Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O objetivo deste estudo in vitro foi avaliar quantitativamente a mudança de cor de fragmentos dentais humanos, após a técnica de clareamento vital, variando-se o tipo de fonte de luz catalisadora. Dezoito dentes terceiros molares inclusos recém-extraídos foram seccionados no sentido mésio-distal, e a porção vestibular dos mesmos foi preparada para assumir a forma de um retângulo de 7mm de comprimento e 5mm de largura, sendo totalmente suportada por dentina. Os espécimes foram fixados sobre um suporte de acrílico pela dentina. Uma cavidade preparada no sentido cérvico-oclusal e restaurada com resina composta foi usada como barreira dividindo os espécimes ao meio, ficando uma parte servindo como controle (lado A) e outra como tratamento (lado B). Os espécimes foram aleatoriamente distribuídos em três grupos (n= 6). O grupo 1 (G1) foi tratado com um gel de peróxido de hidrogênio a 35% (Lase Peroxide-DMC) por 60 minutos em seis ciclos de 10 minutos cada. O grupo 2 (G2) recebeu o mesmo tratamento de G1 acrescido de 3 minutos de exposição à luz LED gerada pelo aparelho Whitening Lase Light (DMC) em cada ciclo de aplicação do gel. O grupo 3 recebeu o mesmo tratamento de G2, porém o aparelho emissor de luz estava regulado no modo LED/Laser. Todos os espécimes permaneceram armazenados em água destilada sobre refrigeração em um recipiente que não permitia a passagem de luz, durante todo o tempo de duração desse estudo. Uma tomada fotográfica digital em ambiente com iluminação controlada foi realizada antes e cinco dias após a sessão de tratamento. A cor dos espécimes foi determinada no espaço de cor L*a*b* (CIE) utilizando-se o software de análise de imagens Photoshop (Adobe). Os resultados foram submetidos a análise estatística, por meio de técnicas de comparação de médias entre amostras dependentes, independentes e análise de variância, utilizando-se e os testes estatísticos não paramétricos de Wilcoxon, Mann-Whitney e Kruskal-Wallis no software SPSS 12.0. Foi observado que houveram diferenças estatisticamente significantes em todos os eixos (L*, a* e b*) depois do tratamento, evidenciando o clareamento em ambos os lados dos espécimes para todos os grupos, com exceção do eixo L* do lado A do G3. O lado tratado diferiu estatisticamente do lado não tratado em todos os eixos, para todos os grupos, com exceção do eixo L* do G1. Quando se comparou o efeito clareador de cada técnica usada, observou-se que só houveram diferenças significantes no eixo b*, com redução do amarelo, onde G2 e G3 não diferiram entre si, mas sim de G1. Para variação total de cor ΔE, apenas G2 diferiu dos demais grupos, com resultados clareadores estatisticamente superiores. Concluiu-se que o meio de armazenamento dos espécimes no pós-tratamento contribuiu positivamente para o aumento do grau de clareamento. As três técnicas clareadoras usadas são efetivas e apenas a união do agente clareador com a luz LED apresentou melhoras no efeito clareador proporcionado pelo gel de peróxido de hidrogênio a 35% nos parâmetros usados neste estudo. / The aim of this study was evaluate the changes that can be seem in the color of the tooth after using the Bleaching of Vital Technique with variant kinds of the catalyzed light. Eighteen embedded third molar tooth were extracted and mesion distal direction halved and the vestibular share of them were prepared to assume the rectangle shape of 7mm length and 5mm width sustained by dentin. The specimens were fixed of an acrylic abutment by the denth and the cavity was prepared in a oclusal cervical sense and restored with composite rein to be used as a barrier t divide the specimens in the middle, control side (A) and treatment side (B). The specimens were random distributered in three groups (n = 6). Group one (G1) was treated with hydrogen peroxide gel at 35% (Lase Peroxide DMC) about 69 minutes in 06 cycles of 10 minutes each. Group two has received the same treatment as group one increased of 3 minutes in light exposure (LED produced by Whitening Lase Light (DMC) appliance in each cycle of gel apply. Group three has received the same treatment as group two whatever the light emitter appliance was regulated on LED/Laser mode. All specimens were stored in distilled water in a cooler inside of a recipient that didnt allow light crossing during the whole time of this study. A digital photograph session in an environment with controlled illumination was realized before and 5 days after the treatment meeting. The specimens color was determined by the color of space L*a*b (CIE) using the software of analysis and images Photoshop (Adobe). The results were static analysed using comparison and average techniques between dependents and independents samples and variant analysis using the SPSS 12,0 softtware and the Wilcoxon, Mann-Whithney and Krustal Wallis. It was observed that statistically significance differences happened in all axles (L*a e b*) after treatment, proving the bleaching in both sides of the specimens for all groups, exception of axle L* in A side of G3. The treated side statistically differed in all axles for all groups exception of axle L* of G1, if compared with the non treated side. When was compared the bleaching effect of every technique could be observed that significance changes only happened in axle b* with yellow reduction where G2 and G3 differed of G1 but not between both of them. To total color ΔE variation only G2 differed of the other groups with statistically superior bleaching results. Concluded that the specimens storage manner during post treatment had contribute in a positive way for increase bleaching degree and the three bleaching techniques are effectives and that just the bleaching agent with the LED light union has presented bleaching effect improvement proportioned by hydrogen peroxide gel by 35% at the parameter used in this study.

