Com o aumento da população mundial, o desenvolvimento de novas fontes e conversores de energia tornou-se uma necessidade. As células a combustível mostram-se como uma alternativa viável devido principalmente a duas razões, sua alta eficiência e a utilização de combustíveis renováveis. No presente trabalho se estuda a influência da temperatura de operação e o conteúdo de álcali no combustível sobre a densidade de potencia para uma célula a combustível de glicerol direto. Como combustível foi utilizado uma solução de glicerol:KOH (1M:xM, x=0, 1, 3, 5), como membranas foram utilizados filmes de polibencimidazol impregnado com ácido fosfórico (PBI/H3PO4, relação molar 1:11) ou 1-hexil-3-metilimidazol trifluorometanosulfonato (PBI/HMI-Tf relação molar 1:1.5), e finalmente, nano partículas de Pt suportadas em carbono (60% w/w) como catalizador no ânodo e no cátodo. Em geral, o incremento da temperatura e conteúdo de álcali no combustível mostra um efeito favorável na densidade de potencia do sistema. Numa célula a combustível unitária de glicerol direto utilizando membranas de PBI/ H3PO4 e PBI/HMI-Tf foram obtidas densidades de potencia de 0.54mW.cm-2 a 175°C e 0.599mW.cm-2 a 130°C, respectivamente, para uma solução de glicerol de (1M); enquanto que, para uma solução com um conteúdo maior de álcali, glicerol:KOH (1M:5M), foram obtidas densidades de potencia maiores, 44.1mW.cm-2 a 175°C e 29mW.cm-2 a 130°C, respectivamente. O efeito combinado do incremento da temperatura e concentração de álcali no combustível mostra um efeito maior em relação ao efeito só da temperatura. / With the increasing world population, the development of new energy sources or energy converters has become a necessity. Fuel cells show up as a viable alternative due mainly to two reasons, their high efficiency and the use of renewable fuels. In the present work we study the influence of operating temperature and alkali content in the fuel on the power density for a direct glycerol fuel cell. A glycerol:KOH (1M: xM, x = 0, 1, 3, 5) solution was used as fuels, as membranes were used polibencimidazol films impregnated with phosphoric acid (PBI/H3PO4, molar ratio of 1:11) or 1-hexyl-3-methylimidazolium trifluoromethanesulfonate (PBI/HMI-Tf), and finally, Pt nanoparticles supported on carbon (60% w / w) as catalyst in the anode and cathode. In general, increasing the temperature and alkali content in the fuel shows a favorable effect in the system power density. In a direct glycerol fuel cell using PBI/H3PO4 and PBI /HMI-Tf membranes were obtained power density of 0.54mW.cm-2 at 175°C and 0.599mW.cm-2 at 130°C, respectively, for a 1M glycerol solution; while for a glycerol solution with a higher content of alkali, glycerol:KOH (1M: 5M), were obtained higher power densities, 44.1mW.cm-2 at 175 ° C and 29mW.cm-2 at 130 ° C, respectively. The combined effect of increased temperature and alkali concentration in the fuel shows a greater effect compared to the effect of temperature only.

