O rápido crescimento da nanotecnologia tem despertado cada vez mais o interesse de diversos pesquisadores pela produção de econanomateriais, visando sua posterior aplicação em temáticas relacionadas às questões ambientais. Neste contexto, o presente trabalho teve por objetivo preparar e caracterizar filmes de poli(hidrocloreto de alilamina) (PAH) e poli(ácido acrílico) (PAA) com nanopartículas de prata (AgNPs) e reticulados com glutaraldeído, visando o desenvolvimento de um novo material que pudesse ser utilizado como agente bactericida no tratamento microbiológico de efluentes industriais para reuso. Após a automontagem, os filmes foram caracterizados por meio de diferentes técnicas instrumentais, incluindo a espectroscopia de absorção molecular na região do ultravioleta e visível (UV-Vis), a espectroscopia de emissão óptica por descarga luminescente (GD-OES), a espectrometria de retroespalhamento Rutherford (RBS) e a microscopia eletrônica de transmissão (MET). Testes microbiológicos foram igualmente realizados em ágar nutriente para se avaliar a atividade inibitória dos mesmos frente a micro-organismos Gram-positivos (Staphylococcus aureus) e Gram-negativos (Escherichia coli). Em geral, a incorporação das nanopartículas nos filmes foi dependente tanto do pH da solução coloidal de prata, como do pH das soluções dos polieletrólitos. Dentre todos os sistemas avaliados, o filme (PAH8,0/PAA4,0)20 imerso em solução de AgNPs em pH = 6,0 por 4 h e reticulado com glutaraldeído, foi aquele que apresentou a maior atividade inibitória, tanto em relação ao S. aureus como à E. coli. A maior inibição, entretanto, foi observada para a E. coli que apresenta uma camada de peptidoglicanos menos espessa do que a S. aureus, o que acaba facilitando a migração de prata para o interior das células desses micro-organismos. O tratamento do efluente industrial para reuso com os filmes produzidos neste trabalho, por sua vez, reduziu em cerca de 90% a contagem total de coliformes presentes na amostra inicial, tanto pelo contato como pela lixiviação de prata. Finalmente, considerando-se a facilidade de aplicação, o baixo impacto ambiental, os custos reduzidos e ação inibidora satisfatória, os filmes desenvolvidos neste trabalho apresentam um grande potencial para serem utilizados como auxiliares no tratamento microbiológico de efluentes industriais. / Submitted by Marcelo Teixeira (mvteixeira@ucs.br) on 2014-06-24T13:13:32Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Fabiana Zarpelon.pdf: 2682392 bytes, checksum: a3c7de18e20b937ef26aae81674bfdcf (MD5) / Made available in DSpace on 2014-06-24T13:13:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Fabiana Zarpelon.pdf: 2682392 bytes, checksum: a3c7de18e20b937ef26aae81674bfdcf (MD5) / The rapid growth of nanotechnology has attracted increasing interest from many researchers for producing econanomaterials, aiming its subsequent application in thematics related to environmental issues. In this context, the present study aimed to prepare and characterize films of polyallylamine hydrochloride (PAH) and acrylic polyacid (PAA) with silver nanoparticles (AgNPs) and cross-linked with glutaraldehyde, aiming to develop a new material that could be used as bactericidal agent in microbiological treatment of industrial wastewater for reuse. After the self-assembling, the films were characterized by means of different instrumental techniques, including molecular absorption spectroscopy in the ultraviolet and visible region (UV-Vis), glow discharge optical emission spectroscopy (GD-OES), Rutherford backscattering spectrometry (RBS) and transmission electron microscopy (TEM). Microbiological tests were also carried out on nutrient agar to evaluate the inhibitory activity of the films against Gram-positive (Staphylococcus aureus) and Gram-negative (Escherichia coli) microorganisms. In general, the results showed that the incorporation of the nanoparticles in the films was dependent both on the pH of the silver colloidal solution as the pH of solutions of polyelectrolytes. Among all systems evaluated, the film (PAH8.0/PAA4.0)20 immersed in AgNPs solution at pH = 6.0 for 4 h and cross-linked with glutaraldehyde it was one that showed the highest inhibitory activity, both in relation to S. aureus as the E. coli. The greatest inhibition was, however, observed for E. coli which has a less thick peptidoglycan layer of the S. aureus, which ultimately facilitating the migration of silver into the interior of the cells of these microorganisms. The industrial wastewater treatment for reuse with the films produced in this work, in turn, by reduced about 90% the total count of coliform bacteria presents in the initial sample, both the contact and the leaching of silver. Finally, considering the ease of application, low environmental impact, reduced costs and satisfactory inhibitory action, the films developed in this work have a great potential to be used as auxiliaries in microbiological treatment of industrial wastewaters.

