Neste trabalho, foram realizados pré-tratamentos para maximizar o fracionamento dos componentes da biomassa e alcançar uma alta valorização do material. Relatamos uma integração de etapas de pré-tratamentos obter três produtos de alto valor agregado em um conceito de biorrefinaria: xilooligosacarídeo (XOS), xilose e celulose nanofibrilhada (CNF). Foi estudada a maximização de valor da fração hemicelulosica do bagaço de cana-de-açúcar através de extração hidrotérmica, de preferência na forma de XOS, e também se avaliou a produção de CNF, um nanomaterial emergente com inúmeras aplicações em diversos setores, como papel, têxteis e eletrônicos. Para selecionar a melhor condição de solubilização de hemicelulose na forma de XOS, as condições do processo hidrotérmicos foram avaliadas com planejamento experimental estatístico 23, com rotação do tipo estrela, a fim de analisar o efeito combinado de temperatura, tempo e concentração de ácido (H2SO4). A melhor condição experimental para produzir XOS com alto rendimento e seletividade foi a 182 °C durante 5,5 minutos e sem adição de ácido, obtendo um hidrolisado com recuperação de 43 % da xilana inicial na forma de XOS e apenas 2 % na forma de xilose. Um segundo tratamento hidrotérmico foi realizado com o objetivo de remover a xilana residual do bagaço tratado, de preferência na forma de XOS. Devido à alta recalcitrância do material, não foi possível encontrar uma condição experimental para obter alta seletividade para XOS no segundo pré-tratamento e, portanto, foi escolhido obter um hidrolisado rico em xilose, um produto que também possui diversas aplicações. As melhores condições experimentais para se obter um hidrolisado rico em xilose foram determinadas a 168 ° C durante 5,5 minutos e 1,01% m/m de H2SO4, obtendo-se uma recuperação de 36 % da xilana presente inicialmente no bagaço na forma de xilose e apenas 3 % na forma de XOS, sendo este um processo altamente seletivo para recuperação da xilana na forma monomérica. A fração sólida oriunda das etapas de extração da xilana foi deslignificada com NaOH e branqueada em duas etapas, com H2O2 em meio alcalino e com NaClO2 em meio ácido, obtendo pasta celulósica com alto teor de celulose (88,9% m/m de celulose). A polpa celulósica foi processada em um refinador de disco mecânico (SupermassColloider) para produzir celulose nanofibrilada (CNF-B). As propriedades morfológicas do CNF-B foram avaliadas e verificou-se que foi semelhante à nanocelulose de polpa Kraft (CNF-K), em relação as suas dimensões, produzida nas mesmas condições. Além disso, a produção do CNF-B consumiu cerca de um terço da energia necessária para obter o CNF-K. O balanço de massa final do processo mostrou uma alta recuperação dos carboidratos originais em produtos de alto valor agregado. A recuperação da xilana foi de cerca de 88% m/m, sendo 43% m/m de XOS e 36% m/m de xilose. O alto conteúdo recuperado dos coprodutos demonstra a alta seletividade das otimizações realizadas. Por fim, o processo obteve alta recuperação e conversão de celulose à CNF-B, com um rendimento de 88% m/m. / A pretreatment has been pursued to maximize the biomass components and achieve a high material´s valorization. Here, we report an integration of pathways, which have been effective to obtain three high value-added products in a biorefinery concept: XOS, xylose and cellulose nanofibrillated (CNF). The maximization of hemicellulose fraction was studied through hydrothermal extraction from sugarcane bagasse, preferably oligosaccharides (XOS) form, and it was also evaluated CNF production, an emerging nanomaterial with numerous applications in diverse sectors such as paper, textiles and electronics. To select the best condition of hemicellulose solubilization in the form of XOS, the hydrothermal process conditions were evaluated with statistical experimental design to analyze the combined effect of temperature, time and acid concentration (H2SO4). The best experimental condition to produce XOS with high yield and selectivity was at 182 ° C for 5.5 minutes and without acid addition, obtaining a hydrolysate with 75% w/w of XOS content, which corresponds to 43% w/w of the original xylan. A second hydrothermal treatment was performed with the aim of remove a residual xylan from treated bagasse, focusing in XOS form. Because of the high susceptibility of the material, it was not possible to find an experimental condition to achieve high selectivity for XOS in the second pretreatment and, therefore, it was chosen to obtain a hydrolyzate rich in xylose, a product with many applications as well. The best experimental conditions to the hydrolyzate system based in xylose was determined at 168 ° C for 5.5 minutes and 1.01% w/w H2SO4, obtaining a xylose\'s yields of 36% w/w (initial xylan). The solid fraction of the second hydrothermal step was deslignificated with NaOH and bleached in two steps, with H2O2 at alkaline medium and with NaClO2 at acid medium, obtaining cellulosic pulp with high cellulose content (88.9% w/w of cellulose). Cellulosic pulp was processed in a mechanical disc refiner (SupermassColloider) to produce fibrillated nanocellulose (CNF-B). The morphological properties of the CNF-B were evaluated, and it was found to be similar to Kraft pulp nanocellulose (CNF-K) produced at same conditions. Besides that, the production of CNF-B consumed about one third of the energy required to obtain CNF-K. CNF-B and CNF-K were also compared in terms of mean diameter and it was obtained 56.72 nm and 36.83 nm, respectively. The final mass balance of the process showed a high recovery of the original carbohydrates in means of high value-added product. The recovery of xylan was around 88%, being 43% w/w of XOS and 36% w/w of xylose. The high content recovered of the co-products demonstrate the high selectivity of the optimizations performed. Thus, this resulted in a high recovery and conversion of cellulose in the CNF-B with a yield of 88% w/w.

