Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Adsorption has become a key process for the removal of very low amounts of undesirable components from waters and wastewaters and in the sense for being environmental friendly as well. This work has as aim the study of some properties of scales of Corvina fish (Micropogonias furnieiri) as a new adsorbent to remove Cr(VI) from aqueous solutions. The Corvina scales were characterized by thermogravimetry, Fourier transformed infrared spectroscopy, scanning electron microscopy with energydispersive electron probe X-ray analysis, X-ray diffraction and pH of point of zero charge. The characterization results have suggested that the Corvina scales present two main structural phases, one being rich in type I collagen and one rich in apatites. Sorption studies of Cr(VI) using the batch methodology have indicated that Cr(VI) sorption increased when both initial Cr(VI) concentration in solution and temperature increase. Calorimetric measurements of scales water wetting have pointed out slightly exothermic results and degrees of wetting from 30.8 to 45.3 %. The kinetic data of Cr(VI) sorption were best fitted to the Avrami exponential model. The equilibrium data of Cr(VI) sorption were best fitted to both the Langmuir-Freundlich and the Sips models. Indirect thermodynamic determinations have indicated that the sorption of Cr(VI) is endothermic (ΔH = 31,21 kJ mol-1), spontaneous (ΔG < 0), with positive entropies (ΔS = 0,14 kJ mol-1 K-1). Calorimetric measurements have suggested that the interactions of Cr (VI) with the surface sorption sites of Corvina scales are exothermic in nature. It also was found that the presence of an anionic surfactant can increase Cr(VI) sorption on Corvina scales due to a dynamic equilibrium between monomers and micelles. The initial analysis of Cr(VI) desorption from Corvina scales has shown the release of about 30% of sorbed chromium in alkaline medium. It has been noted that the scales of Corvina fish present important characteristics to be used as a new adsorbent for removal of Cr(VI) from aqueous solutions. / A sorção tem se tornado um método muito atrativo, pois permite extrair compostos tóxicos em níveis muito baixos e não gerar subprodutos tóxicos em efluentes aquosos. O presente trabalho avaliou a utilização de escamas de peixe Corvina (Micropogonias furnieri) como um novo adsorvente para remoção do Cr(VI) de soluções aquosas. As escamas foram caracterizadas por termogravimetria, espectroscopia na região do infravermelho, microscopia eletrônica de varredura com medidas de energia dispersiva, difratometria de raios-X e determinação do pH do ponto de carga zero. Os resultados indicaram que as escamas são formadas, predominantemente, de uma fase orgânica rica em colágeno tipo I e outra rica em apatitas. Testes calorimétricos de molhação das escamas apontaram energias de molhação exotérmicas e graus de molhação entre 30,8-45,3%. Estudos cinéticos mostraram aumento da capacidade de remoção das escamas com o aumento da concentração inicial de Cr(VI) em solução e da temperatura. Estudos de cinética de sorção de Cr(VI) por batelada e por calorimetria em solução apontaram melhores ajustes matemáticos utilizando-se o modelo exponencial de Avrami. Estudos de sorção no equilíbrio indicaram melhor ajustes aos modelos de Langmuir-Freundlich e Sips. Determinações termodinâmicas indiretas indicaram que os processos de sorção são endotérmicos (ΔH = 31,21 kJ mol-1), espontâneos (ΔG < 0), e com aumento de entropia após os processos de sorção (ΔS = 0,14 kJ mol-1 K-1). Medidas calorimétricas em solução indicaram que as interações de Cr(VI) com os sítios de sorção mais externos são processos exotérmicos. A presença de surfactante aniônico na solução de Cr(VI) pode aumentar a sorção de Cr(VI) pelas escamas devido a um equilíbrio dinâmico entre monômeros e micelas. Testes iniciais de dessorção de Cr(VI) indicaram liberação de cerca de 30% do crômio sorvido, em meio básico. Observou-se que as escamas de Corvina apresentam excelentes perspectivas como um novo material para remoção de Cr(VI) de soluções aquosas.

