Cette thèse porte sur l'étude de dégradation atmosphérique de quelques composés organiques volatils oxygénés par les principaux oxydants atmosphériques OH, Cl, et NO3. Ce travail, comporte, d'une part la détermination des spectres d'absorption UV-Visible des composés hydroxycarbonylés (Hydroxyacétone (HAC), 4-hydroxy-2-butanone (4HB), 3-hydroxy-2-butanone (3HB) et 3-methyl-3-hydoxy-2-butanone (3H3M2B) et d'autre part les mesures cinétiques de la réaction du composé HAC avec le chlore atomique et le radical nitrate. Les réactions entre 4HB et 3H2B avec les radicaux OH et le chlore atomique ont aussi été étudié. Les mesures d'absorption ont été réalisées dans la gamme de température 250 et 363 K à l'aide d'une lampe D2 couplé à un monochromateur. Les valeurs de section obtenues sont utilisées pour calculer la constante de photolyse et d'estimer les durées de vie dans la troposphère des composés étudiés. Les résultats suggèrent que la photolyse pourrait être un processus important pour ces espèces dans la troposphère. Les résultats des études cinétiques, montrent une légère variation des constantes de vitesse avec la température. Nous avons aussi étudié les composés dicétones : 2,4-pentanedione et 2,3-pentanedione. Cette étude porte sur la détermination des spectres d'absorption UV-Visible des composés dicétones et l'étude cinétique de leur réaction avec les radicaux OH en fonction de température. Pour les deux composés une variation de température de plus de 60 % est observée. Les calculs théoriques ont été effectués avec deux programmes différents. Avec logiciel Gaussian 03 nous avons réalisé une optimisation de la géométrie des minima, complexes et états de transition au niveau B3LYP/6-311G++(2d, pd). La méthode composite de haut niveau CBS-QB3 a été utilisée. Et avec le logiciel ChemRate pour les calculs cinétique, et la détermination des constantes de vitesse en phase gazeuse de la réaction étudié en fonction de la température. Les calculs des niveaux d'énergies montrent l'existence d'une étape réactionnelle où il se produit d'un complexe intermédiaire suivi d'une abstraction d'un atome d'hydrogène. / This thesis focuses on the study of atmospheric degradation of some Oxygenated Volatile Organic Compounds by major atmospheric oxidants OH, Cl, and NO3. This work comprises firstly determining the spectra of UV-Visible absorption hydroxycarbonyl compounds (hydroxyacetone (HAC), 4-hydroxy-2-butanone (4HB), 3-hydroxy-2-butanone (3HB) and 3-methyl-3-hydoxy-2-butanone (3H3M2B) and secondly measures the kinetics of the reaction of the compound HAC with the atomic chlorine and nitrate radical.Reactions between 4HB and 3H2B with OH radicals and atomic chlorine were also studied.The UV absorption cross-sections of hydroxyacetone, 3-hydroxy 2-butanone, 4-hydroxy 2-butanone and 3-hydroxy 3-methyl 2-butanone have been measured. The experiments have been carried out between 250 and 363 K using a D2 lamp coupled to a monochromator. This work provides the first UV cross-section measurements for 3-hydroxy 2-butanone, 4-hydroxy 2-butanone and 3-hydroxy 3-methyl 2-butanone. The obtained cross-section values are used to calculate the photolysis rates and to estimate the tropospheric lifetimes of the studied compounds. The results suggest that photolysis could be an important removal process for these species in the troposphere. The results of kinetic studies show a slight variation of the rate constants with temperature.We also studied the diketones compounds: 2,4-pentanedione and 2,3-pentanedione. This study focuses on the determination of UV-Visible absorption spectra of diketones compounds and kinetic study of their reaction with OH radicals according to temperature. For both compounds a temperature variation of more than 60% is observed.The theoretical calculations were performed with two different programs: With Gaussian 03 software we performed a geometry optimization minima complex and transition states at B3LYP/6-311G + + level (2d, pd). The high-level composite method CBS-QB3 was used. And with the software ChemRate for kinetic calculations and the determination of rate constants for gas phase reaction according to the studied temperature. Calculations of energy levels show the existence of a reaction step where there is an intermediate complex followed by abstraction of a hydrogen atom.

A variety of methods exist to remove volatile organic compound (VOC) air pollutants from contaminated gas streams. As regulatory and public opinion pressures increase, companies are searching for more effective methods to control these emissions. This document is intended as a guide to help determine if existing systems are adequate and to provide additional information to improve the efficiency of the systems. It explores conventional methods of controlling VOC emissions, as well as innovative technologies including membrane separation, plasma destruction, and ozone catalytic oxidation. The conventional technologies covered include condensation, adsorption, absorption (or scrubbing), thermal incineration, flaring, catalytic incineration, and biofiltration. Each chapter includes a description of the technology, a discussion of the types of systems available, notes on the design of the system, economic estimates, an explanation of potential problems, and a list of considerations for installation and maintenance concerns. The final chapter is dedicated to the preparation and characterization of metal catalysts which were developed to improve the reaction rate of VOCs using ozone as an oxidant. / Ph. D.

