Les polyoléfines thermoplastiques (TPO) sont des matériaux issus du mélange entre le polypropylène, le polyéthylène et des élastomères éthylène-propylène. Ils sont utilisés notamment dans le domaine automobile pour la fabrication des pare-chocs et le revêtement de surface des pièces intérieures comme le tableau de bord. Pour cette dernière application, des feuilles de TPO grainées sont thermoformées afin de s’adapter aux contours des pièces. Lors de cette mise en forme, le grain de la feuille est déformé et son épaisseur réduite, diminuant la qualité perçue du revêtement. Le traitement du TPO par bombardement électronique (EB), réalisé lors de ce travail de thèse, est une technique de choix afin de modifier les propriétés physico-chimiques du polymère et de potentiellement améliorer le thermoformage des feuilles TPO. Une étude préliminaire a été effectuée en irradiant par EB une formulation TPO commerciale. Une altération des propriétés mécaniques et thermiques est causée par le traitement radiatif. Une amélioration de la thermoformabilité du TPO est également mise en évidence. L’effet de l’EB est néanmoins limité et nécessite d’adapter la formulation. Deux voies ont été envisagées dans la suite de cette étude. Pour la première, des formulations TPO contenant des copolymères triblocs ont été développées. Dans la seconde, des monomères réactifs ont été ajoutés aux TPO. L’effet du traitement radiatif par EB sur ces formulations est ensuite caractérisé par diverses méthodes (analyses enthalpiques différentielles et thermogravimétriques, traction uniaxiale) et des essais de thermoformage. Des résultats intéressants ont été obtenus en vue d'applications concrètes. / Thermoplastic olefins (TPO) are polymeric materials produce by blending polypropylene, polyethylene and their copolymers. They are used especially in automotive industry to produce bumpers or as skin layer for interior parts such as dashboard. For this application, the shape of the part is given by thermoforming a grained TPO foil. During the process, the thickness of the foil decrease and the grain can be deformed. Thus the user-perceived quality of the final product doesn’t match with customer’s expectation. The treatment of TPO by electron beam (EB) was chosen in this work to modify some physic-chemical properties and potentially improve the thermoforming of TPO’s foil. A preliminary study concerns the irradiation of a commercial TPO mixture. Changes of mechanical and thermal properties are highlighted after treatment. The thermoformability of foil is improved too. However, the effect of EB on the commercial material is restricted by the degradation of polypropylene and some new formulation need to be developed. For this purpose, two different ways are investigated. In the first formulation, TPO is blended with some concentration of triblock copolymer. In the second, reactive monomers are added in the material. These formulations are irradiated by EB and the effect of the treatment is characterized by different methods (differential scanning calorimetry, thermogravimetric analysis, tensile test…). Changes of thermoformability are also evaluated for the developed materials.

1. Sphingolipid-cholesterol domains (lipid rafts) in normal human and dog thyroid follicular cells are not involved in thyrotropin receptor signalling. Thyroid hormone regulates growth and development throughout the animal kingdom. The thyroid which secretes it, is controlled by TSH and its receptor TSHR. TSH and its receptor TSHR act through TSHR-coupled G proteins to control thyroid functions, with a stronger coupling of the TSHR with Gs protein than with Gq protein in human thyrocytes. Gq is not activated by TSH/TSHR in dog, whereas dog TSHR activates it in CHO transfected cells. To better understand TSHR and its downstream effectors G proteins, we attempted to answer the questions by the role of “lipid rafts/caveolae” in TSH action. Lipid rafts/caveolae are sphingolipids-cholesterol-enriched microdomains on plasma