Submitted by Ana Paula Lisboa Monteiro (monteiro@univates.br) on 2013-12-12T13:01:04Z No. of bitstreams: 3 VanilsaSouza.pdf: 1765451 bytes, checksum: f6ae7490cc49179b8da6b0abed0c9fea (MD5) license_text: 20149 bytes, checksum: 35f5a4dbb73331730901b4be803cf6b5 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Lisboa Monteiro (monteiro@univates.br) on 2013-12-12T14:05:52Z (GMT) No. of bitstreams: 3 VanilsaSouza.pdf: 1765451 bytes, checksum: f6ae7490cc49179b8da6b0abed0c9fea (MD5) license_text: 20149 bytes, checksum: 35f5a4dbb73331730901b4be803cf6b5 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-12-12T14:05:52Z (GMT). No. of bitstreams: 3 VanilsaSouza.pdf: 1765451 bytes, checksum: f6ae7490cc49179b8da6b0abed0c9fea (MD5) license_text: 20149 bytes, checksum: 35f5a4dbb73331730901b4be803cf6b5 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Na rotina de sala de aula, como professora de Química, percebo que, para muitos alunos, é difícil aprender con- teúdos químicos. Talvez estas dificuldades possam ser determinadas pela forma como o aluno organiza o novo conteúdo em sua estrutura cognitiva. Nesse sentido, procurando compreender como ele adquire esses conheci- mentos e com quais estratégias isso pode ocorrer, este estudo investigou e refletiu sobre a utilização de dinâmi- cas de grupo no ensino de Polímeros Sintéticos, verificando a potencialidade como estratégia para a aprendiza- gem significativa, oportunizando aos alunos uma reflexão crítica em relação às questões ambientais. A pesquisa adotou a metodologia qualitativa, que possibilitou investigar valores, atitudes e motivações do público pesquisa- do e desenvolveu-se entre os meses de agosto e setembro de 2012, com uma turma de terceiro ano do Ensino Médio de uma escola pública estadual, no município de Boa Vista/RR. A coleta de dados se deu através do regis- tro sistemático das observações, das falas e das reações dos alunos ao participar da prática educativa. Este estudo fundamentou-se na concepção teórica da Aprendizagem Significativa de David Ausubel, cuja atenção está cons- tantemente voltada para a aprendizagem, tal como ela ocorre na sala de aula, tomando como fator inicial aquilo que o aluno já sabe, e na Pedagogia como Prática de Liberdade de Paulo Freire, para a compreensão da vivência cognitiva dos alunos no processo de aprendizagem de Polímeros Sintéticos. Também, autores como Chassot, Galiazzi, Mortimer e Maldaner, entre outros, foram fontes de referências nas reflexões sobre o ensino de Quími- ca. E, para a compreensão a respeito das dinâmicas de grupo, foi importante a leitura da obra clássica de Cart- wright e Zander. Na proposta pedagógica foram desenvolvidas atividades empregando as dinâmicas ‘Polímeros Sintéticos em Imagens’, ‘Painel Integrado’, ‘Júri Simulado’ e ‘Polímeros que falam’. Os resultados da pesquisa mostraram que as dinâmicas aplicadas, pelo caráter motivacional e construtivo, constituíram-se como estratégias eficientes para o ensino de plásticos, fibras e borrachas com evidências de aprendizagem significativa, tornando as aulas mais interativas e participativas, provocando nos alunos a busca pelo conhecimento com argumentos baseados no cotidiano deles. Com, isto, a sala de aula tornou-se um espaço democrático do saber, de construção e reconstrução do conhecimento, criando oportunidade para reflexão das questões ambientais e contribuindo para a formação do aluno cidadão.

