<p>Polymers are subjected to physical and chemical changes during their processing, service life, and further recovery, and they may also interact with impurities that can alter their composition. These changes substantially modify the stabilisation mechanisms and mechanical properties of recycled polymers. Detailed knowledge about how the different stages of their life cycle affect the degree of degradation of polymeric materials is important when discussing their further waste recovery possibilities and the performance of recycled plastics. A dual-pronged experimental approach employing multiple processing and thermo-oxidation has been proposed to model the life cycle of recycled high-impact polystyrene (HIPS). Both reprocessing and thermo-oxidative degradation are responsible for coexistent physical and chemical effects (chain scission, crosslinking, apparition of oxidative moieties, polymeric chain rearrangements, and physical ageing) on the microstructure and morphology of polybutadiene (PB) and polystyrene (PS) phases; these effects ultimately influence the long-term stability, and the rheological and mechanical behaviour of HIPS. The PB phase has proved to be the initiation point of HIPS degradation throughout the life cycle. Thermo-oxidation seems to have more severe effects on HIPS properties; therefore, it can be concluded that previous service life may be the part of the life cycle with the greatest influence on the recycling possibilities and performance of HIPS recyclates in second-market applications. The results from the life cycle degradation simulation were compared with those obtained from real samples from a large-scale mechanical recycling plant. A combination of different analytical strategies (thermal analysis, vibrational spectroscopy, and chromatographic analysis) is necessary to obtain a detailed understanding of the quality of recycled HIPS as defined by three key properties: degree of mixing, degree of degradation, and presence of low molecular weight compounds.</p>

Process variability is the pivotal factor impacting the design of high yield integrated circuits and systems in deep sub-micron CMOS technologies. The electrical and physical properties of transistors and interconnects, the building blocks of integrated circuits, are prone to significant variations that directly impact the performance and power consumption of the fabricated devices, severely impacting the manufacturing yield. However, the large number of the transistors on a single chip adds even more challenges for the analysis of the variation effects, a critical task in diagnosing the cause of failure and designing for yield. Reliable and efficient statistical analysis methodologies in various design phases are key to predict the yield before entering such an expensive fabrication process. In this thesis, the impacts of process variations are examined at three different levels: device, circuit, and micro-architecture. The variation models are provided for each level of abstraction, and new methodologies are proposed for efficient statistical analysis and design under variation. At the circuit level, the variability analysis of three crucial sub-blocks of today's system-on-chips, namely, digital circuits, memory cells, and analog blocks, are targeted. The accurate and efficient yield analysis of circuits is recognized as an extremely challenging task within the electronic design automation community. The large scale of the digital circuits, the extremely high yield requirement for memory cells, and the time-consuming analog circuit simulation are major concerns in the development of any statistical analysis technique. In this thesis, several sampling-based methods have been proposed for these three types of circuits to significantly improve the run-time of the traditional Monte Carlo method, without compromising accuracy. The proposed sampling-based yield analysis methods benefit from the very appealing feature of the MC method, that is, the capability to consider any complex circuit model. However, through the use and engineering of advanced variance reduction and sampling methods, ultra-fast yield estimation solutions are provided for different types of VLSI circuits. Such methods include control variate, importance sampling, correlation-controlled Latin Hypercube Sampling, and Quasi Monte Carlo. At the device level, a methodology is proposed which introduces a variation-aware design perspective for designing MOS devices in aggressively scaled geometries. The method introduces a yield measure at the device level which targets the saturation and leakage currents of an MOS transistor. A statistical method is developed to optimize the advanced doping profiles and geometry features of a device for achieving a maximum device-level yield. Finally, a statistical thermal analysis framework is proposed. It accounts for the process and thermal variations simultaneously, at the micro-architectural level. The analyzer is developed, based on the fact that the process variations lead to uncertain leakage power sources, so that the thermal profile, itself, would have a probabilistic nature. Therefore, by a co-process-thermal-leakage analysis, a more reliable full-chip statistical leakage power yield is calculated.