As organizações competem, atualmente, em um cenário de mudanças constantes, exigindo-se delas, dessa forma, capacidade tecnológica para atender às demandas do mercado. Nesse panorama, o setor nanotecnológico surge como uma promessa de futuro que vem se firmando a cada dia, não somente devido ao perfil inovativo inerente às invenções e inovações desse setor, mas também por exigir a criação e a manutenção de interações interorganizacionais para a promoção destas inovações. Dessa forma, este estudo teve por objetivo analisar o perfil da inovação e sua dinâmica vigente nos grupos de pesquisa em nanotecnologia do CNPq. Para a operacionalização do estudo, foi utilizada uma pesquisa aplicada, com objetivos exploratórios e descritivos. Como procedimento de pesquisa, foi utilizada uma survey, com dois instrumentos de coleta de dados enviados por meio eletrônico aos pesquisadores integrantes dos grupos de pesquisa da área de nanotecnologia que atuam nos grupos cadastrados no Diretório de Grupos de Pesquisa do Brasil, vinculado ao CNPq, localizados no Estado do Rio Grande do Sul, e que efetivamente trabalham com nanotecnologia. O instrumento de coleta destinado aos líderes dos grupos foi respondido por 10 grupos de pesquisa. Já o instrumento destinado aos pesquisadores em geral obteve 28 retornos. Os dados coletados foram analisados e descritos por meio de técnicas de estatística descritiva e inferencial, como análises de correlação e testes U de Mann-Whitney. A análise dos dados permitiu a identificação de resultados como: o aumento das publicações internacionais configura-se como a principal motivação encontrada pelos pesquisadores para integrar os grupos de pesquisa em nanotecnologia, enquanto o relacionamento com outros grupos é a principal dificuldade. Ademais, a falta de infraestrutura dos laboratórios e a dificuldade na obtenção de financiamento são entraves para o desenvolvimento nanotecnológico, pois não permitem produção tecnológica ou de novos produtos. Ainda, o fator custo não pode ser relacionado às motivações nem às dificuldades encontradas pelos pesquisadores, ao contrário do que evidencia a literatura. Além disso, apesar de os grupos possuírem uma configuração voltada ao compartilhamento de conhecimento interorganizacional para a promoção da inovação, não é possível identificar a existência de inovação nas atividades relacionadas aos grupos, haja vista a falta de um processo inovativo em que as invenções cheguem até o mercado. No que diz respeito ao conhecimento interorganizacional nos grupos, é possível perceber que a utilização de mecanismos de socialização formais no compartilhamento do conhecimento poderia levar à criação de novas competências e, por consequência, à existência de um processo inovativo. / Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2015-10-02T19:30:56Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Priscila Bresolin Tisott.pdf: 1549869 bytes, checksum: 2315a13bb7ff8153dabcef32d477216e (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-02T19:30:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Priscila Bresolin Tisott.pdf: 1549869 bytes, checksum: 2315a13bb7ff8153dabcef32d477216e (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul, FAPERGS / Currently, the organizations compete in a scenario of constant change, requiring thus technological capacity to meet market demands. In this scenario, the nanotech industry emerges as a promise of future that continues on establishing itself every day, not only due to the inherent innovative profile of inventions and innovations in this sector, but also because it requires creation and maintenance of interorganizational interactions to promote these innovations. Therefore, this study aimed at analyze the profile of innovation and its current dynamics in research groups in nanotechnology CNPq. In order to implement the study, it was applied a survey with exploratory and descriptive goals. As research procedure, it was used one survey, with two data collection instruments sent electronically to the researchers members of research groups in the area of nanotechnology, registered in the Research Groups Directory of Brazil, linked to CNPq, located in Rio Grande do Sul state and that effectively work with nanotechnology. The instrument to the leaders of the groups was answered by 10 research groups. The instrument for the general researchers obtained 28 returns. The collected data was analyzed and described using descriptive and inferential statistical techniques such as correlation analysis and Mann-Whitney U Test. Data analysis allowed the identification of results such as the increase of international publications, representing the main motivation found by researchers to integrate research groups in nanotechnology, while the relationship with other groups is the main difficulty. Moreover, the lack of infrastructure of laboratories and the difficulty in obtaining financing are barriers to nanotechnology development, stalling technological production or development of new products. Still, the cost factor could not be affiliated to the motivations nor the difficulties encountered by researchers as opposed to the evidence in the literature. In addition, although the groups have a focused setting the sharing of interorganizational knowledge for the promotion of innovation, it is not possible to identify the existence of innovation in activities related to the groups, due to the lack of an innovative process in which inventions reach the market. Furthermore, regarding the knowledge in the groups, it’s possible to see that the use of formal mechanisms of knowledge socialization could lead to the creation of new skills and, therefore, the existence of an innovative process.