As tecnologias de conversão de biomassa para produção de biocombustíveis são principalmente desenvolvidas de forma empírica, baseadas na compreensão das suas propriedades biológicas e químicas. Muitos estudos de variações de parâmetros de processo são realizados, porém todos encontram dificuldades na compreensão do que ocorre com o material lignocelulósico durante as reações. Neste contexto, os estudos topoquímicos tornam-se uma ferramenta de fundamental importância para elucidar estes mecanismos. Este trabalho tem por objetivo avaliar diferentes condições de pré-tratamento hidrotérmico seguida de deslignificação alcalina de bagaço e palha de cana de açúcar. E, a partir de uma condição otimizada, compreender, o que ocorre com a parede celular vegetal durante estes processos de modificação. O bagaço e a palha de cana apresentaram comportamentos distintos ao final do seu processamento. Observou-se uma maior mudança morfológica do bagaço comparado à palha, a qual apresentou exposição das fibras, porém ainda agregadas. Tal fato pode ser explicado pela menor remoção de lignina e hemicelulose desta biomassa quando comparada as mesmas condições de processamento do bagaço. Este fator contribuiu para uma maior digestibilidade da celulose de bagaço, devido a uma área maior de contato da enzima com o substrato e minimização da interferência de inibidores, como a lignina. As condições de pré-tratamento mais promissoras para o bagaço e a palha foram a 180oC por 20 e 30 min. respectivamente, mostrando que a palha necessita de tratamentos mais prolongados para obter uma maior digestibilidade no processo de hidrolise enzimática. A condição otimizada para o bagaço de cana foi utilizada para caracterização das mudanças que ocorrem nas células de parênquima e feixes vasculares do colmo da cana, em diferentes regiões de crescimento, após o seu processamento. Os resultados mostraram uma variação de tamanho das células em função do crescimento da planta sendo a diferença entre medula e casca mais pronunciada para a região do topo da cana, onde observou-se 60% de diferença no tamanho das células de parênquima. Além disso, observou-se que após processamento estas células e os feixes vasculares perderam sua conformação estrutural e tornaram-se mais frágeis, após secagem, evidenciando a significativa remoção dos componentes estruturais. Os dados de microscopia Raman revelaram que a lignina das células de parênquima foi totalmente removida após a deslignificação, diferentemente do que ocorreu com os feixes vasculares, os quais apresentaram lignina principalmente localizada nos cantos das células. Em relação à orientação de celulose foi possível determinar que a parte inicial do colmo da cana apresenta duas direções preferenciais de orientação, sendo uma paralela e outra perpendicular ao eixo de crescimento da planta, que podem estar associadas à fase de maturação da cana que se apresenta incompleta, uma vez que a parte intermediária e topo da cana apresentam apenas uma direção preferencial evidenciando que a contribuição da camada S1 é proeminente, sendo a camada secundária S2 ainda não depositada. Outro indicativo de maturação incompleta pode ser associado à porosidade do parênquima e feixes vasculares, os quais apresentam o topo da cana mais poroso, que indica um processo de lignificação incompleto. Os resultados revelam que o processo de pré-tratamento contribui para um aumento de até 54% na porosidade, sendo este tratamento o mais impactante nesta variável, uma vez que o processo de deslignificação não alterou significativamente a porosidade das células. / Studies of fuels from renewable sources are a topic of fundamental importance. Taking into account, the production of ethanol from biomass, such as bagasse and straw sugarcane, offers benefits to sustainable production and energy security. Biomass conversion technologies are mainly developed empirically, based on chemical and biological properties of biomass and many studies include variations of parameters of process. But there are difficulties to understand the changes of the lignocellulosic material during reactions. In this context, topochemical studies are a tool of significant importance to elucidate these characteristics. This study aims to evaluate different conditions of hydrothermal pretreatment followed by a fixed condition of alkaline delignification of straw and bagasse sugarcane. Additionally, this work deals the evaluation of plant cell wall modification during hydrothermal pretreatment an alkaline delignification in the optimized condition, considering the best cellulose digestibility at enzymatic hydrolysis process of bagasse. Results reveal a different behavior of bagasse and straw from sugarcane at the end of its processing. There was a greater morphological change of sugarcane bagasse compared to straw, which presented exposure of the fibers, but also aggregated. This fact can be explained by less removal of lignin and hemicellulose of this biomass compared to the same processing conditions of bagasse. The exposure of fibers contributed to increase the cellulose of bagasse digestibility, since there was a greater area of contact of the enzyme with the substrate and a minimization of interference from inhibitors, such as lignin. The conditions of pretreatment most promising for bagasse and straw sugarcane were 180oC for 20 and 30 min. respectively, showing that the straw requires longer treatments to reach a higher digestibility in the enzymatic hydrolysis process. The optimal condition for the sugarcane bagasse was used to characterize the changes in parenchyma cells and vascular bundles from stalk of sugarcane at different growth regions, after its processing. The results showed a variation of cell size depending on growth of the plant. The top of sugarcane stalk presented the more pronounced difference between parenchyma cells from pith and rind region. Furthermore, it was observed that after processing these cells and vascular bundles lost its structural conformation and become more fragile after drying. This result indicated the significant removal of the structural components for all growth region of sugarcane stalk analyzed. Differently from vascular bundles, which presented lignin mainly located in the cell corners, the lignin from parenchyma cells was completely removed after delignification. Regarding the orientation of cellulose, determined by SAXS and Raman microscopy, the parenchyma cells from initial part of stalk presented two preferential directions of orientation, one parallel and other perpendicular to the axis of plant growth. This feature may be associated with maturation phase of sugarcane which appears incomplete, since the middle and top part of the stalk showed only one preferred direction, indicating that the contribution of the layer S1 is prominent, and the S2 layer is not deposited. Another indication of incomplete maturation process may be associated with porosity of parenchyma and vascular bundles, which have the top of the cane more porous that indicates an incomplete lignification process. The results showed that the pretreatment can be considered the most important treatment which affects this variable, since promotes an increase of up to 54% in porosity, differently of alkaline delignification process which no presented significant changes in the porosity of the cells.