Les composés organiques volatils (COV) sont des composants clé en chimie atmosphérique. Ils participent à des réactions photochimiques dans la basse atmosphère et jouent ainsi un rôle majeur dans le cycle de l'ozone troposphérique et la formation d‘aérosols organiques secondaires. A l'échelle globale, ces COV sont à 10% d'origine anthropique et à 90% d'origine biotique. Les enjeux liés aux émissions de COVB sont d‘autant plus importants en région méditerranéenne en raison du potentiel d‘émission élevé ainsi que des évènements réguliers de pollution photochimique. Cette thèse propose, à travers deux campagnes de mesures intensives, la caractérisation expérimentale des COVB et de leurs produits d‘oxydation dans deux sites ruraux représentatifs de la végétation méditerranéenne.Dans le cadre du projet CANOPEE (ANR-JCJC 2011-2014) une campagne de mesure a eu lieu à l‘Observatoire du chêne pubescent de Haute Provence (O3HP). Des mesures de concentrations et de flux d‘émission ont été réalisées à l‘échelle de la canopée dans le but de quantifier l‘export des COVB hors canopée et d‘étudier la chimie intra-Canopée. Dans la forêt de l‘O3HP, des concentrations en isoprène très élevées ont été mesurées, en particulier au sein de la canopée où elles ont atteint 16 ppbv les journées les plus chaudes. Selon le facteur d‘émission de 7.2 mg m-2 h-1 déterminé, la forêt de chênes pubescents de l‘O3HP fait partie des écosystèmes les plus fortement émetteurs d‘isoprène à travers le monde. Parmi les COV oxygénés, seul le méthanol a des flux d‘émission significatifs, avec un taux d‘émission moyen égal à 0.3 mg m-2 h-1. Un des points forts de ce travail a consisté en l‘étude du transport et de la chimie intra-Canopée. D‘après nos estimations, les processus intra-Canopée sur le site de l‘OHP jouent un rôle mineur sur les flux nets d‘isoprène sortant de la canopée.La deuxième campagne de mesure s‘inscrit dans le cadre du programme ChArMEx (Chemistry-Aerosol Mediterranean Experiment). Elle a pris place sur le site du Cap Corse, situé à distance des sources anthropiques et qui abrite une diversité d'espèces végétales. Les résultats obtenus ont permis la quantification et spéciation de nombreux COVB. Un grand contraste dans la signature des émissions de COVB a été observé entre les deux sites d‘étude. Ainsi, tandis que l‘isoprène est responsable de plus de 90% des COVB en termes de concentrations à l‘OHP, il ne représente que 35% de leurs concentrations totales au Cap Corse. Les 65% restants sont composés de nombreux monoterpènes. Ces résultats ont également mis en évidence la chimie rapide des COVB et l‘importance de leur contribution à la formation de composés secondaires oxygénés dans les conditions de photochimie intense qui caractérisent le bassin méditerranéen en période estivale.Au Cap Corse, comme à l‘O3HP, les COVB représentent le puit dominant des radicaux hydroxyles. En présence de NOx et pour des concentrations équivalentes à celles de l‘OHP ou du Cap Corse, le potentiel des COVB à former de l‘ozone a été évalué à 10 ppbv en moyenne. / Volatile organic compounds (VOCs) are key components in atmospheric chemistry. They participate in photochemical reactions in the lower atmosphere and thus play a major role in the formation of tropospheric ozone and secondary organic aerosols. Biogenic VOCs (BVOCs) constitute approximately 90% of global VOC emissions. In the Mediterranean region, the emissions and reactivity of BVOCs are enhanced due to high temperatures and sunny conditions. In this context, this work proposes, through intensive field campaigns, the experimental characterization of BVOCs and their oxidation products in two rural sites where the vegetation is representative of the Mediterranean region. Within the framework of the CANOPEE program (ANR-JCJC 2011-2014) an intensive field campaign took place at the Oak Observatory of the Observatoire de Haute Provence (O3HP). Measurements of concentrations and emission fluxes were carried out in order to quantify the export of BVOC off the canopy and study in-Canopy processes. High concentrations of isoprene were measured with daily maximum ambient concentrations ranging between 2-16 ppbv inside the forest. According to the emission factor of 7.2 mg m-2 h-1 determined, downy oak forest of the O3HP is one of the strongest emitters of isoprene worldwide. Evidence of direct emission of methanol was also found exhibiting an average emission rate equal to 0.3 2 mg m-2 h-1. One of the strengths of this work consisted in the study of transport and intra-Canopy chemistry. In-Canopy chemical oxidation of isoprene was found to be weak and did not seem to have a significant impact on isoprene concentrations and fluxes above the canopy. The second field campaign is part of the ChArMEx (Chemistry-Aerosol Mediterranean Experiment) program. It took place on the remote site of Cap Corse, characterized by a strong diversity of plant species. The rich dataset obtained allowed the quantification and speciation of many BVOCs. A great contrast in the signature emissions was observed between the two study sites. Thus, while isoprene is responsible for over 90% of BVOCs in terms of concentrations at the O3HP, it represents only 35% of their total concentrations in Cap Corse. The remaining 65% are composed of many monoterpenes. These results have also highlighted the rapid chemistry of BVOCs and the importance of their contribution to the formation of secondary oxygenated compounds under intense photochemistry conditions, typical of the summertime in the Mediterranean basin. Biogenic BVOCs represented the dominant hydroxyl radicals sink at the O3HP as well as in Cap Corse. In the presence of NOx, the potential of the measured BVOCs to produce ozone has been estimated at about 10 ppbv on average.

