Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Although mechanical therapy promotes satisfactory results on periodontal disease control, the completely remotion of periodontal biofilm within the periodontal pocket with medium and high depth is rare. Thus, the use of local antimicrobials, like tetracycline (TET), has been proposed as an adjunct to periodontal therapy. The aim of this study was to evaluate the modified cellulose diacetate (MCD) as a tetracycline carrier in Local Delivery Device (DLL). Therefore, commercial cellulose diacetate (CCD) was modified and incorporated with TET. The material was characterized and posteriorly the devices were immersed in 25ml of phosphate buffer solution, remaining in thermostatic bath at 36,5 °C during 105 days. The solutions were analyzed in the spectrophotometer at 265nm and 355nm wavelength, where the material degradation levels and drug release were verified respectively. Estructural analysis was performed by Scanning Electron Microscopy (MEV). Then calibration curves were created for TET in phosphate buffer solution. The release device fits into a kinetic model of pseudo-second order, allowing calculation of relevant parameters, such as the complete liberation time that was of 168h with a faster release time in the first 24h, than exponentially reduces to zero when it reaches 168h. The system can be characterized as a controlled release device, due to their effective retention even after a long time of the start of the experiment. So, it is viable tool as DLL, when used as coadjutant on periodontal pathogen control and to modulate the inflammatory response on patient. / Embora a terapia mecânica promova resultados satisfatórios no controle da doença periodontal, a remoção completa do biofilme no interior da bolsa periodontal de média e elevada profundidade é rara. Assim, a utilização de antimicrobianos, como tetraciclina (TET), tem sido proposto como um adjunto para a terapia periodontal. O objetivo deste estudo foi avaliar o diacetato de celulose modificado (DCM) como carreador de tetraciclina em Dispositivos de liberação local (DLL). Portanto, diacetato de celulose comercial (DCC) foi modificado e incorporado com TET. O material foi caracterizado posteriormente e os dispositivos foram imersos em 25 ml de solução tampão de fosfato, mantendo-se em banho-maria a 36,5°C durante 105 dias. As soluções foram analisadas no espectrofotômetro nos comprimentos de onda 265nm e 355nm, onde foram verificados os níveis de degradação de material e liberação da droga, respectivamente. A análise estrutural foi realizada por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Depois, as curvas de calibração foram criadas para TET, em solução tampão de fosfato. O sistema de liberação se encaixa em um modelo cinético de pseudo-segunda ordem, permitindo o cálculo de parâmetros relevantes, como o tempo de liberação completa que foi 168h com um tempo de liberação mais rápida nas primeiras 24h, que reduz exponencialmente a zero quando atinge 168h. O sistema pode ser caracterizado como um dispositivo de liberação controlada, por toda a manutenção da estabilidade estrutural, mesmo após um longo período de tempo do início da experiência. Sendo assim, torna-se uma ferramenta viável como DLL utilizado como coadjuvante no controle de patógenos periodontais e modulador da resposta inflamatória do hospedeiro. / Mestre em Odontologia

Neste trabalho foram estudadas as potencialidades eletroanalíticas de um material híbrido condutor baseado em acetato de celulose e grafite com eletrodeposição de filme condutor de Azul da Prússia (CA/G/PB) como sensor para espécies com importância biológica. O material híbrido foi preparado pelo processo de inversão de fase e caracterizado pelas técnicas de microscopia eletrônica de varredura acoplada com espectroscopia de energia dispersiva (SEM-EDS) e voltametria cíclica. O composto Azul da Prússia (PB) foi imobilizado na superfície do material por eletropolimerização, aplicando-se um potencial fixo de 20 mV em uma janela de -0,3 V a 1,2 V. Os estudos eletroquímicos do eletrodo modificado CA/G/PB foram realizados em solução de KCl 0,1 mol.L-1, sendo obtidos dois pares redox para a espécie eletroativa imobilizada com potenciais médios (E0) em 0,204 V e 0,842 V, indicando um comportamento quase-reversível. O eletrodo demonstrou alta estabilidade após 500 ciclos redox, não sendo observada lixiviação da espécie eletroativa da superfície da matriz modificada. Os dois pares redox do material híbrido CA/G/PB permaneceram praticamente constantes entre os pH 5,0 e 8,0, indicando que as intensidades de pico não são significativamente afetadas nessa faixa de pH. A correlação linear entre as intensidades de pico e a raiz quadrada da velocidade de varredura, indicou que o sistema possui um comportamento similar aqueles em que o processo é controlado por difusão das espécies eletroativas à superfície do eletrodo. O azul da Prússia imobilizado foi aplicado na determinação de dopamina (DP), ácido úrico (AU), ácido ascórbico (AA) e Paracetamol (PCT) através da técnica de voltametria cíclica, voltametria de pulso diferencial e cronoamperometria. / In this work, we studied the electroanalytical potential of a conductive hybrid material based on cellulose acetate and graphite with electrodeposition Blue conductor film of Prussia (CA / G / PB) as a sensor for species with biological importance. The hybrid material was prepared by phase inversion process and characterized by the techniques of scanning electron microscopy coupled with energy dispersive spectroscopy (SEM-EDS) and cyclic voltammetry. The dye of Prussian blue (PB) was immobilized on the surface of the material by electropolymerization applying a fixed potential of 20 mV in a interval from -0.3 V to 1.2 V. The electrochemical behavior of the modified electrode CA / G / PB were performed in solution of 0.1 mol L-1 KCl being obtained two redox couples for the electroactive species immobilized with midpoint potentials (E0) in 0.204 V and 0.842 V, indicating a quasi-reversible behavior. The electrode showed high stability after 500 redox cycles with no observed leaching of electroactive species to the surface of the modified electrode. The two redox pair of the CA / G / PB electrode was kept practically constant within pH 5.0 and 8.0, indicating that the peak intensities are not significantly affected in this pH range. The linear correlation between peak intensities and the square root of scan rate, indicated that the system has a similar behavior those in which the process is controlled by diffusion of electroactive species to the electrode surface. The immobilized Prussian blue was applied to determine dopamine (DP), uric acid (UA), ascorbic acid (AA) and paracetamol (PCT) by analytical techniques of cyclic voltammetry, differential pulse voltammetry and chronoamperometry.