membrane that have been proposed to play a role in signal transduction. By concentrating the signal molecules, lipid rafts/caveolae increase the efficiency of the interactions between the molecules and sequestrate them from the bulk membranes. The compartmentation of signal proteins in lipid rafts/caveolae might provide a possible explanation for the relationship between TSHR and G proteins in human and dog thyroctyes. To answer these questions, we first tested the existence of such lipid microdomains in human and dog thyrocytes. By northernblot and RT-PCR of caveolin-1 mRNA, we demonstrated its existence in thyrocytes. The immunohistochemistry of caveolin-1 showed that caveolin/caveolae are present on the apical membrane of thyrocytes, opposite to the TSHR localization on the basolateral membranes. The isolation of lipid rafts/caveolae by Triton X-100/OptiPrep density experiments showed that TSHR and Gq are not in the rafts, even though other proteins such as insulin receptor, flotillin-2 and partially Gs are present in these lipid domains, as expected. Testing the function of the TSH receptor on its main cascade (Gs-Adenylyl cyclase-cAMP) after treating the follicles with Methyl β-cyclodextrin (a cholesterol chelator), we observed no modification of the cAMP levels by this treatment. This is in agreement with our conclusion that the TSHR-Gs-cAMP pathway does not involve the lipid rafts/caveolae domain. TSH-activated signalling does not take place in these membrane domains. Therefore, the differences between species, concerning the TSHR-G proteins coupling cannot be explained by the presence of these membrane domains. 2. Species specific thyroid signal transduction: conserved physiology, diverged mechanisms As mentioned above, Gq proteins are activated in human but not in dog thyroid, in response to TSHR. However the dog TSH receptor is able to activate Gq, as demonstrated in transfected CHO cells. Thus, different thyroid signal transduction pathways exist in different species. In this study, we investigated the effects of TSH on its two signal transduction cascades, the cAMP pathway and the phospholipase C – IP3 – DAG pathway, as measured by cAMP levels and inositol phosphate generation. We also measured the effects of TSH and of agents stimulating specifically one of these cascades, forskolin for the cAMP pathway and Ca++ ionophore (ionomycin) and phorbolmyristate ester (TPA) for the phospholipase C pathway, on markers of thyroid hormone synthesis (H2O2 generation and iodide binding to proteins) and on thyroid hormone secretion in vitro in the various thyroids. We demonstrated that in all species investigated, the TSH receptor activates both hormone synthesis and secretion. While in some species, including humans, rats and mice, the TSH receptor activates both the cAMP and phospholipase C– IP3 – DAG cascades, in others (e.g. dog) it only stimulates the first. The cAMP pathway activates the limiting step in thyroid hormone synthesis, the generation of H2O2, in dog, rat and mice but not in human, pig, horse and beef. Thus physiology remains but the pathways to achieve it differ. On a practical point of view, these results allow to choose adequate animal models for investigating different aspects of human thyroid signalling. 3. Duoxes -TPO association and its regulation in human thyrocytes: the thyroxisome Duox (Dual Oxidase) and TPO (thyroid peroxidase) are the crucial enzymes for the thyroid hormones biosynthesis (T3/T4). TPO uses the hydrogen peroxide (H2O2) produced by Duox1 and Duox2 isoenzymes to covalently link oxidized iodide to tyrosines of thyroglobulin and couple the iodinated tyrosines to form triiodothyronine (T3) and thyroxine (T4). An excess of H2O2 is considered to be toxic for cells although at appropriate concentrations H2O2 may carry out signalling functions. Even though thyrocytes show a better resistance to H2O2 than other cells, it would be beneficial for thyrocytes if Duox and TPO localize closely to increase the working efficiency and avoid an excessive H2O2 spillage. In this study, we explored the association of Duox with TPO, and the possible factors affecting their interaction in the human thyrocyte model. This association was established by co-immunoprecipitation approaches on purified plasma membranes from human thyrocytes and COS-7 transfected cells. Our results show that 1) Duox and TPO localize closely at the plasma membranes of human thyrocytes, 2) this association is up-regulated through the Gq-PLC-Ca2+-PKC pathway and down-regulated through the Gs-cAMP-PKA pathway. 