O trabalho desenvolvido tem como objetivo avaliar um sistema de pintura anticorrosiva aplicado diretamente sobre o metal, sistema DTM, em relação a um sistema tradicional, composto por Primer, Intermediário e Top Coating, ambos base solventes e destinados para aplicações arquitetônicas, e propor o desenvolvimento e avaliação de formulações base água substitutas à base solvente, procurando-se determinar a influência de determinados componentes presentes nas formulações, tais como o dióxido de titânio, fosfato de zinco, caulim, inibidor de corrosão orgânico e agente reticulante nas propriedades anticorrosivas da tinta. São realizadas avaliações das propriedades anticorrosivas das tintas por meio de medidas de potencial de circuito aberto (EOCP), espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) e ensaio acelerado de corrosão em câmara de névoa salina. Além das propriedades anticorrosivas, as tintas DTM base água formuladas são avaliadas comparativamente à tinta DTM base solvente em outras propriedades, particularmente em relação à resistência à água, por meio de medidas de absorção de água, permeabilidade ao vapor dágua e determinação do ângulo de contato, e em relação às propriedades estéticas, tais como o poder de cobertura de tinta úmida e seca. Os resultados demonstram que o sistema DTM basesolvente apresenta desempenho anticorrosivo equivalente ao sistema tradicional. Dentre as formulações base água avaliadas, verifica-se que o uso do fosfato de zinco como pigmento anticorrosivo e de um agente reticulante na formulação é fundamental para se obter um desempenho anticorrosivo satisfatório. Também é demonstrado que a resistência à água dos filmes é um fator fundamental a ser melhorado nas tintas base água para que se possa obter resultados satisfatórios em relação à resistência à corrosão para longos períodos de exposição como o obtido para o sistema base solvente. / The developed work aims to evaluate an anticorrosive paint system applied directly on metal, DTM system, in relation to a traditional three components paint system, composed by Primer, Intermediary Coating and Top Coating - both systems solvent based and intended to architectural applications. The work also aims to develop and evaluate water based DTM paint formulations in substitution to solvent based paint system, determining the influence of some components present in the formulations, such as titanium dioxide, zinc phosphate, kaolin, organic corrosion inhibitor and a crosslinker agent, in the anticorrosive properties of the paint. The anticorrosive properties of the paint are evaluated by open circuit potential measures (EOCP), electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and accelerated corrosion test in the salt-spray chamber. Besides the anticorrosive paints properties, water based DTM formulated paints are compared to solvent borne DTM paint in other properties, particularly in relation to water resistance, by measures of water absorption, water vapor permeability and contact angle, and also in relation to aesthetic properties, such as dry and wet hiding power. The results demonstrated that anticorrosive performance of solvent borne DTM paint system is similar to the solvent borne traditional paint system. In relation to formulatedwater based DTM paints, it was observed that the use of zinc phosphate as an anticorrosive pigment and a crosslinker agent in the formulation is essential to obtain a satisfactory anticorrosive performance. It is also demonstrated that the paint films water resistance is a fundamental property to be improved in water based paints in order to obtain satisfactory results in relation to corrosion resistance for long periods of exposure, just as observed for solvent borne system.