O clareamento dentário tem se tornado um dos procedimentos mais comuns na odontologia, mas esse dado causa preocupações, pois essa técnica apresenta efeitos adversos, como: sensibilidade dentária, alterações das propriedades mecânicas dos tecidos dentários, aumento da rugosidade do esmalte e alteração do conteúdo de cálcio e fósforo do dente, porém todos esses fatores ainda não são totalmente fundamentados da literatura odontológica, principalmente a relação da técnica com a desmineralização dentária. O objetivo do presente estudo foi avaliar o potencial de desmineralização de alguns géis clareadores de uso clínico para dentes vitais, após cinco aplicações em esmalte dental humano, usando a técnica de Fluorescência de Raios X. Foram obtidos 20 dentes anteriores humanos, tendo as suas raízes seccionadas e incluídos em resina epóxi, com auxílio de uma matriz especial. Para análise, os dentes foram divididos em quatro grupos (5 dentes por grupo). Grupo 1: clareamento pelo HP Maxx, peróxido de hidrogênio 35% manipulado e dosado manualmente; grupo 2: clareamento com HP Blue, peróxido de hidrogênio 35% com cálcio, pré-dosado e manipulado com seringa de automistura; grupo 3: clareamento com Ultraboost, peróxido de hidrogênio 38%, pré-dosado e manipulado com seringa de automistura e grupo 4: clareamento com Total Blanc 35, peróxido de hidrogênio 35%, pré-dosado e manipulado com seringa de automistura. Cada dente foi avaliado em 6 sítios antes do clareamento e ao final de cada sessão. Entre as sessões os elementos eram mantidos em água ultrapura. Os géis clareadores também tiveram seu pH analisado a cada 5 minutos durante 60 minutos. Estatisticamente, nenhum dos agentes clareadores alterou significantemente o conteúdo mineral do esmalte dental humano e também não houve diferenças estatísticas entre os grupos. Concluiu-se que, mesmo com as limitações do estudo, os clareadores testados não são capazes de desmineralizar o esmalte dental humano e não diferem estatisticamente entre si. / Tooth whitening has become the most common procedure in dentistry, but this fact raises concerns because this technique has adverse effects such as: tooth sensitivity, changes in the mechanical properties of dental tissues, increased roughness of the enamel and change in tooth calcium and phosphorus content, but all these factors are not duly substantiated yet in dentistry literature, especially the relationship of the technique with dental demineralization. The aim of this study was to evaluate the potential for demineralization of some clinical bleaching gels used in vital teeth after five applications in human dental enamel, using the technique of x-ray fluorescence. Twenty human anterior teeth were obtained, their roots were sectioned and they were included in epoxy using a special matrix. For the analysis, the teeth were divided into four groups (5 teeth per group). Group 1 - HP Maxx bleaching, hydrogen peroxide 35% manipulated and dosed manually, Group 2 - HP Blue, hydrogen peroxide 35% calcium, pre-dosed and manipulated with self-mixing syringe, Group 3 - Ultraboost, hydrogen peroxide 38%, pre-dosed and manipulated with auto mixing syringe and Group 4 - Total Blanc Office, hydrogen peroxide 35%, pre-dispensed and handled with self-mixing syringe. Each tooth was rated 6 times before the treatment and at the end of each session, between sessions of the elements were kept in ultra-pure water. The bleaching gels also had their pH analyzed every 5 minutes during 60 minutes. Statistically, no bleaching agents significantly altered the mineral content of human enamel and also no statistical difference between groups was noticed. In these in vitro condition folders bleaching are not able to demineralize the human enamel and are not statistically different from each other.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A possibilidade da existência de átomos de hidrogênio estáveis em dimensões superiores a três é abordada. O problema da dimensionalidade é visto como um problema de Física, no qual relacionam-se algumas leis físicas com a dimensão espacial. A base da análise deste trabalho faz uso das equações de Schrödinger (não relativística) e de Dirac (relativística). Nos dois casos, utiliza-se a generalização tanto do setor cinemático bem como o setor de interação coulombiana para variar o parâmetro topológico dimensão. Para o caso não relativístico, os auto-valores de energia e as auto-funções são obtidas através do método numérico de Numerov. Embora existam soluções em espaços com dimensões superiores, os resultados obtidos no presente trabalho indicam que a natureza deve, de alguma maneira, se manifestar em um espaço tridimensional. / The question of whether hydrogen atoms can exist or not in at spaces with a number of dimensions D greater than 3 is revisited. The dimensionality problem is taken as physical one, which physics laws are related to the space dimension. The main framework of the analysis through out this tesis are the Schrödinger Equation (non relativistic) and the Dirac Equation (relativistic). Both cases use the kinematic and Coulombian interaction sectors generalized in order to vary the topological paramenter dimension. For the non relativistic case, eigenvalues of energy and eigenfunctions are evaluated using the Numerov numerical method. Although there are solutions in higher dimensions, the results obtained in this tesis indicate that nature should somehow prefer a tridimensional space.

