A qualidade do ar dos grandes centros urbanos é impactada diretamente pela emissão de poluentes dos veículos automotores. São dois os principais indicadores da deterioração da qualidade do ar: a concentração de material particulado e de ozônio. A concentração desses poluentes frequentemente atinge valores preocupantes, em especial na Região Metropolitana de São Paulo. O ozônio é um poluente secundário formado a partir de reações fotoquímicas em ambiente com a presença de compostos orgânicos voláteis e óxidos de nitrogênio, dentre os principais compostos precursores emitidos pela combustão dos motores dos veículos. A metodologia desenvolvida busca caracterizar o impacto da circulação dos veículos utilizando um índice, baseado na especiação, quantificação e reatividade dos precursores de ozônio emitidos. Esse índice pode identificar o impacto de um modelo de veículo e atender a demanda por rotulagem ambiental ou o impacto de um conjunto de veículos e subsidiar políticas públicas de redução das emissões / Air quality in large urban centers is directly impacted by the emission of pollutants from motor vehicles. There are two main indicators of the deterioration of air quality: the concentration of particulate matter and ozone. The concentration of these pollutants often reaches alarming values, particularly in São Paulo Metropolitan Area. Ozone is a secondary pollutant formed by photochemical reactions in atmosphere with the presence of volatile organic compounds and nitrogen oxides, precursors compounds emitted by combustion in vehicle engines. The methodology developed seeks to characterize the impact of the movement of vehicles using an index based on speciation, quantification and reactivity of emitted ozone precursors. This index can identify the impact of a vehicle and meet the demand for environmental labeling or the impact of a set of vehicles and support public policies to reduce emissions

Benefícios na fermentação microbiana no cólon e as flatulências, em cães da raça Bulldog Francês, podem ser promovidos mediante mudanças nas quantidades e fontes proteicas da dieta. Este estudo avaliou os efeitos da inclusão de diferentes fontes de proteína em alimento seco para cães Bulldog Francês sobre a fermentação microbiana, a absorção de nutrientes e mudanças nas emissões dos componentes orgânicos voláteis mais prevalentes, ademais comparou os resultados com a técnica de teste sensorial. Quatro dietas de manutenção para cães adultos foram formuladas: T0, dieta com farinha de vísceras de frango; T1, dieta com glúten de trigo; T2, dieta com farinha de vísceras de frango e glúten de trigo; e T3, dieta com vísceras de frango, glúten de trigo e proteína hidrolisada. Foram utilizados oito cães da raça Bulldog Francês, com peso corporal médio de 11,3 ± 0,21 kg e 2,7 ± 0,74 anos de idade, distribuidos num delineamento em quadrado latino 4x4 e adaptados às dietas durante 20 dias. Fezes frescas foram coletadas para análise de digestibilidade aparente dos nutrientes, escore, ácidos graxos voláteis, pH, aminas biogênicas, compostos orgânicos voláteis, lactato, amônia, e análise sensorial. Não houve efeitos adversos nos animais. As médias foram comparadas por meio de contrastes pelo PROC MIXED do SAS, adotando um nível de significância de 5% (P≤0,05). Os animais que foram alimentados com as dietas T1 e T2 apresentaram maior digestibilidade da matéria seca (P<0,05), matéria orgânica (P<0,05), proteína bruta (P<0,001) e menor produção de fezes (P<0,02). Foi observada menor ingestão da fibra bruta nos animais alimentados com a dieta T0 (P<0,001). As dietas T1, T2 e T3 resultaram em menor escore e pH fecal (P<0,05). Ao respeito aos compostos orgânicos voláteis, foi observada diferença estatística em dois dos 68 compostos observados, as fezes dos animais alimentados com dieta T0 e T1 apresentaram maior presença dos compostos fenol (P=0,04) e indol (P=0,01), respectivamente. O tratamento T0 apresentou maior percepção de odor durante a avaliação sensorial (P=0,01). Não houve efeito das dietas nos produtos finais de fermentação. O uso complementar da proteína animal com a vegetal melhoraram a digestibilidade da proteína bruta, e em consequência, reduziram a percepção do mal odor das fezes de cães Bulldogs Francês. Mais estudos são necessários para entender a associação dos níveis de percepção de odor com as mudanças dos compostos orgânicos voláteis. / Benefits on colonic fermentation and flatulencies, in French bulldog dogs, can be promoted by changes on diet protein sources and quantities. The current study evaluated the effects of the inclusion of different protein sources to dog dry feed on microbial fermentation, nutrient absorption, and changes of the emission of most prevalent volatile organic compounds, and also compared the results with a sensorial test. Four maintenance diets for adult dogs were formulated: T0, diet with the inclusion of poultry entrails meal; T1, diet with the inclusion of wheat gluten; T2, diet with the inclusion of poultry entrails meal and wheat gluten; and T3, diet with the inclusion of poultry entrails meal, wheat gluten, and hydrolyzed protein. Eight adult French bulldog dogs, with a mean weight of 11.3 ± 0.21 kg and 2.7 ± 0.74 years old, were arranged in a 4x4 Latin square design and adapted to diets for 20 days. Therefore, fresh feces were collected for digestibility, fecal score, volatile fatty acids, fecal pH, biogenic amines, volatiles organic compounds, fecal lactate, ammonia, and sensorial test analyses. There were no adverse effects to the animals. Means were compared by contrast using PROC MIXED procedure of SAS software, choosing a significance level of 5% (P≤0.05). Animals fed with diets T1 and T2 showed higher dry matter (P<0.05), organic matter (P<0.05), and crude protein digestibility (P<0.001), and lower feces production (P<0.02). Lower ingestion of crude fiber was observed in animals fed with diet T0 (P<0.001). Diets T1, T2, and T3 showed lower pH (P<0.05) and score of the feces. In regard to volatile organic compounds, 2 from 68 observed compounds showed statistical difference. Animals fed with diet T0 and diet T1 had greater presence of phenol (P=0.04) and indole (P=0.01) on feces, respectively. Diet T0 showed greater odor perception during the sensorial test (P=0.01). There were no effects of diets on fermentation final products. The reduction of protein level and the complementary use of animal and vegetal protein sources improved crude protein digestibility, and as a consequence, reduced the odor perception of the feces of French bulldog dogs. More studies are needed to understand the association between odor perception levels and changes on volatile organic compounds.