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / No intuito de melhorar a eficiência de dispositivos ópticos, pesquisadores têm investigado os efeitos da incorporação de nanopartículas metálicas em materiais contendo terras-raras. Neste trabalho, foram estudados os efeitos da variação de AgNO3 em vidros teluritos (72,5TeO2-23WO3-3Na2CO3-1,5Nb2O5 (% em mol)) dopados com 0,1% em mol de Pr3+ produzidos pelo método de fusão seguido de tratamento térmico. As amostas foram caracterizadas por Difratometria de Raios X (DRX), Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), espectroscopia de absorção e luminescência, tempo de vida e índice refração. As curvas de DRX evidenciaram a natureza não-cristalina das amostras enquanto que os espectros de FTIR mostraram que os grupos vibracionais não sofrem alterações após a adição de prata. Por meio das curvas de DSC foi verificado um aumento de aproximadamente 70°C na estabilidade térmica dos vidros TWNN com a adição de prata. A partir dos espectros de absorção na região do visível foi possível verificar a banda de ressonância de plasmon de superfície (SPR) centrada em 500 nm. As medidas de luminescência, por sua vez, mostraram um aumento e quenching nas intensidades das bandas provenientes das transições eletrônicas do Pr3+. Foi observado que a banda entre 480-520 nm apresenta quenching, isso se deve possivelmente pela proximidade da banda SPR. As bandas entre 575-675 nm, por sua vez, tiveram uma melhora na intensidade das luminescências devido à incorporação das AgNPs evidenciando que a adição de AgNO3 proporciona melhorias na intensidade de algumas transições eletrônicas do íon Pr3+. Trabalhos futuros envolvendo medidas complementares serão realizados bem como o uso de outros íons terras-raras na matriz TWNN. / In order to improve the efficiency of optical devices, researchers have investigated the effects of the incorporation of metallic nanoparticles into materials containing rare earth. In this work, the effects of AgNO3 variation on doped telurite glass with 0.1 mol% of Pr3+ produced by the melting-quenching method were studied. The samples were characterized by X-ray diffraction (XRD), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Differential scanning calorimetry (DSC), absorption and luminescence spectroscopy, lifetime and index refraction. The XRD curves demonstrated the non-crystalline nature of the samples whereas the FTIR spectra showed that the vibrational groups did not change after silver addition. By means of the DSC curves an increase of approximately 70 °C in the thermal stability of the TWNN glasses with the addition of silver was verified. From the absorption spectra in the visible region it was possible to verify the surface plasmon resonance band (SPR) centered at 500 nm. The luminescence measurements, in the other hand, showed an increase and quenching in the intensities of the bands coming from the electronic transitions of Pr3+. It was observed that the band between 480-520 nm presents quenching, this is possibly due to the proximity of the SPR band. The bands between 575-675 nm, in turn, had an improvement in the intensity of the luminescences due to the incorporation of AgNPs evidencing that the addition of AgNO3 provides improvements in the intensity of some electronic transitions of the Pr3+ ion. Future works involving complementary measures will be performed as well as the use of other rare earth ions in the TWNN matrix.

