Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:59Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2001-10-31Bitstream added on 2014-06-13T19:19:51Z : No. of bitstreams: 1 oprime_meag_dr_araiq.pdf: 1812682 bytes, checksum: 4b3b2df220ff32216f506ec44dfa28c9 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A remoção de H2S de uma corrente gasosa proveniente de industrias (petroquímica, refinarias de petróleo, etc) ou de tratamento de esgotos domésticos e muito importante tanto sobre o ponto de vista econômico como de saúde pública. Alguns processos convencionais vem sendo estudados e utilizados porém, são processos que apresentam como inconveniente um alto custo operacional por utilizarem alto consumo de energia e catalisadores específicos. Alternativas biotecnológicas tem sido estudadas usando principalmente espécies do gênero Thiobacillus uma vez que essas espécies quimiolitotróficas oxidam compostos reduzidos de enxofre como fonte de energia para o seu crescimento. No presente trabalho foi investigado a oxidação direta do H2S por Thiobacillus ferrooxidans-LR e Thiobacillus thiooxidans-FG01 assim como um processo combinado usando separadamente etapas químicas e etapas biológicas. Este processo é baseado em uma rápida reação entre o íon Fe3+ e o H2S, o qual produz enxofre elementar e íon Fe2+, e a capacidade de T. ferrooxidans-LR oxidar Fe2+ como único caminho metabólica para obter energia, entre as espécies Thiobacillus. Ambas as espécies oxidaram diretamente H2S presente em solução acida (pH ~ 1,8) em concentrações no intervalo de 5 a 100 mg.L-1. O desprendimento deste gás em solução ácida foi considerável e a oxidação bacteriana foi somente detectada, em comparação com o frasco não inoculado, em concentrações abaixo de 5 mg.L-1 e após 150 min. Para estudar o processo combinado químico bacteriano, células de T. ferrooxidans-LR foi primeiramente imobilizada em fitas de PVC e anéis de vidro. Em ambos os suportes formou-se um espesso biofilme após cinco ciclos de oxidação do Fe2+. Durante os ciclos de imobilização celular houve o aparecimento... / Removal of H2S from gas streams of industrial sources or anaerobic treatment of domestic sewage is a imperative task under economic (corrosion in petrochemical industries), environmental and public healthy point of view. Conventional physicochemical processes are currently in use but they are very expensive since the necessity of energy in these processes are so high. Biotechnological alternatives have been studied using mainly species of Thiobacillus genus, since these chemolithotrophic species oxidize reduced sulfur compounds as energy source for their growth. In the present work it was investigated the direct H2S oxidation by Thiobacillus ferrooxidans-LR and Thiobacillus thiooxidans-FG01, as well as a combined process using separated chemical and biological steps. This process is based on the fast chemical reaction between Fe3+ and H2S, which produces elemental sulfur and Fe2+, and the capacity of T. ferrooxidans-LR to oxidize Fe2+ as a unique metabolic pathway to obtain energy, among Thiobacillus species. Both species oxidized directly H2S present in acid solutions (pH ~ 1.8) in concentrations ranged from about 5 to 100 mg.L-1. The gas volatilization in these acid...(Complete abstract, click electronic access below)

Orientador: Luiz Shiguero Matsubara / Resumo: A hemoglobina, o componente principal do citoplasma eritrocitário, está sujeita à oxidação, fisiologicamente ou por agentes externos, seja através da formação de Metahemoglobina, ou pela oxidação da cisteína β93 por agentes tiois. Impossibilitado de sintetizar proteína, o eritrócito depende primordialmente da via glicolítica, que, além de fornecer ATP, através da integração da formação de NADH e da Via da Hexose Monofosfato, mantém o potencial redutor extremamente eficiente. A presente investigação teve como finalidade avaliar o sistema de óxido-redução eritrocitário, à partir da oxidação da hemoglobina pelas seguintes drogas: a) Nitrito de Sódio, indutora da formação de Metahemoglobina; b) Azul