Orientador: Carlos Raimundo Ferreira Grosso / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-05T19:14:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ferreira_AndreaHelena_M.pdf: 4903421 bytes, checksum: fd80a241ebcaf4fba8db2edc9f0f90f0 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Várias pesquisas nestas ultimas décadas surgiram sobre os filmes biodegradáveis e/ou comestíveis devido a suas características para reduzir a poluição ambiental e melhorar as propriedades organolépticas, funcionais e nutricionais dos alimentos. A gelatina uma proteína de origem animal é muito usada na produção nos biofilmes como matriz formadora por apresentar excelentes propriedades funcionais além de ser produzida em larga escala e de baixo custo no Brasil. O objetivo deste trabalho foi desenvolver e caracterizar filmes de gelatina contendo triacetina como plastificante, blenda de ácidos graxos (palmítico e esteárico), cera de carnaúba e cana-de-açúcar utilizando-se Tween 80 e Dodecil sulfato de sódio (SDS) como surfactantes e também o ajuste de pH (8,5) da solução filmogênica na tentativa de melhorar a introdução dos lipídios na matriz filmogênica protéica. Estes filmes foram caracterizados quanto às propriedades mecânicas (tensão na ruptura - TR e elongação - E), solubilidade, permeabilidade ao vapor de água (PVA), opacidade e quanto sua morfologia superficial (microscopia eletrônica de varredura - MEV). Para os melhores filmes obtidos, foi realizada avaliação calorimétrica utilizando a calorimetria diferencial de varredura (DSC), adsorção de água (isotermas de adsorção), além da análise da microestrutura por microscopia confocal de varredura a laser (MCVL). A adição da cera (carnaúba ou cana-de-açúcar) nos filmes a base de gelatina em pH ácido provocou uma diminuição nos valores de PVA e RT e um aumento nos valores de elongação, solubilidade em água, opacidade e de adsorção de água, em relação ao filme simples de gelatina. Ajustando-se o pH destes filmes para 8,5 os valores de PVA, elongação e opacidade aumentam, já os valores de RT, solubilidade em água e a adsorção de água diminuem em relação ao filme simples de gelatina. O ajuste de pH nos filmes emulsionados contendo cera tendem de forma geral a diminuir os valores de PVA, RT, solubilidade e aumentar a elongação, em relação aos filmes sem ajuste de pH. A adição da mistura de surfactantes nos filmes com pH alcalino tende a diminuir os valores de RT, elongação, opacidade e a adsorção em água e aumentar a PVA e a solubilidade em água, com relação ao filme sem a adição de surfactante. Em pH natural o surfactante age nos filmes diminuindo a PVA, RT, opacidade e aumenta a elongação, solubilidade em água e a adsorção de água, em relação aos filmes sem a adição de surfactante. Os resultados microestruturais (MEV e MCVL) indicaram que o ajuste de pH e a adição da mistura de surfactante nos filmes emulsionados promoveram boa distribuição e diminuição do tamanho dos glóbulos de lipídios, enquanto a adição da cera nos filmes causou um aumento na irregularidade da morfologia. Com relação à análise térmica (DSC) a adição da cera, o ajuste de pH e a adição de surfactante nos filmes emulsionados promoveram aumento no número de picos de fusão (2 a 3 picos), exceto para os filmes contendo a mistura de surfactante 160S (3:1 Tween 80/SDS, na concentração de 160g/g de gelatina) em pH alcalino apresentando apenas um pico de fusão e sugerindo maior homogeneidade na estrutura do filme / Abstract: Innumerous researches on the production of biofilms have been developed lately considering the possibility of reduction in the amount of non biodegradable waste compounds and also because of the opportunity to improve organolepic, functional and nutrition properties of foods when associated with biofilms. Gelatin is an animal protein and largely used to produce filmogenic materials and also it is produced in large amount in Brazil with a low cost. The goal of this work w as to develop and to characterize the composite films produced with gelatin, triacetin as a plasticizer, a blend of fatty acids (palmitic and stearic), carnauba wax or sugar cane wax and surfactants, including Tween 80 and sodium lauryl sulphate (SDS). Also the effect of the pH was studied. Thus films characterization included: mechanical properties (tensile strength ¿ TR and Elongation ¿ E), water solubility, water vapour permeability (PVA), opacity and morphology of the surface (scanning electric microscopy ¿ MEV). After the first screening, the best films were evaluated using differential calorimetry (DSC), adsorption curves, and microstructure using laser scanning confocal microscopy (MCVL). The addition of waxes (carnauba and sugar cane waxes) considering the natural pH of the filmogenic solution, decreased the PVA and RT and increased the E, water solubility, opacity and water adsorption compared to gelatin film. When the pH was increased to 8,5, PVA, E and opacity increased and RT, water solubility and water adsorption decreased compared to gelatin film. In general, the pH adjustment for films containing waxes decreased the PVA, RT and water solubility and increased elongation compared to films without pH adjustment. The addition of surfactants on the filmogenic solutions (pH=8,5) seems decrease RT, elongation, opacity and water adsorption and to increase PVA and water solubility compared to the same formulation without surfactants. At natural pH the surfactants decreased the PVA, RT and opacity and increased E, water solubility and water adsorption compared to films without surfactants. The microstructural evaluation (MEV and MCVL) indicated that the pH adjustment and the inclusion of surfactants improved the lipidic distribution and decreased the size of emulsion drops inside the filmogenic matrix. On the other hand the addition of waxes to the films, made the films matrix more heterogeneous. Thermal analysis showed that the addition of wax, the pH adjustment and the surfactants addition promoted a higher number of melting point peaks, except when 160S surfactants mixture (3:1 Tween 80/SDS, in the concentration of 160g/g of gelatin) was used which produced more homogeneous films as was showed by DSC / Mestrado / Mestre em Alimentos e Nutrição