3) H2O2 directly increases the association of Duox and TPO. 4) Partial NH2- or COOH-terminal Duox1 and Duox2 proteins show different binding abilities with TPO in COS-7 transfected cells. The association of the two proteins Duox and TPO thus supports our previous hypothesis of the thyroxisome, a pluriprotein plasma membrane complex in which elements of the iodination apparatus localize closely, thus optimizing working efficiency and minimizing H2O2 spillage. Defect in this association, independently of the catalytic efficiency of the enzyme, could therefore impair thyroid hormone synthesis and be harmful to thyroid cells, leading to thyroid insufficiency.

Μελετήθηκε το φαινόµενο της Ηλεκτροχηµικής Ενίσχυσης µετάλλων (ή αλλιώς µη-Φαρανταϊκή τροποποίηση της καταλυτικής ενεργότητας, NEMCA). Για το σκοπό αυτό χρησιµοποιήθηκαν οι τεχνικές της θερµοπρογραµµατιζόµενης εκρόφησης (Temperature Programmed Desorption, TPD) και της θερµοπρογραµµατιζόµενης οξείδωσης µονοξειδίου του άνθρακα από ισότοπο οξυγόνο, υπό συνθήκες υψηλού κενού. Τα δείγµατα που χρησιµοποιήθηκαν ήταν στοιχεία στερεού ηλεκτρολύτη, µεταλλικά καταλυτικά υµένια υποστηριγµένα σε σταθεροποιηµένη µε ύττρια ζιρκονία (ΥSZ), έναν αγωγό ιόντων οξυγόνου καθώς επίσης και διεσπαρµένος καταλύτης 1% Pt/YSZ. Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται µια εισαγωγή στις γενικές αρχές της Ηλεκτροχηµικής Ενίσχυσης (φαινόµενο NEMCA). Παρουσιάζονται µερικά επιλεγµένα παραδείγµατα εφαρµογής του φαινοµένου NEMCA καθώς και µια σύντοµη αναφορά όλων των εργασιών που έχουν εµφανιστεί στη βιβλιογραφία και αφορούν το συγκεκριµένο φαινόµενο. Συζητείται επίσης η χρήση διάφορων πειραµατικών τεχνικών και θεωρητικών µελετών για την εξήγηση του φαινοµένου. Με βάση τα αποτελέσµατα των µελετών αυτών, παρουσιάζεται το µοντέλο που έχει αναπτυχθεί και εξηγεί τα παρατηρούµενα φαινόµενα σε µοριακό επίπεδο. Στο δεύτερο κεφάλαιο γίνεται µια πιο εκτεταµένη αναφορά στους στερεούς ηλεκτρολύτες, τις ιδιότητές τους και τους τοµείς στους οποίους χρησιµοποιούνται. Ειδικότερα για τη σταθεροποιηµένη µε ύττρια ζιρκονία (YSZ), έναν αγωγό ιόντων οξυγόνου, αναδεικνύεται η µη στοιχειοµετρία του συγκεκριµένου ηλεκτρολύτη και αναπτύσσεται µεθοδολογία, µε τη βοήθεια της οποίας µπορεί κανείς να υπολογίσει την ποσότητα του µη στοιχειοµετρικού πλεγµατικού οξυγόνου. Στο δεύτερο µισό του κεφαλαίου εισάγονται οι έννοιες της υπερχείλισης (spillover) και της αντίστροφης υπερχείλισης (backspillover), οι οποίες χρησιµοποιούνται στην ερµηνεία και την κατανόηση του φαινοµένου της ηλεκτροχηµικής ενίσχυσης αλλά και των αλληλεπιδράσεων φορέα µετάλλου. Στο τρίτο κεφάλαιο παρουσιάζεται η χρήση της τεχνικής της θερµοπρογραµµατιζόµενης εκρόφησης (TPD) για τη µελέτη της ρόφησης οξυγόνου σε υποστηριγµένο υµένιο Pd/YSZ, µε σκοπό τη µελέτη της αρχής του φαινοµένου NEMCA. Τα πειράµατα πραγµατοποιήθηκαν σε συνθήκες υψηλού κενού ενώ η ρόφηση του οξυγόνου έγινε τόσο από την αέρια φάση όσο και ηλεκτροχηµικά, ως O2-, µέσω της εφαρµογής ρεύµατος µεταξύ του καταλυτικού υµενίου και ενός βοηθητικού ηλεκτροδίου Au. Τα αποτελέσµατα της συγκεκριµένης µελέτης µας οδήγησαν στη διεξαγωγή ανάλογων πειραµάτων TPD µε χρήση ισότοπου οξυγόνου, προκειµένου να διερευνηθεί η συµµετοχή του πλεγµατικού οξυγόνου στα παρατηρούµενα φάσµατα εκρόφησης. Έκθεση του δείγµατος σε αέρια ατµόσφαιρα οξυγόνου (αέρια ρόφηση) είχε ως αποτέλεσµα την εµφάνιση δυο κορυφών (β1 και β2) στα φάσµατα εκρόφησης. Ο σχηµατισµός της πρώτης κορυφής, β1, που εκροφάται σε