Orientador: Prof. Dr. Mauro Coelho dos Santos / Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/Química, 2015. / Eletrocatalisadores PtSnNi foram preparados pelo método dos precursores poliméricos (MPP) em diferentes proporções metálicas e suportados em carbono de alta área superficial, com 20% de metal em massa, para serem estudados na reação de oxidação de etanol (ROE). O material que se apresentou mais promissor para a reação de oxidação eletroquímica de etanol, PtSnNi/C na razão atômica (33:21:46), foi submetido a testes acelerados de estresse (TAE) com perda de aproximadamente 50% da corrente de oxidação em cronoamperometria. Após os TAE, foram observadas mudanças na formação de produtos de oxidação de etanol, determinados por FTIR-ATR in situ, que passaram de acetaldeído e ácido acético para somente acetaldeído. Dada esta condição, nanotubos de carbono de paredes múltiplas funcionalizados com grupos carboxílicos (NTC) também foram utilizados como suporte para PtSnNi/NTC (33:21:46) com 20% de metal em suporte preparado também pelo MPP. Desta forma, os eletrocatalisadores foram estudados em termos da dissolução de seus metais por técnicas de eletrodo de disco rotatório (EDR) e microcélula eletroquímica de fluxo de varredura (CFV) utilizando-se ICP-MS. Foi observado um decréscimo de somente 4% da área superficial eletroquimicamente ativa (ASE) do PtSnNi/NTC e 3% do material comercial PtSn/C E-TEK, enquanto que para PtSnNi/C houve uma diminuição de 32% da ASE para oxidação de CO. Com a confirmação da dissolução dos metais, é sugerida uma mudança na formação de produtos da oxidação de etanol já a partir da fase inicial da ciclagem, este efeito se corrobora ao se analisar o aumento da produção de acetaldeído no eletrocatalisador PtSnNi/C por FTIRATR in situ. Adicionalmente, nos testes realizados em condições operacionais de células a combustível de etanol direto (DEFC), foi observado que PtSnNi/NTC apresentou menor decaimento de potencial durante a curva de polarização, fato que pode estar relacionado tanto a estabilidade do suporte e interação com os metais (que apresentaram menor dissolução) bem como pela seletividade na formação dos produtos, determinados por cromatografia a gás, que também se mantém constante. Onde PtSnNi/NTC apresenta seletividade de aproximadamente 60 e 40% para acetaldeído e ácido acético, respectivamente. Enquanto PtSnNi/C apresentou seletividade somente para acetaldeído. / PtSnNi electrocatalysts were prepared by polymeric precursors method (PPM) with different metallic ratios supported on carbon Vulcan® to obtain 20 % (m/m) of metal loading and studied for ethanol oxidation reaction (EOR). The more promising material for the ethanol electrochemical oxidation reaction, PtSnNi/C (33:21:46 atomic ratio), was submitted to accelerated stress tests (AST) with a loss of approximately 50% of the chronoamperometric current of oxidation. After AST, changes were observed on the formation of ethanol oxidation products, determined by FTIR-ATR in situ, from acetaldehyde and acetic acid to acetaldehyde formation, exclusively. Given this condition, multi-walled carbon nanotubes functionalized with carboxylic groups (CNT) were also used as support for PtSnNi/CNT (33:21:46) prepared by PPM with 20% of metal loading on support. Thus, the electrocatalysts were evaluated concerning the metals dissolution by rotating disk electrode (RDE) technique and microelectrochemical scanning flow cell (SFC) using ICP-MS. A decrease of only 4% of PtSnNi/CNT electrochemically active surface area (ECSA) was observed and 3% for the PTSn/C E-TEK commercial material. In contrast, the PtSnNi/C ECSA decreased 32% for CO oxidation. With the confirmation on metals dissolution, it is suggested a change in the formation of ethanol oxidation products already from the initial step of cycling, that can be corroborated with the acetaldehyde production increase on PtSnNi/C electrocatalyst by FTIR-ATR in situ analyses. Additionally, in direct ethanol fuel cells (DEFC) tests on operational conditions, it was observed that PtSnNi /CNT showed less decay of potential during polarization curve experiments, which may be related to support stability and interaction with metals (which presented lower dissolution) as well as the selectivity in the products formation for EOR, determined by gas chromatography, which also remained constant. So that PtSnNi/NTC showed selectivity of about 60 and 40% for acetaldehyde and acetic acid, respectively. While PtSnNi/C showed selectivity just for acetaldehyde.