Dissertaçao (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2012 / Made available in DSpace on 2013-07-16T04:38:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 317393.pdf: 3345313 bytes, checksum: 26323b254d2925bd9eb15c2e82ada620 (MD5) / Sulfeto de hidrogênio é um composto com odor desagradável, tóxico e corrosivo emitido na atmosfera por diversas fontes antrópicas e naturais. Filtros de fibra de vidro recobertos com filmes finos de TiO2 (Degussa P25), preparados por 3 (três) diferentes métodos experimentais, foram empacotados em um reator anular para avaliação da degradação fotocatalítica de H2S. Os filmes finos de TiO2 foram caracterizados estruturalmente e morfologicamente por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e difração de raios-X (DRX). O desempenho dos fotocatalisadores foi avaliado em função do efeito das condições operacionais vazão volumétrica do efluente gasoso e concentração de entrada de H2S no reator. Foram alcançadas eficiências de até 99% para os experimentos conduzidos com vazão volumétrica de 25 l.h-1 (tempo de contato de 121 s) e concentração de entrada de H2S menor que 20 ppmv. A manutenção desta eficiência foi avaliada através do experimento de uso em longo prazo (saturação). Uma eficiência superior a 89% foi mantida por 16 horas de uso contínuo. Após 28 horas de experimentação, a eficiência era de 64%, o que leva a crer que o fotocatalisador estava perdendo atividade fotocatalítica devido à saturação. Além disto, a reação fotocatalítica de H2S em um reator de fluxo em pistão anular foi modelada cineticamente, com os dados experimentais obtidos, de acordo com o modelo de Langmuir-Hinshelwood, obtendo-se a constante cinética da reação (k) e a constante de adsorção (K).<br> / Abstract : Hydrogen sulfyde is a malodorous, toxic and corrosive compound emitted into the atmosphere by various anthropogenic and natural sources. Glass fiber filters coated with thin films of TiO2 (Degussa P25), prepared by three (3) different experimental methods, were packed in an annular reactor for evaluation of photocatalytic degradation of H2S. The TiO2 thin films were characterized structurally and morphologically by scanning electron microscopy (SEM) and x-ray diffraction (XRD). The performance of the photocatalysts was evaluated according to the effect of operating conditions volumetric flow of gaseous effluent and H2S inlet concentration. Were achieved efficiencies of up to 99% for the experiments conducted with volumetric flow rate of 25 l.h-1 (contact time of 121 s) and H2S inlet concentration less than 20 ppmv. The maintenance of this efficiency was evaluated by the experiment of long-term use (saturation). An efficiency exceeding 89% was maintained for 16 hours of continuous use. After 28 hours of experimentation, the efficiency was 64%, which suggests that the photocatalyst was losing photocatalytic activity due to saturation. Moreover, the photocatalytic reaction of H2S in an annular plug flow reactor was kinetically modeled, with the experimental data obtained according to the Langmuir-Hinshelwood model, yielding the kinetic reaction constant (k) and the adsorption constant (K).