Filmes finos depositados por plasma apresentam varias funções, como proteção de superfície e características de adsorção, úteis no desenvolvimento de sensores. Filmes finos a base de hexametildissilazana HMDS, podem dar origem a materiais adsorventes enquanto filmes fluorados, como os obtidos com metil-nonafluoro (iso)butil-éter HFE®, são bons para passivação e proteção de superfícies expostas a soluções ácidas e básicas. Este trabalho teve como objetivo geral a modificação desses filmes finos objetivando a melhoria na detecção de compostos orgânicos voláteis (VOCs) ou umidade. Os filmes tiveram sua superfície modificada por exposição à radiação beta (feixe de elétrons, 2 MeV, 10 nA a 100 nA) e a radiação ultravioleta (UVC) e foram testados em dispositivos miniaturizados. Foram utilizados dois equipamentos de plasma distintos para a produção dos filmes e vários substratos para deposição: lâminas de silício, cristais piezelétricos de quartzo e acrílico, principalmente. Uma série de caracterizações foi providenciada: Perfilometria (determinação de espessura); Elipsometria (medidas do índice de refração); Espectroscopia de Infravermelho e Espectroscopia de Fotoelétrons Por Raios X para análises da estrutura química; Microscopia Óptica e Eletrônica de Varredura para avaliação da resistência à irradiação UVC ou beta; Medidas de ângulo de contato para determinar a hidrofobicidade e a compatibilidade com VOCs; O software Imagej para a determinação e verificação da ocorrência de formação de aglomerados (clusters) e de suas dimensões. A partir dessas análises escolheram-se filmes com baixa incidência de clusters, para testes em dispositivo miniaturizado, e com alta incidência, para testes de detecção de VOCs ou água. Simulação, produção e testes de dispositivos miniaturizados simples e que favorecem a mistura de reagentes através das características de superfície (misturadores passivos) foi efetuada. O dispositivo testado mostrou-se útil em fase liquida para mistura tanto de líquidos miscíveis quanto imiscíveis. Filmes a base de HFE ou HMDS/HFE pode ser usados como camada passivadora, pois são resistentes à radiação beta, ou UVC. Filmes a base de HMDS sofrem reação por exposição à UVC, o que é útil na construção de dispositivos miniaturizados, ou mesmo detecção de água, dependendo do equipamento de plasma utilizado para deposição. / Plasma thin films present several functions, such as surface protection and adsorption, useful on sensor development. Hexamethyldisilazane (HMDS) thin films can produce adsorbent materials useful as sensitive layer whereas fluorinated films, such as methyl nonafluoro(iso)butyl ether HFE®, are quite useful for passivation and surface protection on acid and basic solutions. This work aims the modification of such films for improvement on volatile organic compounds (VOCs) detection or water detection. The surface of such films was modified by exposure to beta (electron beam, 2 MeV, 10 nA to 100 nA) or ultraviolet (UVC) radiation. These films were also tested on miniaturized devices. Two different plasma- equipment were used and the main substrates for deposition were silicon wafer, piezoelectric quartz crystal and acrylics. The characterization procedures used: profilometer (thickness determination), ellipsometer (refractive index measurement); Infrared (FTIR) and x-ray photoelectron spectroscopy for chemical structure analysis; Optical and scanning electron microscopy for evaluation of resistance to exposition to ultraviolet light or beta radiation; contact angle measurements for determination of hydrophobicity and adsorption of VOCs; Imagej software for evaluation of cluster formation and size. Based on such measurements low density cluster films were tested on a miniaturized device and high density cluster films were used for tests of water and VOCs detection. The simulation, production and tests of simple miniaturized structure that favors mixing were carried out. The conception of the manufactured device is based on passive mixers and mixing was improved to miscible and immiscible fluids as well by changing the surfaces properties of plasma deposited thin films. HFE and HMDS/HFE films were useful as passivation layer, being resistant to beta and UVC radiation. HMDS are sensible to UVC, which was used for obtaining the miniaturized device and is useful to improve water detection, depending on plasma equipment utilized for deposition.

O Mercado Municipal de São Carlos é um centro comercial bastante importante, reunindo diversos tipos de lojas e serviços. Um grande número de pessoas frequenta o local diariamente, além de ser o ambiente de trabalho de vários comerciantes. Foi realizado diagnóstico da qualidade do ambiente interno do Mercado Municipal da cidade de São Carlos/SP, através do monitoramento dos seguintes parâmetros: MP10; MP2,5; \'CO IND.2\'; CO; COV; temperatura; umidade relativa e ruído. As coletas de dados foram realizadas durante o ano de 2011. Para todos os parâmetros analisados foram escolhidos 12 pontos amostrais internos e um ponto amostral externo, com exceção do ruído, que teve 9 pontos internos. Os dados amostrais internos de MP10 e de MP2,5 revelaram concentrações médias de 44,55 \'mü\'g/m³ e 31,96 \'mü\'g/m³, respectivamente. As concentrações externas médias foram de 35,60 \'mü\'g/m³ para MP10 e de 25,91 \'mü\'g/m³ para MP2,5. As concentrações médias observadas de material particulado estiveram abaixo dos valores recomendados pela OMS. A razão MP2,5/MP10 esteve