Submitted by Alison Vanceto (alison-vanceto@hotmail.com) on 2017-01-26T10:38:48Z No. of bitstreams: 1 TeseRBAS.pdf: 3071110 bytes, checksum: 4bc20655670d1f098b42e903740d3795 (MD5) / Approved for entry into archive by Camila Passos (camilapassos@ufscar.br) on 2017-02-08T11:17:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseRBAS.pdf: 3071110 bytes, checksum: 4bc20655670d1f098b42e903740d3795 (MD5) / Approved for entry into archive by Camila Passos (camilapassos@ufscar.br) on 2017-02-08T11:18:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseRBAS.pdf: 3071110 bytes, checksum: 4bc20655670d1f098b42e903740d3795 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-08T11:18:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseRBAS.pdf: 3071110 bytes, checksum: 4bc20655670d1f098b42e903740d3795 (MD5) Previous issue date: 2016-04-08 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / The complex cell wall structure of lignocellulosic biomass makes pretreatment one of the most relevant 2G ethanol production process steps due to the difficulty of hydrolyzing lignocellulose to fermentable sugars and the cost of the process as a whole. The optimization of enzymatic hydrolysis conditions is crucial for reaching high yields that make the process feasible. In this way, the aim of this work is to assess the stages of pretreatment and enzymatic hydrolysis of the cellulosic fraction of straw sugarcane. All samples were chemically characterized before and after the pretreatment step. Hydrothermally pretreatment was evaluated in four conditions: 170ºC / 5 min, 170ºC / 15 min, 220°C / 5 min, 220°C / 5 min, and 195ºC / 10 min. Higher hemicellulose removal (85.58%) was found at 195ºC / 10 min. This operational condition was set as a reference. Hydrolysis experiments were carried out in Erlenmeyer flasks at 50ºC, 250 rpm and pH 4.8, with a reaction volume of 50 mL. Two sets of experiments were performed. In the first, the effect of substrate concentration was evaluated varying solid load (5; 10; 15; 20% msolid/vsolution) with enzyme load constant in 13 FPU.gbiomass. At 72h of enzymatic reaction, cellulose conversions were: 72% (5% of solids), 84% (10% of solids), 72% (15% of solids), and 59% (20% solids). In the second set, the enzyme (Cellic®CTec2) load effect (3; 7; 10; 13; 16; 40 FPU/gbiomass) with solid load settled at 15% (msolid/vsolution), was assessed. For assays with 15% of solid load, cellulose conversions were: 48% (3 FPU/gbiomass), 58% (7 FPU/gbiomass), 66% (10 FPU/gbiomass), 72% (13 FPU/gbiomass), 71% (16 FPU/gbiomass), and 74% (40 FPU/gbiomass). A trade-off between solid load and enzyme dosage was found (15% m/v and 13 FPU/gbiomass) which results in 72,4% of cellulose to glucose conversion. After that it was studied the products inhibition effect on hydrolysis was assessed. glucose and cellobiose (10 and 30g.L-1) caused a higher inhibitory effect. Xylose did not show the significant inhibitory effect on β-glucosidase. However, glucose and cellobiose had significant inhibitory effects on endoglucanase and exoglucanase as well as on β-glucosidase. Hydrolysis experiments were conducted in the batch reactor (3 L) with 10% solids to compare the performance with the hydrolysis conducted in Erlenmeyer flasks. At 72h hydrolysis cellulose to glucose, conversion was obtained in 84.8% (Erlenmeyer flask) and 80.2% (in the reactor); hydrolysis profiles obtained were similar in both conditions evaluated. In face of this, it was opted by conduct experiments in bioreactor (50 mL) using solid loads of 15 and 20% showed the best cellulose to glucose conversions when compared to those carried out in shake flasks in the same conditions. / A complexa estrutura da parede celular da biomassa lignocelulósica torna o pré-tratamento uma das etapas operacionais do processo de produção do etanol 2G mais relevantes, devido tanto à dificuldade de se hidrolisar lignocelulose a açúcares fermentescíveis quanto ao custo do processo como um todo. A otimização das condições de pré-tratamento hidrotérmico e hidrólise enzimática é crucial, para atingir altos rendimentos que tornem o processo de produção de etanol 2G viável. Assim, o objetivo deste trabalho foi estudar as etapas de pré-tratamento hidrotérmico e hidrólise enzimática da fração celulósica da palha de cana-de-açúcar. Todas as amostras foram caracterizadas quimicamente antes e após o pré-tratamento. Neste estudo foram avaliadas quatro condições de pré-tratamento: 170oC/5 min., 170oC/15 min., 220ºC/5 min, 220ºC/15 min e 195oC/10 min. A amostra proveniente do tratamento a 195oC/10 min. foi a que obteve maior remoção de hemicelulose, 85,58%, sendo essa condição de tratamento empregada como referência. Os experimentos de hidrólise enzimática foram realizados em frascos de Erlenmeyer a 50oC, 250 rpm e pH 4,8 (volume reacional de 50 mL). Foram avaliados o efeito da carga de sólidos (5, 10, 15 e 20% m/v) mantendo a carga enzimática em 13 FPU/gbiomassa. Em 72h de hidrólise as conversões de celulose obtidas foram: 72% (5% de sólidos), 84% (10% de sólidos), 72 % (15% de sólidos) e 59% (20% de sólidos). Em seguida foram avaliados o efeito da carga de enzima (3, 7, 10, 13, 16, e 40 FPU/gbiomasssa) mantendo a carga de sólidos em 15%. Nos experimentos realizados com 15% de sólidos as conversões obtidas foram: 48% (3 FPU/gbiomasssa), 58% (7 FPU/gbiomasssa), 66% (10 FPU/gbiomasssa), 72% (13 FPU/gbiomasssa), 71% (16 FPU/gbiomasssa) e 74% (40 FPU/gbiomasssa). Considerou-se como melhor resultado o ensaio com 15% de sólidos e 13 FPU/gcelulose, que resultou em 72,4% de conversão de celulose em glicose. Em seguida foi estudado o efeito de inibição dos produtos durante a hidrólise obtendo-se um maior efeito inibidor para a glicose e celobiose (10 e 30g.L-1). A xilose não apresentou efeito inibidor significativo sobre a -glicosidase, porém a glicose e a celobiose apresentaram efeitos inibitórios significativos tanto nas endoglucanase e exoglucanase quanto na -glicosidase. Foram realizados experimentos de hidrólises em reator de bancada (3 L) com 10% de sólidos para comparar o desempenho com as hidrólises realizadas em frascos de Erlenmeyer. Em 72h de hidrólise as conversões de celulose a glicose obtidas foram de 84,8% (em frasco de Erlenmeyer) e de 80,2% (em reator), os perfis de hidrólises obtidos foram similares em ambas às condições avaliadas. Diante do que foi colocado, optou-se pela realização de experimentos em reator (50 mL) nas cargas de sólidos de (15 e 20%) que então apresentaram melhores conversões de celulose a glicose quando comparados com os resultados de experimentos realizados em frascos de Erlenmeyer nas mesmas cargas de sólidos.