Orientadora: Profa. Dra. Janaina de Souza Garcia / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/Química, 2016. / Devido ao aumento na produção de biodiesel em nível mundial, tem-se observado uma elevação na disponibilidade de glicerol no mercado de forma que hoje o produto tem sido queimado em caldeiras devido seu baixo custo. Sabe-se que a reação de eletro-oxidação de glicerol sobre eletrodo de Pt em meio ácido, gera produtos com alto valor agregado como: gliceraldeído, dihidroxicetona, ácido glicérico, ácido tartrônico, ácido glicólico, ácido glioxílico e ácido fórmico, porém pouco se sabe sobre o mecanismo de formação destes produtos e dos adsorbatos que acabam por envenenar o eletrodo no decorrer dos ciclos. Sendo assim, este trabalho tem como objetivo estudar o efeito do tempo de pré-tratamento em baixos potenciais na formação de adsorbatos provenientes da interação da molécula de glicerol com eletrodos de platina (hkl) em meio ácido. Para tal, utilizou-se a técnica de cronoamperometria e voltametria cíclica com diferentes velocidades e condições de pré tratamento no estudo com eletrodos de platina (hkl). Observou-se que os planos superficiais apresentam comportamento diferente em relação à formação de adsorbatos em baixos potenciais. O eletrodo Pt(poli) e Pt(110) parecem ser as estruturas mais afetadas pelo tempo de pré-tratamento, possivelmente devido à adsorção dissociativa do glicerol em baixos potencias (0,1 V) gerando adsorbatos e COads que, progressivamente, bloqueiam o eletrodo, inibindo outras reações e gerando um aparente deslocamento no início da reação de oxidação do glicerol, além de uma inversão na composição dos picos de oxidação. Por meio de estudos de voltametria cíclica em altas velocidades e oxidação de monóxido de carbono, observou-se que um dos adsorbatos formados em baixos potenciais é CO, porém a natureza de outros adsorbatos observados não foi determinada. / Since the worldwide biodiesel production has shown a significant increase, a growth on the glycerol availability has also been observed. Nowadays, as the glycerol price has going down very fast, the product has been burned to generate energy. It is known that glycerol electro-oxidation on Pt electrode in acidic media generates products with high added value as: glyceraldehyde, dihydroxyacetone, glyceric acid, tartronic acid, glyoxylic acid and formic acid although the mechanism reaction is not totally understood. Considering this information, the goal of this work is the study of pre-treatment time effect at low potential in the adsorbates formation by the interaction between the glycerol molecule and Pt (hkl) electrodes in acidic media. Cronoamperommetry and Cyclic voltammetry was used as main technique. We formation at low potentials. The electrodes Pt(poli) and Pt(110) seem to be the most affected, probably, at this structures the glycerol dissociative adsorption generates adsorbates and COads that progressively blocks the electrode. Under this condition some reactions are unable, what gives an impression that the glycerol oxidation onset is moved to more positive potentials, and an inversion of peaks composition is noticed. Evaluations of CO oxidation using cyclic voltammetry with different scan rates, allows to suggest that CO is one of the species formed at low potentials that are adsorbed ate the electrode surface. Others species were observed but its nature was not determined.

Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. PROÁGUA, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2014-12-05T15:50:54Z No. of bitstreams: 1 DISSERTACAO_ImobilizaçãoMediadorRedox.pdf: 2025276 bytes, checksum: 269132a3379ce8331bff474c7a962747 (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2014-12-09T21:00:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTACAO_ImobilizaçãoMediadorRedox.pdf: 2025276 bytes, checksum: 269132a3379ce8331bff474c7a962747 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-12-09T21:00:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTACAO_ImobilizaçãoMediadorRedox.pdf: 2025276 bytes, checksum: 269132a3379ce8331bff474c7a962747 (MD5) Previous issue date: 2012 / A literatura tem demonstrado a eficiência de algumas substâncias na melhoria da cinética de remoção de cor em águas residuárias contendo corantes do tipo azo. Entre essas substâncias está a riboflavina (vitamina B2) que é conhecida por atuar como mediador redox nas transferências de elétrons de uma fonte doadora para o azo corante. A riboflavina em sua forma livre é solúvel em meio aquoso e pode ser perdida no efluente final em um sistema de tratamento. A imobilização desta vitamina em um suporte insolúvel pode proporcionar a retenção e recuperação da mesma nos reatores e consequentemente viabilizar o seu reuso diminuindo os custos do processo. Neste trabalho realizou-se a síntese de um novo material (CM3) contendo riboflavina imobilizada na celulose via ligação covalente e investigou-se a sua influência na degradação anaeróbia do azo corante amarelo ouro remazol RNL. Os ensaios foram feitos em escala de bancada e regime de batelada por períodos de 48 horas e temperatura controlada (25°C). A primeira etapa do trabalho consistiu na modificação química da celulose. Este polímero foi mercerizado, succinilado e passou por reação com anidrido acético para em seguida reagir com a riboflavina e dar origem à CM3. Os efeitos da modificação foram analisados por técnicas de infravermelho e análise elementar. A concentração de riboflavina introduzida na celulose foi estimada em 71,3mg/g. A estabilidade deste material foi testada em diferentes condições de pH e mostrou-se estável entre os pH 2 e 9. A segunda etapa do trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos da riboflavina imobilizada na degradação anaeróbia do azo corante amarelo ouro remazol RNL. Os experimentos realizados com lodo anaeróbio e CM3 mostraram uma taxa de remoção 1,56 vezes maior do que os ensaios feitos sem nenhum tipo de mediador redox, comprovando assim a efetividade deste material na melhoria da cinética de degradação anaeróbia do azo corante modelo. ______________________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: Reports in the literature have demonstrated the effectiveness of some substances in improving the kinetics of color removal in wastewater containing azo dyes. Among these substances is riboflavin (vitamin B2), which is known to act as a redox mediator in the transfer of electrons from a donor source such as glucose to an azo dye. The use of riboflavin in its free form, which is soluble in aqueous medium, is not attractive from an economic point of view since it is lost in the effluent upon treatment. Immobilization of this vitamin onto an insoluble support may provide improvements such as retention and recovery in the same reactor and allowing its reuse thereby reducing the costs related to the process. The aim of this work was to synthesize a new material (CM3) containing riboflavin immobilized covalently onto cellulose and investigate its influence on the anaerobic degradation of a model azo dye (Remazol Gold Yellow RNL). The tests were performed in batch reactors and the temperature of the system was set at 25° C and maintained for 48 h. The first stage of the study was the chemical modification of cellulose. For this, the homopolymer was mercerized (NaOH 20%), modified with succinic anhydride, and then reacted with acetic anhydride in order to form internal carboxylic acid anhydride functions which were used to bind riboflavin to cellulose, yielding CM3. Chemical modification of cellulose was evaluated by techniques as IR with Fourier transform and elemental analysis. The concentration of riboflavin introduced into the cellulose was estimated an 71.3mg/gCM3 and chemical stability tests with CM3 showed it was stable between pH 2 and 9. The second stage of the study was to evaluate the effects of riboflavin immobilized on to cellulose (CM3) on the anaerobic degradation of azo dye, Remazol Gold Yellow (RNL). The experiments with anaerobic sludge and CM3 showed a removal rate 1.65 times greater than those tests carried out without any redox mediator, thereby evidencing the effectiveness of the immobilized catalyst.

Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas. Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2015-04-30T16:38:37Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_EstudoEfeitosResposta.pdf: 2201627 bytes, checksum: 51d5fa9566e6d964416a0a539ec8cb81 (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2015-04-30T16:48:51Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_EstudoEfeitosResposta.pdf: 2201627 bytes, checksum: 51d5fa9566e6d964416a0a539ec8cb81 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-30T16:48:51Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_EstudoEfeitosResposta.pdf: 2201627 bytes, checksum: 51d5fa9566e6d964416a0a539ec8cb81 (MD5) Previous issue date: 2015 / O aumento da morbidade e da mortalidade de doenças inflamatórias no trato respiratório tais como asma, enfisema e bronquite têm sido correlacionadas com a exposição de indivíduos a poluentes ambientais incluindo matéria particulada e substâncias químicas como o formaldeído (FA). O FA é um agente de ligação cruzada que reage com macromoléculas celulares, tais como proteínas, ácidos nucléicos e moléculas com baixo peso molecular, tais como aminoácidos, e tem sido relacionado a processos inflamatórios, bem como ao estresse oxidativo. O presente estudo teve como objetivo analisar os efeitos oxidantes sobre a resposta inflamatória pulmonar em ratos Fischer expostos a diferentes concentrações de FA. Para isso, vinte e oito ratos Fischer foram divididos em quatro grupos, com sete animais por grupo. O grupo controle (GC) foi exposto ao ar ambiente e três grupos foram expostos a diferentes concentrações de FA a 1% (FA1), 5% (FA5) e 10% (FA10). Após a eutanásia, foram coletados o sangue, o lavado broncoalveolar (LBA) e os pulmões para as análises bioquímicas e morfométricas. O LBA mostrou que a exposição ao formaldeído por cinco dias foi capaz de aumentar a quantidade de células inflamatórias nos pulmões dos ratos expostos ao formaldeído a 10% em relação ao GC. Mudanças também foram observadas no perfil celular em FA5 e FA10 com um aumento de macrófagos e linfócitos em FA10 e linfócitos em FA5 em relação ao GC. A atividade da NADPH-oxidase no sangue apresentou-se elevada em FA5 e FA10 em relação ao GC e houve aumento na produção de quimiocinas pró-inflamatórias (CCL2, CCL3 e CCL5) no plasma de animais dos grupos expostos ao FA. A atividade da enzima superóxido dismutase (SOD) apresentou aumento e a relação glutationa reduzida/oxidada (GSH/GSSG) apresentou redução em FA5 e a atividade da enzima catalase (CAT) apresentou aumento no grupo FA1, ambos em relação ao GC. Houve aumento na peroxidação lipídica e na formação de proteína carbonilada em FA10 em relação ao GC. Também observamos aumento nas quimiocinas CCL2 e CCL5 nos grupos expostos em relação ao GC. Quanto às análises morfométricas, o FA5 apresentou um aumento na área de luz alveolar (Aa) e uma redução na densidade de volume (Vv) de septo alveolar em relação ao GC. Nossos resultados apontam para o potencial do formaldeído em promover a lesão de vias aéreas tanto pelo aumento do processo inflamatório quanto pelo desequilíbrio redox. __________________________________________________________________________ / ABSTRACT: The increased morbidity and mortality of inflammatory diseases such as asthma, bronchitis and emphysema in the respiratory tract have been correlated with the exposure of individuals to environmental pollutants including particulate matter and chemical substances such as formaldehyde (FA). The FA is a crosslinking agent that reacts with cellular macromolecules such as proteins, nucleic acids and molecules with low molecular weight such as amino acids, and it has been linked to inflammatory processes and oxidative stress. This study aimed to analyze the oxidative effects on pulmonary inflammatory response in Fischer rats exposed to different concentrations of FA. Twenty-eight Fischer rats were divided into four groups with seven animals per group. The control group (CG) was exposed to ambient air and three groups were exposed to different concentrations of FA 1% (FA1), 5% (FA5) and 10% (FA10). Blood, bronchoalveolar lavage (BAL) and lungs were collected for biochemical and morphometric analyzes after euthanasia. The BAL fluid showed that exposure to formaldehyde for five days was able to increase the amount of inflammatory cells in the lungs of rats exposed to formaldehyde 10% in comparison to the CG. Changes were also observed in FA5 and FA10 cell profiles with an increase of macrophages and lymphocytes in FA10 and lymphocytes in FA5 compared to the CG. The activity of NADPH oxidase in the blood had been higher in FA5 and FA10 compared to the CG and there was increased production of pro-inflammatory chemokines (CCL2, CCL5 and CCL3) in the plasma of groups exposed to FA. The activity of superoxide dismutase enzyme (SOD) had an increase and reduced/oxidized glutathione ratio (GSH / GSSG) had an decrease in FA5 and the activity of the catalase enzyme (CAT) showed an increase in FA1 group, both in relation to the CG. There was an increase in lipid peroxidation and protein carbonyl formation in FA10 compared to the CG. We also observed an increase in CCL2 and CCL5 chemokines in the treatment groups compared to the CG. As for the morphometric analysis, the FA5 showed an increase in the alveolar area (Aa) and a reduction in volume density (Vv) of the septal compared to the CG. Our results point out to the potential of formaldehyde in promoting airway injury by increasing the inflammatory process as well as by the redox imbalance.