χαµηλότερες θερµοκρασίες (Τp=250- 280°C) ευνοείται σε χαµηλές θερµοκρασίες ρόφησης (Τads<327°C) και µεγάλους χρόνους έκθεσης. Η ανοµοιοµορφία των φασµάτων εκρόφησης είναι ενδεικτική για την παρουσία και τρίτης φάσης ‘’υποεπιφανειακού’’ οξυγόνου (β3) που εκροφάται σε µεγαλύτερες θερµοκρασίες. Η χρήση του ισότοπου οξυγόνου απέδειξε ότι σηµαντικό ποσοστό του οξυγόνου που εκροφάται (~75%) µετά από αέρια ρόφηση αποτελείται από οξυγόνο του στερεού ηλεκτρολύτη. Από την άλλη µεριά, ηλεκτροχηµική προώθηση ιόντων οξυγόνου, Ο2-, µέσω του στερεού ηλεκτρολύτη, στην επιφάνεια του Pd είχε ως αποτέλεσµα τη δηµιουργία δυο φάσεων οξυγόνου, β2 και β3, µε κορυφές εκρόφησης στους 400°C και 450°C αντίστοιχα. Όταν η ηλεκτροχηµική παροχή ιόντων οξυγόνου λαµβάνει χώρα σε µη κορεσµένη από οξυγόνο της αέριας φάσης επιφάνεια, έχει ως αποτέλεσµα τη µείωση του δεσµού του ατοµικά ροφηµένου οξυγόνου (β2) και κατά συνέπεια την αύξηση της δραστικότητάς του. Τέλος, ανάλυση των φασµάτων εκρόφησης µε χρήση της τροποποιηµένης ανάλυσης Redhead έδειξε ότι η ενέργεια ενεργοποίησης της εκρόφησης του οξυγόνου της φάσης β2 µειώνεται γραµµικά µε την αύξηση του δυναµικού του καταλύτη για ένα εύρος δυναµικών 0.9-1.35 V. Στο τέταρτο κεφάλαιο γίνεται χρήση ισότοπου οξυγόνου σε συνδυασµό µε την τεχνική της θερµοπρογραµµατιζόµενης εκρόφησης για το ηλεκτροχηµικό στοιχείο Pt/YSZ. Τα φάσµατα εκρόφησης που προκύπτουν µετά από έκθεση του δείγµατος σε αέρια ατµόσφαιρα ισότοπου οξυγόνου περιέχουν (και σε αυτήν την περίπτωση) εκτός του ροφηµένου από την αέρια φάση οξυγόνου και σηµαντική ποσότητα πλεγµατικού οξυγόνου. Στην περίπτωση κατά την οποία χρησιµοποιείται οξυγόνο 16Ο2 στην αέρια φάση (αποτελέσµατα προηγούµενων εργασιών), τα φάσµατα που εµφανίζονται κατά την εκρόφηση αποτελούν το άθροισµα των φασµάτων των δυο προαναφερθέντων οξυγόνων. Αέρια ρόφηση ισότοπου οξυγόνου, 18Ο2, σε θερµοκρασίες µικρότερες των 100°C οδηγεί σε σχηµατισµό ατοµικά ροφηµένου οξυγόνου (φάση β1) το οποίο εκροφάται σε θερµοκρασίες Τp=100-160°C. Οι θερµοκρασίες αυτές είναι κατά πολύ µικρότερες από τη θερµοκρασία εκρόφησης ατοµικού οξυγόνου σε µη υποστηριγµένους καταλύτες Pt. Αυτό το είδος οξυγόνου (φάση β1), το οποίο αποδόθηκε σε ροφηµένο οξυγόνο πάνω στην τριεπιφάνεια µετάλλου–στερεού ηλεκτρολύτη–αερίου είναι πολύ ενεργό καταλυτικά, ακόµα και σε θερµοκρασίες µικρότερες των 100°C. Από την άλλη µεριά, αέρια ρόφηση ισότοπου οξυγόνου, 18Ο2, σε θερµοκρασίες µεγαλύτερες των 200°C είχαν ως αποτέλεσµα την εµφάνιση των κορυφών β2 και β3 (που αντιστοιχούν σε ατοµικά ροφηµένο οξυγόνο πάνω στην επιφάνεια της Pt) µε Τp=425°C και Τp=500°C αντίστοιχα, σε απόλυτη συµφωνία µε προηγούµενες µελέτες. Η φάση β2 είναι κατειληµµένη από οξυγόνο της αέριας φάσης (π.χ. 18Ο) ενώ η φάση β3 είναι κατειληµµένη από οξυγόνο προερχόµενο από το στερεό ηλεκτρολύτη (16Ο). Η επιβεβαίωση και ταυτοποίηση της φάσης β3, η οποία είναι κατειληµµένη πάντα από οξυγόνο του στερεού ηλεκτρολύτη ήταν ένα από τα σηµαντικότερα αποτελέσµατα του τέταρτου κεφαλαίου µιας και η φάση αυτή ευθύνεται για τα φαινόµενα ηλεκτροχηµικής ενίσχυσης που παρουσιάζουν υποστηριγµένοι σε YSZ καταλύτες. Στο πέµπτο κεφάλαιο γίνεται χρήση της τεχνικής της θερµοπρογραµµατιζόµενης οξείδωσης CO από ισότοπο οξυγόνο πάνω σε διάφορα στοιχεία στερεού ηλεκτρολύτη (Pt/YSZ, Pd/YSZ και Au/YSZ) υπό οξειδωτικές συνθήκες και πολύ χαµηλές πιέσεις (συνθήκες κενού). Τα αποτελέσµατα επιβεβαιώνουν την ενεργό συµµετοχή του οξυγόνου που φέρει ο στερεός ηλεκτρολύτης τόσο υπό συνθήκες ανοιχτού κυκλώµατος όσο υπό συνθήκες πόλωσης. Στο ίδιο κεφάλαιο επίσης αναπτύσσεται το µοντέλο του θυσιαζόµενου ενισχυτή (sacrificial promoter model) ενώ χρησιµοποιούνται τα αποτελέσµατα των κινητικών πειραµάτων σε συνδυασµό µε τα ισοθερµοκρασιακά πειράµατα δυναµικής απόκρισης του καταλυτικού ρυθµού, προκειµένου να επαληθευτούν οι αρχές του παραπάνω µηχανισµού. Για την περίπτωση του στοιχείου Pt/YSZ και για θερµοκρασίες µικρότερες των 300°C υπήρξε εξαιρετική συµφωνία µεταξύ της θεωρητικής εξίσωσης (υπολογισµού του παράγοντα προσαύξησης) και του πειραµατικού