Neste trabalho, foi estudada a decomposição catalítica do metano sobre catalisadores coprecipitados, à base de Co-Al, para produção de hidrogênio e nanotubos de carbono. Foram testados catalisadores com diferentes proporções de cobalto e alumínio, bem como o efeito da adição de outros metais bivalentes (Mg, Ni, Zn ou Cu) ao sistema Co-Al. Os catalisadores foram caracterizados por TGA-DTA, DRX, TPR, TPO e imagens de MEV. As reações foram conduzidas em uma termobalança operando como reator diferencial, com 10 mg de catalisador. A faixa de temperatura analisada foi de 500-750°C. Os melhores resultados em termos de atividade e estabilidade foram obtidos com o catalisador Co66Al33. A adição de outros metais bivalentes não melhorou o desempenho do catalisador, principalmente porque esses metais afetaram a redutibilidade do catalisador. Para o catalisador que apresentou os melhores resultados (Co66Al33), foram realizados testes em diferentes temperaturas e condições reacionais. Os resultados mostraram que a forma de ativação afeta o desempenho deste catalisador, de forma que o catalisador pré-ativado produziu maiores quantidades de hidrogênio, nas reações a 550, 600 e 700°C. No entanto, a 650°C, a amostra autoativada teve desempenho semelhante à pré-ativada, inclusive mostrando-se mais ativa após certo tempo de reação. A caracterização do carbono depositado mostrou que todos os catalisadores produziram nanotubos de carbono. As imagens de microscopia eletrônica por varredura (MEV) mostraram a presença de filamentos mais longos e abundantes na amostra Co50Al50. As análises de oxidação a temperatura programada (TPO) indicaram que os nanotubos de carbono são de parede simples (SWNT). Para o catalisador Co66Al33, as análises de TPO indicaram maior produção de SWNT por parte das amostras pré-ativadas. / In this work, we studied the catalytic decomposition of methane over coprecipitated Co-Al based catalysts, for production of hydrogen and carbon nanotubes. Tests were performed with catalysts containing different Co-Al molar ratios, as well as with addition of other divalent metals (Mg, Ni, Zn, or Cu) to Co-Al system. The samples were characterized by TGA-DTA, XRD, TPR, TPO and SEM images. Activity tests were carried out in a thermobalance, operating as a differential reactor, with 10 mg of catalyst. The temperature range studied was 500-750°C. The best results in terms of activity and stability were obtained with the catalyst Co66Al33. Addition of other divalent metals did not improve the catalyst performance, mainly because these metals affected the catalyst reducibility. For the best results sample (Co66Al33), additional tests were performed at different temperatures and reaction conditions. Results showed that the activation method affects the catalyst performance, so as pre-activated sample produced more hydrogen than auto-activated sample, at 550, 600 and 700°C of reaction temperature. Nevertheless, at 650°C, auto-activated sample had performance almost similar to the pre-activated sample, even showing higher activity after a period of reaction. Characterization of deposited carbon showed that all catalysts produced carbon nanotubes. The images of scanning electron microscopy (SEM) showed formation of longer and abundant filaments in the sample Co50Al50. Temperature programmed oxidation analyses indicated that filaments are single walled carbon nanotubes (SWNT). For the catalyst Co66Al33, TPO analyses indicated a higher production of SWNT by pre-activated samples.

Made available in DSpace on 2016-03-07T19:21:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-08-24. Added 1 bitstream(s) on 2016-03-07T19:25:07Z : No. of bitstreams: 1 000858286.pdf: 1499039 bytes, checksum: 460d689a66461ea0c561d04801e8de3b (MD5) / O presente trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência de um sistema de desinfecção solar com adição de diferentes doses de peróxido de hidrogênio (H2O2) na desinfecção de águas residuárias domésticas para fins de reúso na agricultura irrigada, usando como parâmetro de qualidade as recomendações da Organização Mundial da Saúde (WHO). Além disso, foi analisada a ocorrência de reativação bacteriana 24 e 48 horas após o fim do processo de desinfecção solar. Foram testadas cinco doses de H2O2 (25, 50, 75, 100 e 125 mg L-1) além do grupo controle (0 mg L-1), com seis repetições de cada, em duas lâminas de efluente (10 e 20 cm). Em quatro repetições, as coletas foram feitas em intervalos de cinco horas (8:00, 13:00 e 18:00 h). Nas duas repetições restantes, as coletas foram feitas em intervalos de duas horas (8:00, 10:00, 12:00, 14:00, 16:00 e 18:00 h). Foi desenvolvido um modelo matemático para cada dose avaliada e um modelo geral para todas as doses de H2O2. Os resultados mostram um aumento considerável da eficiência da desinfecção solar com adição de doses de H2O2 maiores de 25 mg L-1, com consequente redução no período de exposição necessário para a obtenção de efluente com qualidade para reúso irrestrito na agricultura irrigada. Na maior dose avaliada e nos meses mais quentes do ano, o período de desinfecção chega a ser inferior a um dia, dependendo das demais condições ambientais e do afluente. No grupo controle, esse período chega a ser maior do