de Metileno, utilizado terapeuticamente e em testes laboratoriais na redução de Metahemoglobina; c) Cistamina, agente tiol, que induz à formação do complexo Hemoglobina-Etilamina, através da oxidação da cisteína β93. Doadores de sangue da Divisão Hemocentro foram convidados a participar do trabalho e tiverem seu sangue coletado após consentimento - 96 - verbal e por escrito. Todos os indivíduos eram do sexo masculino, não anêmicos e sem deficiência de G6PD. Foram utilizados, para os testes, glóbulos lavados, ressuspensos em PBS, pH 7.45, com hemoglobina ajustada entre 11 e 13 g/dl, na presença de glicose e incubados a 37o C com as drogas testadas, nos momentos 10. 90 e 180 minutos de incubação... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Hemoglobin, the essential component of erythrocyte cytoplasm, is physiologically prone to oxidation by external agents, through the formation of Methemoglobin or the oxidation of β93 cysteine by thiol agents. Unable to protein synthesis, the erythrocyte depends essentially on glycolysis, which, besides producing ATP, maintains the highly efficient reduction potential through the integration of NADH production and the Hexose Monophosphate Shunt. The present investigation's purpose was to evaluate the erythrocyte antioxidant system by studying hemoglobin oxidation by the following substances: a) Sodium Nitrite (SN), a well known Methemoglobin-forming agent; b) Methylene Blue (MB), a Methemoglobin reductant reagent, available for therapeutic and laboratory tests; c) the thiol reagent Cystamine (CI), that reacts with hemoglobin through the β93 cysteine oxidation, forming the Hemoglobin-Ethylamine complex. After informed... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

A oxidação seletiva de hidrocarbonetos para seus correspondentes aldeídos e cetonas envolveu muitos esforços de pesquisa industrial, devido à importância insubstituível destes compostos carbonílicos no uso em produtos farmacêuticos, agrotóxicos e indústrias de perfumaria. Em relação à economia e a preocupação ambiental, o catalisador heterogêneo é o preferido como uma alternativa verde para os procedimentos convencionais estequiométricos, uma vez que, eles podem ser reciclados. O trabalho descrito nessa tese foi realizado empregando nano-materiais de TiO2 como catalisador modelo para estudar suas atividades catalíticas na oxidação aeróbica de alcenos e ciclohexano. Nanopartículas de TiO2 foram utilizadas como catalisadores eficiêntes na oxidação alílica de ciclo-hexeno, indano e 1,5-ciclooctadieno, bem como para o ciclohexano sob condições moderadas e sem solvente, na presença de oxigênio molecular. Para avaliar o efeito da estrutura cristalina, forma e morfologia da superfície, os nanotubos de TiO2 e nanofibras de TiO2 foram preparados e utilizados como catalisadores sob as mesmas condições de reação. Observou-se que a fase rutilo do catalisador desempenha um função importante na conversão de hidrocarbonetos. Com o aumento da fase rutilo nos catalisadores, NPs de TiO2 (27%), NTs de TiO2 (48%), NFs de TiO2 (53%) e TiO2 P25 (100%) a conversão do ciclohexeno aumentou consideravelmente, atingindo valores de 58%, 37%, 66% e 86% respectivamente. Entre estes catalisadores, NFs de TiO2 foi encontrado como sendo o mais ativo para a oxidação de ciclohexano (66%), indano (71%), 1,5-ciclooctadieno (89%) e ciclohexano (63%). Para estudar o efeito das nanopartículas metálicas na oxidação aeróbica de hidrocarbonetos, NPs de Ru foram suportadas em nanomateriais de TiO2 (NPs de TiO2, NTs de TiO2 e NFs de TiO2). Estes sistemas mostraram melhor desempenho catalítico devido ao efeito sinergético do Ru e TiO2, sendo que o melhor resultado para a oxidação de ciclohexeno foi observado usando NFs de Ru/TiO2 (95% de conversão). Outros catalisadores, tais como NPs de Ru/TiO2 e NTs de Ru/TiO2 apresentaram conversões de 92% e 85%, respectivamente. Embora foi observado que os catalisadores suportados Ru/TiO2 têm efeito sinergético positivo para a oxidação alílica de alcenos, um efeito sinergético negativo foi