As microalgas vêm sendo utilizadas na área ambiental nos processos de biomitigação de CO2, uma vez que o utilizam em seu metabolismo para produzirem biomassa celular, a qual pode ser utilizada para fins nutricional e comercial. Neste sentido, o presente trabalho teve como objetivo a obtenção de oligossacarídeos prebióticos oriundos de biomassa microalgal por meio de hidrólise fosfórica em diferentes condições moderadas de pH e termopressurização. Foi utilizada biomassa de um cultivo utilizado no sistema de tratamento de efluente gasoso de uma churrascaria de Curitiba, comparativamente com duas biomassas comerciais, Chlorella vulgaris e Spirulina platensis. Foram realizadas análises microscópicas e físico-químicas para a caracterização das biomassas, tais como umidade, cinzas, teor de carboidratos, lipídeos e proteínas. A partir da massa lipídica total foram realizadas transesterificações alcalinas e os resultados analisados por métodos cromatográficos, antes e após clarificação dos ésteres metílicos. A título de comparação inicial com as biomassas in natura, as biomassas passaram por pré-tratamentos: remoção dos lipídeos com organossolventes, purificação da parede celular com detergente SDS (Sódio Dodecil Sulfato) e recuperação do resíduo polimérico extraído pelo detergente. Estas biomassas derivadas bem como as integrais foram hidrolisadas em termopressurizador a 4,5 atm (156 oC), utilizando ácido fosfórico a pH 2,0 ou controles com água (solvólise). Adicionalmente foram realizados ensaios enzimáticos com α-amilase e β-1,3 glucanase nos oligossacarídeos resultantes dos hidrolisados fosfóricos das biomassas in natura. Com as três biomassas de microalgas in natura foi realizado planejamento fatorial 32, frente às variáveis ácido fosfórico (pH 2,5, 2,0, e 1,5) e pressão atmosférica (3 atm – 147 oC, 4,5 – 156 oC e 6,0 atm – 175 oC). Para todos os hidrolisados foram analisados pH após a hidrólise, teor de açúcar redutor e de açúcar total e perfil cromatográfico. Os oligossacarídeos obtidos foram utilizados como fonte de carbono para o cultivo de microrganismos probióticos, Bifidobacterium animalis e Lactobacillus casei, para avaliação do crescimento, pH e produção de ácidos graxos de cadeia curta (AGCC). Os resultados indicaram que apesar de ter sido inoculada uma cepa de C. vulgaris no sistema de fotobiorreatores de mitigação de CO 2 da churrascaria, não se instalou um cultivo puro e, portanto, foi denominado de mescla Devons. O componente majoritário para todas as biomassas foi proteína, sobretudo para S. platensis (59,5 %). As transesterificações alcalinas mostraram a eficiência no processo, indicando semelhança no perfil da cromatografia gasosa da mescla Devons e C. vulgaris. O tratamento com SDS mostrou maior eficiência na remoção de proteínas, sobretudo em S. platensis. As hidrólises das biomassas pré-tratadas mostraram maior teor de oligossacarídeos na amostra in natura para mescla Devons, deslipidificada e tratada com SDS para C. vulgaris e semelhança entre a in natura e os dois primeiros tratamentos para S. platensis. Os resultados dos ensaios enzimáticos indicaram predominância de oligossacarídeos oriundos de laminarina (β-1,3 glucana), portanto prebióticos e resistentes à ação amilásica do trato gastrointestinal (TGI) superior. Os resultados do planejamento fatorial mostraram que a biomassa in natura de S. platensis foi a que apresentou os melhores resultados de hidrólise em quantidade de açúcar liberado, seguida da biomassa de mescla Devons e C. vulgaris. As melhores condições de produção e pureza de oligossacarídeos foram próximas ao ponto central do planejamento fatorial. Os cultivos dos probióticos utilizando os hidrolisados fosfóricos permitiu o crescimento das baterias benéficas (Lactobacillus e Bifidobacterium), e diferenças no pH, bem como na produção de AGCC, sobretudo ácido lático, monitorado por cromatografia líquida. Portanto, este trabalho mostra que foram produzidos oligossacarídeos prebióticos a partir do tratamento fosfórico da biomassa de microalgas, resultando uma nova aplicação em potencial de tal biomassa formada a partir do CO2 e outros componentes voláteis presentes no efluente gasoso da churrascaria. / Microalgae have been utilized in the environmental area in CO2 biomitigation processes as they use it in their metabolism for the production of cellular biomass, which can then be utilized for nutritional and commercial purposes. Within this scope, the current research elected as the main objective, the obtention of nutraceutical oligosaccharides from microalgae biomasses through a phosphoric acid hydrolysis under different and moderated pH and thermopressurization conditions. One biomass, coming from a gaseous effluent treatment system from a steakhouse was compared to commercial biomasses, Chlorella vulgaris e Spirulina platensis. Microscopic and physicochemical analyses were carried for these biomasses characterization, namely moisture, ashes, carbohydrates, lipids and protein contents. Alkaline methyl transesterifications were realized in the total lipid fractions and then the corresponding products analyzed by chromatographic methods. As compared to the native biomasses, they were subjected to pretreatments: organic solvents removal of lipids, cell wall purification with detergent SDS (Sodium Dodecyl Sulphate) and recovery of polymeric molecules of the later extracts. These derived biomasses fractions, as well as the whole ones were partially or totally hydrolyzed with thermopressurization at 4.5 atm (156 °C) using diluted phosphoric acid at pH 2 or with water as controls (solvolysis). Enzyme assays were further performed with α- amylase and β-1,3 