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:55:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6832.pdf: 3214384 bytes, checksum: 0ef6f81368240fad0ee476c019e48c11 (MD5) Previous issue date: 2015-03-27 / Universidade Federal de Sao Carlos / Sugarcane bagasse (SCB) is a by-product generated after sugarcane milling in the process of manufacture of sugar and/or ethanol. In this study, pretreated SCB was used in different configurations of enzymatic hydrolysis and fermentation. The objective was obtaining the greatest amounts of fermentable sugars in the enzymatic conversion and then converted them to ethanol. SCB was hydrothermally pretreated (1:10 (w/v), solid-liquid ratio) under the conditions 170 °C/15 min, 195°C/10 min, and 195 °C/60 min at 200 rpm. The delignification step of the hydrothermal pretreated SCB was carried out with 0.02 and 0.5% NaOH solution at 1:10 (w/v). Pretreated and untreated samples of SCB were chemical and morphologically characterized. Enzymatic hydrolysis and fermentation assays were carried out in PSSF (pre-saccharification prior to simultaneous saccharification and fermentation) process. In the best condition, (10% pretreated SCB at 195 °C/10 min) it was obtained 57.4% of ethanol yield. SSF (simultaneous saccharification and fermentation) experiments were performed in Erlenmeyer flasks at 250 rpm and at 37 °C using commercial Saccharomyces cerevisiae during 72 h. In the first assay, it was evaluated the effect of initial buffered medium and non-buffered medium for hydrothermal pretreated SCBs. In the best result, it was obtained 53.8% of enzymatic conversion and an ethanol titer of 17.1 g/L (SCB pretreated at 195 °C/10 min in buffered medium). In the next assays, it was evaluated the effect of solid loading (10 and 15%) on delignified and non-delignified SCB using an enzyme loading of 20 FPU/g pretreated SCB. In these assays were obtained ethanol yields of 53.8 (17.1 g/L) and 60.0% (28.4 g/L) for 10 and 15% of SCB, respectively. These results showed that the increased in solid loading favored obtaining higher ethanol yield. Assays in SHF configuration (separate hydrolysis and fermentation) using delignified and non-delignified samples of SCB achieve ethanol concentration of 39.9 g/L and ethanol yield was 84% with 15% loading at 72 h. Other experiments were carried out in 10% SCB/15 FPU/g SCB loading, 10% SCB/30 FPU/g SCB loading, 15% SCB/15 FPU/g SCB loading and 15% SCB/30 FPU/g SCB loading employing the thermotolerant yeasts Kluyveromyces marxianus IMB3 and Saccharomyces cerevisiae D5A to ethanol production from hydrothermal pretreated SCB. The results showed enzymatic conversion was 64.3% and maximum ethanol concentration of 29.2 g/L using 15% of SCB at 72 h. D5A yeast showed ethanol yield was 76.2% and the maximum ethanol concentration of 42.6 g/L at 120 h using 15% of solid load and 30 FPU/g SCB of enzyme load. Overall, all evaluated conditions showing satisfactory results in obtaining ethanol from hydrothermal pretreated SCB. However, high concentration of substrate loading favored SHF process to operate separately enzymatic hydrolysis and fermentation. This configuration achieved high ethanol yields in the conditions assessed in this work. / O bagaço de cana-de-açúcar (BCA) é um subproduto gerado após a moagem da cana-deaçúcar no processo de produção de açúcar e/ou etanol. No presente trabalho, o BCA pré-tratado foi utilizado em diferentes configurações de hidrólise enzimática e fermentação com o objetivo de obter a maior quantidade de açúcares fermentescíveis na sacarificação e convertê-los a etanol. O BCA foi pré-tratado hidrotermicamente na proporção 1:10 (m/v) nas condições 170 °C/15 min, 195 °C/10 min e 195 °C/60 min com agitação de 200 rpm. A etapa de deslignificação do BCA prétratado hidrotermicamente foi realizada com 0,02 e 0,5% de solução de NaOH na proporção 1:10 (m/v). Amostras de BCA pré-tratada e não tratada foram caracterizadas quimicamente e morfologicamente. Os primeiros ensaios de hidrólise enzimática e fermentação foram realizados na configuração PSSF (pré-sacarificação e fermentação simultâneas). Na melhor condição (10% de BCA tratado a 195 °C/10 min) foi obtido rendimento em etanol de 57,5%. Os experimentos de SSF (sacarificação e fermentação simultâneas) foram realizados em frascos de Erlenmeyers com agitação de 250 rpm a 37 °C com levedura Saccharomyces cerevisiae comercial por 72 h. Nos primeiros ensaios avaliou-se o efeito do meio inicial tamponado e não tamponado para os BCAs pré-tratados hidrotermicamente. No melhor resultado obteve-se 53,8% de conversão enzimática e concentração de etanol de 17,1 g/L (BCA tratado a 195 °C/10 min em meio tamponado. Nos ensaios seguintes, avaliou-se o efeito da carga de sólidos (10 e 15%) para amostras de BCA deslignificada e não deslignificada utilizando carga enzimática de 20 FPU/g BCA tratado. Nesses ensaios obteve-se máximos rendimentos em etanol de 53,8 e 60,0% e concentrações de etanol 17,1 e 28,4 g/L com 10 e 15% de BCA, respectivamente. Esses resultados mostraram que o aumento na carga de sólidos favoreceu o aumento no rendimento em etanol. Nos ensaios em configuração SHF (sacarificação e fermentação separadas) utilizando amostras de BCA deslignificada e não deslignificada obteve-se concentração de etanol de 39,9 g/L e rendimento em etanol de 84,0% com 15% de sólidos em 72 h. Ensaios nas configurações 10% BCA/15 FPU/g BCA tratado, 10% BCA/30 FPU/g BCA tratado, 15% BCA/15 FPU/g BCA tratado e 15% BCA/30 FPU/g BCA tratado foram realizados empregando as leveduras Kluyveromyces marxianus IMB3 e Saccharomyces cerevisiae D5A na produção de etanol a partir do BCA pré-tratado hidrotermicamente. Os resultados mostraram conversão enzimática de 64,3% e concentração máxima de etanol de 29,2 g/L utilizando 15% de sólidos em 72 h para IMB3. Para a levedura D5A obteve-se rendimento em etanol de 76,2% e a máxima concentração de etanol de 42,6 g/L em 120 h utilizando 15% de sólidos e 30 FPU/g BCA tratado. De modo geral, todas as condições avaliadas apresentaram resultados satisfatórios na obtenção de etanol a partir do BCA pré-tratado hidrotermicamente. Entretanto, cargas de substrato maiores favoreceram a configuração SHF por operar separadamente a hidrólise enzimática e a fermentação alcançando maiores rendimento em etanol nas condições avaliadas nesse trabalho.

