Una primera part del treball es va basar en la purificació dels SWNTs impurs de partida (de l'empresa CarboLex). La caracterització d'aquest material per ATG va permetre determinar un contingut d'òxids metàl·lics (Ni/Y) d'un 40.7 % en pes; la relació d'àrees integrades del mode tangencial dels nanotubs i de formes desordenades de carboni de l'espectre Raman és d'11.6. Imatges de TEM permeten veure com els nanotubs coexisteixen de manera altament heterogènia amb formes desordenades de carboni i metalls. La distribució de diàmetres calculada tenint en compte les interaccions de Van der Waals és d'1.40 - 1.63 nm.Es va realitzar una primera purificació per tractament amb àcid. Les millors condicions experimentals trobades són 24 hores de reflux amb una concentració 1.00 mgNT/ml d'HNO3 2.6 M. La millor mostra té una puresa del 96.6 % en pes respecte els metalls i una relació d'àrees de 5.8 de proporció de nanotubs respecte formes desordenades de carboni.Es van realitzar tractaments tèrmics en oxigen a 300ºC posteriors al tractament àcid. Aquests van resultar sempre efectius en l'eliminació de formes desordenades de carboni, obtenint com a millor mostra una relació d'àrees de 21.4. No totes les mostres obtingudes tenien una relació d'àrees superior a la de la mostra impura, en canvi totes han augmentat el seu grau de puresa respecte a les corresponents tractades àcidament.Finalment es va realitzar un procés de recuit, en el buit a 1000 ºC amb diferents temps de reacció. No es va aconseguir realitzar un procés de recuit amb èxit, ja que en tots els casos la quantitat de formes desordenades de carboni presents a la mostra va resultar ser superior a la corresponent mostra no tractada. Una segona part es va basar en l'estudi de la funcionalització dels nanotubs de carboni per tal de purificar-los i solubilitzar-los. Es van assajar diferents vies de funcionalització amb amines aromàtiques (2-aminoantracè (aan)), alifàtiques (Octadecilamina (oda)) i fluorades (4-perfluorooctilanilina (pfa), 2,4-bis(perfluorooctil)anilina (pf2a) i la 1-H,1-H,-pentadecafluorooctilamina (foa)), basades en SWNTs producte de reaccions de formació del clorur d'àcid (Via 1 i via 3) o de tractaments àcids (Via 3 i via 4). La caracterització dels materials funcionalitzats obtinguts amb aminoantracè per les tres vies anomenades demostra que aquestes són finalment equivalents. Depenent de la basicitat d'aquestes amines, anàlisis d'XPS van permetre determinar:- Els SWNTs-oda tenen aquesta molècula quimioadsorbida en la superfície dels SWNTs. L'XPS dóna que l'energia d'enllaç del N1s de l'amina és de 399.4 eV, la qual coincideix amb el valor corresponent a una amida patró (399.2 eV). - En els SWNTs-amines polifluorades les amines no s'enllacen químicament als nanotubs sinó que estan fisiadsorbides o atrapades per interaccions febles a l'estructura d'aquests. L'XPS dóna que l'Eb N1s = 400.2 eV es correspon a l'Eb del N1s de l'amina patró (400.1 eV). - Els SWNTs-aan tenen part de l'amina quimioadsorbida sobre els nanotubs i part que no s'enllaça químicament. L'XPS mostra un pic que es pot resoldre amb dues gaussianes amb energies d'enllaç properes a 399 eV i 400 eV, les quals es poden assignar a la presència de l'aan enllaçat químicament via enllaç amida i aminoantracè no enllaçat. L'espectre d'emissió de les dissolucions de SWNT-aan presenten dues bandes (738.5 nm i 465 nm), les qual indiquen la formació de dues espècies químiques noves, i entre elles diferents, que emeten a longituds d'ona diferent de l'aan (483 nm en THF). La funcionalització dels nanotubs s'ha revelat com un bon mètode de solubilitzar o dispersar aquests materials en diferents dissolvents. / The first part of this work was done in the purification of SWNTs purchased at CarboLex. Material characterization by TGA enabled us to determine that there was 40.7 weight % of metal oxide (Ni/Y); integrated area ratio of carbon nanotubes tangential mode and disordered carbon in Raman spectrum was 11.6. In TEM images can be marked out nanotubes, metals and disordered carbon. Calculated diameter distribution (taking care of Van der Waals interactions in ropes) is 1.40-1.63 nm.The first purification treatment was an acid treatment. Results confirm metal elimination, and the optimal conditions found were reflux with nitric acid 2.6 M, 24 hours with a concentration 1.00 mgNT/ml d'HNO3. The best sample had 3.4 weight % of metal oxide and an area ratio of 5.8.Thermal treatments in oxygen and 300ºC were realized after the acid one. These ones removed disordered carbon, obtaining area ratio of purified nanotubes in the order of 21.4. Moreover, there were samples that do not reach the purity of raw material.Finally, we performed an annealing treatment at 1000ºC and vacuum at different