Programa de Pós-Graduação em Saúde e Nutrição. Escola de Nutrição, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2015-11-03T20:35:24Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_EfeitoPolpaPequi.pdf: 1642817 bytes, checksum: 15e64d2f7ac656434c193208d9f61384 (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2015-11-04T17:01:48Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_EfeitoPolpaPequi.pdf: 1642817 bytes, checksum: 15e64d2f7ac656434c193208d9f61384 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-04T17:01:48Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_EfeitoPolpaPequi.pdf: 1642817 bytes, checksum: 15e64d2f7ac656434c193208d9f61384 (MD5) Previous issue date: 2015 / As dietas ricas em lipídios estão associadas ao desenvolvimento de malefícios cuja progressão pode acarretar doenças como a esteatose hepática. A esteatose hepática não alcoólica caracteriza-se pelo aumento de gordura no fígado sem consumo significativo de bebida alcoólica e pode progredir para cirrose, sendo o estresse oxidativo uma das causas desse avanço. O pequi (Caryocar brasiliense Cambess) possui consideráveis teores de lipídios, fibras e relevantes quantidades de carotenoides, portanto, com potencial efeito sobre o metabolismo de lipídios e como agente antioxidante. O objetivo deste estudo consistiu em avaliar os efeitos da polpa de pequi desidratada sobre as alterações hepáticas e a ação sobre outros órgãos em ratos alimentados com dieta hiperlipídica. Foram utilizados 40 ratos Fischer, divididos em quatro grupos e alimentados com dieta padrão (P), dieta padrão acrescida de 2,4% de polpa de pequi (PPq), dieta hiperlipídica (H) e dieta hiperlipídica com 2,4% de polpa de pequi (HPq). Ao final de oito semanas os animais foram anestesiados e eutanasiados. A adição da polpa de pequi proporcionou efeito protetor ao fígado, pois observamos aumento do conteúdo de glutationa total, redução da peroxidação lipídica e da atividade da alanina aminotransferase. Houve menor acúmulo dos tecidos adiposos mediante ingestão do pequi, assim como diminuição de células inflamatórias no fígado desses animais. Esses resultados sugerem que a adição da polpa do pequi foi eficaz em melhorar os parâmetros de danos hepáticos e status oxidativo neste modelo experimental. ________________________________________________________________________ / ABSTRACT: High lipid diets are associated with the development of harms whose progression can lead to diseases such as hepatic steatosis. The non-alcoholic fatty liver disease is characterized by increased fat in the liver without significant consumption of alcohol and it can progress to cirrhosis, being oxidative stress, one of the causes of this advance. Pequi (Caryocar brasiliense Cambess) has considerable levels of lipids, fibers and relevant quantities of carotenoids, therefore, it shows high potential effect on lipid metabolism and as an antioxidant agent. The objective of this study was to evaluate the effects of dehydrated pequi pulp on liver changes and its action on other tissues in rats fed high fat diet. We used 40 Fischer rats, divided into four groups that fed a standard diet (P), standard diet plus 2.4% of pequi pulp (PPq), high fat diet (H) and high fat diet plus 2.4% pequi pulp (HPq). At the end of eight weeks, the animals were anesthetized and euthanized. The addition of pequi pulp provided protective effects to the liver, because it exhibited increased total glutathione content, reduced lipid peroxidation and alanine aminotransferase activity. We observed less accumulation of adipose tissue and decreased inflammatory cells in the liver of animals that received diet plus pequi. These results suggest that the addition of pequi pulp was effective in the improvement of liver parameters and oxidative damage in this experimental model.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2012 / Made available in DSpace on 2013-06-25T21:44:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 314238.pdf: 4958002 bytes, checksum: a0549314f5c9d5df3fc8192c24a52845 (MD5) / Neste trabalho foram aplicadas técnicas para processamento de cerâmica avançada para produzir células a combustível de óxido sólido planares. O processamento por tape casting foi aplicado sequencialmente usando suspensões aquosas, com Zircônia Parcialmente Estabilizada com Ítria (PSZ) como material do eletrólito. Foi desenvolvido um procedimento para obter peças planas por sinterização com uso de cargas, e foi implementado o teste eletroquímico das células em modo no-chamber. Estudou-se a integração das tecnologias de queimadores porosos com a de células a combustível, usando gás de síntese produzido por oxidação parcial de álcool. Para isso, foram feitos testes eletroquímicos em células produzidas neste trabalho com gás de síntese produzido em chama difusiva em meio poroso (no-chamber), e em células comerciais usando gás de síntese de composição similar ao produzido por um queimador poroso operado com etanol. Para as células próprias, suportadas no anodo, o teste eletroquímico no modo no-chamber foi efetuado a uma temperatura de 560°C, o potencial de circuito aberto (OCV) foi de ~800 mV, e a potência máxima (PMáx) obtida foi de 0,12 mW/cm² para uma densidade de corrente de 0,35 mA/cm². As células apresentaram alta resistência mecânica, permitindo mostrar também que o teste no-chamber é uma alternativa simples e de baixo custo para a caracterização eletroquímica. Para as células comerciais, suportadas no eletrólito, o teste eletroquímico foi feito convencionalmente, na temperatura de operação de 820°C. Quando o combustível foi 5% hidrogênio em mistura com hélio, o OCV foi de 600 mV, a PMáx foi de 21 mW/cm², para uma densidade de corrente de 69 mA/cm². Quando o combustível foi gás de síntese com 3% H2 e 2,9% CO, o OCV foi de ~500 mV, a PMáx foi de 9 mW/cm², para uma densidade de corrente de 35 mA/cm².