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2017-03-27T16:34:00Z No. of bitstreams: 1 Wagner Rogerio Leocadio Soares Pessoa.pdf: 794895 bytes, checksum: fa791ef69e88320cf4072254f9211112 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-27T16:34:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Wagner Rogerio Leocadio Soares Pessoa.pdf: 794895 bytes, checksum: fa791ef69e88320cf4072254f9211112 (MD5) Previous issue date: 2009-03-13 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / The banana is the second fruit more consumed in the world, being the fruit fresh holder of larger world market. Brazil, answers as second producing adult, using the varieties Silver and Pacovan in approximately 60% of area harvestd. However, several factors can cause losses in the production. In the powder-crop to the anthracnose, caused by Colletotrichum musae, it is the main and more destructive, harming the commercialization. Before that, the present work concerns the evaluations of alternative methods of control that seek to the reduction of the losses powder-crop in bananas caused by the C. musae. The first work is had the effect of resistance inductors in the control powder-crop of the anthracnose in banana.Among the tested inductors they are had the Acibenzolar-S-methyl (ASM), Agriculture-Mós®, Ecolife®, Crop-Set®, methyl jasmonate, were applied in the dosage recommended by the manufacturer (DR) and DR added of 50% there is plus, for five minutes of immersion, the inoculations were accomplished under the times of zero, six and 12 hours after the induction. In the second rehearsal the production of the enzymes was evaluated: peroxidase, polifenoloxidase, quitinase, β-1,3-glucanase and β -1,4-glucanase under bananas induce with biotic elicitores and abióticos. The third experiment, concerns the thermotherapy (TH) associate to ASM in the control of the anthracnose. Where bouquets were treated by immersion in warm water to 40, 45, 50 and 55 ± 1 ºC, for the times of zero, five, 10 and 15 minutes, parallel to these treatments the bouquets were immersed in syrup containing ASM, for five minutes, in the DR for the manufacturer. In relation to the fourth work, the effect of dosages zero 50, 150, 300 and 450 nL.L-1 of 1-MCP on the banana anthracnose was verified. The inoculations of all of the works were accomplished with a suspension of conidial of C. musae in the concentration 106 con./mL, deposited on the epidermis previously wounded. At the end of each rehearsal they were appraised the banana's physiochemical characteristics except for the second. ASMapplied 12 hours before the inoculation in the added of 50% commercial dosage there is plus, it was the most efficient in the control of the disease. In relationship, to enzymes peroxidase, polifenoloxidase β -1,3-glucanase and β -1,4-glucanase, AGM and MJ the most efficient inductors were in the production of these enzymes, in relation to the quitinase AGM did just stand out in relation to the others. To the temperatures around of 40 and 45 ºC in all of the times of exhibition tested were the most expressive in the reduction of the severity in relationship á testifies. In TH + ASM, for the temperatures from 45 to 50 °C in all of the times of exhibition and 40 °C in the times of 10 and 15 minutes presented smaller severity of the disease in relation to isolated TH. In the 1-MCP, the dosages of 150 and 50 nL.L-1 they presented the smallest severity values with 9,57 and 9,67 mm, respectively, following for the dosage of 300 and 450 nL.L-1 with 10,18 to 10,5 mm. The witness presented the largest severity with 32,04 mm being reduced in the progressive largest way for to smallest dosage.It didn't happen significant changes in the pH, SST and ATT, that commit the commercialization and the banana's consumption in natura. / A banana (Musa spp.)é a segunda fruta mais consumida no mundo, sendo a fruta fresca detentora de maior mercado mundial. O Brasil, responde como segundo maior produtor, utilizando as cvs. Prata e Pacovan em aproximadamente 60 % de sua área cultivada. Contudo, diversos fatores podem ocasionar perdas na produção. Na pós-colheita à antracnose, causada por Colletotrichum musae, é a principal e mais destrutiva, prejudicando a comercialização. Diante disso, o presente trabalho tem por objetivo avaliar métodos alternativos de controle que visem à redução das perdas pós-colheita em bananas causada por C. musae. O primeiro artigo tem-se o efeito de indutores de resistência no controle pós-colheita da antracnose em banana. Foram avaliados os indutores acibenzlar-S-metil (ASM), Agro-Mós®, Ecolife®, Crop- Set®, metil jasmonato, sendo aplicado na dosagem recomendada (DR) pelo fabricante e DR acrescido de 50 %, por cinco minutos de imersão. As inoculações com o isolado Cm 10 foram realizadas sob os tempos de zero, seis e 12 horas após a indução. No segundo artigo, avaliou-se a produção das enzimas peroxidase, polifenoloxidase, quitinase, β-1,3-glucanase e β-1,4- glucanase sob bananas induzidas com elicitores bióticos e abióticos. O terceiro artigo, diz respeito ao tratamento hidrotérmico (TH) associado ao ASM no controle da antracnose. Onde buquês foram tratados por imersão em água aquecida a 40, 45, 50 e 55 ± 1 ºC, pelos tempos de zero, cinco, 10 e 15 minutos. Paralelo ao tratamento TH, os buquês foram imersos em calda contendo o ASM, por cinco minutos, na DR do fabricante. Em relação ao quarto artigo, verificou-se o efeito de dosagens 0, 50, 150, 300 e 450 nL.L-1 de 1-MCP sobre a antracnose da banana. As inoculações de todos os trabalhos foram realizadas com suspensão de conídios de C. musae na concentração de 106 con./mL, depositado sobre a epiderme previamente ferida. Ao final de cada ensaio foram avaliadas as características físico-químicas da banana com exceção do segundo experimento. O ASM e o AGM aplicado 12 horas antes dainoculação na dosagem comercial acrescido de 50 %, foram o mais eficientes no controle da doença. Em relação as enzimas peroxidase, polifenoloxidase, β-1,3-glucanase e β-1,4- glucanase, o AGM e o MJ foram os indutores mais eficientes em sua produção. Para a quitinase apenas o AGM destacou-se em relação aos demais. Às temperaturas ao redor de 40 a 45 ºC em todos os tempos de exposição testados foram as mais expressivas na redução da severidade da doença em relação á testemunha. No TH + ASM, para as temperaturas de 45 a 50 °C em todos os tempos de exposição e 40 °C nos tempos de 10 e 15 minutos apresentaram menor severidade da doença em relação ao TH isolado. No 1-MCP as dosagens de 150 e 50 nL.L-1 apresentaram os menores valores de severidade com 9,57 e 9,67 mm, respectivamente. Não ocorreram mudanças significativas no pH, SST e ATT, que comprometessem a comercialização e o consumo in natura da banana.