que três dias. A reativação bacteriana ocorreu em todos os grupos avaliados, exceto para ... / The aim of this study was to evaluate the efficiency of a solar disinfection system with addition of different doses of hydrogen peroxide to disinfect domestic wastewater for reuse purposes in irrigated agriculture, using as quality parameter the World Health Organization (WHO) recommendations. Furthermore, the occurrence of bacterial reactivation was analyzed 24 and 48 hours after the disinfection process. Five doses of hydrogen peroxide (25, 50, 75, 100 and 125 mg L-1) were tested plus the control group (0 mg L-1), with six replicates of each in two effluent depths (10 and 20 cm). In four replicates, the samples were taken at intervals of five hours (8:00, 13:00 and 18:00 h). The remaining two replicates, samples were taken at intervals of two hours (8:00, 10:00, 12:00, 14:00, 16:00 and 18:00 h). A mathematical model for each dose evaluated and a general model for all doses were developed. The results showed a considerable increase in the efficiency of solar disinfection with the addition of hydrogen peroxide greater than 25 mg L-1, with consequent reduction in the exposure time required to obtaining effluent with quality for unrestricted use in irrigated agriculture. For the highest dose evaluated and in the warmer months of the year, the disinfection period remained below one day, depending on environmental conditions and the affluent's characteristic. In the control group, the period was longer than three days. Bacterial reactivation occurred in all groups except for the 125 mg L-1 dose and 10 cm wastewater depth. It may be concluded than, that the use of controlled doses of hydrogen peroxide is capable of considerably increase the efficiency of the disinfection process, especially in the higher dose evaluated. In addition, the effluent of such treatment can be allocated to irrigated agriculture for products that can be eaten uncooked, according to WHO (2006).

Submitted by GLAUCO ALMEIDA (glaucoag@gmail.com) on 2016-03-18T14:17:37Z No. of bitstreams: 1 Glauco Garrido Almeida-TESE-REV.pdf: 3028760 bytes, checksum: f9d5fc9929fc4cee05187b360a597c04 (MD5) / Approved for entry into archive by Sandra Manzano de Almeida (smanzano@marilia.unesp.br) on 2016-03-18T17:11:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 almeida_gg_dr_ilha.pdf: 3028760 bytes, checksum: f9d5fc9929fc4cee05187b360a597c04 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-18T17:11:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 almeida_gg_dr_ilha.pdf: 3028760 bytes, checksum: f9d5fc9929fc4cee05187b360a597c04 (MD5) Previous issue date: 2015-12-11 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Trabalhos experimentais e teóricos desenvolvidos nos últimos anos evidenciaram a capacidade de alcoóis e polialcoóis em mudar características energéticas em proteínas. No entanto, o mecanismo responsável por esse efeito não está totalmente elucidado. Tomando como exemplo o dipeptídeo de alanina, foram realizadas simulações QM/MM em água, etanol e mistura 60-40 % em volume de água-etanol. A molécula de dipeptídeo foi descrita em nível de cálculo quântico MP2/aug-cc-pVDZ. Em solução, apenas confórmeros αR e PPII foram encontrados na população de equilíbrio. A diferença de energia livre em solução αR  PPII é determinada pelo balanço entre energia interna do soluto e energia de interação. Para o dipeptídeo de alanina, qualquer fator que aumente a energia de interação soluto-solvente favorece o aumento da população de αR. Por outro lado fatores que diminuam esse valor, como a adição de etanol, aumentam a população de PPII. Os resultados indicam solvatação preferencial para o sistema, evidenciado pela formação majoritária da primeira camada de solvatação por moléculas de água (na mistura), embora seja possível encontrar moléculas de etanol em pequenas quantidades ao redor do grupo carboxílico da extremidade N-terminal e, cadeias metílicas laterais. Todavia, o comportamento parece não afetar a diferença na estabilidade de equilíbrio conformacional. / Recent papers, both experimental and theoretical, have highlighted the capacity of alcohols and polyalcohol in modifying the energy landscape in proteins. However, the mechanism underlying this effect is not fully elucidated. Taking as a model-system the alanine dipeptide, QM/MM calculations were performed in water, ethanol and solution 60-40% (volume) water-ethanol. The dipeptide molecule was described by MP2/aug-cc-pVDZ level. In solution, only αR and PPII conformers were found in the conformational equilibrium population. The free energy difference in solution αR  PPII is determined by the interplay between internal energy and the interaction energy. It has been found that, for alanine dipeptide, any factor that increases the solute-solvent interaction energy also promotes an increasing on αR stability, moreover factors that decreases this value, such as the addition of ethanol molecules, increases the PPII stability. The results points to a preferential solvation behavior for the system, as evidenced by the composition of the first solvation shell in the mixture mainly populated by water molecules, although it is possible to find small concentration of ethanol molecules around the carboxyl group of the N-terminal end and around methylic side chains. However, this behavior does not seem to affect the differential conformational stability. / CAPES: 99999.014630/2013-03