Fundação Araucária de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Paraná / O cará-moela (Dioscorea bulbifera) é uma hortaliça não convencional que armazena substâncias de reserva em um caule aéreo modificado, e por possuir potencial nutritivo vem sendo utilizado na culinária como substituto de tubérculos tradicionais que possuem importância social e econômica como a batata inglesa e a batata doce. Há relatos na literatura que apontam para a presença de compostos de interesse biotecnológico, como saponinas, flavonoides, terpenoides, compostos fenólicos, taninos, glicosídeos, alcaloides, oxalatos, ácidos orgânicos e principalmente polissacarídeos. Para suprir as necessidades de informações sobre as propriedades dos carboidratos e suas aplicações industriais, os polissacarídeos, presentes no tubérculo do cará-moela, em estado bruto e pré-purificado, foram caracterizados quimicamente por meio de diferentes técnicas instrumentais, bem como, tiveram sua capacidade antioxidante e antimicrobiana determinada. Por meio da Ressonância Magnética Nuclear (RMN) foi possível comprovar que as amostras analisadas são formadas por macromoléculas poliméricas. Os espectros de Infravermelho com transformada de Fourier (IV-TF) apresentaram uma banda de absorção bem definida para hidroxilas (OH), característica de polissacarídeos. A utilização da Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) possibilitou conhecer a morfologia das amostras, as quais são compostas por películas ou "folhas". Além disso, por Difração de Raios X (DRX) foi observado que as amostras em sua maioria são compostas por material amorfo, apresentando picos de cristalinidade em aproximadamente 21,54º e 23,62º 2θ. A análise térmica detectou três regiões de perda de massa no polissacarídeo não dialisado (PND) e dialisado (PD), nas temperaturas de 100 e 150; 150 e 175; e 550 e 425 ºC, respectivamente; associadas principalmente a desidratação da amostra e à decomposição da matéria orgânica, restando uma certa quantidade de cinzas. Também foi possível determinar a matéria orgânica presente nas amostras que foi de aproximadamente 90,80 e 89,50%, na devida ordem. Interessante atividade antioxidante foi detectada por DPPH, ABTS, FRAP, remoção do radical OH, remoção do H2O2 e poder redutor, porém não apresentaram atividade antimicrobiana frente aos 20 microrganismos testados. Os resultados obtidos neste estudo permitiram caracterizar preliminarmente o polissacarídeo da D. bulbifera, dados estes não encontrados em todo o levantamento bibliográfico realizado. Além disso, tais resultados podem nortear trabalhos futuros com a aplicação deste material industrialmente, como filmes biodegradáveis, em excipientes farmacêuticos, e no encapsulamento de compostos nutracêuticos. / Dioscorea bulbifera is an unconventional vegetable that stores reserve substances in a modified aerial stem, and because it has nutritional potential, has been used in cooking as a substitute for traditional tubers that have social and economic importance such as potatoes and the sweet potato. There are reports in the literature that point to the presence of compounds of biotechnological interest, such as saponins, flavonoids, terpenoids, phenolic compounds, tannins, glycosides, alkaloids, oxalates, organic acids and mainly polysaccharides. To meet the needs of information on the properties of carbohydrates and their industrial applications, the polysaccharides, present in the raw and pre-purified carcass of the gizzard were characterized chemically by means of different instrumental techniques, as well as their antioxidant and antimicrobial capacity. By means of Nuclear Magnetic Resonance (NMR) it was possible to prove that the analyzed samples are formed by polymeric macromolecules. The Fourier Transform Infrared (IV-TF) spectra presented a well defined absorption band for hydroxyls (OH), characteristic of polysaccharides. The use of Scanning Electron Microscopy (SEM) made it possible to know the morphology of the samples, which are composed of films or "sheets". Moreover, by X-ray diffraction (XRD) it was observed that the samples are mostly composed of amorphous material, with peaks of crystallinity at approximately 21.54º and 23.62º 2θ. Thermal analysis detected three regions of mass loss in the non-dialysed polysaccharide (PND) and dialysate (PD) at temperatures of 100 and 150; 150 and 175; and 550 and 425 °C, respectively; associated mainly with sample dewatering and organic matter decomposition, leaving a certain amount of ash remaining. It was also possible to determine the organic matter present in the samples, which was approximately 90.80 and 89.50%, in due order. Interesting antioxidant activity was detected by DPPH, ABTS, FRAP, removal of the OH radical, removal of H2O2 and reducing power, but did not present antimicrobial activity against the 20 microorganisms tested. The results obtained in this study allowed preliminary characterization of the D. bulbifera polysaccharide, data not found in the entire bibliographic survey. Moreover, such results may guide future work with the application of this material industrially, as biodegradable films, in pharmaceutical excipients, and in the encapsulation of nutraceutical compounds.