<br> / Abstract : Advanced ceramics processing techniques were applied in this work to produce planar solid oxide fuel cells. Tape casting process was applied sequentially using aqueous suspensions, using Partially Stabilized Zirconia with Yttria (PSZ) as electrolyte material. A procedure for obtaining flat samples was developed by sintering using weights, and the electrochemical test for the cells was implemented in no-chamber mode. Integration of porous burners and fuel cell technologies was studied, using synthesis gas (syngas) produced by alcohol partial oxidation. For this, electrochemical tests were carried out for cells produced in this work with syngas produced in diffusive flame in porous media (nochamber) and commercial cells using syngas of similar composition to that produced by a porous burner operated with ethanol. For the anode-supported own cells, the electrochemical test in nochamber mode was done at 560 °C, the open circuit potential (OCV) was ~800 mV, and the maximum power (PMax) obtained was 0.12 mW/cm² for a current density of 0.35 mA/cm². The cells showed high mechanical strength, allowing also show that in the no-chamber mode is a simple and cost effective test for the electrochemical characterization. For the electrolyte-supported commercial cells, the electrochemical test was done conventionally, the operating temperature was 820 °C. When the fuel was 5% hydrogen in a mixture with helium, the OCV was 600 mV, PMax was 21 mW/cm² for a current density of 69 mA/cm². When the fuel was syngas with 3.0% H2 and 2.9% CO, the OCV was ~500 mV, PMax was 9 mW/cm² for current density of 35 mA/cm².

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro de Ciencias Agrarias. Programa de Pós-graduação em Ciência dos Alimentos / Made available in DSpace on 2012-10-21T15:05:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 211025.pdf: 469987 bytes, checksum: 8441447a2699044c04f2e6b978d85613 (MD5) / A fotoxidação tem efeito significativo na qualidade dos óleos vegetais. Esse tipo de oxidação depende da característica do produto em relação a insaturações, barreira contra o oxigênio, e principalmente da transmissão de luz pela embalagem. No Brasil, cerca de 40 % dos óleos vegetais são embalados em polietileno tereftalato (PET) tornado-os mais expostos à luz e comprometendo sua estabilidade. Para reduzir a fotoxidação, tem sido utilizado absorvedor de ultravioleta como o Tinuvin 234 (2-(2-hidroxi-3,5 di (metil benzil)) fenil benzotriazol). No presente trabalho foi verificado a estabilidade oxidativa do óleo de soja embalado em PET contendo 0; 0.12 % e 0.22 % de absorvedor de UV (Tinuvin 234). O óleo mantido a temperatura ambiente (25 oC) sob luz fluorescente (634 lux), foi monitorado após 30 dias e a cada 15 dias até completar seis meses de armazenamento, através do índice de peróxido (IP), ácidos graxos livres (AGL), extinção específica a 232 e 270 nm (EE) e análise sensorial (AS) segundo normas AOCS. De acordo com a análise de variância e de contraste entre os coeficientes lineares de cada tratamento constatou que não houve diferença significativa (p<0,0001) ao longo do período de armazenamento em relação a todas as variáveis analisadas (IP, AGL, EE e AS). O óleo de soja embalado em PET com 0.22 % de Tinuvin 234 obteve a maior nota sensorial, mas a diferença entre os tratamentos não foi significativa. A adição do absorvedor de ultravioleta (Tinuvin 234) em embalagens PET em concentrações de 0.12 % e 0.22 % não aumentou significativamente a estabilidade do óleo exposto à luz fluorescente, quando comparados ao óleo de soja embalado em PET sem adição do Tinuvin 234.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The industrial processing of fish fillets generates large amount of waste that can cause serious environmental problems due to improper disposal. However, after filleting, muscles of good quality are found in the carcass, which can be used for human consumption. An alternative is the production of mechanically separated meat (MSM) or mincend fish for use in the processing ham-like products. In this context, in order to facilitate the use of co-products from fish industry, and increase the nutritional value of processed products, a ham-like product was prepared with different levels of mincend catfish (Rhamdia quelen). However, as the MSM of fish is highly perishable, it was first studied the antioxidant activit of different concentrations of phytic acid on fish mincend and fillets. Concentrations of 0,025% and 0,05% of phytic acid were tested, comparing them to the effect of 0,05% sodium erythorbate. Results demonstrate better antioxidant potential of phytic acid in a concentration of 0,05%. Having defined this concentration, hams were prepared with levels of 25, 50 and 75% minced catfish treated with 0,05% phytic acid in order to evaluate the effect of adding different amounts of mincend fish treated with natural antioxidant attributes on chemical composition, color and instrumental texture as well as sensory characteristics in ham-like products, was elaborated based hams with levels 25, 50 and 75% mincend catfish treated with 0,05% phytic acid. Adding minced fish in different concentrations to hams preparation influenced on the centesimal composition of each formulation. Moisture content was significantly affected. The 25% minced fish formulation was the only one which did not differ from the control. Moisture decreased as minced fish content increased. Regarding ash, the formulation containing 50% minced fish was the only one which showed significant difference while the control did not differ from the ones containing minced fish. Protein levels