Copolímeros, macromoléculas orgânicas ou inorgânicas com alta massa molar, consistem de unidades monômericas repetidas, unidas por ligações covalentes e que apresentam mais de um tipo de monômero. Neste trabalho estudamos três copolímeros constituídos por dois blocos distintos, isto é copolímeros dibloco, onde um dos blocos é constituído pelo polimetacrilato de metila, PMMA e o outro pelo polimetacrilato de N,N dimetilamino, PDMAEMA, e o homopolímero de PDMAEMA. A fórmula geral dos copolímeros dibloco estudados é PMMAm-b-PDMAEMAn onde o número de monômeros de cada bloco é representado pelos índices m e n. Os copolímeros PMMA1-b-PDMAEMA6,3 (MM, 54.200), PMMA1-b-PDMAEMA3,0 (MM 27.558), o PMMA1-b-PDMAEMA1,1 (MM 25.555) e o homopolímero PDMAEMA (MM 41.614,9) tiveram suas massas molares e a razão entre os monômeros de cada bloco caracterizados por cromatografia de gel permeação, GPC, e NMR. Determinamos a concentração micelar crítica (CMC) dos copolímeros e verificamos, por RMN e fluorescência, o efeito da concentração e do pH na sua agregação. A interação dos copolímeros com vesículas unilamelares grandes, LUVs, preparadas com misturas de fosfatidilcolina, PC, e fosfatidilglicerol, PG, foi estudada em diferentes condições de pH e força iônica. A interação dos polímeros com as LUVs também foi estudada medindo-se o diâmetro hidrodinâmico e potencial zeta das LUVs na presença dos polímeros. Observou-se que, quando a razão polímero/lipídio é alta, os polímeros se ligam às LUVs, neutralizando completamente a carga das vesículas. Quando a concentração de LUVs é próxima à dos polímeros, forma-se uma rede que conduz à agregação e precipitação dos complexos. Estudamos o efeito dos polímeros na permeabilização de LUVs e vesículas unilamelares gigantes (GUVs) preparadas com misturas de PC:PG. Os copolímeros permeabilizaram as LUVs, dependendo da razão polímero/lipídio, do pH, força iônica e das características hidrofóbicas e hidrofílicas de cada copolímero. Quanto maior a porcentagem de PG nas LUVs maior a interação com os copolímeros. A ligação dos copolímeros às LUVs deve produzir segregação dos fosfolipídios negativos na bicamada das LUVs (i.e., separação lateral de fases) facilitando a permeabilização das vesículas. Demonstramos que os copolímeros se ligam à superfície das GUVs modificando a sua forma e levando ao rompimento das vesículas. Estes efeitos foram modulados pelo pH e a força iônica do meio. O efeito de permeabilização dos copolímeros foi correlacionado com as razões entre os blocos hidrofóbicos e hidrofílicos. Quando o copolímero tem uma maior fração de PDMAEMA, o bloco mais hidrofílico do copolímero, este efeito é mais evidente. A porcentagem de permeabilização, após um tempo definido, para copolímeros de mesma massa molar, como o PMMA1-b-PDMAEMA3,0 (MM 27.558) e o PMMA1-b-PDMAEMA1,1 (MM 25.555), é muito maior com o copolímero com maior porção hidrofílica, o PMMA1-b-PDMAEMA3,0. O homopolímero DMAEMA também se mostrou eficiente na interação com as LUVs, porém menos que o PMMA1-b-PDMAEMA6,3.que possui maior numero de unidades DMAEMA e uma sequencia de monômeros de MMA. Demonstramos, nesta Tese, que o efeito de copolímeros sintéticos contendo regiões hidrofóbicas e hidrofílicas são bons modelos de peptídeos e proteínas permitindo avaliar quantitativamente o efeito dessas interações em modelos de membranas. / Copolymers are organic or inorganic macromolecules with high molecular weight, consisting of repeated monomer units joined by covalent bonds and exhibit more than one type of monomer. Here, we studied three copolymers consisting of two different blocks, i.e. diblock copolymers, where one block is constituted by methyl polymethacrylate, PMMA and other by polymethacrylate N, N-dimethylamino, PDMAEMA and a homopolymer PDMAEMA. The general formula of the diblock copolymers studied was PMMAm-b-PDMAEMAn where the number of monomers of each block is represented by indexes m and n. The PMMA1-b-PDMAEMA6,3 copolymers (MW, 54,200), PMMA1 PDMAEMA3,0-b (MW 27,558), the PMMA1 PDMAEMA1,1-b (MW 25,555) and PDMAEMA homopolymer (MW 41614.9) had their molecular weights and the ratio between the monomers of each block characterized by gel permeation chromatography, GPC, and NMR. The critical micelle concentration (CMC) of the copolymers was determined by fluorescence and the aggregation of the copolymers verified by NMR. The effect pH on the copolymers CMC was also determined. The interaction of copolymers with large unilamellar vesicles, LUV, prepared with mixtures of phosphatidylcholine, PC, and phosphatidylglycerol, PG, was studied under different conditions of pH and ionic strength. The interaction of the polymers with the LUVs was also studied measuring the hydrodynamic diameter and zeta potential of the LUVs in the presence of the polymers. It was observed that when the ratios polymer / lipid are high, the polymers bind to the LUVs, completely neutralizing the charge of the vesicles. When the concentration of LUVs is close to that of the polymers, it forms a network that leads to aggregation and precipitation of the complexes. We studied the effect of polymers in permeabilization LUVs and giant unilamellar vesicles (GUVs) prepared with PC:PG. The copolymers