acima de 70% indicando predominância de particulado superfino na fração MP10 do material particulado em suspensão. Análises químicas por fluorescência de raios-X foram realizadas no material particulado coletado e os elementos químicos identificados foram: Si, Al, S, Ca, Fe, Ti, Cu, Zn e V. Observou-se que os dados de \'CO IND.2\' ficaram abaixo do limite recomendado pela Resolução ANVISA 09, que é de 800 ppm, os dados internos também foram maiores que os externos. Para o CO e COV, os pontos com maiores concentrações foram os próximos dos acessos ao Mercado pela Rua Episcopal, sendo também maiores os dados internos que o externos. Os dados de temperatura e umidade relativa se mostraram, em geral, fora das faixas de recomendações da Resolução ANVISA 09, o que indica que o ambiente interno do Mercado pode ser desconfortável em relação a esses dois parâmetros. Os níveis internos de ruído observados estiveram acima daqueles recomendados pela Norma Técnica L11.032 (CETESB), que é de 50 dBA. Obteve-se pontos com médias acima de 70 dBA, evidenciando que o local é ruidoso, o que pode acarretar problemas à saúde de seus frequentadores. / The Municipal Market of São Carlos city is a very important commercial center, bringing together different types of shops and services. A large number of people attends the local daily, and it is the work environment of several merchants. A diagnostic of the quality of the indoor environment of the Municipal Market of Sao Carlos/SP was conduct, by monitoring the following parameters: PM10, PM2,5; \'CO IND.2\', CO, VOCs, temperature, humidity and noise. The data collections were performed during the year 2011. For all analyzed parameters were chosen 12 sampling indoor points and an outdoor point, with the exception of noise, which had 9 indoor points. The indoor data of PM10 and PM2,5 showed average concentrations of 44.55 \'mü\'g/m³ and 31.96 \'mü\'g/m³, respectively. The outdoor medium concentrations were 35.60 \'mü\'g/m³ for PM10 and 25.91 \'mü\'g/m³ for PM2,5. The average concentrations of particulate matter observed were below the values recommended by WHO. The reason MP2,5/MP10 was above 70%, indicating the predominance of fine particulate matter at the PM10 fraction. Chemical analysis by X-rays fluorescence was performed in the particulate matter collected and the chemicals identified were: Si, Al, S, Ca, Fe, Ti, Cu, Zn and V. It was observed that the \'CO IND.2\' data were below the limit recommended by ANVISA Resolution 09 which is 800 ppm, the indoor data were also higher than outdoor data. For CO and VOCs, the points with the highest concentrations were the ones near the accesses to the Market by the Episcopal Street, and also higher indoor data that the outdoor. The data of temperature and relative humidity proved generally outside the ranges of the recommendations ANVISA Resolution 09, which indicates that the indoor environment of the market may be uncomfortable considering these two parameters. The indoor noise levels were observed above those recommended by the Technical Standard L11.032 (CETESB), which is 50 dBA. There were some points with averages above 70 dBA, showing that the Market can be a noisy environment, which can cause health problems for their users.

Alguns parasitas modificam o perfil de Compostos Orgânicos Voláteis (COVs) de seus hospedeiros na tentativa de atrais/dispersar seus vetores, assegurando a propagação do parasita e a manutenção do ciclo da doença. É sabido que o mosquito Lutzomyia longipalpis, vetor da Leishmaniose Visceral (LV) são mais atraídos por cães infectados que não infectados. Este trabalho tem como objetivo identificar e caracterizar os Compostos Orgânicos Voláteis emitidos por culturas de células e hamsters infectados Mesocricetus auratus com Leishmania infantum (MHOM/74/PP75). Células aderentes mononucleares de baço de hamsters foram separadas com Ficoll e distribuídas em placas de 24 poços com 2x106 células por poço. Após 42 horas, as células foram infectadas e os COVs foram coletados por \"headspace\" por 18 horas. Os COVs foram determinados por comparação com as placas controle: controle células aderentes mononucleares, controle L. infantum, e controle meio RPMI 1640.40 Hamsters foram subdivididos em 2 grupos: 20 animais foram infectados com formas promastigotas metacíclicas de L. infantum selecionadas com aglutinina de amendoim (PNA) por via intracardíaca com 1x107 parasitas. Os animais foram acompanhados por 4 meses pós infecção e as amostras foram coletadas colocando os animais em sacos de poliéster conectados com um tubo de metal recheado com Tenax TA acoplado a uma bomba de sucção automática por 10 minutos. Todas as amostras foram analisadas por dessorção térmica via Cromatografia gasosa/ Espectrometria de Massas (CG-EM). Nas culturas de células, 2 compostos estão presentes apenas nas culturas infectadas: 1,2-difenilciclobutano e (E)-(2,3-Difenil Ciclopropil)-metil-fenilsulfóxido. O 2,4-dimetilbenzaldeído estava presente na placa controle contendo meio RPMI 1640. Por outro lado, em ambas as placas infectadas e controle com células aderentes mononucleares, o 3-metileno-heptano estava presente. Outros compostos contendo os grupos químicos aldeídos ou álcoois ou hidrocarbonetos aromáticos foram detectados em todas as placas, mas com diferentes áreas de pico (quantidade). Quando comparamos os COVs emitidos por hamsters infectados e controles, nenhuma diferença foi encontrada. Os compostos emitidos por culturas de células infectadas