αποτελέσµατος. Για τις θερµοκρασίες αυτές ο παράγοντας Sp(=∆rC16O2/(I/2F)) µετρήθηκε πολύ κοντά στη µονάδα. Από την άλλη µεριά για µεγαλύτερες θερµοκρασίες, ο παράγοντας Sp ήταν πολύ µικρότερος της µονάδας. Ανάλογες τιµές (Sp<<1) µετρήθηκαν και στην περίπτωση που χρησιµοποιήθηκε ως στοιχείο Pd/YSZ. Στο τελευταίο κεφάλαιο της παρούσας διατριβής γίνεται χρήση των τεχνικών της θερµοπρογραµµατιζόµενης εκρόφησης (µε χρήση ισότοπου οξυγόνου) και θερµοπρογραµµατιζόµενης οξείδωσης CO από ισότοπο οξυγόνο πάνω σε διεσπαρµένο καταλύτη 1% Pt/YSZ τόσο υπό συνθήκες υψηλού κενού όσο και υπό συνθήκες ατµοσφαιρικής πίεσης. Τα αποτελέσµατα του κεφαλαίου συγκρίνονται µε τα αντίστοιχα αποτελέσµατα που παρατηρήθηκαν χρησιµοποιώντας υποστηριγµένο υµένιο Pt/YSZ κάτω από ανάλογες πειραµατικές συνθήκες. Σε γενικές γραµµές, τα φάσµατα θερµοπρογραµµατιζόµενης εκρόφησης οξυγόνου τόσο για το υποστηριγµένο υµένιο Pt/YSZ όσο και για το διεσπαρµένο καταλύτη Pt/YSZ είναι ποιοτικά παρόµοια, ειδικά όταν το στοιχείο Pt/YSZ (υποστηριγµένο υµένιο Pt) πολώνεται ανοδικά και προκύπτει µια ηλεκτροενισχυµένη επιφάνεια Pt. Αέρια ρόφηση ισότοπου οξυγόνου, 18O2, σε θερµοκρασίες ρόφησης, Tads, µικρότερες των 100°C οδηγεί, και στην περίπτωση του διεσπαρµένου καταλύτη Pt/YSZ (όπως και στο υποστηριγµένο υµένιο Pt/YSZ) σε µια κορυφή οξυγόνου 18O2 µε θερµοκρασία εκρόφησης Tp≈100-160oC. Από την άλλη µεριά, αέρια ρόφηση ισότοπου οξυγόνου σε θερµοκρασίες µεγαλύτερες των 200°C οδηγεί στην εµφάνιση των γνωστών κορυφών β2 και β3. Στο διεσπαρµένο καταλύτη (1% Pt/YSZ) και οι δυο φάσεις (β2 και β3) είναι κατειληµµένες από πλεγµατικό οξυγόνο, 16O, ενώ στο υποστηριγµένο υµένιο Pt/YSZ, η φάση β2 είναι κατειληµµένη κυρίως από οξυγόνο της αέριας φάσης, 18O, ενώ η φάση β3 είναι κατειληµµένη από πλεγµατικό οξυγόνο, 16O. Οξυγόνο του στερεού ηλεκτρολύτη, 16O, είναι δυνατό να καταλάβει θέσεις στη φάση β2 µέσω ανοδικής πόλωσης, δηλαδή ηλεκτροχηµικής παροχής ιόντων οξυγόνου, 16O2-, προς την επιφάνεια του µετάλλου. Υπό αυτές τις συνθήκες η ηλεκτροενισχυµένη επιφάνεια Pt/YSZ εµφανίζεται σχεδόν ταυτόσηµη µε το διεσπαρµένο καταλύτη Pt/YSZ. Το ότι η φάση β3, η οποία είναι πάντοτε κατειληµµένη από πλεγµατικό οξυγόνο και είναι γνωστή στη βιβλιογραφία ως µια φάση υπεύθυνη για το φαινόµενο της ηλεκτροχηµικής ενίσχυσης (στις περιπτώσεις όπου φορέας είναι η YSZ) είναι παρούσα και στην περίπτωση των διεσπαρµένων καταλυτών Pt/YSZ επιβεβαιώνει τη µηχανιστική ισοδυναµία των δυο φαινόµένων, της ηλεκτροχηµικής ενίσχυσης και των αλληλεπιδράσεων φορέα-µετάλλου κατά την περίπτωση χρήσης φορέων που είναι αγωγοί ιόντων οξυγόνου O2-. / Many studies have been curried out during the last two decades reporting the use of solid electrolytes. Their use in chemical co-generation studies leads to a new phenomenon, the called ‘’Non-faradaic Electrochemical Modification of Catalytic Activity’’ or otherwise NEMCA effect or Electrochemical Promotion, ΕΡ. It has been found that the catalytic activity and selectivity of metal films deposited on solid electrolytes can be altered dramatically and reversible under constant apply of current or potential. Isotope oxygen, 18Ο2, and supported metals on solid electrolyte (YSZ) were used during this study in conjunction with temperature programmed desorption technique in order to study NEMCA effect. The presence of lattice oxygen in the oxygen desorption spectra during the heating proved the participation and the great importance of this non stoichiometric oxygen. Experiments also were curried out using nanodispersed Pt catalyst on YSZ. Comparison was done between the results of supported catalyst and nanodispersed catalyst showing the similarities of these types of catalysts. The above cells (Pt, Pd, Au / YSZ) were used both under open circuit conditions and anodic or cathodic polarization during temperature programmed oxidation of CO by isotope oxygen. Such electrochemical promotion studies were done successfully (non Faradaic behaviour) for first time in this study under high vacuum conditions (P∼10-5 mbar).