Neste trabalho foram estudadas as potencialidades eletroanalíticas de um material híbrido condutor baseado em acetato de celulose e grafite com eletrodeposição de filme condutor de Azul da Prússia (CA/G/PB) como sensor para espécies com importância biológica. O material híbrido foi preparado pelo processo de inversão de fase e caracterizado pelas técnicas de microscopia eletrônica de varredura acoplada com espectroscopia de energia dispersiva (SEM-EDS) e voltametria cíclica. O composto Azul da Prússia (PB) foi imobilizado na superfície do material por eletropolimerização, aplicando-se um potencial fixo de 20 mV em uma janela de -0,3 V a 1,2 V. Os estudos eletroquímicos do eletrodo modificado CA/G/PB foram realizados em solução de KCl 0,1 mol.L-1, sendo obtidos dois pares redox para a espécie eletroativa imobilizada com potenciais médios (E0) em 0,204 V e 0,842 V, indicando um comportamento quase-reversível. O eletrodo demonstrou alta estabilidade após 500 ciclos redox, não sendo observada lixiviação da espécie eletroativa da superfície da matriz modificada. Os dois pares redox do material híbrido CA/G/PB permaneceram praticamente constantes entre os pH 5,0 e 8,0, indicando que as intensidades de pico não são significativamente afetadas nessa faixa de pH. A correlação linear entre as intensidades de pico e a raiz quadrada da velocidade de varredura, indicou que o sistema possui um comportamento similar aqueles em que o processo é controlado por difusão das espécies eletroativas à superfície do eletrodo. O azul da Prússia imobilizado foi aplicado na determinação de dopamina (DP), ácido úrico (AU), ácido ascórbico (AA) e Paracetamol (PCT) através da técnica de voltametria cíclica, voltametria de pulso diferencial e cronoamperometria. / In this work, we studied the electroanalytical potential of a conductive hybrid material based on cellulose acetate and graphite with electrodeposition Blue conductor film of Prussia (CA / G / PB) as a sensor for species with biological importance. The hybrid material was prepared by phase inversion process and characterized by the techniques of scanning electron microscopy coupled with energy dispersive spectroscopy (SEM-EDS) and cyclic voltammetry. The dye of Prussian blue (PB) was immobilized on the surface of the material by electropolymerization applying a fixed potential of 20 mV in a interval from -0.3 V to 1.2 V. The electrochemical behavior of the modified electrode CA / G / PB were performed in solution of 0.1 mol L-1 KCl being obtained two redox couples for the electroactive species immobilized with midpoint potentials (E0) in 0.204 V and 0.842 V, indicating a quasi-reversible behavior. The electrode showed high stability after 500 redox cycles with no observed leaching of electroactive species to the surface of the modified electrode. The two redox pair of the CA / G / PB electrode was kept practically constant within pH 5.0 and 8.0, indicating that the peak intensities are not significantly affected in this pH range. The linear correlation between peak intensities and the square root of scan rate, indicated that the system has a similar behavior those in which the process is controlled by diffusion of electroactive species to the electrode surface. The immobilized Prussian blue was applied to determine dopamine (DP), uric acid (UA), ascorbic acid (AA) and paracetamol (PCT) by analytical techniques of cyclic voltammetry, differential pulse voltammetry and chronoamperometry.