Nas últimas décadas, o policloreto de vinila (PVC) tem sido cada vez mais utilizado na Construção Civil, em razão de suas propriedades que o condiciona a substituir outros materiais na execução das obras. Neste caso, tais propriedades são conferidas pela ação de aditivos incorporados na formulação deste polímero, que o torna capaz de ser utilizado em diferentes aplicações, sendo uma delas os revestimentos vinílicos para o recobrimento de superfícies no interior dos edifícios. Entretanto, em pesquisas internacionais, ocorridas a partir dos anos 1990, ficou comprovado que havia a presença de substâncias químicas, denominadas compostos orgânicos voláteis (COV), nestes revestimentos. Diante destes fatores, na presente pesquisa, propôs-se a identificação e quantificação destas substâncias químicas em revestimentos vinílicos para aplicação em pisos e paredes, e nos adesivos de contato (colas), por meio de técnicas analíticas: micro-extração de fase sólida e cromatografia gasosa acoplada a espectrômetro de massas e termogravimetria acoplada ao espectroscópio de infravermelho. Os resultados das análises qualitativas indicaram a presença de compostos pertencentes às classes químicas dos ésteres, éter glicólicos, alcanos, álcoois, cetonas, antioxidantes, ésteres de acetato, terpenos, tióis, organoclorados, solventes hidrocarbonetos e ácido cloreto, encontrados em sua maior parte nas amostras de linhas de piso vinílico e de adesivo de contato, pertencentes à uma das empresas líderes de mercado. Enquanto que as amostras de revestimentos vinílicos de parede não indicaram a presença de COV. Os resultados mais significativos nas análises quantitativas foram obtidos com as amostras de revestimentos, aplicados com adesivo de contato (cola), que indicaram concentrações de 216,41 mg/m³ e de 403,33 mg/m³ do composto 2-etil-1-hexanol, cujos valores estavam acima do limite máximo de 110 mg/m³ estipulado pela norma internacional MAK. Este e outros COVs identificados nesta pesquisa foram analisados quanto aos efeitos que podem causar na saúde humana, se ultrapassarem os limites máximos estabelecidos pelas normas internacionais, que vão desde os efeitos agudos, como irritações de pele, membranas mucosas dos olhos, nariz, garganta e trato respiratório, aos efeitos graves, como doenças neurológicas, distúrbios no ritmo cardíaco, depressão do sistema nervoso, asfixia e câncer. Além de ser verificado se os compostos orgânicos identificados podem contribuir para a redução da qualidade do ar interno das habitações. / In recent decades, the polyvinyl chloride has been increasingly used in civil construction, because of its properties that giving them conditions to replace other materials in the works of buildings. In this case, these properties are conferred by the incorporated additives in the formulation of the polymer, which makes it able to be used in different applications, being part of them the vinyl coverings, inside buildings. However, in international research that took place from the 1990s, it was proved that existed chemicals called volatile organic compounds (VOCs) in these coatings. Given these factors, in the present study aimed to identify and quantify these chemicals in vinyl coatings for use on floors and walls, and contact adhesives (glues), by means of analytical techniques: phase micro-extraction and solid gas chromatography coupled to mass spectrometry and thermogravimetry coupled with infrared spectroscopy. In this case, the additives are incorporated into the formulation of this polymer gives it properties which make it able to be used in different applications, as is the case of vinyl floorings and the vinyl wallpapers, which feature flexible and semi-flexible behavior, due to presence of plasticizers (phthalates) in their formulations. The results of the qualitative analysis showed the presence of compounds belonging to the chemical classes of esters, glycol ether, alkanes, alcohols, ketones, antioxidants, acetate esters, terpenes, thiols, chlorinated, hydrocarbon solvents and acid chloride, found mostly in samples of floor lines and vinyl contact adhesive, both sold in Brazil. While samples of vinyl wall coverings do not indicate the presence of VOC. The most significant results was obtained in quantitative analysis with samples of coatings applied with contact adhesive (glue), which indicated concentrations of 216.41 mg / m³ and 403.33 mg / m³ of the 2-ethyl-1-hexanol compound, whose values were above the upper limit of 110 mg / m³ stipulated by international standard MAK. This and other VOCs identified in this study were analyzed about the effects that can cause human health, if they exceed the limits set by international standards, ranging from the acute effects such as skin irritation, mucous membranes of the eyes, nose, throat and respiratory tract, to the chronic effects such as neurological disorders, heart rhythm disorders, nervous system depression, asphyxia and cancer. In addition to it is verified if the identified organic compounds may contribute to the reduction of the indoor air quality of the houses.