Submitted by Gustavo Nascimento (gustavo.diniz@ufcg.edu.br) on 2018-02-02T11:24:55Z No. of bitstreams: 1 KALINE ROSÁRIO MORAIS FERREIRA - TESE PPGCMAT 2014.pdf: 4196427 bytes, checksum: cfa12a2731146e96138a50d4de35c10e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-02T11:24:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 KALINE ROSÁRIO MORAIS FERREIRA - TESE PPGCMAT 2014.pdf: 4196427 bytes, checksum: cfa12a2731146e96138a50d4de35c10e (MD5) Previous issue date: 2014-08-29 / CNPq / Neste trabalho nanocompósitos à base de olefina termoplástica (TPO) formados pela mistura polipropileno (PP)/terpolímero de etileno-propileno-dieno (EPDM)/argila organofílica foram preparados pelo processo de intercalação por fusão. As TPOs, não compatibilizadas e compatibilizadas com polipropileno modificado com anidrido maleico (PP-g-MA), foram preparadas em um misturador interno de laboratório, empregando duas razões de PP/EPDM: 90:10 e 70:30. A estas TPOs foram incorporadas cinco tipos de argila organofílica em teores de 1, 3 e 5 pcr. A influência da razão PP/EPDM, da presença do compatibilizante orgânico (PP-g-MA), do tipo e do teor de argila na morfologia e propriedades mecânicas em tração destas TPOs foi avaliada. Os resultados obtidos por difratometria de raios X (DRX) sugerem que a adição de 1, 3 e 5 pcr das argilas organofílicas às TPOs, independente do tipo, resulta na formação de nanocompósitos com estrutura possivelmente intercalada desordenada e que as TPOs contendo as argilas organofílicas preparadas com tecnologia local apresentaram resultados semelhantes àquelas com argila organofílica comercial empregada como padrão de comparação para este estudo. Os dados de DRX mostraram também que a fase cristalina do polipropileno foi alterada pela presença do agente compatibilizante. A morfologia das TPOs, conforme dados de microscopia eletrônica de varredura (MEV), foi afetada pela razão PP/EPDM, pela presença do compatibilizante orgânico e pelo tipo e teor de argila. As TPOs com proporção PP/EPDM de 90:10, não compatibilizadas com PP-g-MA e com teor de argilas de 3 pcr apresentaram superfícies de fratura criogênica isentas de vazios. Para estas TPOs quatro das cinco argilas organofílicas estudadas atuaram como compatibilizantes para as misturas PP/EPDM favorecendo a forte interação entre fases, o que resultou no aumento da resistência à tração da referida TPO. Da mesma forma que a argila comercial, três das quatro argilas organofílicas v preparadas com tecnologia local foram efetivas em compatibilizar e, consequentemente, em aumentar a resistência mecânica em tração da TPO PP/EPDM 90:10, quando empregadas no teor de 3 pcr. Isto indica que é possível utilizar argilas organofílicas em substituição de compatibilizantes orgânicos (poliméricos ou oligoméricos) para aumentar a interação interfacial entre PP e EPDM. O PP-g-MA e as argilas organofílicas (independente do tipo e do teor) não favoreceram a compatibilização da TPO PP/EPDM 70:30; por esta razão as propriedades de resistência à tração destas foram inferiores aos da TPO sem argila ou sem compatibilizante orgânico. / In this work nanocomposites based on a thermoplastic olefin (TPO) formed by blending polypropylene (PP), ethylene-propylene-diene (EPDM), and organoclay were prepared by melt intercalation process. The TPOs, non-compatibilized and compatibilized with PP modified with maleic anhydride (PP-g-MA), were prepared in a laboratory internal mixer, employing two ratios PP/EPDM: 90:10 and 70:30. To these blends, five types of organoclay were incorporated, in amounts of 1, 3 and 5 phr. The influence of PP/EPDM ratio, the presence of organic compatibilizer (PP-g-MA), and the type and amount of clay in the morphology and tensile mechanical properties of theTPO was evaluated. The results obtained by X-ray diffractometry (XRD) suggest that the addition of organoclays, regardless of type, result in the formation of nanocomposites, possible disorderly sandwiched structures, and that the organoclays prepared with local technology showed similar results to those with commercial organoclay, employed as a standard of comparison in this study. The XRD data also showed that the crystalline phase of polypropylene was modified by the presence of coupling agent. The morphology of the TPO, as electron microscopy (SEM) data shows, was affected by the ratio PP/EPDM, the presence of organic compatibilizer, and the type and content of organoclay. The TPO with a proportion PP/EPDM 90:10, not compatibilized, and with 3 phr clay showed void-fee cryogenic fracture surfaces. For this TPO, four of the five organoclays studied acted as compatibilizers for the PP/EPDM mixture, favoring the strong interaction between phases, which resulted in increasing tensile strength. Similar to the commercial clay, three of the four organoclays prepared with local technology were effective as blend compatibilizers and increased the mechanical strength of the composite PP/EPDM 90:10 with 3 phr organoclay content. These findings suggest that organoclays may replace organic compatibilizers (polymeric or oligomeric) to increase the interfacial interaction vii between PP and EPDM. The PP-g-MA and organoclay (regardless of the type and content) did not favor promoted strong PP/EPDM interactions in 70:30 blend; for this reasons, tensile strength was lower than those of TPO without clay or organic without compatibilizer.