Filmes foram preparados com êxito dissolvendo e misturando quitosana com celulose de sisal no sistema de solvente NaOH/tiouréia. Nenhum solvente residual foi encontrado nos filmes preparados, conforme mostrado por análise elementar (S) e absorção atômica (Na). Os filmes foram caracterizados por técnicas como espectroscopia na região do infravermelho com transformada Fourier, difração de raios-X e análise térmica (TG, DSC e DMTA). A compatibilidade de ambos biopolímeros foi avaliada por microscopia eletrônica de varredura, em cujas imagens o filme de biocompósito mostrou uma organização intermediária entre a rede de fibra de celulose e a homogeneidade do filme de quitosana. Interações com água foram estudadas por medida de ângulos de contatos de uma gota d\'água com a superfície do filme, isoterma de absorção de umidade e relaxometria de RMN T2. A análise de ângulo de contato mostrou uma deformação que pode ocorrer na superfície devido a alta afinidade destes materiais com a gota d\'água. O sistema de solvente NaOH/tiouréia levou a despolimerização de ambos biopolímeros, mas sem provocar perda da capacidade de formação de filme dos mesmos. Resultados de índice de cristalinidade sugeriram que as interações entre quitosana e o solvente foram mais intensas do que as interações entre celulose e o solvente. Os resultados de relaxometria de RMN T2 do biocompósitos mostrou que as características da quitosana prevaleceram sobre as da celulose no que se refere as interações com água. Acetatos de celulose de sisal com diferentes graus de substituição foram preparados em meio homogêneo (DMAc/LiCl como sistema de solvente) e caracterizados por RMN 1H (determinação do grau de substituição), cromatografia de exclusão por tamanho (determinação da massa molar média) e análise térmica (TG e DSC). Filmes deste acetato de celulose de sisal com diferentes graus de substituição, com e sem reforço de celulose de sisal, foram preparados com êxito a partir de soluções de DMAc/LiCl. Nenhum solvente residual foi encontrado nos filmes preparados, conforme evidenciado por análise elementar (Na) e absorção atômica (Li). Na caracterização dos filmes, foram utilizadas técnicas de análise térmica (DSC, TG e DMTA) e ensaio de tração que mostraram que os filmes de acetatos de celulose mais substituídos apresentam decomposição térmica em temperaturas mais elevada e são menos resistentes a tração que os filmes de acetatos de celulose menos substituídos. A partir da análise de isoterma de absorção de umidade, foi possível constatar que os filmes de acetatos de celulose mais substituídos são consideravelmente menos higroscópicos que os filmes de acetatos de celulose menos substituídos. As imagens de microscopia eletrônica de varredura mostraram que os filmes de acetato com diferentes graus de substituição apresentam morfologia distinta. Tanto a associação de celulose de sisal com quitosana quanto com acetato de celulose, obtido de celulose de sisal, mostrou melhoras nas propriedades dos filmes, gerando um interesse em novas pesquisas e aplicações destes materiais. / Films were successfully prepared by dissolving and mixing chitosan and sisal cellulose in NaOH/thiourea solvent system. No residual solvent was found in the prepared films, as shown by elemental analysis (S) and atomic absorption (NA). They were characterized by conventional techniques such as Fourier Transformed Infrared spectroscopy, X-ray diffractometry and thermal analysis (DSC, TG, DMTA). The compatibility of both biopolymers was evaluated by scanning electron microscopic, in which the biocomposite film showed an organization interposed between the cellulose fiber mesh and chitosan films homogeneity. Water interactions were studied by measuring contact angles, humidity absorption isotherms and NMR T2 relaxometry. Contact angle analysis pointed out the deformation that can occur at the surface due to the high affinity of these materials with the drop of water. The solvent system, NaOH/thiourea, led to depolymerization of both biopolymers, without causing loss of film forming capacities. Results about crystalline-properties index suggested that the interactions between chitosan and solvent were more intense than the interactions between cellulose and solvent. The behavior of the T2 NMR relaxometry of biocomposites showed more evident interaction between chitosan and water compared to cellulose-water interaction. Sisal cellulose acetates with different degrees of substitution (DS) were prepared in homogeneous environment (DMAc/LiCl as solvent) and characterized by NMR 1H (determining the degree of substitution), size exclusion chromatography (determination of molar mass average) and thermal analysis (TG and DSC). Sisal cellulose acetate films of varying degrees of substitution (DS), were successfully prepared using DMAc/LiCl as solvent system, with and without sisal cellulose strengthening. No residual solvent was found in the prepared films, as verified by elemental analysis (Na) and atomic absorption (Li). The characterization of the films were carried out by thermal analysis techniques (DSC, TG and DMTA) and traction test which showed that the cellulose acetate films with bigger DS present thermal decomposition at higher temperatures and are less resistant to traction than cellulose acetate films with smaller DS. From humidity absorption analysis, it was found that the cellulose acetate films with higher DS are considerably less hygroscopic than cellulose acetate films with lower DS. From scanning electron microscopic analysis it was possible to evaluate that acetate films with different DS have distinct morphology. Sisal cellulose association with both chitosan and cellulose acetate obtained from sisal cellulose, showed improvements in the properties of films, generating an interest in new research and applications of these materials.