Orientadores: Carlos Raimundo Ferreira Grosso, Maria Ines Re / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-06T03:05:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Prata_AnaSilvia_D.pdf: 8487208 bytes, checksum: c134b0c8ddb26e852727eca6b6bef640 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Microencapsulação é uma tecnologia usada como ferramenta potencial para proteção de um composto e modulação de sua liberação. Atualmente, estudos na área de micropartículas e liberação controlada estão bastante avançados e uma variedade de técnicas estão disponíveis entre as quais destacam-se processos por atomização (spray drying, spray cooling e spray chilling), coacervação e recobrimento por leito fluidizado e por complexação. A coacervação complexa envolve a associação reversível de dois polímeros e apresenta algumas vantagens frente a outras técnicas como a possibilidade de se trabalhar com biopolímeros, a ausência de solvente orgânico e condições brandas de temperatura no processamento. Porém a complexidade do processo dificulta a aplicação da técnica a biopolímeros com diferentes características físico-químicas. Assim, neste trabalho foram estudadas as principais condições que podem interferir na formação das partículas por coacervação complexa do sistema clássico goma-arábica:gelatina e pectina:gelatina, na tentativa de elucidar os mecanismos envolvidos. Além disso, as propriedades de barreira das partículas encapsuladas com óleo essencial de vetiver foram alteradas sob duas condições de reticulação (glutaraldeído e transglutaminase) como forma de prever o comportamento da membrana polimérica em diferentes meios. O ensaio de liberação foi mensurado a partir de um composto apolar fluorescente (dansilato de kusimila - KD) em meios aquosos com polaridade modificada pela adição de tensoativos de natureza iônica (dodecilsulfato de sódio) e não-iônica (Tween 80). Os resultados obtidos confirmaram que existe uma faixa ótima de formação de partículas dependente do pH. Acredita-se que as partículas são formadas pela coacervação dos polímeros no sistema líquido-líquido sobre a superfície hidrofóbica do agente de núcleo. O planejamento experimental possibilitou a otimização do processo clássico de formação de partículas gelatina-goma arábica resultando em uma proporção ótima de 2:1. As condições estudadas para a pectina não possibilitaram otimizar o processo nem produzir cápsulas esféricas, sendo que uma massa coacervada foi formada arrastando a porção hidrofóbica e conseqüentemente encapsulando-a. Nas melhores condições experimentais encontradas foram testados agentes reticulantes (glutaraldeído e transglutaminase) que apresentaram diferenças quanto à retenção do composto fluorescente encapsulado e diferenças morfológicas nos meios estudados. Para as partículas não reticuladas úmidas, KD foi completamente liberado após 5 horas enquanto para partículas secas esta quantidade foi de 80%. Nestes sistemas liberação do óleo de vetiver foi avaliada por quantificação cromatográfica através da medida de liberação de alguns compostos presentes no óleo. Em geral, maior porcentagem de liberação foi observada para álcoois e cetonas e menor porcentagem de liberação observada para os hidrocarbonetos. Partículas reticuladas com glutaraldeído apresentaram menor liberação de KD em relação às reticuladas com transglutaminase, que por sua vez apresentaram liberação ligeiramente inferior às partículas não-reticuladas, independentemente dos meios de liberação estudados. Considerando os meios, a ordem de liberação de KD observada foi : etanol anidro>SDS>tween80 / Abstract: Microencapsulation is a technology used as a potential tool in the protection of a product and the modulation of its core release. Currently, studies in the area of microparticles and controlled release are considerably advanced and a variety of techniques and products are available, among them differents processes for atomization (spray drying, spray cooling and spray chilling), coacervation and fluidized bed and complexation. The complex coacervation involves the reversible association (ionic) of two polymers and presents some advantages in comparison to other techniques such as the possibility to work with biopolymers, the absence of organic solvent and mild temperatures. However the complexity of the process turns the application of the technique difficult to biopolymers due to different physical and chemical characteristics. Thus, this work considered a study of the main conditions that can influence the formation of particles by complex coacervation in an attempt to elucidate the mechanisms involved. Moreover, the barrier properties of these particles were modified under two conditions of crosslinking. The release assay was measured with a hydrophobic fluorescent (khusimyl dansylate - KD), substance in solvents with their polarity modified by the addition of ionic and non-ionic surfactants (SDS and Tween 80). The results confirmed that an optimum band of particle formation exists and depends on the pH. The particles are formed by the coacervation of polymers in the liquid-liquid system over the hydrophobic surface of the core agent. The experimental