As respostas comportamentais do bicudo-do-algodoeiro aos compostos orgânicos voláteis de plantas em fase vegetativa, plantas com botão floral, botão floral, flor e maçã e plantas em floração do algodoeiro, e a presença dos semioquímicos que responsáveis pela interação inseto-planta foram investigadas neste trabalho. Todos os experimentos foram realizados em condições de laboratório usando insetos criados em dieta artificial e planta cultivadas em casa de vegetação. Bioensaios usando olfatômetro em ípsilon demonstraram que macho são atraídos pelos voláteis das plantas em fase vegetativa e flores, e as fêmeas pelos voláteis das flores e plantas em floração. Ambos os sexos do bicudo-do-algodoeiro não foram traídos pelos voláteis de planta com botão floral, botão flora e maçã. Compostos voláteis destes tratamentos foram coletados por oito horas e analisados por GC-MS, revelando 13 compostos liberados pelas plantas em floração e 11 nas flores e plantas em fase vegetativa. As plantas em sus respectivas fases de desenvolvimento liberam maiores quantidades de compostos que as flores. As antenas de machos e fêmeas foram eletrofisiologicamente responsivas aos extratos voláteis destes tratamentos, confirmando o mesmo padrão de resposta observado nos bioensaios de olfatometria. Os compostos sintéticos β-caryophyllene e cis-3-hexenyl-acetate presentes em maiores quantidades em plantas em floração não foram atrativos para as fêmeas na concentração utilizada nos bioensaios de olfatometria. Os resultados encontrados neste trabalho demonstram que machos e fêmeas exploram os compostos orgânicos voláteis liberados pelas diferentes fases desenvolvimento da planta e pelas flores, aportando assim, com novas evidencias sobre a interação entre A. grandis e seu principal hospedeiro, G. hirsutum, abrindo a possibilidade de realizar novos estudos visando a aplicabilidade de estes semioquímicos no monitoramento e controle deste importante inseto-praga. / The behavioral responses of the cotton boll weevil to the volatile organic compounds of plants in the vegetative stage, plants with square, squares, flower, boll and flowering plants of cotton, and the presence of semiochemicals responsible for the insect-plant interaction were investigated in this work. All experiments were carried out in laboratory conditions using insects raised in artificial diet and plant grown under greenhouse conditions. Y-tube olfactometer bioassays showed that male were attracted by volatiles of plants in vegetative phase and flowers, and the females by flowers and flowering plants volatiles. Both sexes of the cotton boll weevil were not attracted by plant with squares, squares and boll volatiles. Volatile compounds of these treatments were collected for eight hours and analyzed by GC-MS, revealing 13 compounds released by flowering plants and 11 by flowers and plants in the vegetative stage. Plants in their respective stages of development release larger amounts of compounds than flowers. Male and female antennae were electrophysiologically responsive to the volatile extracts of these treatments, confirming the same response pattern observed in the olfactory bioassays. The synthetic compounds β-caryophyllene and cis-3-hexenyl-acetate present in larger quantities at flowering plants were not attractive for females at the concentration used in Y-tube olfactometer bioassays. The results obtained in this work demonstrate that males and females exploit the volatile organic compounds released by cotton plant at different development stages and by the flowers, thus contributing with new evidence about the interaction between A. grandis and their major host plant, G. hirsutum, which will serve as support for studies aiming at the applicability of these semiochemicals in the monitoring and control of the cotton boll weevil.

Os polímeros conjugados, principalmente da classe dos politiofenos, despontaram como materiais alternativos para a obtenção de camadas quimicamente seletivas em sensores de gases. Dentre as principais vantagens desses materiais estão a possibilidade de obtenção de dispositivos sensores que operem à temperatura ambiente e a diversidade de materiais. Assim, por exemplo, com uma simples modificação da cadeia lateral do politiofeno pode-se obter materiais com diferentes afinidades químicas, o que pode contribuir para a melhora da seletividade desses dispositivos. A seletividade e a sensibilidade são as maiores limitações práticas dos sensores de gases que utilizam os polímeros conjugados como camadas sensoras. Neste trabalho, diferentes derivados do politiofeno foram sintetizados via polimerização oxidativa com cloreto férrico e caracterizados químico-estruturalmente por FTIR, RMN 1H, HPSEC e análise térmica (TG). Filmes desses polímeros foram obtidos pelas técnicas spin-coating e casting, sendo que a escolha da técnica de preparo foi baseada na solubilidade desses polímeros em clorofórmio. Foi demonstrado que as características superficiais e as propriedades de absorção no Uv-vis e de emissão dos filmes desses politiofenos são influenciadas pelos tipos de cadeias laterais presentes nesses polímeros. Esses filmes foram também utilizados no estudo das suas propriedades sensoras óticas e elétricas para a detecção de VOCs e umidade, sendo demonstrado que os sensores óticos são menos sensíveis aos analitos propostos do que os sensores elétricos, apresentando valores de sensibilidades no intervalo de 10-7 a 10-5 ppm-1, respectivamente, com algumas exceções. As respostas de ambos os tipos de sensores contendo PHT foram qualitativamente e quantitativamente reprodutíveis, entretanto, as características de reprodutibilidade dos sensores elétricos de PHT apresentaram grande influência das condições elétricas iniciais de seus filmes. Diferentes padrões de detecção foram apresentados para as detecções óticas e elétricas de um determinado polímero, demonstrando que estes polímeros são bons candidatos para serem utilizados como camadas ativas em dispositivos de detecção de VOCs (compostos orgânicos voláteis). / The conjugated polymers, especially polythiophenes, have emerged as alternative materials to obtain chemically selective layers in gas sensors. The main advantages of these materials are the possibility of obtaining sensing devices that operate at room temperature and the diversity of materials. For example, a simple modification of the side chain of polythiophene can provide materials with different chemical affinities, which can contribute to the improvement of the selectivity of these devices. The selectivity and sensitivity are the main practical limitations of the gas sensors containing conjugated polymers as sensing layers. In this study, different polythiophene derivatives have been synthesized by oxidative polymerization with ferric chloride and characterized by FTIR, 1H NMR, HPSEC and thermal analysis (TG). Films of these polymers have been obtained by spin-coating techniques and casting, depending on their solubility in chloroform. It has been shown that the surface characteristics and the properties of absorption in the UV-vis and the emission of the films of these polythiophene derivatives are dependent on the type of side chain attached to the thiophene ring. These films have been used in the study of their optical and electrical sensing properties of VOCs and humidity, and it has been demonstrated that optical sensors are less sensitive to these analytes than the electrical ones. Their fractional sensitivities are 10-7 and 10-5 ppm-1, respectively, with some exceptions. The responses of such sensors have been qualitatively and quantitatively reproducible, however, the responses of electrical sensors showed influence of the initial electrical characteristics of the films. Different detections patterns were showed for optical and electrical detections of a particular polymer, showing that these polymers are good candidates to be used as active layers in sensing devices to detect VOCs.