observado para a oxidação do ciclohexano. Um método ecológico e altamente eficiente para a oxidação direta de anilinas utiliza líquidos iônicos e TiO2 comercialmente disponíveis para formar os produtos correspondentes azo e azoxy benzeno com sucesso. Os resultados obtidos sugerem que as conversões e distribuição de produtos são em grande parte dependentes da natureza dos líquidos iônicos. Por exemplo, as maiores conversões foram obtidas usando o éter funcionalizado à base de LI imidazólio [MOEMIm][NTf2] e a base de LI piridínio [MOEPy][NTf2]. Em geral, uma baixa seletividade para o azo benzeno foi detectada. Independente do ânion, os LIs contendo o cátion imidazólio [MOEMIm] e [MBIm] foram seletivos à formação do produto azoxy, ao passo que os LIs que contém o cátion [PCNMIm] são mais seletivos à formação do nitrobenzeno. Cabe ressaltar que estes sistemas catalíticos não necessitam da presença de metais nobres para alcançar resultados significativos. / The selective oxidation of hydrocarbons to the corresponding aldehydes or ketones has involved many efforts from industrial research owing to the irreplaceable importance of these carbonyl compounds in the pharmaceuticals, agrochemicals, and perfumery industries. Concerning the atom economy and environmental demand, heterogeneous catalyst is preferred as a greener alternative to the conventional stoichiometric procedures. The research described in this thesis was conducted employing TiO2 nanomaterials as model catalysts to study their catalytic activities in the aerobic oxidation of alkenes and cyclohexane. TiO2 nanoparticles were found as efficient catalyst for the allylic oxidation of cyclohexene, indane and 1,5-cyclooctadiene as well as for cyclohexane under mild and solvent-free conditions in the presence of molecular oxygen. To evaluate the effect of crystalline structure, shape and surface morphology, TiO2 nanotubes and TiO2 nanofibers were prepared and used as catalysts under the same reaction conditions. It was observed that the rutile phase of catalyst plays a significant role in the conversion of hydrocarbons. With the increase of rutile phase in the catalysts, TiO2 NPs (27%), TiO2 NTs (48%), TiO2 NFs (53%) and pre-treated TiO2 P25 (100%), the conversion of cyclohexene increased considerably reaching values of 58%, 37%, 66% and 86%, respectively. Among these catalysts, TiO2 NFs was found to be the most active for the oxidation of cyclohexene (66%), indane (71%), 1,5-cyclooctadiene (89%) and cyclohexane (63%). To study the effect of metal nanoparticles on the aerobic oxidation of hydrocarbons, Ru NPs were supported on TiO2 nanomaterials (TiO2 NPs, TiO2 NTs and TiO2 NFs). This system showed enhanced catalytic performance due to the synergetic effect of Ru and TiO2 and the best results for cyclohexene oxidation was observed using Ru/TiO2 NFs (95% of conversion). Other catalysts such as Ru/TiO2 NPs and Ru/TiO2 NTs gave 92% and 85% of conversion, respectively. Although it is noticed that supported Ru/TiO2 catalysts have positive synergetic effect for the allylic oxidation of alkenes, a negative synergetic effect was observed for the oxidation of cyclohexane. A green and highly efficient method for the direct oxidation of primarily anilines to the corresponding azo and azoxy homo-coupling products using ionic liquids and commercially available TiO2 was successfully established. The obtained results suggest that conversions and product distribution are largely dependent on the nature of ionic liquids. For example, higher conversions were achieved using the ether-functionalized imidazolium-based IL [MOEMIm][Tf2N] and the pyridinium-based IL [MOEPy][Tf2N]. In general, a low selectivity for the azobenzene was detected. Independent on the anion, ILs containing the imidazolium cation (MOEMIm and BMIm) showed selectivity for the formation of azoxy product, whereas those containing the PCNMIm cation are more selective to the nitrobenzene. Interestingly, these efficient catalytic systems do not require the presence of noble metals to achieve significant activities.