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-12-22T11:28:06Z No. of bitstreams: 1 talespulinhoramos.pdf: 7323423 bytes, checksum: 8e91605d60fbb16fc971b4b13d056055 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-12-22T12:24:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 talespulinhoramos.pdf: 7323423 bytes, checksum: 8e91605d60fbb16fc971b4b13d056055 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-22T12:24:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 talespulinhoramos.pdf: 7323423 bytes, checksum: 8e91605d60fbb16fc971b4b13d056055 (MD5) Previous issue date: 2011-03-28 / FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Nos horizontes de médio e longo prazo, o modelo computacional oficial, denominado NEWAVE, para o planejamento da operação do Sistema Interligado Nacional (SIN) no Brasil é baseado na técnica de Programação Dinâmica Dual Estocástica (PDDE) e em sistemas equivalentes de energia. Para se produzir estimativas individualizadas das usinas hidrelétricas, omodelooficialdoSIN,SUISHI-O,utilizaheurísticasoperativasbaseadasnabuscapelaoperação em paralelo por faixas dos reservatórios e consideração das não linearidades nas restrições operativas associadas ao problema. Ou seja, as decisões operativas geradas pela PDDE para os sistemasequivalentessãodesagregadasentreassuasusinashidrelétricas. OsdoismodeloscomputacionaisforamdesenvolvidospeloCentrodePesquisasdeEnergiaElétrica(CEPEL),sendo que o modelo NEWAVE produz Funções de Custo Futuro (FCFs) mensais através da técnica dePDDEeestasfunçõessãoutilizadaspelomodeloSUISHI-O,responsávelpeladesagregação das decisões associadas aos sistemas equivalentes entre as suas usinas hidrelétricas. Este trabalho propõe um Modelo Individualizado de Usinas Hidrelétricas (MIUH) baseado em programação não linear para o planejamento mensal da operação utilizando-se as FCFs produzidas pelo modelo NEWAVE ou outro modelo de decisão estratégica. O MIUH utiliza uma representação alternativa aos polinômios de quarto grau associados aospolinômioscota-vazãobaseadanafunçãologística,comoobjetivodeestabilizaroprocesso de convergência do modelo de otimização não-linear. Foi desenvolvida uma plataforma computacional robusta, capaz de utilizar o mesmo conjuntodedadosdosmodeloscomputacionaisoficiaisdoSIN,disponibilizadomensalmentepelo Operador Nacional do Sistema (ONS). Com isto, possibilitou-se a comparação dos resultados obtidospelomodeloSUISHI-OcomosobtidospeloMIUH.Paraisto,foramutilizadososdados referentes ao Programa Mensal de Operação de Janeiro de 2011. Esta plataforma está desenvolvida em C++/Java para os sistemas operacionais Windows e LINUX, sendo que utiliza o modelo LINGO para a solução dos problemas de otimização não linear. O MIUH é capaz de representar a maioria dos detalhes associados ao problema de planejamento da operação, como, por exemplo, a expansão dos parques térmicos e hidráulicos, o crescimentodomercado,asrestriçõesdevazãomínimaobrigatória,ovolumemínimoparavertimento nas usinas com reservatório, a geração de pequenas usinas, os limites de intercâmbio entre os subsistemas, os diversos patamares de déficit de energia, a evaporação e o enchimento do volume morto. / On the horizons of long term,the official computing model to the planning of the operation of the National Grid (NG) in Brazil is based in the technique of Stochastic Dual Dynamic Programming (SDDP) and using equivalent systems of energy. In order to produce individual estimates of the hydro plants, NG’s official model uses operative heuristics which search for the operation in parallel of the reservoirs and consider the nonlinear and operative restrictions associated to the problem. In other words, the operative decisions generated by SDDP to the energy equivalent systems are disaggregated between its own hydro plants. Both computing models are developed by CEPEL. The model NEWAVE produces cost-togofunctionmonthlythroughSDDPtechniqueandthesefunctionsarealsousedbytheSUISHIO model (developed by CEPEL), responsible for the disaggregation of the decisions associated to the equivalent systems between its hydro plants. The aim of this thesis is to propose an Individualized Model of Hydro Plants (IMHP) based on nonlinear programming for the monthly planning of the operation using the cost-to-go functions produced by the NEWAVE model. IMHP uses an alternative representation of fourth degree polynomials associated to the outflow-level downstream relationship based on the logistic function in order to stabilize the convergence of the nonlinear optimization model. It has been developed a robust computing platform which is capable of using the same set of datas of the official computing models of NG, which is monthly available by the Independent System Operator (ISO). Consequently, it was possible to compare the results generated by SUISHI-O model with the ones generated by IMHP. In order to do that, the datas regarding the Monthly Program of Operation of January 2011 were used. This platform is developed in C++/Java to the operational systems Windows and LINUX, once that the model LINGO is used to solve problems of nonlinear optimization. IMHP is able to represent the majority of the details associated to the problem, such as, for example, the expansion of thermal and hydraulic parks, the market growth, and the minimum obligatory outflow restrictions, the minimum volume to be transfered in hydro plants with reservoirs, the generation of small hydro plants, the limits of exchange between equivalent systems of energy, various levels of deficit of energy, the evaporation and the act of filling the dead volume.

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2015-01-16T17:12:14Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertação - Maciel Salomão de Almeida - 2013.pdf: 7583295 bytes, checksum: 760412dd4823f72e941a9b42de2513e8 (MD5) / Approved for entry into archive by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2015-01-16T17:36:50Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertação - Maciel Salomão de Almeida - 2013.pdf: 7583295 bytes, checksum: 760412dd4823f72e941a9b42de2513e8 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-01-16T17:36:50Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertação - Maciel Salomão de Almeida - 2013.pdf: 7583295 bytes, checksum: 760412dd4823f72e941a9b42de2513e8 (MD5) Previous issue date: 2013-07-26 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG / The method of obtaining nanorods was conducted by precipitation of hydroxides of samarium and gadolinium weak base with ammonium hydroxide at room temperature and subsequent calcination of hydroxides to oxides. For the nanosized powders hydroxide with nanorods morphology was used hydrothermal system assisted by microwave (HTMW). The products obtained were characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). The application of X-ray diffraction identified crystalline phases, quantitation of phases, determining the parameters of the unit cell, the crystallite size and orientation. The scanning electron microscopy and transmission contributed to the morphological observations in the post hydroxide nanorods. Obtaining oxides occurred after the thermal analysis: Thermogravimetric analysis (TGA) and differential thermal analysis (DTA). The gadolinia and samaria, are known as oxides of these elements were obtained by dehydration of the respective hydroxides. During calcination of the hydroxides, the porosity of the nanorods became increasingly smaller due to reduction of surface free energy of the nanorods, maintaining the morphology. / O método de obtenção dos nanobastões foi realizado por precipitação dos hidróxidos de samário e gadolínio, com a base fraca de hidróxido de amônio, à temperatura ambiente e posterior calcinação dos hidróxidos a óxidos. Para obter os pós nanométricos de hidróxidos, com morfologia em nanobastões foi utilizado o sistema hidrotérmico assistido por micro – ondas (HTMW). Os produtos obtidos foram caracterizados por difração de raio X, microscopia eletrônica de varredura, (MEV) e microscopia eletrônica de transmissão (MET). A aplicação da difração de raios X identificou as fases cristalinas, a quantificação de fases, a determinação dos parâmetros da cela unitária, a orientação e o tamanho do cristalito. As microscopias eletrônicas de varredura e transmissão contribuíram para as observações morfológicas em nanobastões dos pós de hidróxidos. A obtenção dos óxidos ocorreu após as análises térmicas: análise termogravimétrica (TGA) e análise térmica diferencial (DTA). A samária e a gadolínia, como são conhecidos os óxidos destes elementos, foram obtidas pela desidratação dos seus respectivos hidróxidos. Durante a calcinação dos hidróxidos, a porosidade dos nanobastões se tornou cada vez menor, devido à redução da energia livre superficial dos nanobastões, mantendo sua morfologia.