reaction times. Unfortunately we could not make it successful because the quantity of disordered carbon was higher than the thermal purified ones.The second part of this work was based on carbon nanotubes functionalization for their purification and solubilization. Different synthesis routes were assayed: aromatic amines (2-aminoanthracene (aan)), aliphatic (Octadecilamine (oda)) and fluorated amines (4-perfluorooctilaniline (pfa), 2,4-bis(perfluorooctil)aniline (pf2a) and 1-H,1-H,-pentadecafluorooctilamine (foa)). These reactions were based on the formation of acyl chloride (way 1 and 3) or acid treatment (Way 3 and 4). Characterization of carbon nanotubes functionalized with aan allowed us to confirm that all the routes were equivalent. Depending on the amines basicity, XPS analysis allowed us to see that:- SWNTs-oda: oda molecule is chemisorbed in SWNTs surface. XPS analyses show that this amine has a binding energy of N1s 399.4 eV. This one corresponds to the value of the measured standard (amide) 399.2 eV. - SWNT-perfluorated amines: molecules are not covalent attached to nanotubes, they are physisorbed or trapped into ropes by weak interactions. XPS analyses show that this amine has a binding energy of N1s 400.2 eV. This one corresponds to the value of the measured standard (amine) 400.1 eV. This can be explained due to the low basicity of the fluorated amines.- SWNT-aan: this amine is partially chemisorbed and partially physisorbed. XPS analyses show one band which is formed by two Gaussian peaks with binding energies near 399 eV and 400 eV. Each one corresponds to the aan covalent attached to nanotubes and to aan adsorbed to the surface. Emission spectrum of soluble SWNT-aan shows two peaks (738.5 nm and 465 nm) different from the free aan (438 nm in THF). These ones can be understood as two different and new species formed. We can state that nanotubes functionalization is a good way for the solubilization or dispersion of these materials in different solvents.

The aim of this thesis is to modify flax pulp fibres (Linum usitatissimum) by more friendly environmental processes. Pulp and paper research is focussing through enzyme systems investigation for developing green chemistry technologies due to existing environmental concerns and to legal restrictions. Moreover, it exists also an increasing strategic interest in using flax fibres to obtain high-quality specialty papers. That is why we study the application of biotechnology as an efficient alternative to traditional industrial processes based on the use of chemical agents. This work is framed by two of the main research topics of the Paper and Graphic Specialty Laboratory in the Textile and Paper Engineering Department of the Universitat Politècnica de Catalunya. One research line is based on pulp bleaching and is focused basically on the study of enzymatic systems as biobleaching agents; the other research topic that has been recently introduced in our investigation group is the use of enzymes as functionalisation agents by promoting the grafting of several compounds. Laccase is the main enzyme used in this thesis; it is an oxidoreductase that can assist reactions in an eco-friendly way since laccase uses air and produces water as the only by-product. Moreover, laccase can work under mill conditions and has wide application potential. The first part of this thesis involved the use of enzymes to bleach flax pulp. The aim was to explore the potential of various natural mediators (lignin-derived compounds) for delignifying flax fibres in order to identify the most efficient and ecofriendly choice among them. Afterwards, we assessed the use of various enzyme delignification stages in an industrial bleaching sequence. The ensuing totally chlorine free (TCF) sequence comprised various laccase-mediator system treatments (L stage) followed by a by a chelating stage (Q stage) and a subsequent bleaching step with hydrogen peroxide (Po stage). A xylanase pretreatment was additionally carried out. Laccases used came from the fungi Pycnoporus cinnabarinus and Myceliophthora thermophila; the performance of several natural mediators was compared with the obtained with the application of various synthetic mediators. In addition, the lack of studies on the properties of effluents from the treatment of non-wood pulp with laccase and natural mediators led A-1 A-2 us to examine effluent properties upon biotreatments and after different bleaching stages. The results obtained warrant upscaling any of the biobleaching sequences for flax pulp as they provide sustainable flax fibre with a high cellulose content and brightness above 80% ISO. The use of xylanase pretreatment was found to efficiently remove HexA and enhance delignification by laccase.