O uso de energias renováveis como a energia solar para a produção de gás hidrogênio (H2), por meio do processo fotocatalítico da quebra da molécula de água, é uma alternativa promissora às fontes de energias convencionais. Neste contexto, a produção de filmes finos nanoestruturados de diferentes materiais é uma aplicação que pode aliar a fotocatálise e a nanotecnologia. Assim, o principal objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de diferentes concentrações de ácido tetracloroaurico (HAuCl4) para incorporação de nanopartículas de ouro (NPs Au) na produção de H2, a partir de filmes finos suportados em celulose bacteriana (CB), produzidos através da técnica camada por camada utilizando os polieletrólitos fracos, hidrocloreto de polialilamina (PAH) e poli(ácido acrílico) (PAA), combinados com dióxido de titânio (TiO2). Por meio das técnicas de espectroscopia de absorção molecular na região do ultravioleta e visível (UV-Vis), difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia de infravermelho foi possível verificar a absorção da CB na região do UV, os picos em 14,6º, 16,6º e 22,6º, a superfície constituída de fibras e as bandas características da CB, respectivamente. A área superficial específica de 1,57 m2 g-1 foi encontrada para a CB. A absorção na região do UV das soluções de HAuCl4 e TiO2 foram determinadas por UV-Vis. Através da técnica de DRX, calculou-se o tamanho médio do cristalito do TiO2 que foi de ~5 nm corroborando com a microscopia eletrônica de transmissão (MET). O TiO2 também foi caracterizado por fluorescência molecular, MEV e área superficial específica. O potencial zeta foi utilizado para analisar as soluções poliméricas (PAH e PAA) e a solução de TiO2. Os filmes de diferentes concentrações de HAuCl4 (1,25 mmol L-1, 2,5 mmol L-1 e 5 mmol L-1) e com diferentes tempos de luz UV (6h, 12h, 24h, 24h, 48h e 96h) foram analisados por cromatografia gasosa (CG). Destes filmes, os que mais produziram H2 em cada concentração de HAuCl4 (c1-24 / concentração de 1,25 mmol L-1 e 24h de luz UV), (c2- 6 / concentração de 2,5 mmol L-1 e 6h de luz UV) e (c3-24 / concentração de 5 mmol L-1 e 24h de luz UV), foram caracterizados antes e depois da fotocatálise. Através do UV-Vis, foi possível observar a presença de NPs Au e TiO2 nos filmes. Por DRX, notou-se os picos da CB, do TiO2 (25,3º) e do Au (38,18º e 44,5º) nos filmes. No MEV foi possível observar que o filme (c1-24) possuia grãos de Au dispersos na matriz e a presença de Ti em toda a superfície sem aglomerações, revelando-se como um filme homogêneo comparado aos filmes (c2-6) e (c3-24). Pela técnica de MET, analisou-se a morfologia, tamanho e distribuição das NPs Au nos filmes revelando valores em escala manométrica. O filme (c1-24) apresentou menores tamanhos de NPs Au (9 nm). Área superficial específica, perfilometria, Espectroscopia de Emissão Óptica de Descarga Luminescente e Espectrometria de emissão óptica com plasma também foram analisados para avaliar o efeito das concentrações e tamanhos de NPs Au nos filmes. O filme com menor concentração de HAuCl4 (c1-24), o qual tinha NPs Au menores que em maior contato com a superfície do TiO2 produziu mais H2, foi analisado por CG para aperfeiçoar o melhor desempenho na produção de H2 variando alguns parâmetros como reutilização do filme (c1-24a) e (c1-24b), alteração de substrato (c1-24d), aumento de camadas (c1-24f) e filme sem polímeros (c1-24g). Analisando todas as variações dos parâmetros foi concluído que o filme (c1-24) produziu 29,12 μmol h-1cm2 de H2 apresentando uma melhor atividade fotocatalítica. / Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2017-05-10T16:47:00Z No. of bitstreams: 1 Tese Nicolle Dal Acqua.pdf: 2359937 bytes, checksum: 79a564bfa513c80ed882f203002fc4ca (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-10T16:47:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Nicolle Dal Acqua.pdf: 2359937 bytes, checksum: 79a564bfa513c80ed882f203002fc4ca (MD5) Previous issue date: 2017-05-10 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul, FAPERGS. / The use of renewable energy such as solar energy to produce hydrogen gas (H2), through the photocatalytic process of breaking the water molecule, is a promising alternative to conventional energy sources. In this context, the production of nanostructured thin films of different materials is an application that can combine photocatalysis and nanotechnology.Thus, the main objective of this work was to evaluate the effect of different concentrations of tetrachlorouric acid (HAuCl4) for the incorporation of gold nanoparticles (Au NPs) in H2 production from thin films supported on bacterial cellulose (BC), produced through of the technique layer by layer using the weak polyelectrolytes, polyallylamine hydrochloride (PAH) and polyacrylic acid (PAA) combined with titanium dioxide (TiO2). Through the techniques of molecular absorption spectroscopy in the ultraviolet and visible (UV-Vis), X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and infrared spectroscopy (FTIR), it was possible to verify the absorption of BC in the UV region, the peaks at 14.6º, 16.6º and 22.6º, the fiber surface and the characteristic bands of BC, respectively. The specific surface area of 1.57 m2 g-1 was found for CB. Absorption in the UV region of the HAuCl4 and TiO2 solutions were determined by UV-Vis. By means of the XRD technique, the average crystallite size of the TiO2 was calculated which was ~5 nm corroborating with transmission electron microscopy (TEM). TiO2 was also characterized by molecular fluorescence, SEM and specific surface area. The zeta potential was used to analyze the polymer solutions (PAH and PAA) and the TiO 2 solution. The films with different concentrations of HAuCl4 (1.25 mmol L-1, 2.5 mmol L-1 and 5 mmol L-1) and with different UV light times (6h, 12h, 24h, 24h, 48h and 96h) were analyzed by gas chromatography (GC). Of these films, the ones that most produced H2 at each concentration of HAuCl4 (c1-24 / concentration of 1.25 mmol L-1 and 24h of UV light), (c2-6 / concentration of 2.5 mmol L-1 and 6h of UV light) and (c3-24 / concentration of 5 mmol L-1 and 24h of UV light) were characterized before and after photocatalysis. Through the UV-Vis, it was possible to observe the presence of Au and TiO2 NPs in the films. By XRD, the peaks were noted of CB, TiO2 (25.3 °) and Au (38.18 ° and 44.5 °) in the films. In the SEM it was observed that the film (c1-24) had Au grains dispersed in the matrix and the presence of Ti on the whole surface without agglomerations, revealing as a homogeneous film compared to the films (c2-6) and (c3-24). Using the MET technique, the morphology, size and distribution of Au NPs were analyzed in the films revealing values in manometric scale. The film (c1-24) presented smaller sizes of Au NPs (9 nm). Specific surface area, perfilometry, Glow-discharge optical emission spectroscopy (GD-OES) and inductively coupled plasma (ICP-OES) were also analyzed to evaluate the effect of concentrations and sizes of Au NPs in the films.The film with lower concentration of HAuCl4 (c1-24), which had Au NPs less than in greater contact with the surface of TiO2 produced more H2, was analyzed by CG to improve the best performance in H2 production varying some parameters as reuse of the film (c1-24a) and (c1-24b), substrate change (c1-24d), increase of layers (c1-24f) and film without polymers (c1-24g). Analyzing all the variations of the parameters it was concluded that the film (c1-24) produced 29.12 μmol h-1 cm2 of H2 presenting a better photocatalytic activity.