mostram que a infecção com L.infantum é capaz de modificar o perfil de COVs em culturas de células. Outros compostos encontrados em todas as placas, mas com diferentes áreas de pico podem indicar que a infecção aumenta a liberação de algumas substâncias que são possíveis atrativos para vetores. / Some parasites can modify their hosts Volatile Organic Compounds (VOCs) profile in order to attract / disperse their vectors, ensuring spreading of the parasite and maintenance of the disease cycle. It is already known that Lutzomyia longipalpis sandflies, the vectors of Visceral Leishmaniasis (VL), are more attracted to infected than to non-infected dogs. This work aims to identify and characterize the VOCs emitted by cell cultures and hamsters Mesocricetus auratus infected with Leishmania infantum (MHOM/74/PP75). Spleen adherent mononuclear cells of hamsters were separed with Ficoll and distributed in flat-bottomed 24-well plates at 2x106 cells per well. After 42 hours, the cells were infected and VOCs were collected from the \"headspace\" for 18 hours. The VOCs were determined in comparison with the controls plates: control mononuclear adherent cells, control L. infantum and control medium RPMI 1640. 40 Hamsters were subdivided in two groups: 20 animals were used as a control group and 20 animals were infected with metaciclic form of L. infantum selected by peanut agglutinin (PNA) by intracardiac route with 1x107 parasites. The animals were followed up for 4 months post-infection and the samples were collected by introducing the hamsters in a polyester bag connected with a metal tube filled with the Tenax TA adsorbent coupled to an automatic suction pump for 10 minutes. All samples were analyzed by thermal desorption via Gas Chromatography/Mass Spectrometry (GCMS). In cell cultures, two compounds were present only in infected cultures: 1, 2- diphenyl cyclobutane, and trans-[(2, 3-Diphenylcyclopropyl) methyl] phenyl sulfoxide. 2, 4-dimethyl benzaldehyde was present in the control well containing RPMI 1640 medium. On the other hand, in both infected and control wells with mononuclear adherent cells, 3-methylene heptane was present. Other compounds containing either aldehydes or alcohols or aromatic hydrocarbon chemical groups were detected in all plates, but with different peak areas (i.e., amounts). When comparing the VOCs emitted by infected and control hamsters, no difference was found. The compounds emitted only by infected cell cultures show that the infection with L. infantum is able to modify the profile of VOCs in cell cultures. The other compounds found in all plates but with different peak areas may indicate that infection may increase the release of some substances that are possible attractants for vectors.

Filmes finos depositados por plasma apresentam varias funções, como proteção de superfície e características de adsorção, úteis no desenvolvimento de sensores. Filmes finos a base de hexametildissilazana HMDS, podem dar origem a materiais adsorventes enquanto filmes fluorados, como os obtidos com metil-nonafluoro (iso)butil-éter HFE®, são bons para passivação e proteção de superfícies expostas a soluções ácidas e básicas. Este trabalho teve como objetivo geral a modificação desses filmes finos objetivando a melhoria na detecção de compostos orgânicos voláteis (VOCs) ou umidade. Os filmes tiveram sua superfície modificada por exposição à radiação beta (feixe de elétrons, 2 MeV, 10 nA a 100 nA) e a radiação ultravioleta (UVC) e foram testados em dispositivos miniaturizados. Foram utilizados dois equipamentos de plasma distintos para a produção dos filmes e vários substratos para deposição: lâminas de silício, cristais piezelétricos de quartzo e acrílico, principalmente. Uma série de caracterizações foi providenciada: Perfilometria (determinação de espessura); Elipsometria (medidas do índice de refração); Espectroscopia de Infravermelho e Espectroscopia de Fotoelétrons Por Raios X para análises da estrutura química; Microscopia Óptica e Eletrônica de Varredura para avaliação da resistência à irradiação UVC ou beta; Medidas de ângulo de contato para determinar a hidrofobicidade e a compatibilidade com VOCs; O software Imagej para a determinação e verificação da ocorrência de formação de aglomerados (clusters) e de suas dimensões. A partir dessas análises escolheram-se filmes com baixa incidência de clusters, para testes em dispositivo miniaturizado, e com alta incidência, para testes de detecção de VOCs ou água. Simulação, produção e testes de dispositivos miniaturizados simples e que favorecem a mistura de reagentes através das características de superfície (misturadores passivos) foi efetuada. O dispositivo testado mostrou-se útil em fase liquida para mistura tanto de líquidos miscíveis quanto imiscíveis. Filmes a base de HFE ou HMDS/HFE pode ser usados como camada passivadora, pois são resistentes à radiação beta, ou UVC. Filmes a base de HMDS sofrem reação por exposição à UVC, o que é útil na construção de dispositivos miniaturizados, ou mesmo detecção de água, dependendo do equipamento de plasma utilizado para deposição. / Plasma thin films present several functions, such as surface protection and adsorption, useful on sensor development. Hexamethyldisilazane (HMDS) thin films can produce adsorbent materials useful as sensitive layer whereas fluorinated films, such as methyl nonafluoro(iso)butyl ether HFE®, are quite useful for passivation and surface protection on acid and basic solutions. This