permeabilized the LUVs, depending on the ratio polymer / lipid, pH, ionic strength and the hydrophobic and hydrophilic characteristics of each copolymer. The higher the percentage PG LUVs lead to greater interaction with the copolymers. The binding of the copolymers to the LUVs with negative charge induced phase separation of phospholipids in the bilayer of LUVs (ie, lateral phase separation) facilitating the permeability of the vesicles. We demonstrate that copolymers bind to the surface of GUVs changing its shape and leading to rupture of vesicles. These effects are modulated by pH and ionic strength of the media. The permeabilization effect of the copolymers was correlated with the ratios of the hydrophobic and hydrophilic blocks. When the copolymer has a larger fraction of PDMAEMA, the more hydrophilic block copolymer, this effect is more evident. The percentage of permeabilization, after a set time, for the same molar mass copolymers such as b-PDMAEMA3,0 PMMA1 (MW 27,558) and PMMA1 PDMAEMA1,1-b (MW 25,555), is much more efficient with copolymer with greater hydrophilic portion, the b-PMMA1 PDMAEMA3,0. The DMAEMA homopolymer also proved efficient in interacting with the LUVs. We demonstrated that synthetic copolymers containing hydrophobic and hydrophilic regions are good models of peptides and proteins allowing quantitatively evaluate the effects of these interactions on model membranes

A pressão osmótica é uma das principais propriedades de interesse no estudo da não-idealidade de soluções proteicas, por fornecer diretamente informações sobre a atividade do solvente e, indiretamente, sobre o comportamento da proteína em solução. O presente trabalho objetiva a investigação do uso de equações osmóticas de estado para o cálculo da pressão osmótica em soluções proteicas contendo co-solventes como sais e polímeros. O modelo desenvolvido compreende um termo de esferas rígidas de Carnahan-Starling e um termo atrativo de van der Waals. Para avaliar a adequação do modelo proposto, correlacionaram-se dados de pressão osmótica de soluções proteicas obtidos da literatura para as proteínas lisozima, a-quimotripsina, albumina de soro bovino e imunoglobulina G humana, em soluções aquosas em diversos valores de pH e com diversos co-solventes. O modelo desenvolvido foi capaz de representar adequadamente os dados experimentais na maioria dos casos estudados, com uma correspondência maior do que a equação virial, usualmente empregada no estudo dessas soluções. Para a modelagem de soluções de a-quimotripsina, foi necessário considerar a dimerização da molécula proteica. Em poucos casos, especialmente na modelagem de soluções de albumina de soro bovino contendo polietileno glicol, o modelo mostrou-se insuficiente para correlacionar adequadamente os dados experimentais. Na maioria das vezes, o parâmetro do termo atrativo mostrou uma fraca dependência do pH próximo ao ponto isoelétrico, uma dependência maior com respeito a esse parâmetro em valores de pH mais distantes deste ponto, e uma dependência nítida com respeito à força iônica. De maneira geral, embora a representação dos dados experimentais seja adequada, não foi possível observar tendências inequívocas do parâmetro atrativo com respeito ao pH e a força iônica de modo a permitir o desenvolvimento de um modelo preditivo. / The osmotic pressure is one of the key properties for the assessment of the non-ideality of protein solutions. Its importance is related to the fact that it allows the evaluation of solvent activity and indirectly of the protein behavior in solution. This work presents an investigation on the use of osmotic equations of state for calculating the osmotic pressure of aqueous solutions of proteins containing cosolvents such as salts or polymers. The developed model comprises a repulsive term, corresponding to the hard-sphere equation by Carnahan-Starling, and an attractive term, corresponding to a van der Waals type equation. To assess the suitability of the proposed model, experimental osmotic pressure data obtained from literature for aqueous solutions containing lysozyme, a-chymotrypsin, bovine serum albumin and human immunoglobulin G, at several values of pH and with different cosolvents, were correlated. The model was able to adequately represent the experimental data in most of the cases, with a better agreement than the virial equation, which is the most widely used equation in the study of the osmotic pressure of protein solutions. For the modeling of a-chymotrypsin solutions, it was necessary to consider the dimerization of the protein molecule. Only in a few cases, mainly in the modeling of solutions containing bovine serum albumin and polyethylene glycol, it was not possible to correlate adequately the experimental data. In most cases, the attractive parameter presented a weak dependency on the pH close to the isoelectric point, and a stronger dependency on pH otherwise. The dependency on the ionic strength was almost always strong. To conclude, in spite of the good performance of the model in the correlation of experimental data, definite tendencies of the attractive parameter in relation to pH and ionic strength were not observed, and hence a predictive model could not be developed.