design made possible the optimization of the classic process of particle formation when the arabic gum-gelatin ratio was 1:2. For the pectin, the range of conditions studied did not allow to optimize the process or to produce spherical capsules, but a coacervated mass was formed dragging the hydrophobic portion and consequently encapsulating it. In the best conditions found, the crosslinking agents (glutaraldehyde and transglutaminase) presented different retention capacities for the encapsulated fluorescent probe and morphological differences in the solvents studied. The KD in the moist capsules without reticulation was completely released after 5 hours, whilst for the freeze-dried particles, this amount was 80%. Release of vetiver oil was evaluated indirectly by chromatographic quantification following the release of some of the compounds present in the oil. In general, a greater percent of release occurred for the alcohols and ketones and smaller percent release was observed for the hydrocarbon compounds. Crosslinking using glutaraldehyde showed smaller release of the KD than particles crosslinked with transglutaminase. The release KD profile of the particles crosslinked with transglutaminase was almost the same compared with particles without crosslinking, in all release medium used. The release order observed for KD was: anhydrous ethanol>SDS>tween80 / Doutorado / Nutrição Experimental e Aplicada à Tecnologia de Alimentos / Doutor em Alimentos e Nutrição

The gold nanorods (AuNRs) have attracted considerable interest due to their special optical properties, strongly dependent on the size and aspect ratio (thickness/length), and thus, their potential applications in optics and medicine (therapy, cancer diagnosis...). In this context, the development of new strategies for the synthesis of anisotropic nanorods with high yields and selectivities remains a challenge towards an effective control of the size and morphology. Among the different preparation routes, the seed mediated method is most commonly used, especially in the presence of cetyltrimethylammonium bromide (CTABr) as a growth-driving agent. To our knowledge, few works have reported in the literature this system in presence of other growth driving agents. In this context, we have developed a novel family of growth driving agents, N,N-dimethyl-N-cetyl-N-hydroxyalkylammonium salts (HAAX), producing gold nanorods with high yields and selectivities in water. These surfactants have good solubility in water and are easily synthesized in good yields in presence of different structural parameters that can be modulated such as: i) the length of the lipophilic chain (C12 , C16 , C18), ii ) the nature of the counter ions by metathesis (X= F-, Cl-, Br-, I-, HCO3- e BF4-), and an original way, iii) hydroxylated polar head. The gold nanoparticles obtained by the seed mediated method were characterized by UV -vis spectroscopy and transmission electron microscopy, showing the influence of the surfactant on the morphology and on the size (aspect ratio) of the gold nanoparticles. Thus, the modulation of this family of ammonium salts allows the access to different shapes and sizes of gold nanoparticles according to the desired application. The growth process control generated by the polar head groups allows the modulation of the structural parameters of gold nanorods and opens interesting perspectives in terms of applications. / Les nanobatônnets d'or (AuNRs) suscitent um intérêt considérable en raison de leurs propriétés optiques particulières, fortement dépendantes de leur rapport d’aspect (longueur/épaisseur), et donc de leurs applications potentielles em optique et en médecine. Dans ce contexte, le développement de nouvelles stratégies pour la synthèse de nanobatônnets avec des rendements et des sélectivités élevés reste un challenge avec un objectif de contrôle efficace de la taille et de la morphologie. Parmi lês différentes voies de préparation, la méthodologie par ensemencement est la plus utilisée, notamment en présence de bromure de cétyltriméthylammonium (CTABr), comme agent de croissance. A notre connaissance, peu de travaux ont été reportés dans la littérature en présence d’autres agents de croissance. Dans ce contexte, nous avons développé une famille originale d’agents de croissance, les sels de N,N-diméthyl-N-cétyl-Nhydroxyalkylammonium (HAAX), produisant des nanobatônnets d’or avec des rendements et des sélectivités elevés dans l’eau. Ces tensioactifs présentant une bonne solubilité dans l'eau sont facilement synthétisés avec de bons rendements, et différents paramètres structuraux peuvent être modules tels que: i) la longueur de la chaîne lipophile (C12, C16, C18), ii) la nature des contre-ions par métathèse anionique (X= F-, Cl-, Br-, I-, HCO3- et BF4-), et plus particulièrement; iii) la tête polaire hydroxylée. Les nanoparticules d’or obtenues par la méthode d’ensemencement ont été caractérisées par spectroscopie Uvvis et par Microscopie Electronique à Transmission, montrant l’influence du tensioactif sur la morphologie et la taille (dimension, rapport d’aspect) des nanoparticules d’or. Ainsi, cette famille de sels d’ammonium, de par sa modularité, permet d’accéder à différentes formes et tailles de nanoparticules d’or suivant l’application souhaitée et ouvre ainsi des perspectives intéressantes en termes d’applications. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Os nanobastões de ouro (AuNRs) têm atraído grande interesse devido às suas propriedades ópticas diferenciadas, fortemente dependentes do tamanho e da taxa de proporção (comprimento/largura) e, às suas potenciais aplicações em óptica e medicina (termoterapias, diagnósticos imediatos, diagnóstico de câncer etc.). Neste contexto, o desenvolvimento de novas estratégias para a síntese de nanobastões anisotrópicos com elevados rendimentos e seletividades contínuas a ser um desafio para a obtenção do controle efetivo da morfologia e do tamanho. Entre as diversas metodologias de preparação, o método mediado por semente é o mais utilizado, especialmente na presença de brometo de cetiltrimetilamônio (CTABr) como um agente direcionador de crescimento. Para nosso conhecimento, poucos trabalhos foram relatados na literatura referentes a esse sistema em presença de outros agentes direcionadores de crescimento. Neste contexto, foi desenvolvida uma nova família de agentes direcionadores de crescimento: os sais de amônio N,N-dimetil-Ncetil-N-hidroxialquilamônio (HAAX), produzindo nanobastões de ouro com alto grau de rendimento e seletividade em meio aquoso. Esses surfactantes possuem uma boa solubilidade em água e são facilmente sintetizados com bons rendimentos e com diferentes parâmetros estruturais que podem ser modificados, tais como: i) o comprimento da cadeia lipofílica (C12, C16, C18), ii) a natureza do contra-íon trocado por metátese aniônica (X= F-, Cl-, Br-, I-, HCO3- e BF4-), e de forma original, iii) a região polar hidroxilada. As nanopartículas de ouro obtidas pelo método mediado por semente foram caracterizadas por espectroscopia de UV-vis e por microscopia eletrônica de transmissão, que mostram a influência do surfactante sobre a morfologia e o tamanho (taxa de proporção) das nanopartículas de ouro. Assim, a modificação da estrutura dos sais de amônio dessa família permite um acesso a diferentes formatos e tamanhos de nanopartículas de ouro de acordo com a aplicação almejada. O controle do processo de crescimento gerado pela região do grupo polar permite a modificação dos parâmetros estruturais dos nanobastões de ouro e abre interessantes perspectivas em termos de aplicações.

Orientador: Watson Loh / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-16T00:50:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_AndreLuisCondeda_M.pdf: 1492752 bytes, checksum: 969a849fc8d776ed3dd74fac01294cde (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O surfatante cataniônico dodecilsulfato de dodecildimetil-n-hidroxilamônio foi preparado e caracterizado em relação às suas propriedades físico-químicas. O composto apresentou solubilidade muito baixa em água, porém com capacidade de redução da tensão superficial e interfacial entre água e xileno, em ambos os casos com lenta cinética de saturação das interfaces. A solubilidade em solventes orgânicos foi avaliada e constatamos tendência a maior solubilidade em solventes polares como clorofórmio e etanol, e no solvente aromático xileno. O estudo de comportamento termotrópico indicou a existência de fases líquido-cristalinas entre a fase sólida cristalina e a fase líquida isotrópica. A partir dos resultados deste trabalho avaliamos que as possíveis aplicações para estes surfatante estão relacionadas às situações onde a adsorção e deposição seja requerida, e em especial para a preparação de emulsões de água em óleo, com o atributo de baixa solubilidade em ambas as fases, e a possível vantagem de redução de irritabilidade dérmica para cremes e loções. O desenvolvimento desta aplicação requer avanços nos procedimentos de preparação da emulsão de forma a facilitar a adsorção do composto na interface água/óleo / Abstract: The catanionic surfactant dodecyldimehyl-n-hydroxylamonium dodecylsulphate was prepared and its physical-chemical properties were characterized. The surfactant presented very low water solubility, but with ability to reduce the surface tension and the interfacial tension between water and xylene, in both situations with slow kinetics of interface saturation. The solubility in organic solvents was evaluated and the trend for higher solubility in polar solvents like ethanol and chloroform and in the aromatic solvent xylene was noticed. The evaluation of its termotropic behavior was carried out and indicated the existence of liquid crystalline phases between the solid crystalline phase and the isotropic liquid phase. The results of this study indicate the possible applications in situations where adsorption and deposition are required, and for the preparation of water in oil emulsions, with the special feature of low solubility in both phases, with the advantage of reduced skin irritation for creams and lotions. The development of this application requires advancements in the procedures for emulsion preparation in order to allow the surfactant adsorption at the water/oil interface / Mestrado / Físico-Química / Mestre em Química

Orientador: Lucia Helena Innocentini Mei / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-11T12:29:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_JorgeMayerde_M.pdf: 2881095 bytes, checksum: e00a73f8e95aefd825ead7bdff943f4d (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: A indústria de tintas é uma grande consumidora de látex obtido pela técnica da polimerização em emulsão. Os surfactantes, essenciais à estabilidade do látex, exercem um papel fundamental na produção e na aplicação destes polímeros, pois agem de forma a estabilizar as gotas de monômero na forma de emulsão. Eles são necessários para a formação de micelas, onde ocorre a polimerização, e para a estabilidade coloidal das partículas, durante e após a polimerização. Contudo, podem também produzir efeitos adversos nas propriedades do produto em razão de sua adsorção física às partículas de polímero. Os surfactantes não ligados podem migrar através do filme para as interfaces, formando agregados que podem aumentar a sensibilidade à água e afetando