Tese de mestrado. Engenharia do Ambiente (Ramo de Tratamento de Águas e Águas Resíduais). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Tese de doutoramento. Engenharia Química e Biológica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciencias Fisicas e Matematicas / Made available in DSpace on 2012-10-17T08:54:47Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T23:25:50Z : No. of bitstreams: 1 110286.pdf: 10509322 bytes, checksum: 48a50059bca11a94a89531933ca2ca8f (MD5) / O estudo da oxidação da glicose foi realizado em meio tamponado com NaHCO3/Na2CO3 na presença de brometo. Foram estudados os eletrodos de platina, carbono vítreo e grafite de grau espectroscópico. A platina por ser um eletrodo com menor sobretensão para a oxidação da glicose produz reações catalíticas. O eletrodo de carbono vítreo e de grafite de grau espectroscópico, apresentaram resultados bastante semelhantes, entretanto o segundo mostrou-se mais adequado por apresentar menor custo, maior área de contato e uma superfície inerte à oxidação da glicose na ausência de mediador. A eletrossíntese foi realizada em célula de vidro contendo um anodo de grafite de grau espectroscópico e um cátodo de cobre. As melhores condições de eletrólise foram em 0,1 mol/dm3 de brometo com aplicação de corrente de 160 mA apresentando um rendimento de aproximadamente 96%. O principal produto, gliconato, foi complexado com Zn" na proporção de 2:1. Este apresenta bandas de absorção em freqüências bem características, tais como aquelas em 1602 e 1398 cm-1 correspondentes aos movimentos simétricos e assimétricos da carbonila do carboxilato, respectivamente. Observou-se a decomposição em 178°C e uma proporção de água entre duas a três moléculas. Por voltametria de redissolução anódica foi detectado traços de cobre proveniente do cátodo da ordem de 7,53 ppm. O zinco foi quantificado (12,5%) através das técnicas de varredura catódica e de redissolução anódica. A varredura catódica foi a mais adequada, pois dispensa a etapa de pré-concentração e a diluiçao prévia da amostra.

Orientador: Antonio Carlos Dias Ângelo / Banca: Dayse Iara dos Santos / Banca: Joelma Perez / Resumo: No presente trabalho foram estudadas as reações de oxidação do glicerol, em meio alcalino (KOH), sobre a superfície dos materiais Au/C, AuSn/C e Au2Bi/C, sintetizados por microemulsão, e AuSn/C e Au2Bi/C, sintetizados por redução por poliol. A caracterização física dos materiais foi realizada por DRX e EDX. Pelos difratogramas obtidos, foi verificado que, através do método da microemulsão, ligas AuSn/C e Au2Bi/C foram formadas, e que pelo método de redução por poliol ocorreu formação de cluster, constituído por Au e Sn, e de um material formado pela liga Au2Bi/C e por Bi. A liga AuSn/C não apresentoyu variação significativa na composição atômica obtida por EDX em relação a razão atômica nominal, indicando que o método de microemulsão foi eficiente na preparação desse material. Já o cluster, apesar de ter tido reprodutividade nos diferentes pontos analisados, não apresentou a composição atômica esperada. Em relação aos materiais formados por Bi, estes não mostraram coerência nos resultados obtidos por EDX. A caracterização eletroquímica da superfície foi realizada por voltametria cíclica. O desempenho eletroquímico dos materiais frente ao processo eletro-oxidação do glicerol foi avaliado tanto por voltametria como por cronoamperometria. Todos os materiais apresentaram desempenho eletroquímico, porém a liga AuSn/C foi a que apresentou os melhores resultados devido a um efeito eletrônico e um possível efeito bifuncional / Abstract: In the present work, we studied the oxidation reaction of glycerol, in alkaline medium (KOH), on the surface of Au/C, AuSn/C e Au2Bi/C materials, synthesized by microemulsion, and Au/Sn/C and Au2Bi/C, by reduction of polyol. The physical characterization of materials was performed by XRD and EDX. By diffractograms obtained it was found that, by the microemulsion method, AuSn/C and Au2Bi/C