O controle e a redução de atrito podem auxiliar na elaboração de estratégias de eficiência energética e na redução da emissão de dióxido de carbono (CO2). Apesar de existirem leis fenomenológicas bem estabelecidas para o atrito, não há uma definição da relação das propriedades macroscópicas/microscópicas com as propriedades fundamentais e nanoscópicas. O entendimento dessas correlações e dos mecanismos de dissipação de energia envolvidos no fenômeno de atrito podem ajudar no maior controle do coeficiente de atrito. Neste trabalho, o coeficiente de atrito de sistemas de óxidos na camada mais externa de ferro puro (99,99%) previamente nitretado são investigados visando encontrar relações entre as leis fenomenológicas, propriedades mecânicas e modelos teóricos envolvendo a dissipação energética via fônons. Para isso as amostras foram caracterizadas utilizando espectroscopia de emissão óptica de descarga luminescente (GD-OES), difração de raios X (DRX), tomografia de ponta atômica (APT), microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia eletrônica de varredura por transmissão (STEM), nanoindentação e deslizamento unidirecional. Na caracterização experimental foi observada uma redução gradativa do coeficiente de atrito, a qual foi acompanhada por um aumento do teor de óxido na superfície. Apesar disso, essa tendência não foi observada na evolução das propriedades mecânicas. Logo, os cálculos teóricos baseados em mecanismos de dissipação fonônica aplicados para calcular o coeficiente de atrito representaram bem os valores experimentais. De forma geral, a mudança do coeficiente de atrito pode ser explicada mediante contribuições fonônicas, porém as forças de atrito do presente sistema não são totalmente determinadas por mecanismos fonônicos (sic). / Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2017-11-20T19:05:37Z No. of bitstreams: 1 Tese Caren Machado Menezes.pdf: 4117143 bytes, checksum: bdf9c6981c075262a20f692e4bcab86e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-20T19:05:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Caren Machado Menezes.pdf: 4117143 bytes, checksum: bdf9c6981c075262a20f692e4bcab86e (MD5) Previous issue date: 2017 / Control and reduction of friction can help in the elaboration of strategies of energy efficiency and in the reduction of carbon dioxide (CO2) emission. Although there are well established phenomenological laws for friction, there is no definition of the relationship of macroscopic / microscopic properties to fundamental and nanoscopic properties. The understanding of these correlations as well the mechanisms of energy dissipation involved in the friction phenomenon can help in a greater control of the coefficient of friction. In this work, the coefficient of friction of oxide systems in the outermost layer of pure iron (99.99%) previously nitrided is investigated aiming to find relationships between the phenomenological laws, mechanical properties and theoretical models involving energy dissipation via phonons. For this purpose, samples were characterized using glow discharge optical emission spectroscopy (GD-OES), X-ray diffraction (XRD), atomic probe tomography (APT), scanning electron microscopy (SEM), transmission scanning electron microscopy (STEM), nanoindentation and unidirectional sliding. In the experimental characterization, a gradual reduction of the coefficient of friction was observed, which was accompanied by an increase of the surface oxide content. Despite this, the same trend was not observed in the evolution of the mechanical properties. Therefore, the theoretical calculations based on the mechanisms of phononic dissipation applied to calculate the coefficient of friction well represent the experimental values. In general, the change in the coefficient of friction can be explained by phononic contributions, but the frictional forces of the present system are not totally determined by phononic mechanisms (sic).

O petróleo é uma matéria-prima de grande valor econômico. Buscando a substituição de matérias-primas não-renováveis, óleos vegetais vêm sendo usados cada vez mais como matéria-prima para combustíveis e polímeros. Derramamentos durante o manuseio de óleos são graves problemas ambientais. Fibras vegetais são usadas há muito tempo para a sorção de óleos em derramamentos. Resíduos de madeira na forma de serragem já são usados como sorventes de óleos, sendo um recurso barato e disponível. Entretanto, as características hidrofílicas das fibras vegetais reduzem sua capacidade de sorção de óleos. Os aerogéis de celulose tornaram-se um produto de grande interesse nessa área devido à sua alta porosidade (95 a 99%), baixa massa específica (0,004 to 0,15 g.cm-3) e alta área superficial (>60,m².g-1), além da abundância e sustentabilidade da celulose. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um aerogel hidrofóbico de nanofibras de celulose a partir de resíduos da indústria moveleira (Pinus elliottii var. elliottii) processados por hidrólise ácida com explosão a vapor para a sorção de petróleo e óleos vegetais. No processo de explosão a vapor a melhor condição experimental foi observada para uma razão volumétrica de ácido acético e ácido nítrico 15:2:1 a 120°C e 30 minutos com rendimento superior a 90% em celulose e a remoção completa da hemicelulose e da lignina. Após a liofilização foi obtido um aerogel com massa específica 0,046 0,0013 g.cm-3 e porosidade 97,08 0,08%. A hidrofobização do aerogel gerou um ângulo de contato de 138,78º 0,78º. O aerogel mostrou capacidade de sorção máxima experimental (CSME) de 19,55 0,10 góleo.gaerogel-1 para petróleo e 13,73 0,62 góleo.gaerogel-1 para o óleo vegetal. A produção de nanofibras de celulose deu-se através de meios físicos (moagem) e a hidrofobização foi efetuada por modificação superficial das fibras com organosilanos (MTMS) por deposição a vapor. Na hidrólise do resíduo da indústria moveleira dois reagentes ácidos (ácido acético e ácido nítrico) foram testados individual e simultaneamente, com variações de temperatura, tempos e quantidade de reagente. A fração sólida rica em celulose obtida foi cominuída em moinho de pedras por 5 horas a 2500 rpm em uma suspensão com 1,5% m/m. O gel obtido foi congelado por 48 horas a -20ºC para posterior liofilização a -40ºC por 50 horas. Os