Copolímeros, macromoléculas orgânicas ou inorgânicas com alta massa molar, consistem de unidades monômericas repetidas, unidas por ligações covalentes e que apresentam mais de um tipo de monômero. Neste trabalho estudamos três copolímeros constituídos por dois blocos distintos, isto é copolímeros dibloco, onde um dos blocos é constituído pelo polimetacrilato de metila, PMMA e o outro pelo polimetacrilato de N,N dimetilamino, PDMAEMA, e o homopolímero de PDMAEMA. A fórmula geral dos copolímeros dibloco estudados é PMMAm-b-PDMAEMAn onde o número de monômeros de cada bloco é representado pelos índices m e n. Os copolímeros PMMA1-b-PDMAEMA6,3 (MM, 54.200), PMMA1-b-PDMAEMA3,0 (MM 27.558), o PMMA1-b-PDMAEMA1,1 (MM 25.555) e o homopolímero PDMAEMA (MM 41.614,9) tiveram suas massas molares e a razão entre os monômeros de cada bloco caracterizados por cromatografia de gel permeação, GPC, e NMR. Determinamos a concentração micelar crítica (CMC) dos copolímeros e verificamos, por RMN e fluorescência, o efeito da concentração e do pH na sua agregação. A interação dos copolímeros com vesículas unilamelares grandes, LUVs, preparadas com misturas de fosfatidilcolina, PC, e fosfatidilglicerol, PG, foi estudada em diferentes condições de pH e força iônica. A interação dos polímeros com as LUVs também foi estudada medindo-se o diâmetro hidrodinâmico e potencial zeta das LUVs na presença dos polímeros. Observou-se que, quando a razão polímero/lipídio é alta, os polímeros se ligam às LUVs, neutralizando completamente a carga das vesículas. Quando a concentração de LUVs é próxima à dos polímeros, forma-se uma rede que conduz à agregação e precipitação dos complexos. Estudamos o efeito dos polímeros na permeabilização de LUVs e vesículas unilamelares gigantes (GUVs) preparadas com misturas de PC:PG. Os copolímeros permeabilizaram as LUVs, dependendo da razão polímero/lipídio, do pH, força iônica e das características hidrofóbicas e hidrofílicas de cada copolímero. Quanto maior a porcentagem de PG nas LUVs maior a interação com os copolímeros. A ligação dos copolímeros às LUVs deve produzir segregação dos fosfolipídios negativos na bicamada das LUVs (i.e., separação lateral de fases) facilitando a permeabilização das vesículas. Demonstramos que os copolímeros se ligam à superfície das GUVs modificando a sua forma e levando ao rompimento das vesículas. Estes efeitos foram modulados pelo pH e a força iônica do meio. O efeito de permeabilização dos copolímeros foi correlacionado com as razões entre os blocos hidrofóbicos e hidrofílicos. Quando o copolímero tem uma maior fração de PDMAEMA, o bloco mais hidrofílico do copolímero, este efeito é mais evidente. A porcentagem de permeabilização, após um tempo definido, para copolímeros de mesma massa molar, como o PMMA1-b-PDMAEMA3,0 (MM 27.558) e o PMMA1-b-PDMAEMA1,1 (MM 25.555), é muito maior com o copolímero com maior porção hidrofílica, o PMMA1-b-PDMAEMA3,0. O homopolímero DMAEMA também se mostrou eficiente na interação com as LUVs, porém menos que o PMMA1-b-PDMAEMA6,3.que possui maior numero de unidades DMAEMA e uma sequencia de monômeros de MMA. Demonstramos, nesta Tese, que o efeito de copolímeros sintéticos contendo regiões hidrofóbicas e hidrofílicas são bons modelos de peptídeos e proteínas permitindo avaliar quantitativamente o efeito dessas interações em modelos de membranas. / Copolymers are organic or inorganic macromolecules with high molecular weight, consisting of repeated monomer units joined by covalent bonds and exhibit more than one type of monomer. Here, we studied three copolymers consisting of two different blocks, i.e. diblock copolymers, where one block is constituted by methyl polymethacrylate, PMMA and other by polymethacrylate N, N-dimethylamino, PDMAEMA and a homopolymer PDMAEMA. The general formula of the diblock copolymers studied was PMMAm-b-PDMAEMAn where the number of monomers of each block is represented by indexes m and n. The PMMA1-b-PDMAEMA6,3 copolymers (MW, 54,200), PMMA1 PDMAEMA3,0-b (MW 27,558), the PMMA1 PDMAEMA1,1-b (MW 25,555) and PDMAEMA homopolymer (MW 41614.9) had their molecular weights and the ratio between the monomers of each block characterized by gel permeation chromatography, GPC, and NMR. The critical micelle concentration (CMC) of the copolymers was determined by fluorescence and the aggregation of the copolymers verified by NMR. The effect pH on the copolymers CMC was also determined. The interaction of copolymers with large unilamellar vesicles, LUV, prepared with mixtures of phosphatidylcholine, PC, and phosphatidylglycerol, PG, was studied under different conditions of pH and ionic strength. The interaction of the polymers with the LUVs was also studied measuring the hydrodynamic diameter and zeta potential of the LUVs in the presence of the polymers. It was observed that when the ratios polymer / lipid are high, the polymers bind to the LUVs, completely neutralizing the charge of the vesicles. When the concentration of LUVs is close to that of the polymers, it forms a network that leads to aggregation and precipitation of the complexes. We studied the effect of polymers in permeabilization LUVs and giant unilamellar vesicles (GUVs) prepared with PC:PG. The copolymers