alloys have been formed, and by the polyol reduction method, occurred cluster formation consisting of Au and Sn, and a material formed by the Au2Bi/C alloy and Bi. The AuSn/C alloy showed no significant variation in the atomic composition obtained by EDX in relation to the nominal atomic ratio, indicating that the microemulsion method was effective in preparing this material. However, the cluster, despite having reproducibility from various points analyzed did not show the expected atomic composition. In relation to the materials formed by Bi, these showed no coherence in the results obtained by EDX. The electrochemical characterization of the surface was accomplished by cyclic voltammetry. The electrochemical performance of the material against glycerol electrooxidation was assessed both by voltammetry and by chronoamperometry. All materials presented electrochemical performance, but the AuSn/C showed the best results, probality due to an electronic effect, and a possible bifunctional effect / Mestre

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2006 / Made available in DSpace on 2012-10-22T13:35:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 284777.pdf: 1231727 bytes, checksum: ed43764137160dfb595063d1d7ad2a6b (MD5) / Em cada uma das etapas dos processos de exploração, refino, distribuição e armazenamento do petróleo e seus derivados existe a possibilidade de ocorrerem problemas ligados à contaminação ambiental, por muitas vezes associados a graves riscos à biota e à saúde humana. Muitos compostos orgânicos são resistentes aos tratamentos químicos e biológicos convencionais, e nesta última década, novas técnicas oxidativas vêm conquistando um espaço cada vez maior como alternativa aos métodos clássicos existentes. Os Processos de Oxidação Avançada - POAs, geralmente usam uma combinação de agentes oxidantes, irradiação e catalisadores para a geração do radical hidroxila, um dos mais poderosos oxidantes conhecidos. As reações de oxidação química envolvendo o radical hidroxila têm sido extremamente efetivas na destruição de poluentes orgânicos. Neste estudo, amostras de água e de solo contaminadas por petróleo foram tratadas com alguns sistemas oxidativos (Fenton; O3; O3/UV; O3/H2O2; H2O2/UV) e a eficiência dos processos foi avaliada em função da remoção de conteúdo orgânico e da razão DBO5/DQO. Em todos os sistemas testados foi verificada a remoção de COT e aumento no potencial de biodegradação, sendo que o sistema oxidativo Fenton apresentou os melhores resultados com a combinação de reagentes [H2O2]0=20% e [Fe2+]0=1 mM (75% de redução de COT). Os resultados menos expressivos foram observados com o sistema H2O2/UV (remoção máxima de 16,7% de COT). A ordenação dos sistemas, segundo a eficiência oxidativa no tratamento das amostras estudadas, segue: Fenton > O3/H2O2 > O3/UV > O3 > H2O2/UV. / Oil production, refining and marketing operations may result in contamination events, for many times associates to serious risks to environmental and human health. Many organic compounds are resistant to conventional chemical and biological treatments, and in recent years, promising techniques are being studied as alternatives to classic methods. The Advanced Oxidation Processes - AOP's, generally use a combination of chemicals, irradiation and catalysers for the generation of the hydroxyl radical, one of the most powerful know oxidants. The reactions involving the hydroxyl radical have been extremely effective in the destruction of organic pollutants. In this study, oil contaminated water and soil samples had been treated with some oxidative systems (Fenton's reagent, O3; O3/UV; O3 /H2O2; H2O2/UV) and the efficiency of the processes were evaluated in function of the organic content removal and BOD5/COD ratio. In all tested systems it was verified TOC removal and increase in the biodegradability potential, and Fenton's reagent was found to be the most effective system for the degradation of samples (reagents combination [H2O2]0=20% and [Fe2+]0=1 mM with 75% maximum TOC removal). The less significant results had been observed with system H2O2/UV (16.7% maximum TOC removal). The order of the efficiency of AOP's for treatment of the studied samples follows: Fenton > O3/H2O2 > O3/UV > O3 > H2O2/UV.