desta forma as propriedades de barreira, que são um dos requisitos principais em aplicações para tintas e outros revestimentos protetores. Um caminho promissor para minimizar este efeito dos surfactantes convencionais tem sido o uso de surfactantes polimerizáveis, ou reativos, que estão covalentemente ligados ao polímero e, desta forma, não podem ser dessorvidos e migrarem durante a formação do filme. Neste trabalho foram preparados látices de acetato de vinila ¿ vinil neodecanoato (VeoVa 10 ®), estabilizados com surfactantes não-iônicos convencionais e reativos, e avaliado o desempenho das dispersões e dos filmes poliméricos obtidos a partir destes látices. Foi observado que os látices estabilizados com surfactantes não-iônicos polimerizáveis em combinação com surfactantes aniônicos conduzem a dispersões estáveis com melhor resistência à permeabilidade à água e ao vapor de água. Contudo, os resultados obtidos sugerem que o principal fator de sucesso no uso de surfactantes não-iônicos polimerizáveis é sua incorporação à superfície da partícula de látex através de copolimerização com os monômeros principais. Foi também observado que para sintetizar látices utilizando um surfactante polimerizável no lugar de um convencional, mantendo propriedades similares tais como o tamanho de partícula, a estabilidade mecânica e eletrolítica, bem como a sensibilidade à água do filme formado, os produtores de látex terão de ajustar a quantidade e a reatividade do surfactante reativo no processo de polimerização / Abstract: The paint industry is a huge consumer of latex from emulsion polymerization. The surfactants, essential to the stability of the latex, play a crucial role in the production and application of emulsion polymers. They act to stabilize the monomer droplets in the emulsion form and are required for the formation of micelles, where the polymerization will occur, they are also essential for the colloidal stability of the polymer particles, during and after the polymerization process. However, they can also have adverse effects on the product properties due to their physical adsorption on the polymer particles. The unbound surfactants can migrate through the film toward the interfaces forming aggregates which increase water sensibility of the film, affecting in this way barrier properties which is one of the main requirements in applications for paints and other protective coatings. A promising way to reduce the negative effects of the conventional surfactants is to use polymerizable or reactive surfactants (surfmers) that are covalently linked to the polymer which avoid its desorption and migration towards the interface during the film formation. For this work, vinyl acetate ¿ vinyl neodecanoate (VeoVa 10 ®) latexes stabilized with conventional and reactive nonionic surfactant were prepared and the performance of dispersions and films obtained was compared. It was seen that the latexes stabilized with nonionic polymerizable surfactants in combination with anionic surfactant lead to stable dispersions with better resistance to water and water vapor permeability. However the results obtained suggested that the main factor of success for the use of nonionic polymerizable surfactants is its incorporation at the surface of the latex particle by copolymerization with the main monomers. It was also observed that to synthesize similar latexes by using a reactive surfactant instead of a conventional one, maintaining the same properties such as the particle size, the electrolyte and mechanical stability as well as the water sensibility of the formed film, latex producers will have to adjust the amount and the reactivity of the reactive surfactant in the emulsion polymerization process / Mestrado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Mestre em Engenharia Química

As reações quimiluminescentes de oxalato de bis(2,4,6-triclorofenila) (TCPO) e oxalato de bis(2-nitrofenila) (2-NPO), com f1uoranteno como f1uoróforo, em sistemas micelares aquosos, foram estudadas na presença de alguns surfactantes. A oxidação destes oxalatos por peróxido de hidrogênio ou por hidroperóxido de t - butila produz quimiluminescência cuja intensidade depende da acidez e da presença de imidazol. A intensidade de quimiluminescência é maior na presença de alguns surfactantes, especialmente CTAC, OTAC, DDAB, DODAC e &#946;-ciclodextrina. A reação de TCPO com cloro (HCIO, CIO- e Cl2) na presença de 9,10-difenilantraceno como fluoróforo, em meio de acetonitrila/água, também foi investigada. Um sistema de análise por injeção em fluxo para determinação de cloro com aplicação analítica em água de torneira foi desenvolvido. A faixa linear para a curva analítica de cloro e o limite de detecção foram, respectivamente: (0,2 - 3,0)x10-5 e 0,2 x10-5 mol L-1. / The chemiluminescent reactions of bis (2,4,6-trichlorophenyl) oxalate (TCPO) and bis(2-nitrophenyl) oxalate (2-NPO), with fluoranthene as fluorophore, in aqueous micellar systems, were studied in the presence of surfactants. The oxidation of these oxalates by hydrogen peroxide or t-butyl peroxide produces chemiluminescence, which depends on the acidity and imidazole presence. The chemiluminescent intensity is higher in the presence of some surfactants, especially CTAC, OTAC, DDAB, DODAC and &#946;-cyclodextrine. The reaction of TCPO with free chlorine (HCIO, CIO- and Cl2), in the presence of 9,10-diphenylanthracene as fluorophore in acetonitrile/water medium, was also investigated. A flow injection analysis system, for free chlorine determination with analytical application in tap water was developed. The linear range for free chlorine and detection limit were, respectively: (0.2-3.0)x10-5 and 0.2x10-5 mol L-1.