CAPES / Os materiais cerâmicos são amplamente estudados devido às suas diversas aplicações. Com isso, o objetivo deste trabalho consistiu na obtenção de Óxido de Cério (IV) via decomposição térmica do 8-Hidroxiquinolinato de Cério, sintetizado pelo método de precipitação, em pH’s finais 5 e 9, e caracterizado pelas técnicas de Espectroscopia Vibracional de Absorção no Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIV), Difratometria de raios X (DRX) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Realizou-se o estudo do comportamento térmico dos complexos sintetizados, utilizando-se, para este fim, as técnicas de Termogravimetria (TGA) e Análise Térmica Diferencial (DTA). Com base no estudo térmico, definiu-se que as amostras de complexo seriam calcinadas em três razões de aquecimento, sendo elas 5, 10 e 20 °C min-1 com temperatura final de 800 °C. Os óxidos obtidos, a partir da calcinação em mufla, foram caracterizados por DRX e MEV. A caracterização dos complexos e os estudos térmicos realizados, mostraram que houve coprecipitação de 8-Hidroxiquinolina nas amostras e que a diferença de pH interferiu na quantidade de coprecipitado. Apesar disso, foi possível identificar a formação do Óxido de Cério (IV), tanto para as amostras obtidas em pH final 5 quanto para as obtidas em pH final 9. Os resultados de DRX para os óxidos mostram que as amostras possuem elevada cristalinidade e, a partir da equação de Scherrer, encontrou-se cristalitos com tamanhos aproximados entre 12,1 e 25,3 nm. Por fim, a MEV, indicou que as partículas possivelmente sofreram processo de sinterização. Desta forma, a obtenção de Óxido de Cério (IV) a partir da decomposição térmica do 8-Hidroxiquinolinato de Cério provou ser eficiente. / Ceramic materials are widely studied due to their many applications. The objective of this work was to obtain Cerium (IV) Oxide by thermal decomposition of 8-Hydroxyquinolinato of Cerium, synthesized by the precipitation method, at final pH 5 and 9, and characterized by the techniques of Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD) and Scanning Electron Microscopy (SEM). To study the thermal behavior of the synthesized complexes Thermogravimetric Analysis (TGA) and Differential Thermal Analysis (DTA) techniques were used. Based on the thermal study, it was defined that the complex samples would be calcined in three heating ratios, being 5, 10 and 20 ° C min-1 with final temperature of 800 ° C. The oxides obtained by calcination were characterized by XRD and SEM. The characterization of the complexes and the thermal studies showed that there was co-precipitation of 8-Hydroxyquinoline in the samples and that the pH difference interfered with the coprecipitate amount. Besides, it was possible to notice the obtaining of Cerium (IV) Oxide for both samples, with final pH 5 and those obtained in final pH 9. The oxides XRD results presented high crystallinity and, from the Scherrer equation, crystallites with sizes between 12.1 and 25.3 nm were found. Finally, the SEM indicated that the particles probably underwent a sintering process. Then, the Cerium (IV) Oxide obtaining by the precipitation method proved to be efficient.

Orientador: Keizo Yukimitu / Banca:João Carlos Silos Moraes / Banca: Valmor Roberto Mastelaro / Banca: Mauro Luciano Baesso / Banca: Tomaz Catunda / Resumo: O desenvolvimento de sistemas e dispositivos ópticos deu origem à área hoje conhecida como fotônica. A busca por novas aplicações ou aprimoramento de sistemas optoeletrônicos tem levado à obtenção de novos materiais vítreos, os quais exigem minuciosa investigação com relação às suas propriedades físicas. Entre os vários sistemas vítreos estudados, os vidros teluritos destacam-se como um dos mais promissores vidros óxidos já desenvolvidos quando comparados com outros vidros clássicos, como os vidros silicatos, fosfatos e boratos. Desta forma, neste trabalho foram preparados vidros com diferentes composições para o sistema Li2O-TeO2-R (R: WO3 e Nb2O5), e caracterizados usando técnicas de análises térmicas, estruturais e ópticas. O estudo das propriedades térmicas é importante na determinação e entendimento do mecanismo de nucleação e crescimento de cristais, sendo, essencial este conhecimento quando o intuito for preparar vidros de alta qualidade exigidos para aplicações tecnológicas. O desenvolvimento tecnológico destes vidros requer que a nucleação intrínseca e o crescimento de cristais sejam suficientemente reduzidos para evitar perdas ópticas. O estudo estrutural destes vidros também é importante para determinação das unidades estruturais constituintes dos vidros. Sabe-se que a adição de metais de transição na matriz telurito provoca a diminuição das unidades TeO3 e aumenta as TeO4, assim, causando aumento da densidade do vidro e, conseqüentemente, aumento no índice de refração. As técnicas utilizadas foram as de análise térmica (DSC), FTIR, XRD, lente térmica (LT) e método de ângulo de Brewster para a obtenção do índice de refração / Abstract: The development of optical systems and devices is the area known as photonics. The search for new applications or improvements of optoelectronic systems has led to the obtaining of new glassy materials, which require thorough investigation with respect to their physical properties. Among the various glass systems studied, the tellurite glasses are presented as one of the most promising oxide glasses that have been developed, when compared with other classics glasses