did not differ significantly among formulations. With exception of the formulation with 50% mincend of red color intensity decreased with increasing content of mincend. The lightness was not significantly different at the end of the period in all formulations and yellow color after sixty days, the formulations with the addition of mincend had higher intensity as the content. Texture analysis showed significant difference among formulations only for the variable thoughness, showing that by increasing the amount of minced fish content, the product becomes less tough. Sensory analysis did not show significant difference for variables of color and appearance. As to color, the increase of minced fish content decreased preference. The most accepted flavor was the control formulation. All formulations showed significant difference in texture. For a purchase attitude, the best values were attributed to the control formulation. Prices decreased according to the increase of minced fish content. The final product oxidation and pH were assessed for sixty days and showed that the use of phytic acid in ham-like cooked products is more efficient than sodium erythorbate. Based on these results, it is concluded that producing ham by replacing part of pork meat with minced fish containing phytic acid is viable because it presents characteristics for human consumption. / O processamento industrial de filés de pescados gera grande quantidade de resíduos que pode causar sérios problemas ambientais pelo descarte inadequado. Entretanto, na carcaça, após a filetagem, encontram-se músculos de boa qualidade que podem ser utilizados para a alimentação humana. Uma alternativa é a fabricação de carne mecanicamente separada (CMS) ou polpa de pescado para uso no processamento de produtos, como por exemplo, os embutidos. Neste contexto, a fim de viabilizar o aproveitamento de co-produtos da indústria de pescados, e aumentar o valor nutricional de produtos processado, elaborou-se embutido cárneo com diferente teores de polpa de jundiá (Rhamdia quelen). Contudo, visto que a CMS de pescado é altamente deteriorável, estudou-se primeiro a ação antioxidante de diferentes concentrações de ácido fítico sobre filés e polpa do pescado. Foram testadas concentrações de 0,025% e 0,05% de ácido fítico, comparando-as ao efeito do eritorbato de sódio 0,05%. Os resultados demonstram melhor potencial antioxidante do ácido fítico na concentração de 0,05%. Definida essa concentração, com o objetivo de avaliar o efeito da adição de diferentes teores de polpa de pescado tratada com antioxidante natural sobre atributos de composição química, cor e textura instrumental e características sensoriais em embutidos, elaborou-se apresuntados com teores 25, 50, e 75% de polpa de jundiá tratada com ácido fítico 0,05%. A adição de polpa de pescado em diferentes proporções as formulações dos apresuntados exerceu influência sobre a composição centesimal de cada uma. A umidade foi afetada significativamente, apenas a formulação com 25% de polpa não diferiu da controle. Quanto maior o teor de polpa, menor a umidade. Quanto as cinzas, entre as formulações com adição de polpa, apenas a com 50% apresentou diferença significativa e a controle não diferiu das que contém polpa. O teor de proteína não apresentou diferença significativa entre as formulações. Com exceção da formulação com 50% de polpa a intensidade de cor vermelha diminuiu a conforme o aumento do teor de polpa. A luminosidade não apresentou diferença significativa ao final do período em todas as formulações e na cor amarela, após sessenta dias, as formulações com adição de polpa apresentaram maior intensidade conforme o teor. A análise de textura apresentou diferença significativa entre as formulações apenas para a variável dureza, demonstrando que o aumento do teor de polpa torna o produto menos duro. A análise sensorial não demonstrou diferença significativa para as variáveis de aparência e cor. Quanto ao odor, a preferência diminuiu com o aumento de polpa. O sabor mais aceito foi o da formulação controle. Na textura todas as formulações apresentaram diferença significativa. Para atitude de compra, os melhores valores foram atribuídos a formulação controle, com decréscimo conforme o aumento do teor de polpa. A oxidação e o pH do produto acabado foram avaliados ao longo do período de sessenta dias e demonstraram que a utilização do ácido fítico em embutidos cárneos curados cozidos tipo apresuntado é mais eficaz que o eritorbato de sódio. A partir destes resultados pode-se concluir que a fabricação de apresuntado com substituição de parte da carne suína por polpa de pescado adicionada de ácido fítico é viável por apresentar características aceitáveis ao consumo.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The focus of this study was the application of advanced oxidation photoprocesses, heterogeneous photocatalysis and photo-Fenton, in the degradation of pollutant load and amoxicillin in wastewater from the University Hospital of Santa Maria (HUSM), evaluating the photoreactors performance in the degradation efficiency. In the hospital wastewater there is a wide variety of harmful pharmaceuticals to the environment, consequently, it is necessary to use efficient treatment to degrade them. An alternative for the treatment of these toxic compounds and recalcitrant is the application of advanced oxidation processes (AOPs), which are based on the generation of radical species, such as the hydroxyl radical (HO·), which act as strong oxidizing agents, which have emerged as a promising technology for the degradation a wide range of compounds, including xenobiotic pharmaceuticals, pollutants to convert them in to innocuous end products such as CO2 and H2O. The wastewater from the University