A síntese de filmes inorgânicos mesoporosos por métodos eletroquímicos pode ser viabilizada com o uso de agregados de surfactantes, os quais atuam como moldes durante o processo de eletrodeposição. Neste contexto, são apresentados estudos sobre a obtenção de filmes de óxidos de molibdênio em superfícies de carbono vítreo por meio de deposição eletroquímica de Mo(VI) em meio ácido na presença de surfactantes apropriados. Desta maneira, estudos dos processos catalíticos referentes à redução de ânions oxigenados na superfície modificada na presença de surfactante são mostrados e comparados com os resultados oriundos de filmes depositados em solução sem o surfactante. Um breve estudo comparativo variando a concentração de Mo(VI) e o pH da solução geradora foi executado com a finalidade de verificar o efeito destes parâmetros sobre as características eletrocatalíticas do filme. Em duas condições experimentais especiais foram obtidos filmes de óxidos de molibdênio com cores distintas (azul escuro e amarelo). Experimentos espectroscópicos demonstram que a diferença na cor se deve à presença de espécies de Mo em diferentes estados de oxidação. Em virtude da existência de diferentes espécies de Mo(VI) em função da concentração do íon metálico e do pH e que, em conseqüência deste fato, filmes com características eletrocatalíticas distintas frente à redução catódica do iodato são produzidos, desenvolveu-se um método empregando microeletrodos para a quantificação de H+ em soluções concentradas de surfactante. A metodologia se baseia na prévia determinação do coeficiente de difusão do próton e medição da corrente limite em experimentos voltamétricos no meio contendo o surfactante. Neste trabalho também são mostrados estudos voltamétricos em soluções micelares de CTAB com o uso de sondas eletroativas com alta afinidade pelo interior micelar. Com a análise dos dados obtidos foi possível avaliar o coeficiente de difusão micelar (1.7 x 10-6 cm2/s) e o raio hidrodinâmico (13 &#197;) destes agregados em solução de KCI 0,05M. Estudos sobre a influência da concentração de surfactante e da natureza e concentração de eletrólito suporte no coeficiente de difusão dos agregados micelares foram realizados e constatou-se que existe mudança na estrutura das micelas em soluções contendo KCI em concentrações superiores a 0,20 M. / In this work some studies involving the electrodeposition of molybdenum oxide thin films from solutions containing Mo(VI) are reported . The influence of the concentration of Mo(VI) and the pH on the characteristics of the obtained film were evaluated by spectroscopic techniques and by analysing the electrocatalytic effect of the modified electrode on the response for the cathodic reduction of iodate ions. Similar experiments were carried out at solutions containing surfactants such as Triton X-100 and Brij 56 as an attempt to generate mesoporous structures. However, no experimental evidence on the formation of such structures were obtained and the good response of the modified electrode prepared in surfactant medium was attributed to the formation of thin films which posses better performance towards the electrocatalytic reduction of iodate. Results were compared with those obtained f rom working solutions in the absence of surfactants. A methodology for acidity determination in solutions containing high concentrations of Triton X-100 was also developed. The procedure was based on the previous determination of the H+ diffusion coefficient in mixtures containing surfactant + water by using voltammetry with a platinum microelectrode. The results showed the influence of solution viscosity in the value of the diffusion coefficient of H+. Some results on the use of microelectrodes to measure the diffusion coefficient of ferrocene supported CTAB micelles were also performed. By using a classical theory that predicts the interaction between micelles as a function of the surfactant concentration, the diffusion coefficient of CTAB micelles at conditions of non-interaction (Dº) and the hydrodynamic radius (Rº) of the CTAB micelle at this experimental condition were found to be 1.7 x 10-6 cm2/s and 13 &#197;, respectively, at 0.05 M KCI solutions. The effect of different anions (bromide, chloride and fluoride) on the micellar diffusion coefficient was investigated and changes in the structure of spherical CTAB micelles at higher ionic strength values were postulated based on analysis of micellar interaction coefficient vs. CTAB concentration plots.