like silicates, phosphates and borates. Thus, in this work were prepared with different glass compositions for the system Li2O-TeO2-R (R: WO3 and Nb2O5) and characterized using techniques of thermal analysis, structural and optical properties. The study of thermal properties is important in determining and understanding the mechanism of nucleation and crystal growth and this knowledge is essential when the purpose is to prepare high-quality glasses required for technological applications. The technological development of these glasses demands sufficiently low intrinsic nucleation and crystal growth to avoid optics losses. The structural study of these glasses is also important for determining the structural units constituting the glass. It is known that the addition of transition metals in the tellurite glass matrix causes a decrease in the TeO3 and increases the TeO4 units and thus causing the increased of density of the glass and, consequently, increasing the refractive index. The techniques used were differential scanning calorimetry (DSC), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray powder diffraction (XRD) and thermal lens (TL) and Brewster angle method for obtaining the refractive index / Doutor

Neste trabalho, foi avaliado o comportamento de alguns flavonóides e do adjuvante tecnológico celulose microcristalina (CMCr) no estado sólido, em relação ao tipo de interação e sua intensidade, quando existente, utilizando misturas físicas equiponderais e na proporção ponderal 1:2, respectivamente, através da calorimetria exploratória diferencial (DSC), análise termogravimétrica e espectroscopia no infravermelho (FTIR). A relação estrutura-propriedade de interação dos flavonóides estudados foi determinada nas possíveis interações sólido-sólido com a celulose microcristalina, correlacionando os padrões de hidroxilação nos anéis A, B e C dos flavonóides com: 1) a intensidade de variação (IV - %) entre as entalpias observada e esperada, 2) a energia do sistema conjugado do anel aromático relativa à banda I, 3) o pKa dos flavonóides e 4) os cálculos do campo de força da mecânica molecular 2 (MM2) para a energia de interação do sistema flavonóide-CMCr. Os flavonóides avaliados foram canferol, fisetina, luteolina, miricetina, morina e quercetina. Os resultados da DSC evidenciaram interações de natureza física do tipo ligações de hidrogênio, com variação de entalpia para todas as misturas dos flavonóides com a CMCr, mas que não puderam ser confirmadas por FTIR, devido à sobreposição de bandas com os flavonóides. O potencial de interação (PI) mostrou-se proporcional ao número de hidroxilas e apresentou a ordem de importância de posição e presença das hidroxilas nos anéis: B>C>A. A miricetina apresentou a menor energia do sistema conjugado do anel aromático relativa à banda I, relacionado ao maior PI entre os flavonóides estudados. Na avaliação do pKa dos flavonóides em relação à IV, não foi possível estabelecer uma correlação entre estas variáveis, não apresentando uma tendência de aumento ou diminuição do valor de pKa em relação ao aumento do PI. Os cálculos de MM2 para a energia de interação do sistema flavonóide-CMCr, considerando as dez interações propostas, demonstraram que a CMCr determinou a melhor orientação do flavonóide para obter a conformação de menor energia, não sendo possível estabelecer um padrão de conformação mais estável de interação para estes flavonóides. / In this work was evaluated the behavior of some flavonoids and of technological adjuvant microcrystalline cellulose (MCC) in solid state, in relation to the type of interaction and its intensity, when existing, using equiponderal physical mixtures and in 1:2 ratio, respectively, through of differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetric analysis and infrared spectroscopy (FTIR). Structure-property of interaction relation was determined to studied flavonoids in possible solid-solid interactions with MCC, correlating standard hydroxylation in A, B and C rings of flavonoids with: 1) intensity variation (IV-%) between observed and hoped enthalpies, 2) energy of the conjugated system of aromatic ring relative to band I, 3) pKa value of flavonoids and 4) molecular mechanics 2 (MM2) force field calculations for interaction energy of system flavonoid-MCC. Evaluated flavonoids were fisetin, kaempferol, luteolin, morin, myricetin and quercetin. DSC results evidenced physical interactions hydrogen bonds type, with enthalpy variation for all mixtures of flavonoids with MCC, but could not be confirmed by FTIR, due to overlapping with flavonoids bands. Interaction potential (IP) showed to be proportional to the number of hydroxyls and presented in order of importance of position and presence of hydroxyls in rings: B>C>A. Myricetin presented the lowest energy of the conjugated system of aromatic ring relative to band I, related with the highest IP among studied flavonoids. In the evaluation pKa value of flavonoids in relation to IV, it was not possible to establish a correlation between these variables, not presenting a trend of increase or decrease of pKa value in relation to the increase of IP. MM2 force field calculations for interaction energy of system flavonoid-MCC, considering ten proposed interactions, demonstrated that MCC determined the best orientation of flavonoids to get the lowest energy conformation, not being possible to establish the steadiest standard conformation of interaction for these flavonoids.