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2016-09-23T20:44:49Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Maria Aparecida Bezerra dos Santos - 2016.pdf: 6679774 bytes, checksum: 89dea71508c554ec5524092cfac309bd (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-09-26T11:48:23Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Maria Aparecida Bezerra dos Santos - 2016.pdf: 6679774 bytes, checksum: 89dea71508c554ec5524092cfac309bd (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-26T11:48:23Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Maria Aparecida Bezerra dos Santos - 2016.pdf: 6679774 bytes, checksum: 89dea71508c554ec5524092cfac309bd (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-02-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Rare earth hydroxides show optical and photocatalytic properties, and potential application as contrast agents and biomarkers. In this study, the start materials, samarium hydroxide (Sm(OH)3) and gadolinium hydroxide (Gd(OH)3), were synthesized at room temperature by precipitation method and using microwave-assisted hydrothermal (MAH) method for 20 minutes. Pure hexagonal phase with an anisotropic hexagonal nanotubes morphology was obtained, with dimensions of 200-350 nm x 30-40 nm to Sm(OH)3, and 570-990 nm x 90-245 nm for Gd(OH)3. Hydroxides doped and nanocomposites in the form of TR(OH) 3/TR(OH)3, were synthesized as hybrid systems. Nanocomposites Sm(OH) 3/Gd(OH)3 e Gd(OH)3/Sm(OH)3 were obtained in differents ratios by two step synthesis by MAH method, resulting in decorated nanotubes as nanocomposites the ordered/disordered type. The structural and morphological characterization of materials were carried out by X-ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM) and Transmission Electron Microscopy (TEM). Atoms constituents of phases were confirmed by Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (EDS). Nanocomposites of Sm(OH)3 and Sm(OH)3 were also synthesized by sonochemical method, which enabled obtain both crystalline phases. The photoluminescent property of the materials was investigated by photoluminescence spectroscopy (PLS) in which was observed the broadband photoluminescence enhancement for both doped hydroxides as for nanocomposites. The latter provides the best results. The composite Sm/Gd-20-A showed photoluminescence up to seven times more intense than the pure precursor hydroxides due to interfacial defects. / Hidróxidos de Terras Raras (TR) apresentam propriedades ópticas, fotocatalíticas e exibem potencial aplicação como agentes de contraste e biomarcadores. Neste trabalho, os materiais de partida, hidróxido de samário (Sm(OH)3) e hidróxido de gadolínio (Gd(OH)3), foram sintetizados pelo método de precipitação à temperatura ambiente e utilizando o método hidrotérmico assistido por micro-ondas (HAM) por 20 minutos, obtendo-se fase pura hexagonal, com morfologia anisotrópica de nanotubos hexagonais, nas dimensões de 200-350 nm x 30-40 nm para o Sm(OH)3 e de 570-990 nm x 90-245 nm para o Gd(OH)3. Hidróxidos dopados e nanocompósitos, na forma de TR(OH) 3/TR(OH)3, foram sintetizados como sistemas híbridos destes dois hidróxidos. Os nanocompósitos Sm(OH) 3/Gd(OH)3 e Gd(OH)3/Sm(OH)3 foram obtidos em porcentagens variadas, por síntese em duas etapas, utilizando método HAM, na qual obteve-se nanotubos decorados, como nanocompósitos do tipo ordenado/desordenado. As caracterizações estrutural e morfológica dos materiais foram realizadas por Difração de raios X (DRX) e por Microscopias Eletrônicas de Varredura (MEV) e de Transmissão (MET). A presença dos elementos constituintes das fases foi confirmada por Espectroscopia de Energia Dispersiva de raios X (EDS). Nanocompósitos de Sm(OH) 3 e Sm(OH)3 também foram sintetizados por método sonoquímico, possibilitando a obtenção com ambas as fases cristalinas. A propriedade fotoluminescente dos materiais foi investigada por Espectroscopia de Fotoluminescência (EFL), na qual se observou o aprimoramento da fotoluminescência de banda larga tanto para os hidróxidos dopados quanto para os nanocompósitos. Estes últimos apresentaram os melhores resultados, onde o compósito Sm/Gd-20-A mostrou fotoluminescência até sete vezes mais intensa que os hidróxidos precursores puros, comportamento relacionado à formação de defeitos interfaciais.