Gossypium hirsutum, le coton Upland, représente plus de 95% de la fibre de coton produite annuellement dans le monde et est cultivé dans environ 40 pays. La protection des champs de coton contre l’attaque des arthropodes herbivores nécessite des quantités importantes d’insecticides de synthèse, environ 18% de la consommation mondiale en 2000, bien que cela ait beaucoup diminué grâce au coton Bt et aux programmes d’éradication de certains ravageurs. Les composés organiques volatils (COV) naturellement émis par les plantes cultivées peuvent réduire les attaques d'insectes, les COV ayant une influence sur le comportement des arthropodes herbivores et des arthropodes auxiliaires. La recherche scientifique sur les COV des plantes a beaucoup augmenté depuis deux ou trois décennies. La stimulation des émissions de COV dans les champs de coton est désormais recommandée par les entomologistes du Cirad en tant que composante de la stratégie de protection. L’écimage (topping en anglais), c'est-à-dire couper la tête des cotonniers au cours de la floraison, stimule l'émission de COV de défense, une protection écologique qui limite les risques pour la santé dus aux insecticides synthétiques, pour les agriculteurs et les personnes des environs. L'objectif de la thèse était d'améliorer nos connaissances sur les bases génétiques des émissions de COV après l’écimage. La combinaison de plusieurs disciplines telles que la bio-informatique, l'écologie chimique et la génétique moléculaire nous a permis de: 1) analyser les séquences génomiques des gènes des voies de biosynthèse des COVs terpènes et terpénoïdes et des facteurs de transcription (TF) liés à la réponse au stress, à l'aide des bases de données publiées sur les génomes de trois espèces de coton, G. raimondii, G. arboreum (cotons diploïdes) et G. hirsutum (coton tétraploïde), 2) étudier les émissions de COV par les feuilles de coton des plants de G. hirsutum en réponse à l’écimage, en capturant ces molécules en serre et en caractérisant leurs profils cinétiques par chromatographie en phase gazeuse-spectrométrie de masse (GC-MS), incluant des mesures quantitatives, et 3) étudier les modifications de l'expression ARN des plants de coton G. hirsutum après l’écimage, pour 44 gènes impliqués dans la biosynthèse des COV, et également par une comparaison du transcriptome complet au moyen d'une analyse RNA-seq. Les résultats des trois domaines scientifiques, bio-informatique, analyse chimique et expression des gènes, ont pu être liés dans notre thèse de recherche: par ex., deux des gènes initialement identifiés par la bio-informatique, correspondant à deux enzymes, TPS50 (EC: 4.2.3.106 - (E ) bêta-ocimène synthase) et TPS16 (EC: 4.2.3.111 - alpha-terpinéol synthase), ont montré une augmentation de leur expression après l’écimage, et l'analyse GC-MS montre une modification correspondante des profils d'émission de COV. Ces mêmes composés avaient déjà été caractérisés dans d'autres plantes en réponse aux dégâts d’arthropodes. Ce travail de thèse constitue une première exploration des bases génétiques des émissions défensives de COV par les cotonniers cultivés G. hirsutum. La variabilité des comportements d’expression génique observés entre les trois génotypes étudiés de coton Upland africain G. hirsutum, permet de supposer qu’une diversité génétique est présente pour les émissions défensives de COV, ce qui pourrait permettre d’améliorer et d’adapter ces mécanismes de défense naturels et leur réponse à l’écimage, dans la perspective d'une protection naturelle plus efficace des champs de coton. / Gossypium hirsutum, the Upland cotton, represents more than 95% of the cotton fiber annually produced worldwide and is grown in about 40 countries. The protection of cotton fields against the attack of herbivorous arthropods needs important quantities of synthetic insecticides, around 18% of the world consumption for the year 2000, although this decreased very much thanks to Bt cotton and eradication programs for some pests. Volatile organic compounds (VOCs) naturally emitted by crop plants can reduce insect attacks through the influence of VOCs on the behaviors of herbivorous arthropods and auxiliary arthropods. Scientific research about plant VOCs has been increasing much since two or three decades. The stimulation of VOCs emissions by cultivated cotton plants is now recommended by entomologists of CIRAD as a component of the cotton fields protection strategy. “Topping", that is, cutting the head of the cotton plants during the useful floriferous period, stimulates the emission of defense VOCs. It is an environmentally friendly method and it limits health hazards due to the use of synthetic insecticides for the farmers and the surrounding human populations. The objective of the thesis was to improve our knowledge about the genetic bases of VOCs emissions after topping. The combination of several disciplines such as bioinformatics, chemical ecology and molecular genetics allowed us to: 1) analyze the genomic sequences of VOCs genes of the terpene and terpenoid biosynthesis pathways and transcription factors (TF) related to stress response, using the published genome databases of three cotton species, G. raimondii, G. arboreum (both diploid cottons) and G. hirsutum (tetraploid cotton), 2) study the VOCs emissions by cotton leaves of G. hirsutum plants in response to topping, by capturing these molecules in greenhouse and then characterizing their kinetic profiles by means of gas-chromatography mass-spectrometry (GC-MS), with quantitative measurements, and, 3) study