O ácido ƴ-poliglutâmico (ƴ-PGA) é uma homopoliamida aniônica, biodegradável, comestível e atóxica, sintetizada por bactérias do gênero Bacillus, podendo ser utilizado nas indústrias alimentícia e de cosméticos, na medicina e no tratamento de águas residuais. Este trabalho teve como objetivo caracterizar e identificar potenciais aplicações para o ƴ-PGA obtido através do cultivo submerso de Bacillus subtilis BL53, conduzido sob condições otimizadas em trabalhos anteriores. Além disso, foi avaliado o efeito de diferentes inóculos e da adição de precursores da rota metabólica na produção do biopolímero. A melhor condição obtida foi testada em biorreatores com adição de polidimetilsiloxano (PDMS) como carreador de oxigênio, com o objetivo de aumentar a produtividade do biopolímrero. A massa molar média (Mw), obtida através de espalhamento de luz estático, na ordem de 106 g mol-1 não apresentou diferenças significativas para o biopolímero obtido após 48 e 96 h de cultivo. As análises reológicas conduzidas em viscosímetro rotacional indicaram que os polímeros obtidos após 48 e 96 horas apresentaram comportamento Newtoniano, sendo que após 96 horas a viscosidade absoluta foi maior. As análises térmicas (calorimetria diferencial exploratória e análise termogravimétrica) indicaram a temperatura de fusão (Tm) de 134 ºC e 128 ºC e o intervalo de degradação (Td) entre 120 ºC - 190 ºC e 120 ºC - 215 ºC, para os biopolímeros obtidos após 48 e 96 horas de cultivo respectivamente. O caldo LB apresentou-se como o melhor inóculo para a produção de ƴ-PGA. A adição dos precursores L-glutamina e ácido -cetoglutárico aumentou em 20 % a produção do biopolímero. A adição de 10 % de PDMS nos cultivos em biorreatores aumentou o coeficiente volumétrico de transferência de massa (KLa) e a produção e produtividade do ƴ-PGA, sendo produzidos 23.5 g L-1 do biopolímero em 24 horas de cultivo, uma produtividade aproximadamente 40 % superior às obtidas por outros autores utilizando o mesmo microrganismo. / Poly-ƴ-glutamicacid (ƴ-PGA) is an anionic, biodegradable, non-toxic and edible homopolyamide, synthesized by bacteria of the genus Bacillus, being used in food, cosmetics, medicine and waste water treatment. The aim of this study is to characterize and indentify potencial applicatiions for the ƴ-PGA obtained by submerged cultivation of Bacillus subtilis BL53, conducted under optimized conditions in previous studies. We also evaluated the effect of different inoculants and addition of precursors in the metabolic pathway of production of the biopolymer. The best condition obtained yet been tested in bioreactors with addition of polydimethylsiloxane (PDMS) as a carrier of oxygen in order to further increase the productivity of biopolymer. The average molecular weight (Mw) obtained by static light scattering, on the order of 106 g mol-1, showed no significant differences for biopolymer obtained after 48 and 96 h of cultivation. Analyses conducted in rotational viscometer indicated that biopolymers after 48 and 96 h have a Newtonian behavior, and the 96 hours had higher absolute viscosity. The thermal analysis (differential scanning calorimetry and thermo gravimetric analysis) indicated the melting temperature (Tm) as 134 ºC and 128 ºC and degradation temperature range (Td) of 120 ºC - 190 ºC and 120 ºC - 215 ºC, after 48 and 96 hours respectively. It was found that the best inoculum medium for biopolymer production was the LB broth. The addition of the precursors L-glutamine and -ketoglutaric acid increased in 20% the ƴ-PGA production. The addition of 10% of PDMS in bioreactors cultures increased the mass transfer volumetric coefficient (KLa) and the production and productivity of ƴ-PGA, being produced 23.5 g l-1 of the biopolymer in 24 hours of cultivation, a productivity about 40 % higher than those obtained by other authors using the same microorganism.