A absorção é a etapa determinante da recuperação de acetona no Filter Tow, por reduzir a emissão de acetona e trazer melhorias à economia. Por isso, ela constitui o objeto deste estudo, que inclui desde a revisão dos conceitos fenomenológicos, considerando a escolha do melhor modelo de equilíbrio líquido-vapor, passando pela execução dos balanços coerentes de massa e o estabelecimento da Fotografia da situação original, relatando um caso complexo de transposição de pratos para recheios. Contudo, a operação das colunas de absorção é influenciada por outras variáveis de caráter desconhecido, ruídos em relação à fenomenologia, o que se pretende avaliar, justificando-se desenvolver estudo para avaliar seus efeitos. Com o objetivo geral de otimizar absorção, uma análise estatística foi executada a partir do levantamento de dados operacionais, utilizando todas suas variáveis, sejam as fenomenológicas, como os ruídos, com o objetivo específico de obter modelos empíricos que complementem as simulações fenomenológicas, aumentando sua abrangência. Para a execução da análise estatística, os conjuntos de dados históricos foram levantados e validados pelos balanços coerentes de massa e pela Fotografia, o que tornou possível sua evolução, desde a seleção das variáveis, até estabelecer os modelos de regressão, com os quais pode-se obter um novo modo de controle, que estabiliza a operação, possibilitando a otimização. Em termos ambientais, a utilização destes modelos resulta em redução de até 15% das perdas de acetona para o ambiente, como também de consumo energético, com uma economia da ordem de 1 milhão de reais por ano, sem quaisquer custos adicionais. / Absorption is the key step of the acetone recovery at Filter Tow production, for reducing the acetone emission and improving economics. For this reason it is the subject of this study, including the revision of phenomenological concepts, considering the choice of the best vapor liquid equilibrium model, passing by the improvement of coherent mass balances and establishing the Photography of the original situation, detailing a complex case of transposition of sieve trays to structured packing. However, the operation of the absorption columns is influenced by other variables, with unknown impacts, noises in relation to the phenomenology, justifying the development of this study, for evaluating them. With the general objective of optimizing the absorption, a statistical analysis is performed from collecting operating data, considering all variables, phenomenological and noises, with the specific objective of getting empirical models complementing the phenomenological simulations, increasing their comprising. For performing the statistical analysis sets of historical data have been collected and validated by coherent mass balances and the Photography, making possible its evolution, from the selection of the variables till establishing the regression models, and with them getting a new control way, which stabilizes the operation, allowing the optimization. In environmental terms, the use of these models results in up to 15% decrease in acetone losses to the environment, as well as power consumption with a saving of approximately 1 million reais per year, without any additional costs.

Submitted by ROBSON ROSA DA SILVA (robsilva31@gmail.com) on 2016-07-04T18:50:31Z No. of bitstreams: 1 Silva_2016_New photonic structures_Self assembly of 1D Te structures_Multifunctional biopolymers and reused plastics.pdf: 40718449 bytes, checksum: 9c299b328a4a54c169de6647b0225f34 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-07-07T17:57:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 silva_rr_dr_araiq_par.pdf: 1063262 bytes, checksum: cc72dc79773da734cac767490756f56e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-07T17:57:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 silva_rr_dr_araiq_par.pdf: 1063262 bytes, checksum: cc72dc79773da734cac767490756f56e (MD5) Previous issue date: 2016-05-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Nanoestruturas unidimensionais de telúrio (Te1D) na forma de whiskers, fios e hélices foram preparados com facilidade por uma síntese em etapa única na presença de solução aquosa de Pluronic® F68 à baixas temperaturas (< 100 °C) e pressão ambiente. A forma das nanoestruturas puderam ser controladas de acordo com a cinética da reação. Estruturas empacotadas de nanowhiskers e nanofios de Te foram obtidas via auto-organização em interface líquido-líquido e pela técnica de drop-cast em substrato de Si/SiO2. Estruturas híbridas 1D foram obtidas utilizando nanoestruturas Te1D como molde de sacrifício para anexar nanopartículas metálicas ou mesmo produzir nanoestruturas 1D metálicas. Por exemplo, nanoestruturas híbridas 1D foram preparadas decorando nanofios de Te com nanopartículas de Ag em solução aquosa de poli(vinilpirrolidona). Nanoestruturas 1D de Au com forma de nódulos foram preparados por deslocamento galvânico de íons Au3+ em uma mistura de nanohélices de Te, ácido ascórbico e solução aquosa de poli(vinilpirrolidona). Além disso, nanohélices de Te foram funcionalizadas com uma camada resina resorcinol-formaldeído em condições brandas de síntese. A resina de resorcinol-formaldeído é uma via intermédia para explorar a deposição de compostos opticamente ativos tais como nanopartículas de hidroxicarbonato de Tb3+ ou nanopartículas de Au. Para aplicações práticas é essencial que estas nanoestruturas possam ser suportadas em filmes rígidos ou flexíveis de alta qualidade óptica. Filmes de polímeros naturais puros e filmes híbridos de sol-gel epóxi foram avaliados como potenciais matrizes hospedeiras para luminóforos. A fabricação de híbridos é baseada na incorporação de 3-glicidoxipropiltrimetoxissilano na solução homogênea de polímero natural com posterior secagem sobre uma superfície plana. Particularmente, filmes flexíveis de fibroína da seda e acetato de celulose e os seus híbridos derivados exibiram excelentes propriedades ópticas para hospedar compostos opticamente ativos. Por exemplo, compostos de Eu3+ emissores na região do vermelho e corantes fluorescentes foram incorporados em matriz pura de polímero e híbridos epóxi e suas propriedades ópticas foram investigadas. Laser de corantes por