No description available.

La thrombopoïétine (TPO) favorise successivement la prolifération et la maturation des progéniteurs mégacaryocytaires, soulevant la question du mécanisme expliquant cette dualité d'action. La signalisation SCF/ c-Kit est essentielle pour la prolifération de tous les progéniteurs hématopoïétiques, alors que l'extinction de l'expression du récepteur c-Kit est requise pour l'engagement en différenciation terminale. Réciproquement, l'équipe a montré que la stimulation de la voie Notch affecte une sous-population de progéniteurs bipotents érythro-mégacaryocytaires exprimant fortement CD9 (tétraspanine induite durant la maturation mégacaryocytaire) et favorise la reprise de leurs divisions au détriment de leur différenciation mégacaryocytaire terminale. Cet effet de la voie Notch s'accompagne d'une augmentation de l'expression de c-Kit. Ces observations m'ont conduite à m'intéresser aux mécanismes de régulation de c-Kit par la TPO en m'appuyant sur un modèle de progéniteurs bipotents immortalisés et dont la prolifération est strictement dépendante de la TPO (cellules G1ME). Les travaux réalisés durant ma thèse m'ont permis d'établir que (i) La stimulation des cellules G1ME par le ligand de Notch DLL1 favorise l'expression de c-Kit et réprime celle de CD9 (ii) L'activation inattendue de c-Kit par la TPO contribue à la prolifération (iii) c-Kit contribue activement à restreindre la polyploïdisation des cellules G1ME en présence de TPO (iv) La tétraspanine CD9 elle-même réprime l'expression de c-Kit à la membrane. Sur la base de ces résultats, nous proposons le modèle selon lequel, la TPO participerait à la fois à la prolifération des progéniteurs du fait de sa capacité à activer c-Kit, mais contribue aussi à l'augmentation de l'expression de CD9 qui en atteignant un seuil suffisant conduit à l'extinction de l'expression de c-Kit à la surface, entrainant alors l'arrêt des divisions et la différenciation mégacaryocytaire terminale / The Thrombopoietin (TPO) favors both the proliferation and the maturation of megakaryocytic progenitors, raising the question of the molecular mechanism explaining its dual function. SCF/ c-Kit signaling is essential for all hematopoietic progenitors amplification, whereas terminal differentiation requires the extinction of c-Kit receptor expression. Reciprocally, we evidenced in our team that Notch stimulation enables the induction of c-Kit expression and act on a particular subpopulation of bipotent erythro-megakaryocytic progenitors highly expressing the tetraspanin CD9 (induced during megakaryocytic maturation) and favors their re-entry in a cycling state by blocking their megakaryocytic maturation. These observations lead to the investigation of the molecular mechanism of c-Kit regulation by TPO in a cellular model of bipotent progenitors immortalized and dependent on TPO, the G1ME cells. During my thesis, I evidenced that: i) Notch stimulation induces the expression of c-Kit while repressing CD9 expression; ii) Surprisingly TPO is able to activate c-Kit allowing its contribution to cell proliferation; iii) c-Kit also represses megakaryocytic polyploidization (endomitosis characterizing megakaryocytic maturation) of G1ME cells; iv) The tetraspanin CD9 represses the expression of c-Kit. The ensemble of these data allows us to propose the following model wherein TPO activates c-Kit allowing the proliferation of megakaryocytic progenitors, while concomitantly induces the expression of the tetraspanin CD9 that will reach a sufficient level to provoke the extinction of c-Kit expression at the cell surface, thus enabling the arrest of cell cycling progress and the engagement into terminal megakaryocytic maturation

No description available.