S’han dipositat capes primes d’hidrogel per tal de modificar les propietats superficials i millorar el comportament dels biomaterials. Dues de les tècniques de deposició química en fase vapor més comunes s’han estudiat per poder dur a terme aquestes modificacions. La deposició química foto-iniciada en fase vapor (piCVD) és un mètode simple, ràpid i no agressiu que permet depositari films d’hidrogel. És un mètode que s’inicia a la superfície de la mostra i que permet recobrir de manera homogènia superfícies tridimensionals com és el cas de les micro-partícules. El piCVD ofereix un ventall molt ampli d’hidrogels amb capacitat d’absorbir aigua, incorporant co-monòmers amb diferents propietats. Els hidrogels poden ser dissenyats perquè la reactivitat es localitzi a nivell superficial, millorant d’aquesta manera la funcionalització química dels hidrogels. Tanmateix, un nou mètode s’ha utilitzat per micro-estructurar les superfícies durant la deposició via piCVD per obtenir hidrogels amb comportaments especials. Els hidrogels termo-sensibles s’han obtingut via deposició química iniciada en fase vapor (iCVD). S’ha desenvolupat una llibreria d’hidrogels termo-sensibles, els quals exhibeixen una temperatura de transició molt marcada. La microbalança de quars amb dissipació (QCM-D) s’ha fet servir per analitzar la transició d’aquests films. La combinació de les propietats que ofereixen els films termo-sensibles dona la possibilitat de dissenyar una plataforma per prevenir la formació de biofilms. / Se han depositado capas delgadas de hidrogel para lamodificación superficial y mejora del comportamiento de los biomateriales. Dos de las técnicasmás comunes de deposición química en fase vapor se han estudiado para llevar a cabo estas modificaciones. La deposición química foto-iniciada en fase vapor (piCVD) es un método simple, rápido y no agresivo que permite depositar films de hidrogel. Es un método que se inicia en la superficie de la muestra y que permite recubrir de manera homogénea superficies tridimensionales como es el caso de las micro-partículas. El piCVD ofrece un abanico muy amplio de hidrogeles con capacidad de absorber agua, incorporando co-monomeros con diferentes propiedades. Los hidrogeles se pueden diseñar para que la reactividad se localice a nivel superficial, mejorando de esta manera la funcionalización química de los hidrogeles. Así mismo, un nuevo método se ha utilizado para micro-estructurar las superficies durante la deposición vía piCVD para obtener hidrogeles con comportamientos especiales. Los hidrogeles termo-sensibles se han obtenido vía deposición química iniciada en fase vapor (iCVD). Se ha desarrollado una librería de hidrogeles termo-sensibles, los cuales exhiben una temperatura de transición muy marcada. La microbalanza de cuarzo con disipación (QCM-D) se ha utilizado para analizar la transición de este film. La combinación de las propiedades que ofrecen los films termo-sensibles da la posibilidad de diseñar una plataforma para prevenir la formación de biofilms. / Thin hydrogel films have been deposited to modify surface properties and improve biomaterials performance. Two of the most common chemical vapor deposition techniques have been studied to carry out these modifications. Photo-initiated chemical vapor deposition piCVD has been developed as a simple, not aggressive and easy method for the deposition of thin hydrogel films. This method follows a versatile surface-driven reaction process that allows homogeneous coating of both 2D and 3D geometries, such as microspheres. piCVD offers the possibility to fabricate a wide range of swellable thin films, incorporating co-monomers with different properties, such as amine-reactivity, suitable for further modification. The hydrogels can be designed by nano-confining the reactivity to the near surface region, improving the chemical functionality of hydrogels. In addition, a new method to create micro-patterned surfaces can be applied during piCVD deposition to design surfaces having special behavior. Thermo-responsive thin hydrogel films have also been obtained via initiated chemical vapor deposition (iCVD). A library of thermo-sensitive films exhibiting controlled lower critical solution temperatures (LCST) has been generated. Quartz crystal microbalance with dissipation analysis has been used to analyze the phase-transition of these films. The intrinsic properties of thermo-sensitive hydrogels, such as tunable surface hydrophilicity or release of film-entrapped molecules, open the possibility to design systems for controlling biofilm formation.