feedback distribuído (DFB) foram fabricados dopando grades de difração de fibroína de seda com Rodamina 6G. Devido a sua capacidade de replicar superfícies padronizadas com resolução nanométrica, grades de fibroina da seda dopadas com corante foram depositadas contra a grade de difração de uma mídia de disco compacto comercial. Lasers modificados de DFB baseados em filmes de fibroina contendo nanopartículas espalhadoras de luz de SiO2 e Ag aleatoriamente distribuídas na grade de fibroina demonstraram aumento da intensidade do laser, além de estreitamento da largura do pico de emissão. Filmes híbridos flexíveis e transparentes (> 85%) de fibroina da seda e acetato de celulose modificados com função epóxi e contendo compostos fluorescentes na região do vermelho como complexos β-dicetonato de Eu3+ e nanopartículas de YVO4:Eu3+ em baixa proporção relativa mássica (<5%) foram preparados. De maneira geral, o resultado são filmes homogêneos com funções epoxi e/ou alcoxissilano não hidrolisados disponíveis para outras modificações químicas. Devido a matéria-prima limitada de polímeros naturais para uma alta demanda de fabricação de dispositivos ópticos, é igualmente importante desenvolver materiais com base na reutilização de polímeros sintéticos. Filmes finos de poliestireno foram concebidos por dissolução de poliestireno expandido (EPS) recuperado de resíduos em D-limoneno, um solvente verde proveniente de óleos cítricos. Filmes transparentes dopados com complexos β-dicetonato de Eu3+ demonstraram excelente transparência e aptos para uso em guias de luz. Estes resultados são motivadores para a) a engenharia de nanoestruturas 1D com propriedades ópticas sintonizáveis bem como, b) desenvolvimento de híbridos flexíveis e transparentes baseados em híbridos de polímeros naturais com alta funcionalidade química ou polímeros sintéticos reciclados como potenciais matrizes hospedeiras ópticas almejadas em aplicações fotônicas. / One-dimensional Te nanostructures (Te1D) in the shape of whiskers, wires and helices were prepared by a facile one-pot synthesis in the presence of aqueous Pluronic® F68 solution at low temperatures (< 100 ºC) and ambient pressure. The shape of Te1D nanostructures could be manuvered according with the reaction kinectics. We evaluate some techniques to assemble Te1D nanostructures on the pursuit for complex nanoarchitectures. Bundles of Te nanowhiskers and nanowires were achieved by self-assembly in liquid-liquid interface or by drop-cast technique in Si/SiO2 substrates. 1D hybrid structures have been conceived by using Te1D nanostructures as sacrificial template to attach metallic nanoparticles or even produce metallic 1D nanostructures. For example, 1D hybrid nanostructures were easily prepared by decorating Te nanowires with Ag nanoparticles in aqueous solution of poly(vinylpyrrolidone). Au 1D nanostructures with nodular-like shape were prepared by galvanic displacement of Au3+ ions in a mixture of Te nanohelices, ascorbic acid and an aqueous solution of poly(vinylpyrrolidone). Furthermore, Te1D nanohelices were functionalized with a layer of resorcinol-formaldehyde resin at mild synthesis conditions. The RF resin allowed us to fashion an intermediate pathway to explore the deposition of optically active compounds like Tb3+ hydroxylcarbonate or Au nanoparticles. Seeking practical applications, these nanostructures should be hosted over rigid or flexible films possessing excellent optical properties. Pure natural polymers and epoxy sol-gel hybrids films were evaluated as potential host for luminophors. The fabrication of epoxy hybrids is based on the incorporation of 3-glycidoxypropyltrimethoxysiloxane on the homogenous solution of natural polymer with subsequent casting over flat surface. Particularly, flexible silk fibroin and cellulose acetate films and their derivative hybrids displayed excellent optical properties to host optically active compounds. For instance, red emitting Eu3+ compounds and fluorescent dyes were hosted on pure natural polymer and hybrid films and the optical features of the luminescent films were investigated thoroughly. Distributed feedback dye-lasers were fabricated by doping silk fibroin diffraction gratings with Rhodamine 6G. Owing its ability to mimic patterned surfaces at nanoscale resolution, dye-doped SF gratings were fabricated using replica-casting patterning against a commercial blank digital versatile disc as template. A modified DFB Laser based on SF films with Ag or SiO2 light scattering particles randomly distributed on the grating unveiled an enhancement of laser intensity withal narrowing of emission peak linewidth. Flexible and highly transparent SF- and CA-epoxy hybrids (> 85%) containing red fluorescent Eu3+ b-diketonate complex and YVO4:Eu3+ nanoparticles at low relative content (< 5 wt%) were tailored. In general, the outcome is homogeneous films with epoxy and/or unhydrolized alkoxysilane functions available for further chemical modification. Owing the limited feedstock of natural polymers for high demanding production of optical devices, it is equally important develop materials based on the reuse of synthetic polymers. Thin films of polystyrene were conceived by dissolving waste-recovered expanded-polystyrene (EPS) in D-limonene, a green solvent from citrus oil. Transparent EPS films doped with Eu3+ b-diketonate complex displayed excellent transparency and light waveguiding, These assertions provide a framework that motivates the research on a) engineering of 1D hybrids nanostructures with tunable optical properties and b) flexible natural polymer/epoxy hybrid with enhanced functionality or plastic recycled as potential optical hosts sought in photonic applications. / FAPESP: 2013/12367-6