glucanase in the phosphoric acid hydrolyzed oligosaccharides from native biomasses. A 32 factorial design was carried out with the three samples of whole microalgae biomasses, considering the variables phosphoric acid pH (2.5, 2.0, e 1.5) and atmospheric pressure (3 atm – 147 oC, 4.5 – 156 oC and 6.0 atm – 175 o C). For all hydrolysates were analyzed pH after hydrolysis, total and reducing sugar contents and chromatographic profiles. The resulting oligosaccharide samples were offered as carbon source for the culture of probiotic microorganisms Bifidobacterium animalis e Lactobacillus casei for the evaluation of bacterial growth and short chain fatty acids (SCFAs) production. Overall results indicated that irrespective to the pure native of the C. vulgaris inoculum into the CO2 mitigation system of the steakhouse, a pure massive biomass did not result and hence the designation of Devons’ blend for. The major component of microalgae biomasses was protein, above all for S. platensis (59.5 %). Alkaline transesterification showed the efficiency of the process, indicating similarity among the methyl esters arising either from C. vulgaris or the Devons’ blend as analyzed by gas chromatography. SDS treatment was more efficient for protein removal in the case of S. platensis biomass. The pretreated biomasses once hydrolysed displayed higher oligosaccharide contents for the Devons’ blend native, C. vulgaris delipidified and SDS-treated sample as well some similarity between native and both pretreatments in the case of S. platensis. The enzymatic assay indicated predominance of laminarin oligosaccharides (β-1,3 glucan), therefore prebiotics are resistants to amylasic action in upper gastroinstestinal tract. The factorial design showed that the particular S. platensis native biomass led to the best result of hydrolysis to reducing simple and oligosaccharidic sugars, then decreasingly followed by the Devons’ blend and C. vulgaris and the best conditions for the production and purity of the oligosaccharides were close to the central point of the factorial design. Probiotic cultures from the phosphoric acid hydrolysates allowed the Lactobacillus and Bifidobacterium, beneficial bacteria growth, pH differences and short chain fatty acids production, above all, lactic acid, as monitored by high performance liquid chromatography. Therefore, this research indicated the feasibility of nutraceutical or prebiotic oligosaccharide production from microalgae biomasses, thus revealing a novel technological destination for these particular biomasses and fractions, once formed at the expense of CO2 and other volatile components from the gaseous effluent from a steakhouse.

Com o aumento da população mundial, o desenvolvimento de novas fontes e conversores de energia tornou-se uma necessidade. As células a combustível mostram-se como uma alternativa viável devido principalmente a duas razões, sua alta eficiência e a utilização de combustíveis renováveis. No presente trabalho se estuda a influência da temperatura de operação e o conteúdo de álcali no combustível sobre a densidade de potencia para uma célula a combustível de glicerol direto. Como combustível foi utilizado uma solução de glicerol:KOH (1M:xM, x=0, 1, 3, 5), como membranas foram utilizados filmes de polibencimidazol impregnado com ácido fosfórico (PBI/H3PO4, relação molar 1:11) ou 1-hexil-3-metilimidazol trifluorometanosulfonato (PBI/HMI-Tf relação molar 1:1.5), e finalmente, nano partículas de Pt suportadas em carbono (60% w/w) como catalizador no ânodo e no cátodo. Em geral, o incremento da temperatura e conteúdo de álcali no combustível mostra um efeito favorável na densidade de potencia do sistema. Numa célula a combustível unitária de glicerol direto utilizando membranas de PBI/ H3PO4 e PBI/HMI-Tf foram obtidas densidades de potencia de 0.54mW.cm-2 a 175°C e 0.599mW.cm-2 a 130°C, respectivamente, para uma solução de glicerol de (1M); enquanto que, para uma solução com um conteúdo maior de álcali, glicerol:KOH (1M:5M), foram obtidas densidades de potencia maiores, 44.1mW.cm-2 a 175°C e 29mW.cm-2 a 130°C, respectivamente. O efeito combinado do incremento da temperatura e concentração de álcali no combustível mostra um efeito maior em relação ao efeito só da temperatura. / With the increasing world population, the development of new energy sources or energy converters has become a necessity. Fuel cells show up as a viable alternative due mainly to two reasons, their high efficiency and the use of renewable fuels. In the present work we study the influence of operating temperature and alkali content in the fuel on the power density for a direct glycerol fuel cell. A glycerol:KOH (1M: xM, x = 0, 1, 3, 5) solution was used as fuels, as membranes were used polibencimidazol films impregnated with phosphoric acid (PBI/H3PO4, molar ratio of 1:11) or 1-hexyl-3-methylimidazolium trifluoromethanesulfonate (PBI/HMI-Tf), and finally, Pt nanoparticles supported on carbon (60% w / w) as catalyst in the anode and cathode. In general, increasing the temperature and alkali content in the fuel shows a favorable effect in the system power density. In a direct glycerol fuel cell using PBI/H3PO4 and PBI /HMI-Tf membranes were obtained power density of 0.54mW.cm-2 at 175°C and 0.599mW.cm-2 at 130°C, respectively, for a 1M glycerol solution; while for a glycerol solution with a higher content of alkali, glycerol:KOH (1M: 5M), were obtained higher power densities, 44.1mW.cm-2 at 175 ° C and 29mW.cm-2 at 130 ° C, respectively. The combined effect of increased temperature and alkali concentration in the fuel shows a greater effect compared to the effect of temperature only.