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Hydrogen is considered the fuel of the future, due to its high energy density and its application in fuel cells. Hydrogen is mainly obtained by light hydrocarbons reforming. In this process, the reaction product is a gas mixture composed by hydrogen, carbon monoxide and dioxide. However, carbon monoxide (CO) concentration in this mixture is extremely high for some applications, such as ammonia synthesis and fuel cells processes, where CO acts as a poison for some types of catalysts. To remove CO excess and improve hydrogen yield in reforming processes, it is used the Water-Gas Shift Reaction, which occurs in two steps: at high temperatures, around 400°C with Fe-Cr catalysts; and at low temperatures, around 250°C with Cu-Zn catalysts. The goal of this work was to develop and to evaluate copper, zinc and aluminum based catalysts derived from Lamellar Double Hydroxides (LDH) for the low temperature Water-Gas Shift Reaction. LDH, also called hydrotalcite-like materials, have useful properties for catalysis, such as homogeneous metal distribution throughout its structure, improving thermal stability and catalytic activity. An experimental design for the composition variables, Cu/Zn and (Cu+Zn)/Al molar ratios, was used, besides the aging treatment influence over LDH, which was verified by replicating the experiments in two groups: with and without aging. The catalysts were prepared by the co-precipitation method; and it was analyzed the influence of preparation conditions over their physical-chemical properties, such as composition, specific area, porous volume and diameter, as well as catalytic activity in low temperature Water-Gas Shift Reaction. The presence of Cu/Zn/Al LDH phase in all prepared catalysts was verified. In some samples, there were a few impurities, like malachite and aurichalcite in aged catalysts, and zinc and copper oxides in not aged materials. The aging step also affected the way the Cu/Zn and (Cu+Zn)/Al molar ratios influence the textural properties and the catalytic activity. In aged catalysts, the specific area does not show a strong dependency on the composition. However, these catalysts appear to have higher thermal stability in long period reactions. Experimental design allowed a better study of the influence of composition variables on catalysts final characteristics, aiding future studies in the synthesis of this type of material. / O hidrogênio é considerado o combustível do futuro, devido a sua alta densidade energética e a sua aplicação em células a combustível. A obtenção de hidrogênio ocorre, principalmente, através da reforma de hidrocarbonetos leves. Neste processo, o produto da reação de reforma é uma corrente gasosa composta por hidrogênio, monóxido e dióxido de carbono. Entretanto, as concentrações do monóxido de carbono (CO) na mistura reacional são extremamente elevadas para certas aplicações, como síntese de amônia e utilização em células a combustível, em que o CO atua como veneno para alguns tipos de catalisadores. Para remover o excesso de CO e aumentar o rendimento a hidrogênio nos processos de reforma, é utilizada a reação de deslocamento água-gás (Water-Gas Shift), que ocorre em dois estágios: a altas temperaturas, em torno de 400°C com catalisadores de Fe-Cr; e a baixas temperaturas, em torno de 250°C com catalisadores de Cu-Zn. O objetivo deste trabalho foi desenvolver e avaliar catalisadores de cobre, zinco e alumínio derivados de Hidróxidos Duplos Lamelares (HDL) para a reação de deslocamento água-gás a baixas temperaturas. Os HDL, também denominados materiais do tipo hidrotalcita, possuem características úteis à catálise, como a distribuição homogênea de metais na sua estrutura, proporcionando uma maior estabilidade térmica e atividade ao catalisador. Foi utilizado um planejamento de experimentos para as duas variáveis de composição, as razões molares Cu/Zn e (Cu+Zn)/Al, além de replicá-los em dois grupos de experimentos com e sem envelhecimento, para verificar a influência desta etapa nas propriedades dos HDL. Os catalisadores foram preparados por coprecipitação; e foi analisada a influência das condições de preparo sobre suas propriedades físico-químicas, tais como composição, área específica, volume e diâmetro médio de poros, além da atividade catalítica na reação de deslocamento água-gás a baixas temperaturas. Foi possível verificar a presença da fase de HDL de Cu/Zn/Al em todos os catalisadores obtidos. Em algumas amostras, houve a formação de pequenas impurezas, como malaquita e auricalcita, nos catalisadores envelhecidos, e óxidos de cobre e de zinco nos materiais sem envelhecimento. A etapa de envelhecimento também afetou a influência das razões molares Cu/Zn e (Cu+Zn)/Al sobre as propriedades texturais dos catalisadores e sobre a atividade catalítica. Para catalisadores envelhecidos, a área específica não depende de forma expressiva da composição. Entretanto, estes catalisadores aparentam possuir maior estabilidade térmica em reações prolongadas. O planejamento de experimentos permitiu um melhor estudo de influência das variáveis de composição nas características finais dos catalisadores, auxiliando futuros estudos de síntese deste tipo de material.