A influência dos tensoativos lauril sulfato de sódio, cloreto de cetil trimetil amônio e álcool láurico etoxilado com 12 moles de óxido de etileno sobre o stratum corneum da pele de muda das cobras Bothrops jararaca e Spilotis pullatus foi avaliada através das técnicas biofísicas de PAS-FTIR, FT-Raman e DSC. Foram utilizadas soluções dos tensoativos em concentrações acima e abaixo da cmc e tratamentos por 4 e 8 horas (stratum corneum íntegro) e por 12 horas (stratum corneum após a remoção mecânica das camadas superficiais de células com fita adesiva). A presença do lauril sulfato de sódio e do cloreto de cetil trimetilamônio no stratum corneum foi detectada e a principal alteração observada para ambos foi o aumento do conteúdo hídrico do tecido; o álcool láurico etoxilado com 12 moles de óxido de etileno não promoveu aumento do conteúdo hídrico, apresentando ação de extração de lipídeos. A remoção mecânica das camadas superficiais de células com fita adesiva mostrou ser um procedimento útil para tratamento do stratum corneum da pele de muda de cobra, tornando a membrana mais adequada para estudos da ação de promotores de permeação. / The influence of the surfactants sodium lauryl sulfate, cetyl trimethyl ammonium chloride and lauryl alcohol ethoxylate (12 moles ethylene oxide) was evaluated on the stratum corneum of shed snake skin (Bothrops jararaca and Spilotis pullatus) through the biophysical techniques PAS-FTIR, FT-Raman and DSC. The surfactants were used in solutions above and below the cmc and the stratum corneum samples were pre-treated for periods of 4 and 8 hours (whole stratum corneum) and for 12 hours (stratum corneum after tape stripping procedure). The presence of the surfactants sodium lauryl sulfate and cetyl trimetyl ammonium chloride could be detected in the stratum corneum and the main change promoted by both was the increase of the water content of the membrane; the lauryl alcohol ethoxylate (12 moles ethylene oxide) did not promote increase in the hydration but showed some action as far as lipid extraction. The tape stripping procedure showed to be useful for the treatment of the stratum corneum of shed snake skin, making the membrane more adequate than the whole stratum corneum for the studies of the action of permeation enhancers.

Atualmente, decorrente da cultura estética onde há o culto aos corpos esbeltos com aparência saudável e pele lisa, macia e viçosa, a hidrolipodistrofia ginóide, conhecida como celulite, tem sido um dos desafios para os dermatologistas e cirurgiões plásticos. Assim, temse testado diferentes formas de tratamentos entre as quais estão aplicações de cremes à base de xantinas visando a atenuação dos sintomas. O conhecimento das propriedades físicoquímicas de tais formulações é essencial para otimizar as condições de produção e liberação do ativo na pele, além de prover elegância cosmética do produto desenvolvido. Os objetivos desse trabalho foram obter e avaliar a estabilidade de emulsões O/A contendo fase líquida cristalina, adicionada de cafeína, para aplicação no tratamento da hidrolipodistrofia ginóide, bem como avaliar o perfil de liberação da substância ativa in vitro com intuito de determinar sua disponibilidade. A emulsão O/A contendo como fase oleosa, óleos vegetais naturais (óleo de urucum, de café e de melaleuca) foi desenvolvida através da utilização do Sistema Equilíbrio Hidrófilo- Lipófilo (EHL). Utilizando os tensoativos não-iônicos Ceteareth 5 e Steareth 2 nas concentrações de 10,0 e 15,0% foi possível obter fases líquidas cristalinas lamelares. A adição de cafeína a 1,0% foi conseguida em emulsão contendo 15,0% da mistura de tensoativos e com auxílio na solubilização através do uso de benzoato de sódio na mesma concentração (1,0%). As emulsões foram consideradas estáveis segundo as condições experimentais e parâmetros analisados. O perfil de liberação da substância ativa apresentou fase inicial de liberação mais rápida seguida de outra mais lenta. A eletroforese capilar mostrou-se ferramenta mais adequada para quantificação do ativo. Os resultados sugerem que os cristais líquidos lamelares estejam atuando provavelmente como veículo de liberação lenta. / Nowadays, due to aesthetic culture that there is the cult to slim body with health appearance and smooth, vigorous skin, the gynoid hydrolipodystrophy, known as cellulite, has been one of the challenges for dermatologists and plastic surgeons. Thus, different kinds of treatments have been tested, and among them, the application of xantines-based creams in order to attenuate the symptoms. The knowledge of the physicochemical properties of such formulations is essential to optimize the production conditions and active skin delivery, besides promoting cosmetic elegance of the developed product. The aims of this research were to attain and to evaluate the stability of O/W emulsions containing liquid crystalline phase, with the addition of caffeine, to be used on the gynoid hydrolipodystrophy treatment, as well as evaluate the release profile of the active in vitro in order to determine its availability. The O/W emulsion containing natural vegetable oils (annatto oil, coffee oil and tea tree oil) as oily phase was developed through the utilization of Hydrophilic Lipophilic Balance System (HLB). When using the non-ionic surfactants Ceteareth 5 and Steareth 2 in the 10.0 and 15.0% concentrations it was possible to obtain lamellar liquid crystalline phases. The addition of caffeine 1.0% was attained in emulsion containing 15.0% of the surfactant mixture and its solubility was improved through the sodium benzoate use in the same concentration. The emulsions were considered stable according to the experimental conditions and evaluated parameters. The release profile of the active agent presented a faster initial phase followed by a slower one. The capillary electrophoresis showed a more suitable tool to quantify the active. The results suggest that the lamellar liquid crystals are probably acting as slow delivery vehicle.