Submitted by JÚLIO HEBER SILVA (julioheber@yahoo.com.br) on 2017-05-03T20:30:01Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Douglas Carlos de Sousa Silva - 2017.pdf: 3036182 bytes, checksum: c02aa9da97c239bf3b1954923b5ee8a0 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-05-04T11:06:57Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Douglas Carlos de Sousa Silva - 2017.pdf: 3036182 bytes, checksum: c02aa9da97c239bf3b1954923b5ee8a0 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-04T11:06:57Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Douglas Carlos de Sousa Silva - 2017.pdf: 3036182 bytes, checksum: c02aa9da97c239bf3b1954923b5ee8a0 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-04-07 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Nanostructured materials, such as: Ag2MoO4 and ZnO are of great importance because they have unique characteristics and properties, and can be applied in sensors, catalysis, photoluminescence, among other applications. In this work, the Ag2MoO4 and ZnO powders were synthesized separately and in the form of heterostructures, by two different routes, coprecipitation (CP), at room temperature and coprecipitation with subsequent microwave assisted hydrothermal treatment (CPMAHT), at 130 ° C for 30 min, with a heating rate of 10 ° C / min. The heterostructures composed of both materials, Ag2MoO4 and ZnO present in molar proportions ranging from 0.25-2.00%, were synthesized by coprecipitation with subsequent sonochemical processing (CPSP). The Ag2MoO4 samples were obtained with pure cubic phase of spinel type with crystallite size of 143 nm for the sample obtained by CP and 90 nm for the sample obtained by CPTHAM. For the ZnO the hexagonal phase of the wurtzite type, with crystallite sizes of 19 and 49 nm, was obtained for the samples obtained by CP and CPTHAM, respectively. The phases of both Ag2MoO4 and ZnO were observed for the heterostructures obtained by CPSP. The structural and morphological characterization of the obtained materials was performed using X-ray diffraction (XRD) techniques and scanning electron microscopy (SEM). The diffusion reflectance UV-Vis spectroscopy (DRS) was performed to determine the band gap values of the materials. The photoluminescent property was investigated by means of the photoluminescence spectroscopy (PHS) technique, with an improvement in the photoluminescent property of broadband for all the obtained heterostructures. It was also observed that the synergism of the Ag2MoO4 and ZnO materials in the heterostructures resulted in an improvement in the photocatalytic property, leading to a 90% discoloration of the rhodamine B dye in 90 min for the photocatalysis using the Ag2MoO4: 2 ZnO heterostructure. / Materiais nanoestruturados, tais como: o Ag2MoO4 e o ZnO são de grande importância por apresentarem características e propriedades únicas, podendo ser aplicados em sensores, catálise, fotoluminescência, dentre outras aplicações. Neste trabalho, os pós de Ag2MoO4 e ZnO foram sintetizados na sua forma pura por duas rotas diferentes, coprecipitação (CP) a temperatura ambiente e coprecipitação com posterior tratamento hidrotérmico assistido por microondas (CPTHAM), a 130 °C durante 30 min, com taxa de aquecimento de 10 °C/min. Heteroestruturas compostas por ambos os materiais, Ag2MoO4 e ZnO foram obtidas com proporções de 0,25; 0,50; 1 e 2 mols de ZnO para 1 mol de Ag2MoO4. Estas heteroestruturas foram sintetizadas por coprecipitação com posterior processamento sonoquímico (CPPS). As amostras de Ag2MoO4 foram obtidas com fase cúbica pura do tipo espinélio com tamanho de cristalito de 143 nm para a amostra obtida por CP e 90 nm para a amostra obtida por CPTHAM. Para o ZnO foi obtida a fase hexagonal do tipo wurtzita, com tamanhos de cristalito de 19 e 49 nm, para as amostras obtidas por CP e CPTHAM, respectivamente. Foram observadas ambas as fases, tanto do Ag2MoO4 quanto do ZnO para as heteroestruturas obtidas por CPPS. A caracterização estrutural e morfológica dos materiais obtidos foi realizada utilizando das técnicas de difração de raios X (DRX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). A espectroscopia de UV-Vis por reflectância difusa (ERD) foi realizada para determinação dos valores de “band gap” dos materiais. A propriedade fotoluminescente foi investigada por meio da técnica de espectroscopia de fotoluminescência (EFL), sendo observado uma melhora na propriedade fotoluminescente de banda larga para todas as heteroestruturas obtidas. Foi observado também que a sinergia dos materiais Ag2MoO4 e ZnO nas heteroestruturas resultou em uma melhora na propriedade fotocatalítica, levando a uma descoloração do corante rodamina B de 90 % em 90 min para a fotocatálise usando a heteroestrutura Ag2MoO4: 2 ZnO.

Estruturas de sílica mesoporosa cúbica em forma de gaiola (originalmente identificadas como FDU-1) altamente ordenadas, estáveis térmica e hidrotermicamente, com tamanhos de poros da ordem de 12 nm, foram sintetizadas a partir de TEOS e como molde utilizou-se o copolímero tribloco poli(óxido de etileno)-poli(óxido de butileno)-poli(óxido de etileno) 850-6600 (EO39BO47EO39), em meio ácido. Foi desenvolvido um procedimento de síntese, empregando um forno de microondas no tratamento hidrotérmico para obtenção da sílica FDU-1. Após tratamento hidrotérmico, as amostras foram calcinadas a 540°C, em duas etapas, empregando atmosferas de N2 e ar. Os materiais foram caracterizados por análise elementar, FTIR, TG, SAXS e Isotermas de adsorção de N2 a 77 K. Os dados de SAXS, associados aos das Isotermas de adsorção de N2, demonstraram que os materiais obtidos com 45 e 60 min de exposição a microondas, apresentaram propriedades texturais compatíveis com aquelas do material obtido pelo método convencional. Os ensaios de termogravimetria evidenciam a faixa de temperatura em que ocorrem as decomposições térmicas do copolímero no material como sintetizado e conduziram a uma otimização das melhores condições para calcinação. As curvas TG/DTG indicaram que no aquecimento dos materiais até 1200ºC, há a transformação completa dos grupos silanóis em siloxanos a partir da eliminação de água. Esse fato é confirmado a partir dos espectros de absorção na região do IV e possibilitou estimar que a quantidade dos grupos Si-OH na superfície do material varia com o tempo de tratamento hidrotérmico na etapa de síntese. / Highly ordered, thermally and hidrotermally stable, with large pore size of 12 nm, caged-like cubic mesoporous silica structures (originally denoted FDU-1) were synthesized from TEOS and poly(ethylene oxide)-poly(butylene oxide)poly(ethylene oxide) B50-6600 triblock copolymer template (EO39BO47EO39) under acidic conditions.The synthesis procedure was developed using microwave oven for hydrothermal treatment to obtain FDU-1 silica. After hydrothermal treatment, the samples were calcined to 540 ºC, in two stages, using N2 and air atmospheres. The materials characterized by elementary analysis, FTIR, TG, DRX and nitrogen adsorption isothermal at 77 K. The data association of SAXS and the nitrogen adsorption isothermal demonstrated that the material isolated with 45 and 60 minutes of the exposition to the microwaves in the hydrothermal treatment showed testure properties compatible to that one of material obtained by the conventional method. Thermogravimetric experiments evidenced the temperature range where occur copolymer thermal decomposition according to the synthesis, as synthesized materials. This information was important to optimize the material calcination conditions. The TG/DTG curves indicated that, in the material heated up to 1200 ºC, occurs complete transformation of silanol in to siloxane groups with water elimination. This fact is confirmed through the IR spectra and enabled to calculate the quantity of the Si-OH groups in the material surface which vary hydrothermal treatment time in the syntesis stage.