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In the present work it was investigated the possibility of using diluted HNO3 solutions for digestion of biological samples (milk powder and bovine liver) by microwave-assisted wet digestion. The possibility of use O2 and H2O2 as auxiliary reagents for digestion using diluted HNO3. In this purpose, this work was divided in three steps: (i) investigation of the use of digestion vessel with O2 pressure to promote the regeneration of HNO3 allowing to use diluted HNO3 solutions; (ii) study of the influence of microwave radiation in the HNO3 regeneration process; and, (iii) evaluation of the use of an UV radiation emission lamp for sample digestion using diluted HNO3 with O2 and H2O2 as auxiliary reagents. Digestion efficiency, for all investigated parameters, was evaluated by the determination of residual carbon content (RCC) in final digests. Metals determination was performed by inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP OES) and inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). In the first step, the influence of O2 in the regeneration process was studied, by modifying the inert atmosphere of digestion vessel with O2 and Ar. Results obtained with the modified atmosphere were compared with those obtained without modification, only with the atmospheric air inside the vessel (without pressurization with O2 or inert gas previous to digestion). It was observed that by changing the internal atmosphere, with the addition of O2, it was possible to obtain the same digestion efficiency using diluted HNO3 solutions, in comparison with the efficiency obtained using concentrated acid. In addition, the possibility of using H2O2 was also investigated. Results similar to those obtained using O2 pressure were obtained using H2O2, allowing an efficient digestion using diluted HNO3 solutions. For higher H2O2 amounts, as well as for higher O2 pressure, residual acidity was higher, which was attributed to the participation of both reagents in the regeneration process of HNO3. With regard to the influence of microwave radiation in the regeneration process of HNO3 different experiments were performed: the forced air ventilation through the external vessel walls during the heating program; thermographic images were obtained; and, the study of the interaction of microwave radiation with gaseous phase into the reaction vessel. Taking into account the results obtained from these experiments, it was observed that despite to the temperature gradient at the beginning of the heating program, probably, the microwave radiation can promote a kinetic effect on the regeneration process in the gaseous phase. Finally, an UV radiation emission lamp was used for digestion of potato starch, imipramine hydrochloride and milk powder. It was observed that UV radiation allowed high digestion efficiency, even without using acid, probably by promoting the formation of oxidizing species. The results obtained from this work showed the suitability of using diluted HNO3 solutions for digestion of biological samples. Moreover, by understanding and exploring the aspects related to the reactions which occur during digestion, concerning the regeneration process of HNO3, it was possible to use less severe conditions, with the economy of reagents and reduction of residues, in agreement to the green chemistry recommendations. / No presente trabalho investigou-se a possibilidade da utilização de soluções diluídas de HNO3 para decomposição de amostras biológicas (leite em pó integral e fígado bovino) por via úmida assistida por radiação micro-ondas. Foi avaliada a possibilidade de utilização de O2 e H2O2 como reagentes auxiliares de decomposição empregando HNO3 diluído. Desta forma, este estudo foi dividido em três partes: (i) investigação da utilização do frasco de decomposição com pressão de O2 para promover a reação de regeneração do HNO3; (ii) estudo da influência exercida pela radiação micro-ondas sobre o ciclo de regeneração do HNO3; e, (iii) avaliação de radiação UV in situ para a decomposição de amostras com o emprego de HNO3 diluído com a utilização de O2 e H2O2 como reagentes auxiliares. A eficiência de decomposição, para todas as variáveis estudadas, foi avaliada pela determinação do teor de carbono residual (RCC) nos digeridos obtidos em cada estudo. A determinação de metais nos digeridos foi feita por espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP OES) e por espectrometria de massa com plasma indutivamente acoplado (ICP-MS). Na primeira etapa, buscou-se avaliar a influência da presença de O2 sobre o mecanismo de regeneração, através de ensaios envolvendo a modificação da atmosfera interna do frasco de decomposição, com O2 e com Ar. Os resultados obtidos com a atmosfera modificada foram comparados com aqueles obtidos sem modificação, somente com o ar atmosférico no interior do frasco (sem pressurização com O2 ou com gás inerte antes da decomposição). Foi observado que a modificação da atmosfera, com adição de O2, possibilitou