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-05-23T04:10:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 345550.pdf: 5061814 bytes, checksum: 140df918d18c17d05fc6d7496d0bcc89 (MD5) Previous issue date: 2016 / Experimentos de laboratório e de campo foram conduzidos para avaliar o potencial de uma abordagem modificada da oxidação química in situ (ISCO ? do inglês: in situ chemical oxidation), pela utilização de MgO2 e partículas de Fe2O3 recuperadas do tratamento da drenagem ácida de mina (DAM), em acelerar a dissolução de compostos que comportam-se como LNAPLs (do inglês: light non-aqueous phase liquids), produzindo subprodutos que são mais solúveis e biodisponíveis, e que podem ser subsequentemente removidos por processos de biodegradação. O biodiesel de palma (B100) foi selecionado para representar um composto de baixa solubilidade em água e 100 L foram liberados em uma área de 2 m², escavada até o topo do lençol freático, a 1,8 m da superfície. Um experimento de campo previamente conduzido com 100 L de biodiesel de soja e em condições de atenuação natural monitorada, foi utilizado como controle comparativo. Os resultados indicaram um aumento na dissolução dos compostos do biodiesel, assim como, rápida e intensificada produção de subprodutos solúveis (e biodegradáveis), que foi atribuída à oxidação química parcial decorrente da abordagem modificada da ISCO (MgO2 + Fe2O3 DAM). A lenta liberação de H2O2 pela decomposição do MgO2 (referenciada neste estudo como oxidação química parcial) e produção de compostos solúveis, estimulou o crescimento bacteriano (de 106 para 1014 gene copias.g-1) e de comunidades de micro-organismos especificamente envolvidos na biodegradação dos compostos do biodiesel. As condições geoquímicas do aquífero tornaram-se anaeróbias em menos de quatro meses da liberação do B100, como evidenciado pela diminuição nos valores do potencial de oxirredução (de 259 para -137 mV) e concentração de oxigênio dissolvido (de 2,2 para 0,5 mg.L-1), produção de metano (de 0,005 para 4,9 mg L-1) e predominância de comunidades de micro-organismos anaeróbios (composta principalmente por Geobacter spp. e Desulfosporosinus spp.). De modo geral, os resultados demonstraram que a oxidação química parcial associada à biodegradação, pode ser uma estratégia viável para a remoção de compostos pouco solúveis (ex.: biodiesel), que comportam-se como LNAPLs em sistemas subsuperficiais, evitando assim os efeitos à longo prazo tipicamente observados para estes contaminantes na zona da fonte.<br> / Abstract : Batch and field experiments were conducted to assess whether a modified approach for in situ chemical oxidation (ISCO), with MgO2 and Fe2O3 particles recovered from acid mine drainage treatment (AMD), can enhance LNAPLs (light non-aqueous phase liquids) dissolution and produce bioavailable soluble compounds. This modified ISCO approach was coupled to biodegradation to further remove residual compounds by microbial-mediated processes. Palm biodiesel (B100) was chosen to represent a poorly water-soluble compound and 100 L were released to a 2 m2 area excavated down to the water table and 1.8 m below ground surface. A past adjacent B100-field experiment under natural attenuation was conducted as a baseline control. Results demonstrated the enhancement of biodiesel compound dissolution, as well as, faster and intensified production of soluble (and biodegradable) by-products due to the partial chemical oxidation of the modified ISCO approach (MgO2 + Fe2O3 AMD). The slow release of H2O2 by MgO2 decomposition (referred as partial chemical oxidation) and production of soluble compounds allowed the stimulation of microbial growth (from 106 to 1014 gene copies.g-1) and promoted a beneficial