 474057 - Texto Completo.pdf: 1517260 bytes, checksum: 1d622d94e3f6f6c0eb26eeb6bbca2dc8 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-08-25T11:59:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 474057 - Texto Completo.pdf: 1517260 bytes, checksum: 1d622d94e3f6f6c0eb26eeb6bbca2dc8 (MD5) Previous issue date: 2015-08-06 / The need for the synthesis improvement resulting in process less aggressive to the environment and the use of reusable raw materials are some of the principles of Green Chemistry. Thus, the goal of this work was to study an alternative route of dimethyl carbonate synthesis from CO2, using the working conditions of a CO2 capture plant for the pre-combustion process. Different ionic liquid imidazolium and pyridine cations combined with the anions [Cl]-, [BF4]-, [PF6]-, and [NTf2]- were tested as catalysts. The characterization of the produced ionic liquid was carried out using infrared spectroscopy with Fourier transform (FTIR) and nuclear magnetic resonance spectroscopy of proton (1H-NMR) confirming that the structure of these materials. The purity was determined by assay of the residual chlorides. For the dimethyl carbonate identification and quantification a gas chromatography equipped with a flame ionization detector (GC-FID) was used.For optimizing synthesis parameters were tested the temperatures of 140 ?C and 175 ?C and reaction time of 12 h, 24 h and 48 h, as well as changes in the cation of the ionic liquids with addition of branching and decreased of alkyl side chain. Herewith the results of methanol conversion and selectivity for DMC showed that these materials can be used as catalysts, but the use of a drying agent to overpass the thermodynamics barrier of the reaction is critical. The most important anions for this synthesis follow the order [BF4]- > [Cl]- > [PF6]- > [NTf2]- for both cations in DMC synthesis. The methanol conversion is maintained constant for all ILs, but the selectivity for dimethyl carbonate reached 81% when [bmim][BF4] was used as catalyst and the loss of this activity after 5 recycles is 8,5 %. / A necessidade de aperfei?oamento de s?nteses menos agressivas ao meio ambiente e a utiliza??o de insumos reutiliz?veis s?o alguns dos princ?pios da Qu?mica Verde. Sendo assim, neste trabalho foi estudada uma rota alternativa de s?ntese do carbonato de dimetila (DMC) a partir do CO2, utilizando as condi??es de trabalho de uma planta de captura de CO2 pelo processo de pr?-combust?o. Diferentes l?quidos i?nicos de c?tions imidaz?lios e pirid?nicos com ?nions [Cl]-, [BF4]-, [PF6]- e [NTf2]- foram testados como catalisadores. A caracteriza??o dos l?quidos i?nicos produzidos foi poss?vel com a utiliza??o de espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e espectroscopia de resson?ncia magn?tica nuclear de pr?ton (1H-RMN) que comprovaram a estrutura destes materiais. A pureza foi determinada atrav?s do ensaio residual de cloretos. Para o carbonato de dimetila, a identifica??o e quantifica??o foram realizadas por cromatografia gasosa equipada com um detector de ioniza??o de chama (CG-FID).Para otimiza??o dos par?metros de s?ntese foram testadas vari?veis de temperatura de 140 ?C e 175 ?C e tempo de rea??o de 12 h, 24 h e 48 h, assim como varia??es no c?tion dos l?quidos i?nicos com adi??o de ramifica??es e diminui??o da cadeia lateral alquila. Com isto os resultados de convers?o de metanol e seletividade para DMC demonstraram que estes materiais podem ser utilizados como catalisadores, mas que ? fundamental a utiliza??o de um agente secante para transpor a barreira termodin?mica da rea??o. Os ?nions mais relevantes para esta s?ntese seguem a seguinte ordem [BF4]- > [Cl]- > [PF6]- > [NTf2]- para ambos os c?tions na seletividade para DMC. A convers?o de metanol se mant?m constante para todos os LIs, mas a seletividade para carbonato de dimetila chegou a 81 % quando utilizando o [bmim][BF4] como catalisador e a perda de atividade ap?s 5 reciclos ? de 8,5 %.