a decomposição empregando soluções diluídas de HNO3, com a mesma eficiência que a decomposição utilizando ácido concentrado. Além disso, também se investigou a possibilidade de utilização de H2O2 como reagente auxiliar, o qual apresentou comportamento semelhante ao apresentado pelo O2, resultando em uma decomposição eficiente da matéria orgânica e possibilitando a redução da concentração de HNO3. Ainda, com o aumento da quantidade de H2O2, assim como observado com a utilização de O2, observou-se um aumento na acidez residual, o que foi interpretado como sendo um indício da participação de ambos os reagentes na regeneração do HNO3. Em relação à influência exercida pela radiação micro-ondas sobre a regeneração do HNO3 foram feitos ensaios envolvendo: a passagem forçada de ar na parte externa do frasco de decomposição durante a etapa de aquecimento; a obtenção de imagens termográficas; e o estudo da interação da radiação micro-ondas com a fase gasosa do frasco de decomposição. Foi observado que, além do gradiente de temperatura existente no estágio inicial do aquecimento assistido por radiação micro-ondas, provavelmente a radiação micro-ondas exerce um efeito cinético sobre a reação de regeneração que ocorre em fase gasosa. Por fim, com a utilização de uma lâmpada de emissão de radiação UV para a decomposição de amido de batata, cloridrato de imipramina e leite em pó desnatado, foi observado que a incidência de radiação UV possibilita uma decomposição eficiente das amostras, mesmo sem a utilização de ácidos. Os resultados obtidos através do presente trabalho mostraram a viabilidade do emprego de soluções diluídas de HNO3 para a decomposição de amostras biológicas. Ainda, ao se compreender e explorar os aspectos relacionados às reações envolvidas durante a decomposição da amostra, com respeito ao processo de regeneração do HNO3, foi possível trabalhar em condições cada vez mais brandas, com economia de reagentes e redução da quantidade de resíduos gerados, conforme preconizado nos princípios da química verde.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Biogas is an end product of anaerobic degradation of organic substances and has limited use in power generation mainly due to the presence of hydrogen sulfide (H2S). Currently, most of the techniques employed in the removal of H2S from biogas have a chemical base, with high material costs and generating secondary pollutants. The biological processes for the removal of H2S have become an effective and economical alternative to traditional gas treatment systems based on physicochemical techniques. Therefore, the aim of this work was to investigate the performance of a bench scale biofilter for the removal of H2S present in synthetic biogas. In addition, the concentrations of CO2 and CH4 in the effluent biogas were evaluated. The inoculum used in the experiment was composed of Acidithiobacillus thiooxidans fixed on a packing of wood chips. The synthetic biogas was supplied to the system with a composition of 60% CH4, 39 % CO2 and 1 % H2S. The determination of the concentration of hydrogen sulfide was performed by voltammetry and the concentrations of CH4 and CO2 by gas chromatography. The biofilter operated continuously for 37 days with an average removal efficiency of H2S of 75 ± 13 % and maximum of 97%. The elimination capacity of the system reached an average of 130 ± 23 g.m-3.h-1 and a maximum of 169 g.m3.h-1. The biofiltration system showed an average reduction of only 6 % in the CH4 content of the biogas. Thus, besides efficiently being used for the removal of H2S, the system was able to maintain the biogas energy value. / O biogás é um produto final da degradação anaeróbica de substâncias orgânicas e tem seu uso limitado na geração de energia devido, principalmente, à presença do sulfeto de hidrogênio (H2S). Atualmente, a maior parte das técnicas empregadas na remoção de H2S do biogás tem base química, possuindo altos custos materiais e gerando poluentes secundários. Os processos de remoção biológica de H2S têm se tornado uma alternativa eficaz e econômica para os sistemas tradicionais de tratamento de gás baseados em técnicas físico-químicas. Dessa forma, objetivou-se com este trabalho investigar o desempenho de um biofiltro em escala laboratorial na remoção do H2S presente em biogás sintético. Além disso, avaliaram-se as concentrações de CH4 e CO2 no biogás efluente. O inóculo utilizado no experimento foi composto de Acidithiobacillus thiooxidans fixado em um meio suporte de cavacos de madeira. O biogás sintético fornecido ao sistema possuiu composição de 60% de CH4, 39% de CO2 e 1% de H2S. A determinação da concentração de sulfeto de hidrogênio foi realizada através de voltametria e as concentrações de CH4 e CO2 por cromatografia gasosa. O biofiltro operou continuamente durante 37 dias, apresentando uma eficiência média na remoção de H2S de 75 ± 13% e máxima de 97%. A capacidade de eliminação do sistema atingiu um valor médio de 130±23 g.m-3.h-1 e máximo de 169 g.m-3.h-1. O sistema de biofiltração apresentou uma redução média de apenas 6% no teor de CH4 do biogás. Sendo assim, além de poder ser eficientemente utilizado para a eliminação do H2S, o sistema foi capaz de manter o valor energético do biogás.