aerogéis obtidos na liofilização foram tratados com o organosilano via deposição em fase vapor por 5 horas a 70ºC. O resíduo da indústria moveleira foi caracterizado quanto ao teor de celulose, hemicelulose, lignina, cinzas, extrativos e umidade. O processo de explosão a vapor foi caracterizado através do rendimento individual dos seus componentes (celulose e hemicelulose). Ensaios de massa específica aparente, ângulo de contato, porosidade, caracterização morfológica por microscopia eletrônica de varredura de emissão de campo, ensaios de sorção de óleos e cinética de sorção em meio homogêneo e heterogêneo de sorção de petróleo e óleo de soja foram realizados para caracterizar o aerogel. Modelos cinéticos de pseudoprimeira, pseudossegunda e pseudoenésima ordem foram ajustados aos dados experimentais em suas formas lineares e não-lineares. A sorção em meio homogêneo de petróleo foi bem ajustada com o modelo linear de pseudoprimeira ordem. A sorção de óleo vegetal foi bem ajustada tanto pelo modelo de pseudoprimeira ordem quanto pelo modelo de pseudossegunda ordem. Os modelos na forma não-linear indicaram um melhor ajuste dos dados experimentais pelo modelo de pseudoenésima ordem (n=0,95) para o petróleo e pelo modelo de pseudoprimeira ordem para o óleo vegetal. Os ajustes cinéticos mostraram que em meio heterogêneo a CSME se mantém constante em relação ao meio homogêneo, mas foi observada uma menor taxa de sorção. / Submitted by cmquadros@ucs.br (cmquadros@ucs.br) on 2018-02-01T18:30:09Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Pablo Beluck de Oliveira.pdf: 3113740 bytes, checksum: c1c0b51adf3c34f0f55f7579081223d8 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-01T18:30:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Pablo Beluck de Oliveira.pdf: 3113740 bytes, checksum: c1c0b51adf3c34f0f55f7579081223d8 (MD5) Previous issue date: 2018-02-01 / Ministério do Trabalho e Emprego, MTE. / Petroleum is a feedstock of great economic value. Due to the aim for non-renewable feedstocks substitution, vegetable oils have been used ever more as a feedstock for fuels and polymers. Spills during oil handling are serious environmental problems. Vegetable fibers have been used for a long time now as oil sorbents during spills. Wood residues as sawdust are currently used as oil sorbents, being a cheap and available resource. However, the hydrophilic profile of vegetable fibers reduce their capacity of oil sorption. Cellulose aerogels have become a product of great interest in the oil spill remediation field due to their high porosity (95 to 99%), low specific mass (0,004 to 0,15 g.cm-3) and high surface area (>60,m².g-1), besides cellulose abundance and sustainability. The objective of this work was to develop a hydrophobic aerogel from nanocellulose nanofibers obtained from furniture industry residues (Pinus elliottii var. elliottii) processed via steam explosion acid hydrolysis for petroleum and vegetable oil sorption. In the steam explosion process the best experimental condition was observed for a volumetric acetic acid and nitric acid ratio of 15:2:1 at 120ºC and 30 minutes with a cellulose yield higher than 90% and complete removal of hemicellulose and ligning. After lyophilization an aerogel of specific mass 0,046 0,0013 g.cm-3 and porosity 97,08 0,08% was obtained. Aerogel hydrophobization yielded a contact angle of 138,78º 0,78º. The aerogel exhibited a top experimental sorption capacity (CSME) of 19,55 0,10 goil.gaerogel-1 for petroleum and 13,73 0,62 goil.gaerogel-1 for vegetable oil. Cellulose nanofibers were produced by physical means (grinding) and hydrophobization was accomplished via vapor-phase deposition of organosilane (MTMS). In wood residue hydrolysis two acids were tested (nitric acid and acetic acid) simultaneously and individually, with variations of temperature, time and reagent amount. The solid fraction rich in cellulose was grinded in a rock mill for 5 hours at 2500 rpm in a 1,5% m/m suspension in water. The obtained gel was frozen for 48 hours at -20ºC for lyophilization at -40ºC for 50 hours. The aerogels obtained by lyophilization were treated with organosilane via vapor-phase deposition for 5 hours at 70ºC. The furniture industry residue was characterized as for its amounts of cellulose, hemicellulose, lignin, ashes, extractives and humidity. The process of steam explosion was characterized through the yields of individual components (cellulose and hemicellulose). Procedures like specific mass, contact angle, porosity, morphological characterization by scanning electron microscope with field emission gun, oil absorption tests and absorption kinetic in homogeneous and heterogeneous medium of petroleum and soy oil absorption were performed to characterize the aerogel. Kinetic models of pseudo-first, pseudo-second and pseudo-nth order were fitted to experimental data in their linear and non-linear forms. The absorption in homogeneous medium of petroleum was well fitted by pseudo-first linear kinetic model. Absorption of vegetable oil was well fitted by both pseudo-first and pseudo-second models. Models in non-linear form indicated a better fit for experimental data by the pseudo-nth order model (n=0,95) for petroleum and by pseudo-first order for vegetable oil. Kinetic adjusts showed that in heterogeneous medium CSME is maintained, but sorption rate is smaller.