work aims the modification of such films for improvement on volatile organic compounds (VOCs) detection or water detection. The surface of such films was modified by exposure to beta (electron beam, 2 MeV, 10 nA to 100 nA) or ultraviolet (UVC) radiation. These films were also tested on miniaturized devices. Two different plasma- equipment were used and the main substrates for deposition were silicon wafer, piezoelectric quartz crystal and acrylics. The characterization procedures used: profilometer (thickness determination), ellipsometer (refractive index measurement); Infrared (FTIR) and x-ray photoelectron spectroscopy for chemical structure analysis; Optical and scanning electron microscopy for evaluation of resistance to exposition to ultraviolet light or beta radiation; contact angle measurements for determination of hydrophobicity and adsorption of VOCs; Imagej software for evaluation of cluster formation and size. Based on such measurements low density cluster films were tested on a miniaturized device and high density cluster films were used for tests of water and VOCs detection. The simulation, production and tests of simple miniaturized structure that favors mixing were carried out. The conception of the manufactured device is based on passive mixers and mixing was improved to miscible and immiscible fluids as well by changing the surfaces properties of plasma deposited thin films. HFE and HMDS/HFE films were useful as passivation layer, being resistant to beta and UVC radiation. HMDS are sensible to UVC, which was used for obtaining the miniaturized device and is useful to improve water detection, depending on plasma equipment utilized for deposition.

Este trabalho teve como objetivo avaliar a sensibilidade da formação do ozônio troposférico às emissões veiculares de compostos orgânicos voláteis (COVs) e NOx na Região Metropolitana de São Paulo (RMSP). Essa avaliação foi realizada através de modelagem numérica com modelo de qualidade do ar fotoquímico tridimensional. Para a determinação da especiação dos COVs veiculares foram realizadas duas campanhas intensivas de medidas em túneis da cidade de São Paulo, constituindo portanto em um esforço na melhoria do inventário de emissões da RMSP. Das medidas de concentração dos COVs, CO, NOx e SO2 foram calculados fatores de emissão e com base na relação entre as concentrações dos COVs emitidos pela exaustão veicular, juntamente com informações obtidas previamente da composição do combustível líquido e das emissões evaporativas foi construído um inventário dos COVs emitidos pela gasolina, álcool e diesel na RMSP, utilizado nas simulações de qualidade do ar. Foram realizadas simulações de referência utilizando o modelo fotoquímico densenvolvido no Caltech Institute of Technology (CIT) e Carnegie Mellon University, e as concentrações obtidas das simulações foram comparadas às concentrações observadas pela rede de monitoramento da Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental (CETESB) para três períodos distintos, em termos dos níveis de poluição e condições meteorológicas: 22-24 de agosto de 2000; 13-15 de março de 2000 e 06-10 de setembro de 2004. Com base nas simulações de referência foram calculados os potenciais de formação de ozônio para 24 espécies através do cálculo de métricas de reatividade e também realizada a análise da sensibilidade da formação do ozônio às emissões de COVs, NOx, CO e de cada COV individualmente para os três períodos. Da avaliação da análise de sensibilidade do ozônio às emissões pôde-se verificar que o ozônio foi altamente sensível às emissões dos COVs nos três períodos estudados e portanto, o controle da emissão dos COVs é o mais efetivo para o controle do ozônio na RMSP. Dentre os COVs analisados as espécies representadas por ARO2 (aromáticos 2), OLE1 (olefinas 1), OLE2 (olefinas 2), ETHE (eteno) e HCHO (formaldeído) foram as cinco às quais o ozônio (medido em termos de seu potencial de formação e emissão) apresentou maior sensibilidade constituindo-se nas mais relevantes. Adicionalmente, foram avaliados os impactos de diferentes cenários de uso de gasolinas reformuladas nas concentrações de ozônio em todo o domínio em relação ao cenário atual de referência. A máxima resposta do ozônio às reduções de emissão foi obtida após 3 dias do início do controle. Os cenários 1 (redução de 11,1% das frações de olefinas, aromáticos e benzeno da gasolina) e 2 (redução de 20,0% das frações de olefinas, aromáticos e benzeno da gasolina) que refletem as propostas de reformulação da gasolina para 2007 e 2009 resultaram em reduções das concentrações de ozônio, mas insuficientes para a redução para abaixo do padrão de qualidade do ar de ozônio. / The main goal of this work was the study of the ozone sensitivity to volatile organic compounds (VOCs) and NOx emitted by vehicles in the Metropolitan Area of São Paulo (MASP), using as tool the numerical modeling. Two intensive campaigns in-tunnel of São Paulo city were performed as an effort to improve the MASP emission inventory. From concentrations measurements of VOCs, CO, NOx and SO2 they were calculated emission factors and based on the relation among the VOCs emitted by exhaust, and also together with informations from liquid fuel and evaporative composition was built the VOCs composition from gasoline, alcohol and diesel emission in the MASP. Together with the totals emitted officially, it was obtained the inventory of emissions used in the simulation. Base case simulations were