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-08-20T20:08:37Z No. of bitstreams: 1 ADJALMIR ALVES ROCHA – DISSERTAÇÃO (PPGEP) 2018.pdf: 9538922 bytes, checksum: 671b61463774d2ce168295e41d5cd81e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-20T20:08:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ADJALMIR ALVES ROCHA – DISSERTAÇÃO (PPGEP) 2018.pdf: 9538922 bytes, checksum: 671b61463774d2ce168295e41d5cd81e (MD5) Previous issue date: 2018-02-02 / O desperdício de materiais na construção civil é crescente e isso é um problema para promoção do desenvolvimento sustentável. Por isso, são importantes pesquisas que apontem soluções inovadoras no uso de descartes, principalmente em países como o Brasil, onde o desperdício nesta área é de cerca de 30% e o país precisa se desenvolver e utilizar com equilíbrio seus recursos naturais e energéticos. O objetivo da pesquisa foi desenvolver um tipo de fulget para revestimentos de paredes externas, feito com cimento branco, pó de rocha calcária, e com cargas minerais derivadas dos rejeitos da areia peneirada e sem pigmentação. Trata-se de pesquisa experimental, por isso foi construída uma célula de teste, e numa parede externa voltada para o poente, onde se tem elevada incidência de radiação solar diária, foram instalados revestimentos com fulget e com reboco, com as mesmas dimensões, para permitir comparações. Também foi desenvolvido um sistema de medição e aquisição de dados (SMAD) para medir as principais propriedades de interesse e realizar comparativamente a análise térmica dos dois revestimentos, também foram observados a evolução de problemas mecânicos e de aparência resultados da ação das intempéries sobre os revestimentos. Os resultados obtidos mostraram que o valor da refletância média (ρf=0,614) para o fulget é maior do que o valor da refletância média (ρr=0,590) para o reboco. Por outro lado, o revestimento fulget tem comparativamente menor absortância. Para a condutividade térmica, o resultado obtido para o fulget foi bem menor do que o valor para o reboco. Isso mostra que o revestimento fulget tem maior característica isolante. Os valores da condutividade térmica média obtidos para o fulget e reboco foram respectivamente 0,285 W/mK e 0,720 W/mK. O revestimento fulget apresentou maior resistência à ação das intempéries, para as mesmas condições ambientais e temporais típicas da cidade de Campina Grande, PB. Como conclusão, é possível afirmar que o revestimento fulget desenvolvido se mostrou adequado para ser usado como revestimento externo. / The amount of civil construction wastes has been growing and that is a problem for the promotion of the sustainable development. As such it is needed to support research that lead to innovative solutions in the use of such discarded materials, mainly in countries like Brazil, which needs to develop itself and use the available energy and natural resources in a balanced way. Within this context, the research here presented contributes to a better and sustainable country. The main aim of the research was to develop a kind of fulget for external coating, whose composition is made of white cement, calcareous dust but with mineral loads derived from the tailings of sifted sand and with natural pigmentation. This is an experimental thesis and as such the methodology used consisted in building up a testing cell and install the fulget and the plaster on a wall facing the west direction and receiving a huge amount of daily solar insulation. A data acquisition system was also developed to measure the main relevant properties and allow the thermal comparison between the two coatings, also observing the evolution of mechanical and deterioration problems that appeared due to the action of the conditions to which the material was exposed. The results obtained showed that the average reflectance (ρf=0,614) for the fulget is higher than the average reflectance for the plaster (ρr=0,590). On the other hand, the fulget coating has lesser absorbance. For the thermal conductivity, the results showed that the value for the fulget is way lesser than the value for the plaster. This shows that the first one has a higher performance in thermal insulation than the last one. The average thermal conductivity for the fulget and plaster were 0.285 W/mK and 0.720 W/mK, respectively. The results also showed that the fulget coating presents higher resistance to the actions of the nature than the plaster coating, considering the same environmental and weather conditions that are expected to take place in the city of Campina Grande, PB. As conclusions it is possible to affirm that the fulget coating showed itself suitable to be used as external coating.