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-11-25Bitstream added on 2014-06-13T20:59:11Z : No. of bitstreams: 1 gelamos_jp_me_sjrp.pdf: 2151806 bytes, checksum: 85d6f8deb1daa2021fbe2d398d6c62f7 (MD5) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / Neste trabalho foram desenvolvidos e aprimorados protocolos de conjugação entre nanopartículas do luminóforo Y2O3:Er,Yb, aminofuncionalizadas e a proteína Streptavidina, para atuarem como marcador em imunoensaios. A streptavidina faz parte do sistema de auto-reconhecimento biotina-avidina mais aplicado em ensaios biológicos, sendo que, devido ao seu alto custo, a Albumina Sérica Bovina foi escolhida como proteína de trabalho em substituição à Avidina. Na etapa final, no entanto, utilizou-se a Streptavidina para comparativamente finalizar as discussões. Desta forma, o desenvolvimento do protocolo considerado padrão foi feito aplicando-se o crosslinker homobifuncional glutaraldeído, e a partir deste, estudou-se o comportamento da ligação luminóforo-proteína utilizando-se outros crosslinkers heterobifuncionais, no caso sulfo-N-succinimidil 4-maleimido- butirato sal de sódio (Sulfo-GMBS) e cloridrato de N-(3-dimetilaminopropil)-N'-etilcarbodiimida (EDC). Tal alteração teve como princípio o aperfeiçoamento do protocolo de conjugação, estabelecendo comparativos entres os dados experimentais já obtidos e as possíveis vantagens resultantes dos crosslinkers heterobifuncionais, já que neste caso a possibilidade de ocorrer autoconjugação, ligação cruzada intramolecular e/ou polimerização entre as nanopartículas aminofuncionalizadas pode ser nula. Com relação às nanopartículas, estas, antes da conjugação, foram caracterizadas por espectroscopia de luminescência, microscopia eletrônica de varredura e/ou transmissão, assim como titulação potenciométrica para quantificação dos grupos NH2 após funcionalização. No desenvolvimento e aperfeiçoamento dos protocolos de conjugação todas as etapas foram monitoradas por Espectroscopia de Absorção na Região... / In this work conjugation protocols between the aminofunctionalized nanophosphor Y2O3: Er, Yb, and the protein Streptavidin was developed and improved to be possible applied as markers in immunoassays. The Streptavidin is part of the biotin-avidin self-recognition system applied to most biological assays, and, due to its high cost, Bovine Serum Albumin protein was chosen to be used in most part of the developing protocol as a substitute for avidin. In the final step, however, the Streptavidin was used in comparison to the other results in order to finalize the study. Thus, the development of the standard protocol was done by applying the homobifunctional crosslinker glutaraldehyde, and from this, it was studied the behavior of protein-nanophosphors binding using the heterobifunctional crosslinkers N-(3-dimethylaminopropyl)-N′-ethylcarbodiimide hydrochloride (EDC) and Sulfo-N-succinimidyl 4-maleimidobutyrate sodium salt (Sulfo-GMBS). Such a change had the challenge to improve conjugation protocol, establishing the comparison between experimental data already obtained and the possible advantages due to the use of heterobifunctional crosslinkers, considering that in this case the possibility of occurring self-conjugation, intermolecular crosslinking and/or polymerization between the aminofuctionalized nanoparticles can be null. With respect to the nanoparticles before the conjugation step, they were characterized by luminescence spectroscopy, scanning and/or transmission electron microscopy as well as potentiometric titration for NH2 groups quantification after functionalization. During the development and the improvement of the conjugation protocols all steps were monitored by UV-VIS absorption spectroscopy to verify the behavior of molecular species present before and after the reactions... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-02-28Bitstream added on 2014-06-13T20:59:19Z : No. of bitstreams: 1 santos_mv_me_araiq.pdf: 5715657 bytes, checksum: 38ac3d8aa310bc3c29043a541d2ddce0 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Neste trabalho membranas de biocelulose ou celulose bacteriana (CB), obtidas de meios de cultura da bactéria Gluconacetobacter xylinus, foram utilizadas como matriz para preparação de novos compósitos, a saber, celulose - colóides metálicos, celulose - sílica e celuloses - composto de európio. Nanopartículas (NP) esféricas de prata, ouro e prata-ouro, foram preparadas utilizando-se citrato de sódio e/ou pectina como agentes ao mesmo tempo redutores e estabilizantes. As propriedades ópticas de suspensões aquosas das NP´s foram avaliadas por espectrofotometria. A morfologia e composição das NP´s foram avaliadas por Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET), energia dispersiva de raios X (EDS) e difração de elétrons. As membranas CB-NP foram preparadas pela incorporação das suspensões de NP´s às membranas hidratadas. Após secagem foram obtidas membranas de CB/NP´s com NP´s dispersas homogeneamente no meio. A morfologia das membranas compósitas foi avaliada por Microscopia eletrônica de Varredura (MEV) e também MET. As membranas CB-sílica foram preparadas pela hidrólise “in situ” (membranas hidratadas) do tetraetóxido de silício (TEOS). As membranas CB-NP e CB-sílica foram preparadas contendo o corante luminescente Rodamina 6G. As propriedades de luminescência das membranas sob excitação de pulsos de laser de 532 nm foram avaliadas em função da energia do pulso. Observou-se emissão laser a partir de determinado limiar de energia sem a presença de cavidade óptica, configurando o que na literatura é conhecido como “laser aleatório”. Observou-se que a presença de NP´s metálicas ou de sílica aumentam a eficiência do processo de emissão devido ao efeito de plasmons de superfície no primeiro caso e de espalhamento no segundo caso. Finalmente membranas luminescentes de CB foram... / In this work biocellulose or bacterial cellulose (BC) membranes obtained from culture media of bacteria Gluconacetobacter xylinus were used as templates for preparation of new composites, namely cellulose/metallic colloids, cellulose/silica and cellulose/europium compounds. Nanoparticles (NP) of spherical silver, gold, silver and gold, were prepared using sodium citrate and / or pectin as reducing agents and stabilizers at the same time. The optical properties of aqueous suspensions of NP's were evaluated by spectrophotometry. The morphology and composition of the NP's were evaluated by transmission electron microscopy (TEM), energy dispersive X-ray (EDS) and electron diffraction. BC-NP membranes were prepared by incorporating the NP's suspensions in the hydrated BC membranes. After drying the BC/NP´s membranes containing homogeneously dispersed NP's in the medium were obtained. The morphology of composite membranes was evaluated by electron microscopy (SEM and TEM). BC-silica membranes were prepared by in situ hydrolysis (hydrated membranes) of silicon tetraethoxide (TEOS). BC/NP and BC-silica membranes were prepared containing the luminescent dye Rhodamine 6G. The luminescence properties of the membranes under excitation laser pulses of 532 nm were measured as a function of pulse energy. Laser emission was observed from a certain threshold of energy without the presence of optical cavity and forms the well known in the literature random laser. It was observed that the presence of metallic or silica NP's increase the efficiency of the emission due to the effect of surface plasmons in the first case and scattering in the second case. Finally luminescent BC membranes were prepared by in situ” synthesis of europium complexes. The thermal profile was evaluated by thermogravimetric measurements and the... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Marcelo Orgaghi Orlandi / Banca: Maria Aparecida Z. Bertochi / Banca: Sonia Maria Zanetti / O Programa de Pós Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi / Resumo: Nos últimos anos, o interesse pelos materiais nanoestruturados vem permitindo que esta seja uma das áreas de maior evolução científica. O estudo das propriedades destes materiais caminha em passos largos e os resultados indicam que existem muitas vantagens em se utilizar materiais em escala reduzida. Neste trabalho, nanoestruturas de óxido de estanho foram sintetizadas pelo método de redução carbotérmica a fim de verificar o comportamento desses materiais como sensores de gás. Os materiais coletados após as sínteses foram caracterizados por difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura de alta resolução (MEV-FEG), microscopia eletrônica de transmissão (MET), análise de área de superfície específica (BET), espectroscopia de absorção na região do ultravioleta e do visível (UV-Vis) e medidas elétricas em corrente contínua. Os resultados mostraram que o controle da atmosfera de síntese permite obter nanoestruturas de óxido de estanho com diferentes estados de oxidação (SnO, SnO2 e Sn3O4). Pelas análises por MEV-FEG foi possível observar que o material crescido na fase SnO é constituído por nanofitas e discos enquanto os materiais crescidos nas fases SnO2 e Sn3O4 são constituídos unicamente por nanofitas. As análises por MET mostraram que os materiais sintetizados são monocristalinos e não apresentam defeitos superficiais aparentes. A partir dos resultados das análises por BET, verificou-se que os materiais têm baixa área superficial devido à ausência de poros na superfície das nanoestruturas. Por meio dos espectros de UV-Vis foi observado que os materiais crescidos em diferentes fases apresentam valores distintos de bandgap. A caracterização elétrica dos materiais permitiu analisar o comportamento das nonoestruturas como sensor de NO2, H2 e CO e os resultados... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In recent years the interest in nanostructured materials has permited it to be an area of great scientific developments. The study of properties of these materials moving in leaps and bounds and results show that there are many advantages in using small-scale materials. In this study were synthesized tin oxide nanostructures by carbothermal reduction method to verify the behavior of these materials as a gas sensor. The materials collected after the synthesis were characterized by X-ray diffraction (XRD), high resolution scanning electron microscopy (FEG-SEM), transmission electron microscopy (TEM), analysis of specific surface area (BET), ultraviolet and visible absorption spectroscopy (UV-Vis) and dc electrical measurements. The results showed that by control synthesis atmosphere it is possible to obtain tin oxide nonomaterials with different oxidation states (SnO, SnO2 and Sn3O4). By FEG-SEM analysis it was observed that the material grown on SnO phase consists of nanoribbons and disks while the grown materials in SnO2 and Sn3O4 phases consist solely of nanoribbons. The TEM analysis showed that the materials synthesized are monocrystalline and show no apparent surface defects. From the results of analyzes by BET, it was found that the materials exhibit low values of surface area due to absence of porous on the surface of nanostructures. Through UV-Vis spectra was observed that the materials grown in different phases have different values of bandgap. The electrical characterization of materials enabled to analyze the behavior of the nanostructures as NO2, H2 and CO sensors and the results showed that all materials exhibit n-type semiconductor behavior and a sensitivity and response time dependent on the concentration of gas and temperature. The best results were achieved when the nanostructures (especially SnO disks) were exposed to NO2 at temperatures... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador : Maria Palmira Daflon Gremião / Banca: Marco Vinicius Chaud / Banca: Marcela Raquel Longui / Banca: Silmara Marques Alegretti / Banca: Maria Helena Andrade Santana / Resumo: A esquistossomose é uma infecção causada por um parasito intravascular Schistossoma. No Brasil, são estimados em 2,5 milhões o número de pessoas infectadas pela doença. O praziquantel (PZQ) é o único fármaco utilizado para o tratamento da esquistossomose, sendo eficaz em todas as espécies de Schistosomas, porém apresenta algumas características que limitam o seu uso, como a baixa solubilidade em água e com isso possui uma biodisponibilidade errática ou baixa. As nanopartículas lipídicas sólidas (SLNs) são sistemas coloidais que foram desenvolvidos combinando as vantagens das emulsões, lipossomas e nanoparticulas poliméricas, são compostas por uma matriz que é sólida à temperatura ambiente ou corpórea. Apesar de bastante descrita as SLNs apresentam algumas características que limitam o seu uso, como facilidade de expulsão do fármaco durante o armazenamento e a quantidade de fármaco encapsulado na matriz limitada. Para suprir essas limitações, uma nova classe de nanoparticulas foi desenvolvida, denominada carreadores lipídicos nanoestruturados (NLCs), que são compostos por uma matriz contendo uma mistura de lipídeo sólido e líquido. O presente estudo propôs desenvolver ambos os sistemas, como uma estratégia de melhorar a eficácia do PZQ. Os sistemas foram desenvolvidos empregando o método de homogeneização em alta velocidade de cisalhamento e foram caracterizados avaliando o diâmetro médio das partículas, potencial zeta, índice de polidispersidade, eficiência de encapsulação, capacidade de carga, calorimetria diferencial exploratória (DSC), análise de termogravimetria (TGA), difração de