A absorção é a etapa determinante da recuperação de acetona no Filter Tow, por reduzir a emissão de acetona e trazer melhorias à economia. Por isso, ela constitui o objeto deste estudo, que inclui desde a revisão dos conceitos fenomenológicos, considerando a escolha do melhor modelo de equilíbrio líquido-vapor, passando pela execução dos balanços coerentes de massa e o estabelecimento da Fotografia da situação original, relatando um caso complexo de transposição de pratos para recheios. Contudo, a operação das colunas de absorção é influenciada por outras variáveis de caráter desconhecido, ruídos em relação à fenomenologia, o que se pretende avaliar, justificando-se desenvolver estudo para avaliar seus efeitos. Com o objetivo geral de otimizar absorção, uma análise estatística foi executada a partir do levantamento de dados operacionais, utilizando todas suas variáveis, sejam as fenomenológicas, como os ruídos, com o objetivo específico de obter modelos empíricos que complementem as simulações fenomenológicas, aumentando sua abrangência. Para a execução da análise estatística, os conjuntos de dados históricos foram levantados e validados pelos balanços coerentes de massa e pela Fotografia, o que tornou possível sua evolução, desde a seleção das variáveis, até estabelecer os modelos de regressão, com os quais pode-se obter um novo modo de controle, que estabiliza a operação, possibilitando a otimização. Em termos ambientais, a utilização destes modelos resulta em redução de até 15% das perdas de acetona para o ambiente, como também de consumo energético, com uma economia da ordem de 1 milhão de reais por ano, sem quaisquer custos adicionais. / Absorption is the key step of the acetone recovery at Filter Tow production, for reducing the acetone emission and improving economics. For this reason it is the subject of this study, including the revision of phenomenological concepts, considering the choice of the best vapor liquid equilibrium model, passing by the improvement of coherent mass balances and establishing the Photography of the original situation, detailing a complex case of transposition of sieve trays to structured packing. However, the operation of the absorption columns is influenced by other variables, with unknown impacts, noises in relation to the phenomenology, justifying the development of this study, for evaluating them. With the general objective of optimizing the absorption, a statistical analysis is performed from collecting operating data, considering all variables, phenomenological and noises, with the specific objective of getting empirical models complementing the phenomenological simulations, increasing their comprising. For performing the statistical analysis sets of historical data have been collected and validated by coherent mass balances and the Photography, making possible its evolution, from the selection of the variables till establishing the regression models, and with them getting a new control way, which stabilizes the operation, allowing the optimization. In environmental terms, the use of these models results in up to 15% decrease in acetone losses to the environment, as well as power consumption with a saving of approximately 1 million reais per year, without any additional costs.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:22:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Adriane Alexandre Machado de Melo - Ciencia e Tecnologia de Alimentos.pdf: 736032 bytes, checksum: 4d9373fbcfce810096e5aded3a6b98be (MD5) Previous issue date: 2010-08-20 / The chilled chicken is highly perishable food that requires the application of conservation and storage methods. Studies on packaging that are able not only to protect, but also to interact with the food have been increasing, as antimicrobial packaging for example that, due to the presence of preservatives, are able to retard or inhibit the growing of microorganisms in the packed product. The objectives of this study were to develop biodegradable packaging embedded with natural antimicrobial agent (active film); assess its mechanical properties and its effect in vitro on the mesophilic microorganisms and assess the counts of psychrotrophic and total coliforms and the physical and chemical characteristics of chilled chicken packed in it. It was produced cellulose-based active films embedded with different concentrations (10, 20, 30, 40 and 50%, v/w) of rosemary (Rosmarinus officinalis L.) essential oil and analysis of variance and mean comparison tests (Tukey p<0.05) were performed on the results. Films embedded with 10, 20 and 30% were shown to be the most resistant ones, and the films with 10 and 20% were also the hardest ones, while the elongation weren´t shown to have variation among treatments. In vitro analysis of the films showed that the concentrations between 10 and 20% of essential oil were necessary in order to reduce the growing of mesophilic collected in samples of chicken chest and that the microbial growth on the films was the same of the four biggest concentrations. However, films embedded with 20% of essential oil and alternated in samples of chicken chest didn´t show any significant effect on the control of psychrotrophic microorganisms or total coliforms during the storage period (9 days, 2 ± 2ºC), but films embedded with 50% of essential oil were shown to be efficient on the control of microorganisms growth of coliform groups, during the storage of the samples (6 days, 2 ± 2ºC), without color alteration. The essential oil of rosemary concentration on the films influenced its mechanical properties and also affected the mesophilic microorganisms growth in vitro and, with 50% the film reduced the coliforms growth in chilled chicken chest. / A carne de frango resfriada é um alimento bastante perecível, sendo necessária aplicação de métodos de conservação e armazenamento. O estudo de embalagens capazes não só de proteger, mas também de interagir com o alimento é uma crescente, sendo um exemplo as embalagens antimicrobianas, que devido à presença de conservantes, são capazes de retardar ou inibir o crescimento de micro-organismos no produto embalado. Diante disto, o objetivo desta pesquisa foi desenvolver embalagem biodegradável incorporada com agente antimicrobiano natural (filme ativo), avaliar suas propriedades mecânicas e seu efeito in vitro sobre o crescimento de mesófilos e avaliar a contagem de psicrotróficos e coliformes totais e as características físicas e químicas de peitos de frango resfriados nele acondicionados. Foram produzidos filmes ativos a base de celulose incorporados com diferentes concentrações (10, 20, 30, 40 e 50%, v/p) de óleo essencial de alecrim (Rosmarinus officinalis L.) e os resultados foram submetidos à análise de variância e teste para comparação de médias (Tukey, p<0,05). Filmes incorporados com 10, 20 e 30% se mostraram os mais resistentes, sendo que os filmes com 10 e 20% foram, também, os mais rígidos, enquanto a elongação não variou entre os tratamentos. A análise in vitro dos filmes revelou que uma concentração entre 10 e 20% de óleo essencial foi requerida para reduzir o crescimento dos mesófilos coletados de amostras de peito de frango, e que o crescimento microbiano sob os filmes foi o mesmo nas quatro maiores concentrações. Contudo, filmes incorporados com 20% de óleo essencial e intercalados em amostras de peito de frango não mostraram efeito significativo no controle de micro-organismos psicrotróficos ou coliformes totais durante o período de armazenamento (9 dias, 2 ± 2ºC), mas filmes incorporados com 50% de óleo essencial mostraram-se eficientes no controle do crescimento de micro-organismos do grupo coliformes, durante o armazenamento das amostras (6 dias, 2 ± 2ºC), sem alterar a cor das mesmas. A concentração de óleo essencial de alecrim nos filmes influenciou suas propriedades mecânicas e afetou o crescimento de micro-organismos mesófilos in vitro e, a 50%, o filme reduziu o crescimento de coliformes em peito de frango resfriado.

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:08:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andreine Aline Roos.pdf: 2960540 bytes, checksum: 99bd1c80529add7a7c94dc586e17b240 (MD5) Previous issue date: 2013-02-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Environmental contamination is a serious problem in today's society and for years aroused the interest of researchers. The pollutants with pharmacological activity are worrying the scientific community by increasing detection of these aquatic environments at concentrations ranging from µ L-1 to ng L-1, which are resistant to conventional treatments used in sewage treatment plants. Thus, it becomes necessary to investigate more effective treatments to minimize environmental contamination. The Advanced Oxidation Processes have attracted interest as promising treatments for removal of organic pollutants, among which stands out the heterogeneous photocatalysis whose the main drawback is the difficulty of separating the catalyst from solution degraded. To try to solve the problem, this work proposes the use of cellulose acetate/TiO2 composite and zinc metal plate coated with ZnO as catalysts for photodegradation of sulfamethoxazole. The composite was prepared by phase inversion of a solution of cellulose acetate and titanium tert-butyl orthotitanate that resulted in a composite with around 4% (in mass %) if TiO2.This composite proved not to be efficient in the degradation of sulfametoxazol in the presence of hydrogen peroxide under both, sunlight or artificial radiation. For this reason the continuity of the work occurred only with zinc plate coated with ZnO obtained by hydrothermal method. The 22 factorial experimental design, with triplicate on central point showed that the model was valid, and that the process was favored with increasing amounts of H2O2 at acidic pH. The equilibrium time for the photodegradation of sulfametoxazol using a plate Zn/ZnO was 120 minutes with removal of 95%, under artificial radiation, obeying the rate law of peudo-first order. The COD and nitrate concentration indicated that there was a small mineralization of the pollutant, despite the high removal, showing that there was probably the formation of intermediate species. Furthermore, the Zn/ZnO showed a catalytic efficiency almost unchanged up to 10 repetitions of photodegradation. However, at the end of the process the zinc concentration in the sample was above the allowed degraded by environmental agencies, necessitating the use of a post-treatment for removal of zinc or use of sulfametoxazol solution with pH closer to neutrality to avoid dissolution of the metal catalyst. / A contaminação ambiental é um grave problema da sociedade atual e há anos desperta o interesse dos pesquisadores. Os poluentes com atividade farmacológica vêm preocupando a comunidade científica pela crescente detecção dos mesmos em ambientes aquáticos, em concentrações que variam de µg L-1 a ng L-1, os quais são resistentes aos tratamentos convencionais empregados nas estações de tratamento de esgoto. Dessa forma, torna-se necessário a investigação de tratamentos mais eficientes para minimizar a contaminação ambiental. Os Processos Oxidativos Avançados vêm despertando interesse como tratamentos promissores para remoção de poluentes orgânicos, dentre os quais destaca-se a fotocatálise heterogênea, cujo principal empecilho é a dificuldade de separação do catalisador da solução degradada. Para tentar solucionar o problema, o trabalho propõe a utilização de catalisadores diferenciados como, compósito acetato de celulose/TiO2 e uma placa de zinco metálico recoberto com ZnO para a fotodegradação do princípio ativo sulfametoxazol. Contudo, o compósito acetato de celulose/ TiO2 não apresentou a eficiência similar ao TiO2 como era esperado, e assim optou-se por prosseguir os estudos de fotocatálise heterogênea utilizando a placa de zinco recoberta com ZnO como catalisador. O planejamento experimental fatorial, 22 com triplicata no ponto central, mostrou que o modelo utilizado foi válido, e que o processo é favorecido com quantidades maiores de H2O2 em pH ácido. O tempo de equilíbrio para a fotodegradação do sulfametoxazol utilizando a placa de Zn recoberta com ZnO foi de 120 minutos com remoções de 95%, sob radiação artificial, seguindo uma lei de velocidade de pseudo-primeira ordem. A determinação de DQO e da concentração de nitrato indicaram que houve uma pequena mineralização do poluente, apesar da elevada remoção, mostrando que provavelmente houve a formação de espécies intermediárias. Além disso, a placa de zinco recoberta com ZnO apresentou uma eficiência catalítica praticamente inalterada em até 10 repetições de fotodegradação. No entanto, ao final do processo a concentração de zinco na amostra degradada estava acima da permitida pelos órgãos ambientais, sendo necessário a utilização de um pós-tratamento para a remoção do zinco ou a utilização de solução de sulfametoxazol com pH mais próximo da neutralidade para evitar a dissolução do metal do catalisador.