permeabilized the LUVs, depending on the ratio polymer / lipid, pH, ionic strength and the hydrophobic and hydrophilic characteristics of each copolymer. The higher the percentage PG LUVs lead to greater interaction with the copolymers. The binding of the copolymers to the LUVs with negative charge induced phase separation of phospholipids in the bilayer of LUVs (ie, lateral phase separation) facilitating the permeability of the vesicles. We demonstrate that copolymers bind to the surface of GUVs changing its shape and leading to rupture of vesicles. These effects are modulated by pH and ionic strength of the media. The permeabilization effect of the copolymers was correlated with the ratios of the hydrophobic and hydrophilic blocks. When the copolymer has a larger fraction of PDMAEMA, the more hydrophilic block copolymer, this effect is more evident. The percentage of permeabilization, after a set time, for the same molar mass copolymers such as b-PDMAEMA3,0 PMMA1 (MW 27,558) and PMMA1 PDMAEMA1,1-b (MW 25,555), is much more efficient with copolymer with greater hydrophilic portion, the b-PMMA1 PDMAEMA3,0. The DMAEMA homopolymer also proved efficient in interacting with the LUVs. We demonstrated that synthetic copolymers containing hydrophobic and hydrophilic regions are good models of peptides and proteins allowing quantitatively evaluate the effects of these interactions on model membranes

A pressão osmótica é uma das principais propriedades de interesse no estudo da não-idealidade de soluções proteicas, por fornecer diretamente informações sobre a atividade do solvente e, indiretamente, sobre o comportamento da proteína em solução. O presente trabalho objetiva a investigação do uso de equações osmóticas de estado para o cálculo da pressão osmótica em soluções proteicas contendo co-solventes como sais e polímeros. O modelo desenvolvido compreende um termo de esferas rígidas de Carnahan-Starling e um termo atrativo de van der Waals. Para avaliar a adequação do modelo proposto, correlacionaram-se dados de pressão osmótica de soluções proteicas obtidos da literatura para as proteínas lisozima, a-quimotripsina, albumina de soro bovino e imunoglobulina G humana, em soluções aquosas em diversos valores de pH e com diversos co-solventes. O modelo desenvolvido foi capaz de representar adequadamente os dados experimentais na maioria dos casos estudados, com uma correspondência maior do que a equação virial, usualmente empregada no estudo dessas soluções. Para a modelagem de soluções de a-quimotripsina, foi necessário considerar a dimerização da molécula proteica. Em poucos casos, especialmente na modelagem de soluções de albumina de soro bovino contendo polietileno glicol, o modelo mostrou-se insuficiente para correlacionar adequadamente os dados experimentais. Na maioria das vezes, o parâmetro do termo atrativo mostrou uma fraca dependência do pH próximo ao ponto isoelétrico, uma dependência maior com respeito a esse parâmetro em valores de pH mais distantes deste ponto, e uma dependência nítida com respeito à força iônica. De maneira geral, embora a representação dos dados experimentais seja adequada, não foi possível observar tendências inequívocas do parâmetro atrativo com respeito ao pH e a força iônica de modo a permitir o desenvolvimento de um modelo preditivo. / The osmotic pressure is one of the key properties for the assessment of the non-ideality of protein solutions. Its importance is related to the fact that it allows the evaluation of solvent activity and indirectly of the protein behavior in solution. This work presents an investigation on the use of osmotic equations of state for calculating the osmotic pressure of aqueous solutions of proteins containing cosolvents such as salts or polymers. The developed model comprises a repulsive term, corresponding to the hard-sphere equation by Carnahan-Starling, and an attractive term, corresponding to a van der Waals type equation. To assess the suitability of the proposed model, experimental osmotic pressure data obtained from literature for aqueous solutions containing lysozyme, a-chymotrypsin, bovine serum albumin and human immunoglobulin G, at several values of pH and with different cosolvents, were correlated. The model was able to adequately represent the experimental data in most of the cases, with a better agreement than the virial equation, which is the most widely used equation in the study of the osmotic pressure of protein solutions. For the modeling of a-chymotrypsin solutions, it was necessary to consider the dimerization of the protein molecule. Only in a few cases, mainly in the modeling of solutions containing bovine serum albumin and polyethylene glycol, it was not possible to correlate adequately the experimental data. In most cases, the attractive parameter presented a weak dependency on the pH close to the isoelectric point, and a stronger dependency on pH otherwise. The dependency on the ionic strength was almost always strong. To conclude, in spite of the good performance of the model in the correlation of experimental data, definite tendencies of the attractive parameter in relation to pH and ionic strength were not observed, and hence a predictive model could not be developed.