Este estudo se propõe a analisar a resposta pulpar de dentes humanos a preparos cavitários de classe V, em função de duas diferentes técnicas de instrumentação e de duas diferentes técnicas de restauração. Para tal, cavidades classe V, nas superfícies vestibulares de 48 pré-molares hígidos de pacientes entre 11 e 25 anos, que estavam em tratamento ortodôntico, foram preparadas e restauradas de acordo com os seguintes grupos experimentais: G 1 (n=24) - preparos cavitários realizados com ponta diamantada em alta rotação, restaurados com guta-percha plastificada, cimento ionômero de vidro e verniz cavitário (G 1A; n=12) ou com técnicas adesivas (sistema restaurador adesivo aplicando-se o condicionamento ácido total) e cimento ionômero de vidro (G 1B; n=12); G 2 (n=24) - preparos cavitários com ponta CVD ativada por ultrassom, restaurados com gutapercha plastificada, cimento ionômero de vidro e verniz cavitário (G 2A; n=12) ou com técnicas adesivas (sistema restaurador adesivo aplicando-se o condicionamento ácido total) e cimento ionômero de vidro (G 2B; n=12); e G 3 (controle; n=4) - dentes que foram extraídos sem a realização de qualquer procedimento. Os preparos cavitários foram realizados mantendo o assoalho da cavidade o mais próximo possível da polpa, no entanto, sem provocar exposição pulpar. Os dentes foram extraídos após três períodos experimentais (imediato, sete e trinta dias após o preparo cavitário), fixados, descalcificados, e processados histologicamente. Cortes teciduais longitudinais seriados de 5 m foram obtidos, corados pelas técnicas de H & E e de Brown & Brenn, e examinados em microscopia ótica. As avaliações morfométricas e por escores foram realizadas e os resultados das mesmas, submetidos, respectivamente, aos testes estatísticos de Mann-Whitney e de Kruskal-Wallis/Dunn, adotando-se um nível de significância de 5%. No período inicial, todos os grupos experimentais (1A, 1B, 2A e 2B) exibiram ligeiro desarranjo da camada odontoblástica vacuolizada e leve invasão da zona acelular de Weil. Não houve diferença entre os grupos experimentais iniciais e o grupo controle. No intervalo de sete dias, pôde-se observar redução da camada odontoblástica, muitos núcleos de odontoblastos aspirados nos túbulos dentinários, alguns espécimes com ausência de pré-dentina e resposta inflamatória aguda com hemorragia. Trinta dias depois, cinco espécimes do total avaliado apresentaram dentina terciária; dois espécimes do grupo 1B apresentaram necrose relacionada com a presença de bactérias nos túbulos dentinários; e os demais mostraram graus variados de inflamação crônica, associados a restaurações adesivas ou a processos de reparo, com proliferação de vasos e persistência de focos de hemorragia. Portanto, os dois tipos de instrumentação cavitária promovem respostas pulpares similares entre si, mas as diferentes técnicas restauradoras promovem efeitos significativamente diferentes sobre o complexo dentinopulpar. / The aim of this study is to analyze the pulp response of human teeth to class V cavity preparation, in function of two different instrumentation and restorative techniques. Class V cavities were made on the buccal surfaces of 48 sound human pre-molars from orthodontic patients from 11 to 25 years, and were divided as follows: G1 (n=24) cavity preparations were made with diamond bur under high speed, restored with either plasticized gutta-percha, glass ionomer cement and surface coated with varnish (G1A) or adhesive protocol (total etch technique and adhesive system application) with glass ionomer filling (G1B); G2 (n=24) cavity preparations were made with diamond CVD point and ultrasonic device, restored with either plasticized gutta-percha, glass ionomer cement and surface coated with varnish (G2A) or adhesive protocol (total etch technique and adhesive system application) with glass ionomer filling (G2B); and control group G3 (n=4) extracted teeth with no previous cavity preparation. All avities were prepared with the cavity floor as close to the pulp as possible, without causing pulp exposure. Teeth extractions were made in three experimental periods (immediate, 7 and 30 days after cavity preparation) and right after extraction they were submitted to histological procedures. Longitudinal tissue serial sections of 5 mm were obtained, H&E and Brown&Brenn stained, and analyzed under optical microscope. Morphometric