the modifications of the RNA expression of G. hirsutum cotton plants after topping, for genes involved in VOCs biosynthesis through quantitative PCR measurements on 44 targeted genes and also by means of a whole-transcriptome comparison through an RNA-seq analysis. The results from the three different fields, bioinformatics, chemical analysis and gene expression, could be interrelated in our research thesis: e.g., two of the genes initially identified by bioinformatics, corresponding to two enzymes, TPS50 (EC: 4.2.3.106 - (E) -beta-ocimene synthase) and TPS16 (EC: 4.2.3.111 - alpha-terpineol synthase), were shown to increase their expression after topping, while the GC-MS analysis showed an modification of the corresponding VOCs in emission profiles. These compounds have been already characterized in other organisms in response to wounds produced by herbivorous insects. This thesis work is a first exploration of the genetic bases of defensive VOCs emission by G. hirsutum cultivated cottons. The variability of genic expression behaviors observed amongst the three genotypes of African Upland cotton G. hirsutum that were studied permits to hypothesize that a genetic diversity is present for defensive VOCs emissions, that could permit to improve and adapt by breeding these natural defense mechanisms and the response to topping, in perspective of a more efficient natural protection of cotton fields.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:42:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CamilaGRA_DISSERT.pdf: 2325529 bytes, checksum: 83d27b47b244a6da7127c42df79472b8 (MD5) Previous issue date: 2012-05-02 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / The groundwater pollution arising due to fuel leaks gas stations has presented a problem aggravating. Increasingly studies related to environmental problems such accidents and seek to propose some solutions for the treatment of groundwater and soils that are contaminated by gasoline. This study evaluated the use of molecular sieve TiSBA-15 as a catalyst for the reaction of removing of volatile organic compounds, particularly benzene, toluene, ethylbenzene and xylenes, known as BTEX, one of the main pollutants found in groundwater. The catalyst was synthesized by the method post-synthesis techniques and characterized by XSD, TG/DTG, adsorption/desorption of N2, XRF-EDX, for checking the incorporation of titanium and formation of the structure of the catalyst. The reaction occurred with the presence of hydrogen peroxide, H2O2, in aqueous medium to form hydroxyl radicals, which are needed in the process of removal of BTEX compounds. The catalytic reaction was carried out for 5 hours at 60 ?C, pH to 3.0, and analyzes of the compounds were made in a gas chromatograph with a flame detection means photoionization static headspace (HS-GC-PID). The catalytic tests have shown the efficacy of using this type of catalyst for the removal of these volatile organic compounds, having a removal rate of 90.60% in the range where the catalyst was studied TiSBA-15(5,0) / A polui??o das ?guas subterr?neas devido a decorrentes vazamentos de combust?vel por postos de gasolina tem se apresentado um problema agravante. Cada vez mais estudos relacionam problemas ambientais com tais acidentes e procuram propor algumas solu??es para o tratamento das ?guas subterr?neas e solos que s?o contaminados pela gasolina. Este trabalho avalia o uso da peneira molecular TiSBA-15 como catalisador da rea??o de remo??o de compostos org?nicos vol?teis, especificamente benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos, conhecidos como BTEX, um dos principais poluentes encontrados em ?guas subterr?neas. O catalisador foi sintetizado pelo m?todo p?s-s?ntese e caracterizado pelas t?cnicas de DRX, TG/DTG, adsor??o/dessor??o de N2, e FRX-EDX. O estudo da atividade catal?tica da TiSBA- 15 ocorreu com a presen?a de per?xido de hidrog?nio, H2O2, em meio aquoso, para a forma??o de radicais hidroxilas, os quais ser?o necess?rios no processo de remo??o dos compostos BTEX. A rea??o catal?tica foi realizada durante 5h a 60 ?C, pH igual a 5,0, e as an?lises dos compostos foram feitas em um cromat?grafo a g?s com detec??o por fotoioniza??o de chama via headspace est?tico (HS-GC-PID). Os testes catal?ticos mostraram a efic?cia no uso deste tipo de catalisador para a remo??o desses compostos org?nicos vol?teis, apresentando uma taxa de remo??o na faixa de 90,60%, onde o catalisador em estudo foi o TiSBA-15(5,0)

Submitted by Márcio Justi Laranja (marciojusti21@gmail.com) on 2018-05-28T15:19:36Z No. of bitstreams: 1 dissertação(versão final).pdf: 4313795 bytes, checksum: fef2f9c53ba336958ef95fc671df0d72 (MD5) / Approved for entry into archive by Paula Torres Monteiro da Torres (paulatms@sjrp.unesp.br) on 2018-05-28T16:41:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 laranja_mj_me_sjrp_int.pdf: 4313795 bytes, checksum: fef2f9c53ba336958ef95fc671df0d72 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-28T16:41:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 laranja_mj_me_sjrp_int.pdf: 4313795 bytes, checksum: fef2f9c53ba336958ef95fc671df0d72 (MD5) Previous issue date: 2018-05-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A carbonização hidrotérmica (CHT) é um processo de conversão termoquímica, capaz de usar uma biomassa úmida como matéria-prima e convertê-la em um produto sólido rico em carbono orgânico, denominado carvão hidrotérmico, passível de aplicação ao solo. No processo também é obtida como produto uma fração líquida contendo uma