O uso e produção de fibra de carbono têm crescido nas últimas três décadas em diversas aplicações como aeroespacial, automotiva, nuclear, naval e construção civil. Isto é devido ao desempenho que este material possui quando comparado com os tradicionais componentes metálicos. A geração de resíduo de fibra de carbono tem aumentado a cada ano e isto tem impulsionado estudos e aprimoramento dos métodos de recuperação de fibras de carbono. Dentre os mais usuais métodos existentes, pode-se destacar a pirólise. O objetivo do presente trabalho consiste em recuperar fibras de carbono determinando e avaliando os parâmetros do processo de pirólise visando o potencial de reutilização destas fibras em novos compósitos. O compósito utilizado foi doado a partir de um descarte industrial. Para caracterizar o compósito, foram empregadas as técnicas de análise térmica (TGA), espectrometria de massa (QMS), análise estrutural em MEV juntamente com a análise pela energia dispersiva de espectroscopia de raio-X (EDS). Durante o aquecimento em atmosfera inerte, ocorre a liberação de compostos orgânicos proveniente da matriz polimérica, e as fibras de carbono permanecem intactas. As fibras de carbono recuperadas foram analisadas em MEV e EDS a fim de verificar a ocorrência de defeitos superficiais, como, resíduos da matriz polimérica, carbonização, rompimento da fibra entre outros. Os resultados obtidos mostram que pela pirolise feita a 550°C por 1h é possível de se obter fibras de carbono livres da matriz polimérica. Após o processo de pirólise nesta condição as fibras não apresentam poros, fratura do material e carbonização. / The last three decades were marked by the expansion of production and research of carbon fiber in several applications such as automotive, nuclear, navy and construction. This is a result of the extraordinary performance that this material presents when compared with the traditional metallic materials. Each year, there has been an increase of the generation of carbon fiber composite waste which has motivated studies and improvement of the current recovering processes of carbon fiber. Among the most usual methods of recovering, there is the pyrolysis method. The present study aims to recover carbon fiber from polymeric composite while evaluating parameters of the pyrolysis process focusing on the potential of reusing the recovered carbon fiber in new composites. The composite material used in this work had been acquired by donation of an industrial disposal. In order to characterize the composite, thermogravimetric analysis was done (TGA), mass spectrometry (QMS), structural analysis by SEM and analysis by energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS). During heating in an inert atmosphere, there were release of organic compounds from the polymeric matrix and the carbon fibers remain untouched. Carbon fibers recovered were analyzed by SEM and EDS to verify the occurrence of superficial defects such as, traces of residual polymer matrix, carbonization, fiber breakage among others. The results show that through pyrolysis held at 550°C for 1 hour it is possible to obtain carbon fibers free of the polymeric matrix. After the pyrolysis process in this condition fibers did not presented pores, carbonization or rupture of the material.

Polímeros molecularmente impressos (MIPs) se afiguram como materiais promissores a serem empregados em extração em fase sólida devido à boa seletividade apresentada por eles. A seletividade dos MIPs está diretamente relacionada ao reconhecimento pelo polímero de uma molécula de interesse, a qual foi empregada previamente como molde no processo de sua síntese. MIPs apresentam como características o fácil preparo, o baixo custo, a possibilidade de síntese em ambientes adversos, e a resistência química na presença de ácidos, bases, íons metálicos, solventes orgânicos bem como resistência física a altas temperaturas e pressões. Neste trabalho, a exploração de MIPs como extratores para separação em fase sólida (SPE) em sistemas de análises em fluxo foi realizada, sendo suas características e desempenho avaliados em relação às determinações espectrofotométricas de catecol, ácico ascórbico e atrazina em amostras de relevãncia ambiental, farmacológica e alimentícia. A possibilidade de separação quiral foi também investigada em relação D e L-ácido ascórbico. Potencialidades e limitações quanto ao emprego dos mesmos em sistemas de análises em fluxo foram observadas e enfatizadas / Molecularly imprinted polymers (MIPs) are promising as material to be used in solid phase extractions due to their high selectivity. MIPs selectivity is directly related to the recognition of a molecule of interest, which was previously employed as template in the synthesis process. The main favorable characteristics of MIPs are the easy preparation, low cost, possibility of synthesis in adverse environments, and chemical resistance in the presence of acids, bases, metal ions, organic solvents as well as the physical resistance to high temperatures and pressures. In the present work, flow systems with molecularly imprinted polymers as in-line solid phase extractors were designed, and their characteristics and efficiencies were assessed in relation to the spectrophotometric determinations of the catechol, ascorbic acid and atrazine in environmental, pharmacological and food samples. Moreover, the feasibility of chiral separation was investigated in relation to D and L-ascorbic acid. Potentialities and limitations of implementing MIPs in flow analysis were highlighted