A dexametasona (DEX) está entre os glicocorticóides mais comumente descritos para uso sistêmico apresentando uma atividade gliconeogênica, imunossupressora e antiinflamatória bem difundida. Apresenta, em sua estrutura, sítios com potencial capacidade de interação com outras moléculas. Alguns ácidos carboxílicos aromáticos (ACA) e seus derivados são utilizados como excipientes em formulações farmacêuticas e também possuem grupos funcionais com propriedades potenciais de interação. Esta associação aparece, portanto, como um bom modelo de estudo para a compreensão de interações em estado sólido. Este trabalho foi desenvolvido para verificar a existência de interações, no estado sólido, da DEX com os ACA: benzóico, salicílico, 4-hidróxi-benzóico, 2,4-diidróxi-benzóico, 2,3,4-triidróxi-benzóico, gálico, 3-hidróxi-fenilacético, 3,4-diidróxi-fenilacético e isoftálico. A fim de elucidar o comportamento destes sólidos em misturas físicas binárias equiponderais foram empregadas técnicas de calorimetria exploratória diferencial (DSC), espectroscopia no infravermelho e difratometria de raios-X. A dexametasona (DEX) está entre os glicocorticóides mais comumente descritos para uso sistêmico apresentando uma atividade gliconeogênica, imunossupressora e antiinflamatória bem difundida. Apresenta, em sua estrutura, sítios com potencial capacidade de interação com outras moléculas. Alguns ácidos carboxílicos aromáticos (ACA) e seus derivados são utilizados como excipientes em formulações farmacêuticas e também possuem grupos funcionais com propriedades potenciais de interação. Esta associação aparece, portanto, como um bom modelo de estudo para a compreensão de interações em estado sólido. Este trabalho foi desenvolvido para verificar a existência de interações, no estado sólido, da DEX com os ACA: benzóico, salicílico, 4-hidróxi-benzóico, 2,4-diidróxi-benzóico, 2,3,4-triidróxi-benzóico, gálico, 3-hidróxi-fenilacético, 3,4-diidróxi-fenilacético e isoftálico. A fim de elucidar o comportamento destes sólidos em misturas físicas binárias equiponderais foram empregadas técnicas de calorimetria exploratória diferencial (DSC), espectroscopia no infravermelho e difratometria de raios-X. / Dexamethasone is one of the most prescribed glucocorticoid drugs for systemic use with gluconeogenic, immunosuppressive and anti-inflammatory properties. Its molecule shows some interesting reactive sites, which can undergo physical associations with other substances. Aromatic carboxylic acid or derivatives are employed as excipients in pharmaceutical formulations and due to the presence of functional groups with potential interaction ability they can be considered so much as DEX as suitable models for a better understanding of interaction phenomena in binary mixtures in solid state. Following aromatic carboxylic acids were investigated: benzoic, salicylic, 4-hydroxybenzoic, 2,4-dihydroxybenzoic, 2,3,4-trihydroxybenzoic, gallic, 3-hydroxyphenylacetic, 3,4-dihydroxyphenylacetic and isophthalic. The occurrence of interaction was analyzed by differential scanning calorimetry (DSC), infrared spectroscopic and X-ray diffractometric techniques in order to elucidate the behavior of equiponderal binary physical mixtures. The characterization of the interactions was also performed by using molecular modeling tools. The results showed the interaction between the ACA and the DEX. Interaction potential was related neither to the number nor to the position of the hydroxyl groups in the aromatic ring of the ACA. Correlation analysis of the ACA’s theoretic pka and log P with thermal parameters were employed to explain the contribution of the molecules and some elected sites in the referred interactions. The relationship with Log P was satisfactory being its correlation coefficient equal to 0.71. The interactions induced an improvement of DEX hydrosolubility supporting the results originated from the solid state analyses, which suggested the occurrence of hydrogen bonds between dexamethasone and the evaluated ACA.