performed using the photochemical model developed at Caltech Institute of Technology (CIT) and Carnegie Mellon University, and the concentrations simulated were compared with observations from the air quality network of the São Paulo State Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental (CETESB). Three periods were studied: August 22-24 of 2000; March 13-15 of 2000 and September 06-10 of 2004. Ozone potential formation was calculated for 24 species using reactivity metrics, and was also performed the ozone sensitivity analysis to emission of VOCs, NOx, CO and each VOC individually, for all the periods. From ozone sensitivity analysis to emissions, it was found that the ozone is higher sensitivity to VOCs emissions than to NOx. Therefore, the VOCs reduction is more effective on ozone control in the MASP. Among the VOCs analyzed the species represented by ARO2 (aromatics 2), OLE1 (olefins 1), OLE2 (olefins 2), ETHE (ethene) and HCHO (formaldehyde) were identified as the most important concerning ozone formation in the MASP. Additionally, the impacts of different scenarios of reformulated gasoline in the ozone concentrations in whole domain and time were evaluated in relation to current scenario (base case). The higher reductions of ozone associated to emission control was identified to occur after 3 days of the beginning of control. The scenarios 1 (reduction of 11.1% of the olefins, aromatics and benzene fractions from gasoline) and 2 (reduction of 20.0% of the olefins, aromatics and benzene fractions from gasoline) that reflect the proposals for reformulated gasoline in 2007 and 2009 resulted in reductions of the ozone concentrations, but insufficient for the reduction below of the ozone air quality standard.

O trabalho desenvolvido tem como objetivo avaliar um sistema de pintura anticorrosiva aplicado diretamente sobre o metal, sistema DTM, em relação a um sistema tradicional, composto por Primer, Intermediário e Top Coating, ambos base solventes e destinados para aplicações arquitetônicas, e propor o desenvolvimento e avaliação de formulações base água substitutas à base solvente, procurando-se determinar a influência de determinados componentes presentes nas formulações, tais como o dióxido de titânio, fosfato de zinco, caulim, inibidor de corrosão orgânico e agente reticulante nas propriedades anticorrosivas da tinta. São realizadas avaliações das propriedades anticorrosivas das tintas por meio de medidas de potencial de circuito aberto (EOCP), espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) e ensaio acelerado de corrosão em câmara de névoa salina. Além das propriedades anticorrosivas, as tintas DTM base água formuladas são avaliadas comparativamente à tinta DTM base solvente em outras propriedades, particularmente em relação à resistência à água, por meio de medidas de absorção de água, permeabilidade ao vapor dágua e determinação do ângulo de contato, e em relação às propriedades estéticas, tais como o poder de cobertura de tinta úmida e seca. Os resultados demonstram que o sistema DTM basesolvente apresenta desempenho anticorrosivo equivalente ao sistema tradicional. Dentre as formulações base água avaliadas, verifica-se que o uso do fosfato de zinco como pigmento anticorrosivo e de um agente reticulante na formulação é fundamental para se obter um desempenho anticorrosivo satisfatório. Também é demonstrado que a resistência à água dos filmes é um fator fundamental a ser melhorado nas tintas base água para que se possa obter resultados satisfatórios em relação à resistência à corrosão para longos períodos de exposição como o obtido para o sistema base solvente. / The developed work aims to evaluate an anticorrosive paint system applied directly on metal, DTM system, in relation to a traditional three components paint system, composed by Primer, Intermediary Coating and Top Coating - both systems solvent based and intended to architectural applications. The work also aims to develop and evaluate water based DTM paint formulations in substitution to solvent based paint system, determining the influence of some components present in the formulations, such as titanium dioxide, zinc phosphate, kaolin, organic corrosion inhibitor and a crosslinker agent, in the anticorrosive properties of the paint. The anticorrosive properties of the paint are evaluated by open circuit potential measures (EOCP), electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and accelerated corrosion test in the salt-spray chamber. Besides the anticorrosive paints properties, water based DTM formulated paints are compared to solvent borne DTM paint in other properties, particularly in relation to water resistance, by measures of water absorption, water vapor permeability and contact angle, and also in relation to aesthetic properties, such as dry and wet hiding power. The results demonstrated that anticorrosive performance of solvent borne DTM paint system is similar to the solvent borne traditional paint system. In relation to formulatedwater based DTM paints, it was observed that the use of zinc phosphate as an anticorrosive pigment and a crosslinker agent in the formulation is essential to obtain a satisfactory anticorrosive performance. It is also demonstrated that the paint films water resistance is a fundamental property to be improved in water based paints in order to obtain satisfactory results in relation to corrosion resistance for long periods of exposure, just as observed for solvent borne system.