and score evaluations were carried out and data from both were, respectively, submitted to Mann-Whitney and Kruskal-Wallis/Dunn tests, with 5% significance. Immediately, all experimental groups (1A, 1B, 2A and 2B) exhibited a discrete disorganization of the odontoblastic layer and invasion of the Weil zone. There was no difference between experimental and control groups. At 7-day interval, a decrease of the odontoblastic layer was observed. Many odontoblasts nucleus were seen displaced into the dentinal tubules. Some specimens showed absence of pre-dentine and inflammatory pulp response with hemorrhage. Thirty days later, five specimens presented tertiary dentin formation; two specimens from group 1B presented necrosis coincident with bacteria inside the dentinal tubules; the other specimens showed various degrees of chronic inflammation, associated to adhesive restorations or repair processes, with blood vessels proliferation and persistent hemorrhagic areas. Therefore, both instrumentation techniques promoted similar pulp response, but different restoration procedures elicited significantly different responses of the dentinpulp complex.

This thesis examines and tests acids and conditions, which make the production of nanoporous ceramic at the thin aluminium layer the most effective and provide the highest quality. This paper describes the production of nanoporous structures with pore size 15-400 nm, depending on the electrolyte. Creating a regular hexagonal structure by electrochemical oxidation is dependent on many parameters that affect the regularity of structure and parameters of the ceramics produced. They were investigated primarily by changes in temperature and input voltage. All results were examined by SEM analysis.

Corrosion protection is very significant for metals in modern society from the view of industrial development. This thesis work project involves a research study that is aimed to investigate the effect of corrosion on the mechanical strength and magnetic properties of four no treated or treated Somaloy® component samples (Somaloy®700 1P,  Somaloy®700 3P, Somaloy®700HR 5P and Somaloy®110i 5P) provided by Höganäs AB and laminated steel sheets by salt spray test. The coatings for protection are phosphoric acid coating, sodium silicate coating, DCA-Modified silicone conformal coating and water-borne single coat paint respectively. Then the protective properties are evaluated by Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) in 0.1 mol/L NaCl solution after 7 days exposure.   From transverse rupture strength (TRS) and hysteresis loop measurements by salt spray test, although the bar samples are treated coating, the corrosion decreases the mechanical strength to a certain extent more or less over time. For the magnetic properties, the corrosive environments hardly influence the magnetic parameters of the no treated or four types of coatings treated Somaloy® components. But the all kinds of magnetic parameters for laminated ring samples have a great variation after salt spray test.   In the EIS measurements, for the no treated samples, the initial corrosion resistance is only several hundred ohms and decreases after 1 hour, 8 hours and 1day exposure, then increases to a certain extent with time due to the corrosion products formed on the surface. For the sodium silicate coating, the initial corrosion resistance is approximately several ten thousands ohms and decreases rapidly only after 1 day exposure to several hundred ohms due to the sodium silicate film dissolves in the electrolyte solution and has no effective protective property. Then the following corrosion process is almost same as the no treated samples. For the water-borne single coat paint, the initial corrosion resistance can reach to several Giga-ohms and decreases over time, but can still stay at  level, indicating that this coating has a very good and effective protective properties.   EIS experiments indicate that water-borne single coat paint has a more effective protection than sodium silicate coating and can apply a better corrosion protection for the Somaloy® components   Key words: corrosion protection, soft magnetic composites, phosphoric acid coating, sodium silicate coating, DCA-Modified silicone conformal coating , water-borne single coat paint, salt spray test, TRS, hysteresis loop, EIS

No description available.