[pt] A escassez de recursos de água doce está ameaçando nossa sociedade. A urbanização, a industrialização, o crescimento populacional e as alterações climáticas estão a representar um grande desafio para a segurança dos recursos hídricos humanos. Com base nessa situação crítica, os cientistas estão prestando cada vez mais atenção à dessalinização. Os métodos tradicionais de dessalinização empregam o processo de destilação. Esses métodos desempenham um papel importante no serviço de abastecimento de água em alguns locais carentes de água. No entanto, devido ao alto consumo de energia desses métodos, o preço da água produzida é elevado. Portanto, desenvolver novas tecnologias de dessalinização com baixo consumo de energia é de grande interesse e uma delas tem atraído a atenção dos pesquisadores, que é a osmose reversa (OR). O RO utiliza a membrana semipermeável como filtro, o que permite que a água ou moléculas relativamente pequenas passem por si mesmas, mas impede que as grandes moléculas ou íons penetrem. Esta tecnologia reduziu significativamente o consumo de energia em comparação com os métodos de destilação e rapidamente ocupa mais de 60 por cento da capacidade total de dessalinização instalada. O desempenho da tecnologia RO depende fortemente do material das membranas desempenha um papel importante. Nas últimas décadas, polímeros, por exemplo, poliamida e acetato de celulose, dominaram a indústria de RO de membrana semipermeável por sua boa eficiência de rejeição de sal e baixo custo de consumo de energia. No entanto, mesmo com as vantagens das membranas poliméricas, o custo final da água produzida ainda é alto. É por isso que os recursos de água doce ainda continuam sendo a preocupação. Desde a primeira vez que o grafeno foi produzido a partir do grafite, chamou a atenção de pesquisadores em todo o mundo por sua estrutura 2D ultrafina, excelente condutividade e transparência etc. Logo depois, o grafeno e seus derivados, como óxido de grafeno e óxido de grafeno reduzido, exibem potencial na dessalinização devido à sua estrutura 2D fina e expansibilidade. Este trabalho explora a possibilidade de aplicação de derivados de grafeno em um processo de dessalinização relativamente prático. No prsente projeto foram produzidos tanto GO (pelo método de Hammer) e RGO (a partir de aquecimento em atmosfera inerte) e de membranas a partir de acetato de celulose com GO e RGO. Ensaios de dessalinação também foram realizados para amostras produzidas variando de modo sistemático diferentes parâmetros de síntese de GO e RGO e de fabricação das membranas de acetato de celulose. / [en] Fresh-water resource scarcity is threatening our society. Urbanization, industrialization, population growth and climate change are making big challenge to human s water resource security. Based on this critical situation, scientists are paying more and more attention to desalination. Traditional desalination methods employ distillation process. These methods play an important role in water supply service in some water-lacked places. However, due to high energy consumption of these methods, the price of produced water is very high. Therefore, developing new desalination technologies with low energy consumption is of high interest and one of them has attracted researchers attention, which is reverse osmosis (RO).(1) RO utilizes the semi-permeable membrane as a filter, which allows the water or relatively small molecules pass through itself, but prevents the large molecules or ions from penetrate. This technology significantly reduced the energy consumption compared to the distillation methods and quickly takes more than 60 percent of the total installed desalination capacity.(2) The performance of RO technology strongly depends on the material of membranes plays an important role. In the past decades, polymers, for instance polyamide and cellulose acetate, dominate the semi-permeable membrane RO industry for their good salt rejection efficiency and low cost of energy consumption. However, even with the advantages of polymer membranes, the final cost of produced water is still high. That s why fresh-water resource still remain the concern. Since the first time that graphene was produced from graphite, it caught researcher’s attention all over the world for its ultra-thin 2D structure, excellent conductivity and transparency, etc. Soon after, graphene and its derivatives, such as graphene oxide and reduced graphene oxide, exhibit potential in desalination due to their thin 2D structure and expandability.(3) This work explores the possibility of application of graphene derivatives in a relatively practical desalination process. In the present project, GO (by the Hammer method), RGO (from heating in air atmosphere) and cellulose acetate membranes with GO and RGO were produced. Desalination tests were also performed for samples produced by systematically varying different parameters of GO, RGO and fabrication of cellulose acetate membranes.