Hospital of Santa Maria (HUSM) was treated by heterogeneous photocatalytic process and photo-Fenton process using the Response Surface Methodology (RSM) for the optimization of the removal efficiency of the chemical oxygen demand (COD). For the sample treatment, the photoreactor type Dewar-like, with recirculation, and rotating disc photoreactor, type batch and with TiO2 supported, were used. The two reactors have capacity for 1800 mL and the ultraviolet (UV) radiation is emitted by medium pressure mercury vapor lamp (125 W and intensity of 401 W m-2). In order to quantify the luminous energy emitted by the lamps that is converted in chemical energy a potassium ferrioxalate actinometry solutions was used, measuring the photon flux (q = 1.71⋅10-5 ± 1.25⋅10-7 in Dewar-like photoreactor and q = 9.25⋅10-6 ± 1.86⋅10-7 mol s-1 in rotating disc photoreactor). In the Dewar-like photoreactor, the abatement COD of hospital wastewater has reached 44% in the treatment by heterogeneous photocatalysis and 65% by photo-Fenton; in the hospital wastewater treatment by heterogeneous photocatalysis in rotating disc photoreactor, a COD reduction of 36% was obtained. The toxicity (LC50 values, median lethal concentration) of the hospital wastewater pre- and post-treatment was determined by means of the bioassay Artemia salina. The evolution of acute toxicity in the hospital wastewater treatment attained a 46% toxicity inhibition by heterogeneous photocatalysis (pH 3, 800 mg L-1 of TiO2 and 30 °C) and 44% by photo-Fenton process (pH 3, 528 mg L-1 of H2O2 e 255 mg L-1 of Fe2+). The amoxicillin degradation efficiency was evaluated through HPLC-UV (high performance liquid chromatography), λmax = 238 nm, using the mobile phase methanol: water:0.01 mol L-1 KH2PO4 (20:70:10, v/v) at pH 4. Employing the Dewar-like photoreactor, a 100% of amoxicillin degradation in hospital wastewater was attained after 30 min by heterogeneous photocatalysis treatment and 85% of amoxicillin degradation was attained after 60 min by photo-Fenton treatment. When the rotating disc photoreactor was used, 100% of amoxicillin degradation in hospital wastewater was attained after 60 min of treatment. The photonic efficiency was lower in the rotating disc photoreactor (3.77 ± 0.19%) than in the Dewar-like photoreactor (30.00 ± 0.67% for the photo-Fenton process and 19.02 ± 0.88% for the heterogeneous photocatalysis process). The Dewar-like photoreactor design has made it possible to achieve good results; the cylindrical shape and the wall mirror decrease the radiation losses, when the parallel rays focus the concave mirror on the reactor wall, they in return converged on the particles of TiO2 or Fenton reagent, allowing the radiation to reach other reactor parts. When the TiO2 is immobilized, there is a little resistance to the mass transfer between hydroxyl radicals and organic compounds in solution. However, there are advantages in working with the catalyst in the immobilized form, instead of in suspension, because it avoids the separation stage after the treatment, what makes their reuse possible; in addition, it allows continuous operation. The rotating disc and Dewar-like photoreactors performance in the treatment of hospital wastewater and of amoxicillin solution by heterogeneous photocatalysis and photo-Fenton processes were satisfactory. / No presente estudo o enfoque foi a aplicação dos fotoprocessos avançados de oxidação, fotocatálise heterogênea e foto-Fenton, na degradação de carga poluente e amoxicilina em efluente do Hospital Universitário de Santa Maria (HUSM), avaliando o desempenho dos fotorreatores na eficiência de degradação. No efluente hospitalar existe uma grande variedade de fármacos nocivos ao meio ambiente, sendo necessário o emprego de um tratamento capaz de degradá-los. Uma alternativa para o tratamento desses compostos tóxicos e recalcitrantes é a aplicação de processos avançados de oxidação (PAOs), os quais baseiam-se na geração de espécies radicalares, como o radical hidroxila (HO·) que oxida de forma não seletiva, termodinâmica e cineticamente favorável uma ampla gama de compostos, incluindo os xenobióticos fármacos. O efluente do HUSM foi tratado por processos de fotocatálise heterogênea e foto-Fenton, aplicando metodologia de superfície de resposta (RSM, do inglês response surface methodology ) para adequação da eficiência de redução da demanda química de oxigênio (DQO). Para o tratamento das amostras foram usados o fotorreator frasco de Dewar, com recirculação, e o fotorreator de discos rotativos, tipo batelada e com TiO2 suportado. Os dois reatores possuem capacidade para 1800 mL e a radiação ultravioleta (UV) é emitida por lâmpada de vapor de mercúrio de média pressão (125 W e intensidade de 401 W m-2). A fim de quantificar a energia luminosa emitida pela lâmpada que é convertida em energia química foi usado o actinômetro ferrioxalato de potássio, medindo o fluxo de fótons (1,71⋅10-5 ± 1,25⋅10-7 mol s-1 no fotorreator frasco de Dewar e 9,25⋅10-6 ± 1,86⋅10-7 mol s-1 no fotorreator de discos rotativos). No fotorreator frasco de Dewar o abatimento da DQO do efluente hospitalar atingiu 44% no tratamento por fotocatálise heterogênea e 65% por foto-Fenton; no tratamento do efluente hospitalar por fotocatálise heterogênea em fotorreator de discos rotativos foi obtido 36% de redução da DQO. A toxicidade aguda (LC50) do efluente hospitalar foi avaliada por meio do bioindicador Artemia salina. A evolução da toxicidade aguda no tratamento do efluente hospitalar por fotocatálise heterogênea (pH 3, 800 mg/L de TiO2 e 30 °C) atingiu inibição da toxicidade de 46% e, 44%, quando tratado por processo foto-Fenton (pH 3, 528 mg L-1 de H2O2 e 255 mg L-1 de Fe2+). A eficiência de degradação da amoxicilina foi avaliada