Este trabalho visa estudar a viabilidade do emprego de processos oxidativos avancados na degradacao de solucoes aquosas de polimeros que sao comumente utilizados em aplicacoes industriais e estao presentes em seus efluentes. Para maior entendimento das reacoes envolvidas no processo oxidativo utilizou-se modelagem molecular nos calculos de constantes cineticas. Na parte experimental estudou-se a degradacao de polietilenoglicol (PEG), polivinilpirrolidona (PVP) e poliacrilamida (PAM) pelos processos foto-Fenton e UV/H2O2. Realizaram-se analises de carbono organico dissolvido (COD), cromatografia liquida de alto desempenho (HPLC) e cromatografia de permeacao em gel (GPC). Observou-se separacao de fases para PVP e PAM, o que contribuiu para uma remocao final de COD de ate 85%. Nas analises de HPLC foram detectados como intermediarios da reacao os acidos: oxalico, formico, malonico e acetico. Os resultados de GPC indicaram comportamentos distintos das distribuicoes de pesos moleculares em funcao do tempo de reacao para os processos UV/H2O2 e foto- Fenton. No conjunto, os resultados comprovam a viabilidade dos processos estudados na degradacao destes polimeros, embora a analise de intermediarios para PAM nao tenha sido conclusiva quanto a formacao de acrilamida. A modelagem molecular confirma que a reacao de abstracao de hidrogenio de uma cadeia polimerica pelos radicais alquilperoxila e de fato a etapa mais lenta do processo oxidativo para PEG e PAM. Para PAM os resultados da modelagem mostram que o ataque dos radicais hidroxila acontece preferencialmente no hidrogenio ligado ao carbono terciario e que a abstracao de hidrogenio do grupo lateral amida parece pouco viavel, ou acontece por um mecanismo diferente do modelado. A reacao de formacao da acrilamida de acordo com o mecanismo proposto tambem apresentou uma constante cinetica muito baixa, o que esta de acordo com os resultados experimentais, ja que nao foi detectada acrilamida como produto da degradacao de poliacrilamida pelos processos foto-Fenton e UV/H2O2, com limite de deteccao de 50 ppb. / The aim of this work is to apply advanced oxidative processes to study the degradation of industrial wastewater containing water-soluble polymers. Kinetic constants of reactions involved in the oxidation processes were calculated by molecular modeling. In the experimental part the degradation of polyvinylpirrolidone (PVP), polyacrylamide (PAM) and polyethyleneglycol (PEG) was studied by photo-Fenton and UV/H2O2 processes. Intermediates of the degradation processes were identified by HPLC and the molecular weight distribution was monitored by GPC. In the experiments with PAM and PVP phase separation was observed, and more than 85% of the DOC was removed. The following intermediate acids were identified: acetic, malonic, formic and oxalic. The molecular weight distribution curves measured by GPC indicate that distinct reaction paths exist for each process studied, although the analysis of intermediates formed during the degradation of PAM was not conclusive with respect to acrylamide formation. The kinetic constants for the reactions involving hydrogen abstraction from PEG chain by hydroxyl and alkylperoxy radicals were calculated. The molecular modeling results confirm that hydrogen abstraction from polymeric chain by alkylperoxy radicals is the determinant step in the oxidation process for PEG and PAM. Polyacrylamide possesses three sites for attack by hydroxyl radicals and the favored path is the abstraction of tertiary hydrogen atom, followed by secondary hydrogen. The abstraction of the amide hydrogen was more difficult. The mechanism proposed for acrylamide formation was not the preferential reaction path. This was expected since acrylamide was not detected in the experiments with a limit detection of 50 ppb.

Polímeros molecularmente impressos (MIPs) se afiguram como materiais promissores a serem empregados em extração em fase sólida devido à boa seletividade apresentada por eles. A seletividade dos MIPs está diretamente relacionada ao reconhecimento pelo polímero de uma molécula de interesse, a qual foi empregada previamente como molde no processo de sua síntese. MIPs apresentam como características o fácil preparo, o baixo custo, a possibilidade de síntese em ambientes adversos, e a resistência química na presença de ácidos, bases, íons metálicos, solventes orgânicos bem como resistência física a altas temperaturas e pressões. Neste trabalho, a exploração de MIPs como extratores para separação em fase sólida (SPE) em sistemas de análises em fluxo foi realizada, sendo suas características e desempenho avaliados em relação às determinações espectrofotométricas de catecol, ácico ascórbico e atrazina em amostras de relevãncia ambiental, farmacológica e alimentícia. A possibilidade de separação quiral foi também investigada em relação D e L-ácido ascórbico. Potencialidades e limitações quanto ao emprego dos mesmos em sistemas de análises em fluxo foram observadas e enfatizadas / Molecularly imprinted polymers (MIPs) are promising as material to be used in solid phase extractions due to their high selectivity. MIPs selectivity is directly related to the recognition of a molecule of interest, which was previously employed as template in the synthesis process. The main favorable characteristics of MIPs are the easy preparation, low cost, possibility of synthesis in adverse environments, and chemical resistance in the presence of acids, bases, metal ions, organic solvents as well as the physical resistance to high temperatures and pressures. In the present work, flow systems with molecularly imprinted polymers as in-line solid phase extractors were designed, and their characteristics and efficiencies were assessed in relation to the spectrophotometric determinations of the catechol, ascorbic acid and atrazine in environmental, pharmacological and food samples. Moreover, the feasibility of chiral separation was investigated in relation to D and L-ascorbic acid. Potentialities and limitations of implementing MIPs in flow analysis were highlighted