variedade de compostos orgânicos de interesse comercial e/ou tóxicos ao ambiente, denominada água de processo. Nesse trabalho, bagaço de cana e/ou vinhaça foram submetidos ao processo de CHT, sob diferentes condições reacionais. Assim, foram avaliados os efeitos do tipo de biomassa e das variáveis do processo (tempo, temperatura e porcentagem de adição de ácido fosfórico) sobre a composição do carvão hidrotérmico e da água de processo, em relação aos compostos orgânicos semivoláteis (SVOC) e voláteis (VOC). Para isso, foi realizada a extração de SVOC no carvão hidrotérmico e na água de processo utilizando extração ultrassônica e extração líquido-líquido, respectivamente. Já os VOC foram extraídos com o método do headspace associado à microextração em fase sólida (HS-SPME). Os compostos orgânicos foram identificados por cromatografia em fase gasosa acoplada à espectrometria de massas (GC-MS). Os principais SVOC identificados no carvão hidrotérmico foram fenóis, ácidos carboxílicos, cetonas e compostos nitrogenados, indicando que este material contém funções orgânicas importantes e incorporação de nitrogênio, sendo estas características desejáveis para uma possível aplicação em solo. O tipo de biomassa carbonizada, a temperatura e adição de ácido fosfórico (H3PO4) durante o processo CHT mostraram ter grande influência nos SVOC identificados tanto no carvão hidrotérmico quanto na água de processo, enquanto o efeito do tempo não foi significativo. Condições de temperatura elevada e maior porcentagem de H3PO4 promoveram, respectivamente, maior aromatização e funcionalização do carvão hidrotérmico. Além disso, a adição de ácido na CHT provocou a diminuição de compostos fenólicos e furânicos e aumento de ácidos carboxílicos e cetonas na água de processo. Os principais VOC identificados foram aldeídos, cetonas, fenóis, furanos e compostos nitrogenados. O aumento da temperatura promoveu a degradação dos aldeídos e aumento de cetonas e fenóis no carvão hidrotérmico. Já a adição de H3PO4 afetou a degradação dos compostos nitrogenados no carvão hidrotérmico e na água de processo. / Hydrothermal carbonization (HTC) is a thermochemical conversion process, able to use a moisture biomass as raw material and convert it into a solid product rich in organic carbon, called hydrochar, amenable to application to the soil. In the process, a liquid fraction is also obtained as product containing a variety of organic compounds, of commercial interest and/or toxic to the environment, called process water. In this work, sugarcane bagasse and vinasse were submitted to the HTC process, in different reaction conditions. Thus, the effects of the biomass type and the process variables were evaluated (time, temperature and percentage of phosphoric acid addition) on the composition of hydrochar and process water in the case of semi-volatile organic compounds (SVOC) and volatile organic compounds (VOC). For this, the SVOC extraction from the hydrochar and the process water were performed using ultrasonic extraction and liquid-liquid extraction, respectively. The VOC extraction was performed by headspace-solid phase microextraction (HS-SPME) method. The identification of organic compounds was performed by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). The SVOC were identified, with mainly phenols, carboxylic acids, ketones and nitrogen compounds obtained, indicating that the hydrochar produced contains important organic functions and nitrogen incorporation into the material, desirable characteristics for a soil application. The pattern of SVOC obtained both in hydrochar and in process water showed great dependence on the type of carbonized biomass and with the carbonization temperature and phosphoric acid addition, while the effect of time was not significant. High temperature and higher H3PO4 percentage conditions promoted, respectively, greater aromatization and functionalization of the hydrochar. Furthermore, the addition of acid in HTC caused the decrease of phenolic compounds and furans and increased carboxylic acids and ketones in process water. The VOC were identified, with mainly aldehydes, ketones, phenols, furans and nitrogen compounds. The increase in temperature promoted degradation of aldehydes and increase of ketones and phenols in the hydrochar. On the other hand, the H3PO4 addiction affected the degradation of the nitrogen compounds in the hydrochar and process water.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Este trabalho teve como objetivo desenvolver/adaptar e validar metodologias analÃticas para identificaÃÃo e quantificaÃÃo dos congÃneres mais relevantes para a qualidade das aguardentes de cana de aÃÃcar artesanais e industriais produzidas em algumas Ilhas de Cabo Verde (C-V) e no Brasil (BRA), em especial no estado do Cearà visando uma comparaÃÃo desses produtos. ApÃs o estudo das melhores condiÃÃes cromatogrÃficas foi possÃvel uma anÃlise simultÃnea de seis compostos orgÃnicos volÃteis: acetaldeÃdo, acetato de etila, e os Ãlcoois, n-propÃlico, isobutÃlico, n-butÃlico e isoamÃlico. TambÃm foram estudados os compostos inorgÃnicos, cÃtions (Na+, K+, Cu2+, Ca2+, Mg2+,Mn2+,Pb2+, Zn2+,Cd2+, Se2+ e Fe3+) e Ãnions (Cl-, CH3COO-, SO42- , CO3= e HCO3- ). Os Ãnions foram determinados por cromatografia de Ãons (CI) e cÃtions por espectrometria de emissÃo Ãtica com Plasma indutivamente acoplado (ICP- OES). A validaÃÃo dos mÃtodos foi estudada em funÃÃo dos parÃmetros, precisÃo intermediÃria (repetibilidade), recuperaÃÃo, linearidade da curva analÃtica, limite de deteÃÃo e de quantificaÃÃo. A