response in microbial communities involved in oxidized biodiesel compound biodegradation. Geochemical conditions of the aquifer shifted towards anaerobic at least four months of B100 release onwards as evidenced by the decrease in redox potential values (from 259 to -137 mV), dissolved oxygen concentrations (from 2.2 to 0.5 mg.L-1), methane production (from 0.005 to 4.9 mg L-1) and predominance of anaerobic microbial communities (mainly composed by Geobacter spp. and Desulfosporosinus spp.). Overall, the results demonstrated that the partial chemical oxidation coupled to biodegradation could be a feasible strategy for the removal of poorly water-soluble compounds (e.g.: biodiesel) that behave as LNAPLs in subsurface systems and avoid the long-term effects generally posed in source-zones.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2018-01-30T03:22:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 349589.pdf: 3425500 bytes, checksum: 2ee18207eecbc48f31029c6190cf2478 (MD5) Previous issue date: 2017 / O polietileno de ultra-alto peso molecular (UHMWPE) é utilizado há pelo menos meio século como superfície articulante em implantes de substituição total de articulações. Apesar do sucesso reconhecido do procedimento, o desgaste do UHMWPE ainda é responsável por restringir a longevidade de juntas artificiais. Ao longo das últimas décadas, esforços para melhorar a resistência ao desgaste do UHMWPE resultaram em inúmeras técnicas de fabricação, esterilização e armazenamento. Os objetivos deste trabalho foram (i) investigar acetábulos de UHMWPE em uso no Brasil, por meio de análises físico-químicas, e (ii) correlacionar suas propriedades com seus processos de fabricação. Seis modelos de componente acetabular de UHMWPE foram caracterizados por espectroscopia de infravermelho, calorimetria diferencial de varredura, ensaio de inchamento, microscopia ótica de transmissão e densidade. Os valores encontrados de índice de oxidação estão na faixa de 0,07 a 0,32. Os índices de trans-vinileno estão na faixa de 0,000 a 0,018. Foram observados valores de cristalinidade entre 58 e 67% e razões de inchamento entre 3 e 16. Foi demonstrado que o método de esterilização influencia tanto o teor de cristalinidade quanto o nível de reticulação. A degradação oxidativa foi associada à exposição ao oxigênio após radiação gama. Componentes irradiados apresentaram maiores temperaturas de fusão e lamelas cristalinas mais espessas. Apenas um modelo de acetábulo exibiu níveis de oxidação elevados e o fenômeno do envelhecimento em prateleira. / Abstract : Ultra-high molecular weight polyethylenes (UHMWPE) have been utilized for over fifty years as bearing surfaces for total joint replacement procedures. Despite the renowned success of total joint arthroplasty, UHMWPE wear is still a major cause for revision surgeries and restricting the longevity of artificial joints. In the past few decades, efforts have been directed towards improving the wear resistance of UHMWPE components through processing, sterilization and packaging techniques. The objectives of this work were to: (i) investigate virgin UHMWPE acetabular components in current use in Brazil; and (ii) establish a correlation between their properties and processing. Six UHMWPE component models were characterized by means of infrared spectroscopy, differential scanning calorimetry, swelling test and optical transmission microscopy. Oxidation index values were found to range between 0,07 and 0,32. The trans-vinylene index values ranged from 0,000 to 0,018. Crystalline contents from 58 to 67% and swelling ratios between 3 and 16 were also observed. Sterilization method was demonstrated to influence percent crystallinity and crosslink content. Oxidative damage was associated with oxygen exposure after gamma irradiation. Irradiated components were also found to exhibit greater melting temperatures and thicker crystalline lamellae. Only one component model displayed elevated levels of oxidation and shelf-aging phenomena.