O uso de polietileno pós-consumo (p-PE) em espumas de polietileno de baixa densidade (LDPE) que utilizam como agente expansor azodicarbonamida (ACA) é assunto deste trabalho. Os polímeros utilizados foram caracterizados, e o p-PE é constituído por uma mistura de LDPE e polietileno de alta densidade (HDPE). Para a preparação das formulações das espumas foram avaliados o desempenho do misturador tipo Drais e do misturador de rolos. Foram testadas formulações de espumas sem agente reticulante e com agente reticulante (peróxido de dicumila). O misturador de rolos mostrou-se mais eficiente para a preparação de espumas por permitir melhor controle de temperatura e por eliminar etapas intermediárias de processo. As espumas que não utilizam agente reticulante apresentaram colapso das células e menores níveis de expansão. Foram analisados os efeitos da incorporação de diferentes teores de p-PE sobre a morfologia e propriedades mecânicas das espumas de LDPE com 0,5% (em massa) de agente reticulante. As composições de espumas de LDPE/p-PE (em massa) testadas foram: 100/0, 85/15, 70/30, 60/40, 50/50 e 30/70. As micrografias (MEV) das espumas tratadas com software de imagem permitiram verificar forma, distribuição de tamanho e área das células. O p-PE apresenta maior viscosidade em relação ao LDPE virgem, ocorrendo aumento na quantidade de células menores à medida que se incrementa o teor de p-PE na mistura. As espumas obtidas apresentaram elevado grau de heterogeneidade das células em função do baixo teor de agente reticulante utilizado (0,5% em massa), da diferença de viscosidade entre os polietilenos utilizados e pelo fato de o p-PE conter diferente tipo de polietileno em relação ao material virgem. As propriedades mecânicas das espumas com incorporação de p-PE são superiores em relação à espuma confeccionada com LDPE virgem pelo fato de o p-PE conter HDPE, que é um material mais rígido em relação ao LDPE. É possível verificar que existe uma relação entre a matriz polimérica utilizada na espuma e as propriedades do material expandido. O uso de material reciclado em espumas é uma alternativa para reciclagem de polímeros, possibilitando obter espumas com propriedades interessantes do ponto de vista tecnológico e mercadológico, considerando a aplicação em embalagens de proteção de produtos frágeis. O acréscimo de até 70% em massa de p-PE em formulações contendo 5% de agente expansor dá origem a espumas com faixas de densidade ideal para aplicação em embalagens (25 a 90 kg.m-3) / Submitted by Marcelo Teixeira (mvteixeira@ucs.br) on 2014-05-05T19:46:59Z No. of bitstreams: 1 DISSERTACAO MARCELO GIUSTI DE ALMEIDA.pdf: 4151354 bytes, checksum: ef5211daac2f789f497a134bf5f6babd (MD5) / Made available in DSpace on 2014-05-05T19:46:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTACAO MARCELO GIUSTI DE ALMEIDA.pdf: 4151354 bytes, checksum: ef5211daac2f789f497a134bf5f6babd (MD5) / The use of waste polyethylene (p-PE) in low-density polyethylene (LDPE) foams that have azodicarbonamide (ACA) as blowing agent is the topic of this paper. It characterizes used polymers, and p-PE is made of a mixture of LDPE and high-density polyethylene (HDPE). To prepare foams formulations, it evaluated performance of the Drais mixer and Banbury batch. It also tested foams formulations with and without cross-linking agent (dicumyl peroxide). The Banbury batch showed itself as more efficient to foam processing because it allows a better temperature control and eliminates intermediate steps in the process. Foams without cross-linking agent present cell collapse and lower foaming rates. It analyzed the effect of different amounts of p-PE over the morphology and mechanical properties of LDPE foams that contain 0.5% (weight) of cross-linking agent. Proportions of LDPE/p-PE (weight) tested in foams were: 100/0, 85/15, 70/30, 60/40, 50/50, and 30/70. Foams micrographies (SEM) were treated in image software to verify shape, size distribution, and area of cells. Because p-PE has higher viscosity related to LDPE, it is verified that as the p-PE amount increases in the formulation the number of cells with smaller size and areas increase. Foams presented high degree of cells heterogeneity because of the low amount of cross-linking agent used (0.5% weight), because of the difference in viscosity for used polyethylene, and because p-PE has a different kind of polyethylene in relation to virgin material. Mechanical properties of foams that use p-PE in their formulation are superior than foams made from LDPE, because p-PE contains HDPE, which is more rigid than LDPE. It is possible to verify that there is a relationship between polymeric matrix and expanded material properties. Using recycled material in foams is an alternative to recycle polymers. It makes possible to get foams with interesting properties from the technological and market point of view, considering the application in protection package for fragile products. Adding up to 70% of p-PE (weight) in formulations that contain 5% of blowing agent generates foams with ideal density rage to apply in packages (25 to 90 kg.m-3