precisÃo e a recuperaÃÃo obtidas para os Ãlcoois, aldeÃdo e Ãster presentes nas aguardentes apresentaram uma variaÃÃo na faixa de 0,2 % - 7,0 %, 0,9% -3,2%, 0,3%-0,7%; e 97,0% -103,0%, 99,3 - 104,0%, 98,2% - 102,7% respectivamente.Os limites de detecÃÃo do equipamento obtidos em mg/100 mL de Ãlcool Anidro (A.A), foram 4,2, para acetaldeÃdo; 2,8 para o acetato de etila; 9,2 para o Ãlcool n-propÃlico ; 7,8 para o Ãlcool isobutÃlico; 3,1 para o Ãlcool n-butÃlico e 44,6 para o Ãlcool isoamÃlico. Os resultados quantitativos dos compostos orgÃnicos mostraram, que de acordo com limites mÃximos permitidos pela legislaÃÃo brasileira, dos compostos volÃteis estudados, apenas cinco das aguardentes de Cabo Verde (quatro artesanais, uma industrial) e trÃs artesanais das aguardentes do Brasil ultrapassaram o limite permitido pela legislaÃÃo em teores de acetaldeÃdo;relativamente a n-butanol, 60% e 50% das aguardentes industrial e artesanal de Cabo-Verde e Brasil respectivamente apresentam teores superiores ao limite mÃximo estipulado (3,0 mg/100 mL A.A). Das dez aguardentes brasileiras, que ultrapassaram o limite, trÃs sÃo industriaise sete artesanais enquanto que das doze aguardentes de Cabo-Verde que ultrapassaram em teores esse limite, seis sÃo artesanais e seis industriais. Dentre Ãlcoois superiores, duas industriais e uma artesanal de Cabo-Verde e duasartesanais do Brasil ultrapassaram o limite mÃximo referido. Os resultados mÃdios, em mg/100 mL A.A, para os compostos orgÃnicos presentes nas aguardentes de Cabo Verde e do Brasil, indicam que oacetaldeÃdo e Ãlcoois superiores se encontram dentro dos padrÃes de qualidade exigidos pela legislaÃÃo brasileira (30 mg/100 mL A.A para aldeÃdos; 360 mg/100 mL A.A para Ãlcoois superiores) e tem a mesma magnitude para as aguardentes de ambos paÃses 17,2 (BRA) -17,6 (CV) mg/100 mL A.A em acetaldeÃdo, e 247,4 (BRA) -240,6 (CV) mg/100 mL A.A em Ãlcoois superiores. Em contraste o acetato de etila se encontra em menor concentraÃÃo nas aguardentes do Brasil estudadas (24,8 mg/100 mL A.A) em relaÃÃo aos aguardentes de Cabo Verde (70,0mg/100 mL A.A). A comparaÃÃo dos resultados obtidos, em mg/100 mL A.A, para os cÃtions e Ãnions estudados mostrou a seguinte relaÃÃo: Ni2+ 0,7(BRA) - 0,6(C-V); Se2+ 1,6(BRA) - 0,62(C-V); Cd2+0,03 (BRA) - 0,04(C-V); Cu2+.5,6(BRA)-9,2(C-V); CH3COO- 055 (BRA) -1,3(C-V); SO42- 0,07(BRA) - 4,9(C-V); HCO3-0,04 (BRA) - 9,2(C-V); e Cl- 0,56 (BRA) - 2,0(CV). Os valores mÃdios das concentraÃÃes dos compostos inorgÃnicos nas aguardentes estudadas do Brasil e de Cabo Verde diferem entre si, mas sÃo concordantes com os dados da literatura exceto para o cobre, que ultrapassa o limite permitido em ambos os paÃses. Na anÃlise para reconhecimento de padrÃes utilizou-se a ferramenta quimiomÃtrica âAnÃlise de Componentes Principaisâ, PCA, que mostrou uma evidente separaÃÃo das amostras das aguardentes artesanais e industriais dos dois paÃses estudadas. / The aim of this work was to develop/adapt and validate analytical methods to both identify and quantify constituents of greater concern regarding the quality of homemade and industrial sugar cane spirits produced in some islands from Cape-Vert (CV) and in some states â especially Cearà and Piauà â from Brazil (BRA), so that different products can be compared to one another. After optimization of chromatographic conditions, simultaneous analysis was feasible for six volatile compounds, namely: acetaldehyde and ethyl acetate, as well as n-propyl, isobutyl, nbutyl, and isoamyl alcohols. The inorganic composition of the samples was also investigated. Anions (Cl-, CH3COO-, SO4 2- , CO3 = e HCO3 -) were analysed by Ion Chromatography, while cations (Na+, K+, Cu2+, Ca2+, Mg2+,Mn2+,Pb2+, Zn2+,Cd2+, Se2+ e Fe3+) were analysed by Inductively Coupled Plasma-Optical Emission Spectrometry. The methodologies were validated considering the parameters repeatability, recovery, linearity of analytical curve, limit of detection, and limit of quantitation. For alcohols, aldehyde, and ester analysed, precision was respectively in the ranges 0,2 % - 7,0 %, 0,9% -3,2%, 0,3%-0,7%, while recovery varied in the ranges 97,0% - 103,0%, 99,3 - 104,0%, 98,2% - 102,7%, respectively. The limits of detection (mg/100 mL A.A) were 4.2 for acetaldehyde, 2.8 for ethyl acetate, 9.2 for npropyl alcohol, 7.8 for isobutyl alcohol, 3.1 for n-butyl alcohol, and 44.6 for isoamyl alcohol. The results showed that in only five samples from Cape-Vert (four homemade; one industrial) and in three home-made samples from Brazil, the levels of acetaldehyde were found to be higher than the upper limits allowed by Brazilian legislation; the concentrations of n-butyl alcohol were higher than the allowed limits in two samples from Cape-Vert (one home-made; one industrial) and three home-made samples from Brazil. The levels of higher alcohols were higher than the limit concentrations in three samples from Cape-Vert (one home-made; two industrial) and in two home-made samples from Brazil. However, average concentrations (mg/100 mL A.A) of both acetaldehyde (17,2 BRA; 17,6 C-V) and higher alcohols (247,4 BRA; 240,6 C-V) are in accordance with the requirements of Brazilian legislation (30 mg/100 mL A.A for aldehydes; 360 mg/100 mL A.A for higher alcohols). Ethyl acetate concentration (mg/100 mL A.A) was found to be lower in samples from Brazil (24.8 BRA; 70.0 C-V). The concentrations (mg/100 mL AA) of both cations and anions were found to be: Ni2+ 0,7 (BRA) - 0,6(C-V); Se 1,6(BRA)- 0,62(C-V); Cd2+0,03 (BRA)- 0,04(C-V); Cu2+.5,6 (BRA) - 9,2 (C-V); CH3COO- 055 (BRA) - 1,3 (C-V); SO4 2- 0,07 (BRA) - 4,9 (C-V); HCO3 - 0,04 (BRA) - 9,2(C-V); e Cl- 0,56 (BRA) - 2,0(CV). Average concentrations of inorganic compounds in the samples from Brazil and from Cape-Vert differ from each other, but are in accordance with the literature, except for copper, which is in higher concentrations than allowed in both countries. By PCA analysis, groups were identified in bi-dimensional graphs, in which both artisanal and industrial samples were clearly separated