<p>Due to continuously stricter regulations regarding emissions from power generation processes, development of existing gas turbine combustors is essential. A promising alternative to conventional flame combustion in gas turbines is catalytic combustion, which can result in ultra low emission levels of NO_x, CO and unburned hydrocarbons. The work presented in this thesis concerns the development of methane oxidation catalysts for gas turbine combustors. The application of catalytic combustion to different combustor concepts is addressed in particular.</p><p>The first part of the thesis (Paper I) reports on catalyst development for fuel-lean methane combustion. The effect on catalytic activity of diluting the reaction mixture with water and carbon dioxide was studied in order to simulate a combustion process with exhaust gas recirculation. Palladium-based catalysts were found to exhibit the highest activity for methane oxidation under fuel-lean conditions. However, the catalytic activity was significantly decreased by adding water and CO₂, resulting in unacceptably high ignition temperatures of the fuel.</p><p>In the second part of this thesis (Paper II), the development of rhodium catalysts for fuel-rich methane combustion is addressed. The effect of water addition on the methane conversion and the product gas composition was studied. A significant influence of the support material and Rh loading on the catalytic behavior was found. The addition of water influenced both the low-temperature activity and the product gas composition.</p>

A new paradigm has evolved in which multiple regulatory interactions between the skeletal and hematopoietic systems have been identified. Previous studies have demonstrated that megakaryocytes (MK) play a dual role in skeletal homeostasis by stimulating osteoblast proliferation and simultaneously inhibiting osteoclast (OC) development. Here we identify a novel regulatory pathway in which the main MK growth factor, thrombopoietin (TPO), directly regulates osteoclastogenesis. To study the role of TPO in OC development, spleen or bone marrow (BM) cells (2x10[exponent]6 cells/ml) or BM macrophages (BMM, 1x10[exponent]5 cells/ml) from C57BL/6 mice , as a source of OC precursors, were cultured with M-CSF (30 ng/ml) and RANKL (50 ng/ml) to induce OC formation. TPO (0.1-1000 ng/ml) and/or primary MK (0-0.5%), derived from C57BL/6 fetal livers, were titrated into these cultures and OC were identified as tartrate resistant acid phosphatase positive (TRAP+) giant cells with >3 nuclei. There was a significant, up to 15-fold reduction in OC formed when MK were added to all OC generating cultures, p < 0.001. Moreover, if OC generating cultures did not contain MK or MK progenitors, TPO treatment significantly enhanced OC formation up to six-fold, p < 0.01. This data demonstrates that MK are responsible for the inhibition of OC formation and that in cultures containing MK or MK progenitors such as BM or spleen cells, that TPO acts indirectly to inhibit OC formation by stimulating megakaryopoiesis, whereas in the absence of MK or MK progenitors TPO directly enhances OC formation. This conclusion is further supported by Real-Time PCR data which demonstrates that OC progenitors express c-mpl, the TPO receptor, albeit at low levels when compared to expression of c-mpl on MK. Finally, we have begun to dissect the c-mpl signaling pathway in OC progenitors. We have found that TPO induces tyrosine phosphorylation of several specific cellular proteins in the JAK/STAT pathway. Thus, TPO acts in a somewhat paradoxical manner by inhibiting OC formation through the stimulation of MK, while simultaneously playing a direct role in enhancing osteoclastogenesis.

Les Thermoplastique Polyoléfine (TPO) se sont avérés très intéressants pour les applications automobiles. Les caractéristiques mécaniques de ces matériaux sont en bon accord avec le contexte environnemental et économique de la dernière décennie. En fait, au-delà de leur coût et recyclabilité, ils permettent un gain de poids important, une excellente flexibilité de conception et de hautes qualité en terme d'apparence ou de caractéristiques tactiles et olfactives. Le but de cette étude était de modéliser le comportement des nouvelles feuilles de TPO pour les applications de thermoformage. Le matériau étudié peut atteindre de très hautes valeurs d'allongement (jusqu’à 800%) et se distingue par une isotropie transverse. Afin de prédire correctement la distribution de l'épaisseur des pièces thermoformées finales, des essais detraction uniaxiale ont été menés le long des directions longitudinale, transversale et diagonale et à 5 températures différentes de ambiante à 120 °C. Un nouveau modèle hyperélastique isotrope transverstal a été développé. Les paramètres matériau à chacune des températures ont été identifiés en utilisant des méthodes inverses, et de bons résultats ont été obtenus. La procédure d'identification s'est avéré être difficile en raison de la grande sensibilité des paramètres et les problèmes d'instabilité en grandes déformations. Des techniques de mesures champ de déplacement 3D ont finalement été menées et associés à un test de thermoformage afin de valider la procédure matériel d'identification. / Thermoplastic PolyOiefin (TPO) materials have shown great interest for automotive applications. The mechanical characteristics of these materials are in good agreements with the environmental and economical context of the last decade. ln fact, beyond their cost and recyclability, they allow important weight gain, excellent design flexibility, and high quality whether in term of appearance or tactile and olfactory perceptions. The aim of this study was to model the behavior of new TPO sheets for thermoforming applications. The studied material can reach very high stretch ranges (up to 800%) and was found to be transversely isotropie. ln order to properly predict the thickness distribution of the final thermoformed parts, uniaxial tensile tests were performed along the longitudinal, transverse and diagonal directions, at 5 different temperatures from ambient to 120°C. A new transversely isotropic hyperelastic model was developed using User Subroutines in Abaqus software. The material parameters at each temperature have been identified using inverse methods, and good results have been obtained. The identification procedure has shown to be difficult because of the high sensitivity of the material parameters and the instability problems at high stretch ranges. 3D displacement field techniques were finally conducted and associated to a thermoforming test in order to validate the material parameter identification procedure.