com auxílio de HPLC (cromatografia líquida de alta eficiência, do inglês high performance liquid chromatography ), λmáx = 238 nm, a fase móvel usada foi MeOH:H2O:0,01 mol L-1 KH2PO4 (20:70:10, v/v) em pH 4. A amoxicilina adicionada ao efluente hospitalar (0,1 mg L-1), quando tratada em fotorreator frasco de Dewar, atingiu 100% de degradação depois de 30 min de tratamento por processo de fotocatálise heterogênea e 85% de degradação em 60 min tratamento por processo foto-Fenton. E, quando usado o fotorreator de discos rotativos, 100% da amoxicilina foi degradada depois de 60 min de tratamento. A eficiência fotônica foi menor no fotorreator de discos rotativos (3,77 ± 0,19%) que no fotorreator frasco de Dewar (30,00 ± 0,67% para o processo foto-Fenton e para o processo de fotocatálise heterogênea 19,02 ± 0,88%). O desenho do fotorreator frasco de Dewar tornou possível a obtenção de bons resultados; o formato cilíndrico e a parede espelhada diminuem as perdas da radiação, raios paralelos quando incidem à parede côncava espelhada do reator retornam de forma convergente sobre as partículas de TiO2 ou de reagente Fenton, permitindo que a radiação emitida atinja outros pontos do reator. Quando o TiO2 está imobilizado, ocorre um pouco de resistência à transferência de massa entre radicais hidroxila e os compostos orgânicos em solução. No entanto, existem vantagens em se trabalhar com o catalisador na forma imobilizada, em vez de em suspensão, porque evita a etapa de separação posterior ao tratamento, o que torna possível seu reaproveitamento; além disso, permite operação contínua. O desempenho dos fotorreatores de discos rotativos e frasco de Dewar no tratamento do efluente hospitalar e da solução de amoxicilina por processos de fotocatálise heterogênea e foto-Fenton foram satisfatórios.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-12-18Bitstream added on 2014-06-13T19:42:02Z : No. of bitstreams: 1 000756480.pdf: 3897896 bytes, checksum: 66c83c977955aa036caa3912969182cd (MD5) / O crescente consumo de água somado às exigências legais para uso sustentável dos recursos hídricos é visto como preocupação universal. A produção de fécula de mandioca utiliza grandes volumes de água e consequentemente gera quantidades expressivas de efluentes líquidos que, necessitam de tratamentos adequados para seu reúso ou descarte no meio ambiente. A maioria das pesquisas para o tratamento dos efluentes de empresas processadoras de mandioca é baseada em biodigestão anaeróbia. O objetivo do presente trabalho foi propor e avaliar um processo inovador para redução de matéria orgânica do efluente líquido de fecularia, através de processos oxidativos com peróxido de hidrogênio, ozônio e radiação ultravioleta. Para o desenvolvimento dos ensaios, o substrato utilizado foi coletado diretamente em empresa processadora de mandioca e, passou por processos de decantação e filtragem antes dos ensaios. Foi utilizado um fotoreator com volume útil de 6,2 litros contendo duas lâmpadas ultravioleta com potência de 75W, um gerador de ozônio com capacidade de produção de 10g O3 h-1 e solução de peróxido de hidrogênio 50% (p/p). Os ensaios foram realizados em meios ácido e alcalino, com tempo de tratamento de 420 minutos.. Estes processos promoveram reduções de matéria orgânica superiores a 50%. A dosagem de peróxido de hidrogênio foi determinada em função da demanda química de oxigênio. O ensaio com peróxido de hidrogênio e radiação ultravioleta em meio alcalino promoveu redução de 50,1% de matéria orgânica (com pH igual a 7,0 e relação H2O2/DQO igual a 3). Entretanto, meio ácido a eficiência foi 2 de 92,1% (pH igual 2,4 e relação H2O2/DQO igual a 3). O ensaio com ozônio sem radiação ultravioleta em meio alcalino promoveu redução de 66,0% (pH igual a 11,0 e dosagem de ozônio igual a 1,49g h-1). O ensaio com ozônio e radiação... / The increasing consumption of water and the legal requirements for sustainable use of water resources is seen as a universal concern. The production of cassava starch uses large volumes of water and consequently generates significant amounts of wastewater that require proper treatments for their reuse or discharge to the environment. Most of the research for the treatment of effluents from cassava processing companies is done with anaerobic digestion. The aim of this paper was to evaluate an innovative process for organic load reduction of cassava wastewater, through oxidation processes with hydrogen peroxide, ozone and ultraviolet radiation. For the development of the tests, we used a photoreactor with a volume of 6.2 liters with two UV lamps with 75W, an ozone generator with capacity of 10g O3 h-1 and hydrogen peroxide solution - 50 % (w/w). Assays were performed in acidic and alkaline medium, with a treatment time of 420 minutes. The substrate used was collected in cassava processing company and went through processes of sedimentation and filtration before the testing. These processes provided reduction of organic matter higher than 50%. The dosage of hydrogen peroxide was determined by the COD. The test with hydrogen peroxide and ultraviolet radiation in alkaline medium provided reduction of 50.1% organic matter (with pH 7.0 and H2O2/COD ratio equal to 3). In an acidic medium, the efficiency was 92.1 % (pH 2.4 and H2O2/COD ratio equal to 3). The ozone test with no ultraviolet radiation in alkaline promoted reduction of 66.0 % (pH 11.0 and ozone dosage equal to 1.49 g h-1). The test with ozone and ultraviolet radiation in acid medium promoted reduction of 41.8 % (pH 6.6 to ozone dosage equal to 1.49 g h-1). The test with ozone and ultraviolet radiation in alkaline medium promoted reduction of 80.8 % (pH 10.5 and ozone dosage equal to 1.98 g h-1). The test with hydrogen peroxide, ozone and ...