Novos tipos de sílicas mesoporosas esféricas (SMEs) com tamanho de partícula entre 3 e 10 µm foram sintetizadas utilizando os copolímeros tribloco EO17PO60EO17 (P103) ou EO26PO39EO26 (P85) como direcionadores de estrutura. As SMEs foram preparadas via um processo de síntese com duas etapas de tratamento hidrotérmico (TH) em forno convencional, utilizando o ortosilicato de tetraetila como fonte de sílica, os surfatantes P103 ou P85 como moldes em combinação com o co-surfatante brometo de cetiltrimetilamônio (CTAB) e o co-solvente etanol, sob condições ácidas. As SMEs obtidas foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e medidas de adsorção/dessorção de N2. O volume e o tamanho do poro das SMEs podem ser aumentados com o aumento da temperatura do TH. O volume e o tamanho do poro (0,41 cm3g-1; 2,84 nm) da amostra sintetizada com P103 aumentaram (1,20 cm3g-1; 4,32 nm) quando a temperatura do TH aumentou de 80°C para 120°C na segunda etapa do TH. O aumento do volume e do tamanho de poro também pode ser obtido utilizando um único tratamento hidrotérmico, porém empregando 1,3,5-trimetilbenzeno (TMB) como agente dilatador de poros. O volume e o tamanho do poro (0,34 cm3g-1; 2,02 nm) da amostra sintetizada com P85 sem TMB aumentaram (0,37 cm3g-1; 2,51 nm) na amostra preparada com P85 e TMB. As características texturais e de superfície dos materiais obtidos com P103 e P85 foram comparadas com um material sintetizado em paralelo, nas mesmas condições experimentais, utilizando o copolímero EO20PO70EO20 (P123) como direcionador de estrutura e CTAB como co-surfatante. A SME sintetizada com P103 foi usada como adsorvente de compostos orgânicos voláteis (COVs) oriundos de misturas padrões. Os componentes da mistura padrão foram então removidos do adsorvente (sílica) por dessorção térmica e introduzidos em uma coluna cromatográfica para separação por cromatografia a gás (CG) e identificação por espectrometria de massa (EM). Esta SME foi também testada como adsorvente de uma amostra de ar coletada em uma rua com significativo fluxo de veículos. O ar foi coletado paralelamente na SME e num adsorvente comercial (Tenax TA/Carbotrap). Os compostos n-hexano, benzeno, tolueno e o-xileno, oriundos de emissões veiculares, foram encontrados em ambos adsorventes (sílica e Tenax TA/Carbotrap). O fármaco Rifampicina foi encapsulado numa SME sintetizada com P123/CTAB e na sílica SBA-15 (poros ordenados hexagonalmente). A encapsulação do fármaco (cerca de 30%) em ambas as sílicas foi confirmada pelos resultados de adsorção/dessorção de N2. / New types of mesoporous silica spheres with particle diameter of 3 - 10 µm were synthesized by using a triblock copolymer EO17PO60EO17 (P103) or EO26PO39EO26 (P85) as templates. The microspheres were prepared via a two-step hydrothermal treatment (HT) in an oven by using tetraethoxysilane as silica source, the surfactants P103 or P85 as templates in combination with a cosurfactant cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) and a cosolvent ethanol, under acidic conditions. The obtained silica spheres in both procedures were characterized by scanning electron microscopy (SEM) and N2 sorption technique. The volume and the pore size of the silica spheres can become greater by increasing the temperature of the HT. The volume and the pore size (0.41 cm3g-1; 2.84 nm) of the sample prepared with P103 became greater (1.20 cm3g-1; 4.32 nm) when the temperature of HT increased by 80°C to 120°C in the second step of the HT. The volume and the pore size can also be increased using 1,3,5-trimethylbenzene (TMB) as a swelling agent, instead of raising the temperature of the HT. The volume and the pore size (0.34 cm3g-1; 2.02 nm) of the sample prepared with P85 without TMB became greater (0.37 cm3g-1; 2.51 nm) in the sample prepared with P85 and TMB. The characteristics of textures and surfaces of the materials synthesized by using P103 or P85 were compared with a material prepared with the copolymer EO20PO70EO20 (P123) as template using the same experimental conditions. The silica microspheres synthesized with P103 were used as adsorbents for volatile organic compounds (VOCs) from standard mixtures. The compounds of the standard mixture were then removed from the adsorbent (silica) by thermal desorption and introduced into a chromatographic column for separation by gas chromatography (GC) and identification by mass spectrometry (MS). This material was also used as adsorbent of an air sample collected on a street with a significant flow of motor vehicles. The air was collected on the silica and on a commercial adsorbent (Tenax TA/Carbotrap) one by one. The compounds n-hexane, benzene, toluene and o-xylene, resulted from the emissions from vehicles, were found in both adsorbents (silica and Tenax TA/Carbotrap). The drug Rifampicin was encapsulated in the mesoporous spherical silica, prepared with P123/CTAB and in the silica SBA-15 (hexagonally ordered pores). The encapsulation of the drug (about 30%) in both the silica was confirmed by measurements of adsorption/desorption of N2