raio-x, miscroscopia eletrônica de varredura (MEV), ressonância magnética nuclear (RMN), espectroscopia de infravermelho (IV). O perfil de segurança foi avaliado através de estudos de citotoxicidade, hemólises dos eritrócitos, atividade in vitro e in vivo de ambos os sistemas. Os resultados para todos os ... / Abstract: Schistosomiasis is an infection caused by an intravascular parasite Schistosoma. In Brazil is estimated at 2.5 million the number of people infected by the disease. Praziquantel (PZQ) is the only drug used for the treatment of schistosomiasis and is effective in all kinds of Schistosomes , but shows some features which limit their use, such as, low water solubility and low or erratic bioavailability . The solid lipid nanoparticles (SLNs) are colloidal systems which have been developed by combining the advantages of emulsions, liposomes and polymeric nanoparticles are composed of a matrix that is solid at room or body temperature. Despite the well-described SLNs have some characteristics that limit their use, such as, ease of expulsion of the drug during storage, and the amount of encapsulated drug in the matrix limited. To overcome these limitations, a new class of nanoparticles was developed, named nanostructured lipid carriers (NLCs), which are composed of a matrix containing a mixture of solid and liquid lipid. In This study we aimed to develop both systems as a strategy to improve the efficacy of PZQ. Systems have been developed employing the method of mixing in high shear rate and were characterized by average particle diameter, zeta potential, polydispersity index using photon correlation spectroscopy, encapsulation efficiency, differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetry analysis (TGA), x-ray diffraction, electron microscopy (SEM), nuclear magnetic resonance (NMR), infrared spectroscopy (IR). The safety profile was assessed through studies of cellular cytotoxicity, hemolysis of erythrocytes. The in vitro and in vivo activity of both systems (SLN and NLC) were evaluated. The results for all systems exhibited a diameter of 165 to 653nm , and the zeta between -21 to - 40mV and the polydispersity index was between 0.385 to 694 , the systems presented a high encapsulation efficiency between 83 % to 92 % , indicating that a ... / Doutor

Orientador: Maria Virgínia Costa Scarpa / Banca: Leila Aparecida Chiavacci / Banca: Lourena Mafra Verrissimo / Resumo: A busca por novos fármacos, principalmente derivados de plantas medicinais tem sido alvo de estudo em busca de tratamentos mais eficazes para o câncer. MACCARI (2009) comprovou que o (-)-terpinen-4-ol (TERP) possui atividade contra células tumorais através de um estudo in vitro da atividade antiproliferativa. Durante as últimas décadas, os sistemas transportadores nanopartículados têm sido objecto de pesquisa para a encapsulação de fármacos utilizados na terapia do cancêr. Sabe-se que fármacos com baixa solubilidade em água, como o TERP, quando encapsulados em sistemas nanopartículados, tendem a diminuir a sua degradação, permitem o controle de sua liberação, alteram sua biodistribuição, permitindo até que órgãos e tecidos alvos sejam atingidos. O objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento e caracterização de nanopartículas lipídicas sólidas (NLS) contendo TERP. A NLS foi obtida pela técnica de homogeneização de alta pressão (HAP) que foi padronizada para a passagem da amostra por 10 ciclos a uma pressão de 7.200psi. A concentração de monoestearato de glicerila (GMS) que foi utilizado como lipídio foi pré-estabelecida para 5% e a proporção de tensoativo foi de 1:1 de fosfatidilcolina de soja hidrogenada (FSH), e poloxâmer 188 (P-188) na concentração de 3%. O estudo de estabilidade preliminar com o TERP frente ao calor de 70°C pela análise de TG, DSC e quantificação provou que o fármaco pode ser incorporado através da técnica de HAP. AS NLS 2,5 e NLS 5 apresentaram tamanho de partículas em escala nanométrica enquanto as NLS 10, NLS 15 e NLS 20 apresentaram partículas em escala nano e micrométrica. A análise de TG e DSC comprovou que em menores concentrações o TERP interage com o sistema encontrando-se em grande parte no interior da matriz o que promoveu um sistema de liberação prolongada para as NLS 2,5 e NLS 5, enquanto a NLS 20 teve um efeito ... / Abstract: The search for new drugs, mostly derived from medicinal plants has been studied in search of a more effective treatment for cancer. MACCARI (2009) proved that the drug (-)-terpinen-4-ol (TERP) has activity against tumor cells trough an in vitro study of antiproliferative activity. During the last decades nanoparticulate carrier systems have been the subject of research for the encapsulation of drugs used in cancer therapy. It is known that drugs with low aqueous solubility, as the TERP, when encapsulated in nanoparticle systems, tend to decrease their degradation, allow control release, alter biodistribution, even allowing targets organ and tissue are achieved. The objective of this work was the development and characterization of solid lipid nanoparticles (NLS) containing TERP. The NLS was obtained by high pressure homogenization (HAP) technique which has been standardized for the passage of the sample for 10 cycles at a pressure of 7.200psi. The lipid concentration which was the glyceril monostearate (GMS) was pre-stipulated to 5% and the proportion of surfactant consisting of 1:1 ratio of hydrogenated soy phosphatidilcholine (FSH) and poloxamer 188 (P-188) in surfactant concentration of 3%. The preliminary stability study of the TERP in front of the heating at 70 ° C by TG and DSC analysis and also the quantification proved that the drug can be incorporated using the HAP technique. The NLS 2,5 and NLS 5 showed particle size in the nanometer range while the NLS10, NLS 15 and NLS 20 showed particles in nano and micrometer size. The TG and DSC analysis showed that at lower concentrations, the TERP interacts with the system and is found in large quantity inside the lipid matrix which promoted a prolonged release for NLS 2,5 and NLS 5 system, while NLS 20 had a high burst effect, releasing about 80% of the total amount of TERP present in the formulation. Morphological characterization confirmed the results obtained by the light scattering ... / Mestre