Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2017-04-03T14:29:49Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) LIDIANE PINTO CORREIA-TESE DE DOUTORADO.pdf: 5242864 bytes, checksum: 30aaf9ade8f3601fdf6b92444374359f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-03T14:29:49Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) LIDIANE PINTO CORREIA-TESE DE DOUTORADO.pdf: 5242864 bytes, checksum: 30aaf9ade8f3601fdf6b92444374359f (MD5) Previous issue date: 2015-08-31 / O estudo de plantas medicinais como fonte de tratamento das mais diversas enfermidades é milenar, tendo em vista seu vasto uso embasado no conhecimento popular. Estudar essas espécies vegetais, de forma a caracterizá-las fisicamente, quimicamente e biologicamente tem sua importância para que o dito popular seja embasado cientificamente e parâmetros como eficácia e segurança sejam assegurados. Este trabalho teve como objetivo avaliar características físicas, químicas e biológicas de três espécies vegetais (Tabebuia caraiba, Sideroxylon obtusifolium e Maytenus rigida) típicas do semiárido paraibano, com intuito de fornecer informações concretas acerca das suas características e do seu uso. Foram utilizados diferentes faixas de tamanhos de partículas para cada espécie, as quais, posteriormente, foram utilizadas na forma de droga vegetal (pó seco) e derivados (infusos e extrato liofilizado). As amostras utilizadas foram nomeadas: CAR00, CAR01, CAR02 e CAR03; QU00, QU01, QU02 e QU03; e MR00, MR01, MR02, MR03; referindo-se a Tabebuia caraiba, Sideroxylon obtusifolium e Maytenus rigida, respectivamente. Para caracterização física e química utilizaram-se as técnicas analíticas microscopia eletrônica de varredura (MEV) com espectroscopia de energia dispersiva (EDS), técnicas térmicas (Termogravimetria (TG) e Análise Térmica Diferencial (DTA)) e pirólise acoplada à cromatografia gasosa/espectrometria de massa (Pir-CG/EM). Para investigar o efeito da atividade antioxidante, bem como da citotoxicidade das amostras obtidas de pós de diferentes tamanhos de partícula utilizaram-se os seguintes ensaios: sistema de varredura do radical 2,2 difenil-1-pricril-hidrazil (DPPH), capacidade redutora (RP), capacidade de absorção de Radicais de Oxigênio (ORAC) e citotoxicidade (células Caco-2). Para validação do método analítico de identificação e quantificação, utilizou-se um cromatógrafo líquido de alta eficiência (HPLC). Através da termogravimetria utilizando o modelo adaptado de Ozawa foi possível diferenciar através dos parâmetros cinéticos obtidos (Ea, ordem de reação, percentual de perda de massa) as amostras de CAR de diferentes granulometrias. Os tamanhos volumétricos das partícula de QU e MR foram especificados através da MEV. Através dos dados térmicos da TG, DTA e Pir-CG/EM caracterizaram-se as drogas vegetais QU e MR, verificando diferenças dos resultados de acordo com a distribuição do tamanho das partículas. Através dos testes de determinação de resíduo seco, fenólicos e flavonoides verificaram-se diferenças quantitativas dos teores. As capacidades antioxidantes para as três espécies estudadas variaram para as diferentes granulometrias quando avaliadas através dos testes de DPPH, RP e ORAC. Levando-se em consideração o limite de 70% de viabilidade celular,observou-se que as diferentes granulometrias dos pós podem influenciar no dano celular. De acordo com os dados obtidos através das diferentes técnicas analíticas e ensaios biológicos, afirma-se que a propriedade física tamanho de partícula pode influenciar nos parâmetros de qualidade física, química e biológica de drogas vegetais, sendo importante a padronização da matéria-prima vegetal de forma a garantir a homogeneidade dos pré-requisitos que regem um produto de qualidade, segurança e eficácia / Herbal medicine studies as a source of several diseases treatment is age-old, based in its wide use grounded in popular knowledge. To study these species considering its physical, chemical and biological characteristics has its importance to scientifically support the popular herbal medicines use, ensuring parameters such as efficacy and safety to the users. This work aimed to evaluate physical, chemical and biological three typical plant species (Tabebuia caraiba, Sideroxylon obtusifolium and Maytenus rigida) from the semiarid Paraiba region, aiming to provide concrete information about their characteristics and use. Different particle size ranges were used for each species, which were used like herbal medicine (dry powder) and derivatives (infuses and lyophilized extracts). The samples used were named: CAR00, CAR01, CAR02 and CAR03; QU00, QU01, QU02 and QU03; and MR00, MR01, MR02, MR03; referring to Tabebuia caraiba, Sideroxylon obtusifolium and Maytenus rigida, respectively. For physical and chemical characterization we used the analytical techniques scanning electron microscopy (SEM) with energy dispersive spectroscopy (EDS), thermal techniques (Thermogravimetry (TG) and Differential Thermal Analysis (DTA)) and pyrolysis coupled to gas chromatography / mass spectrometry (Pyr-GC / MS). To investigate the antioxidant activity and cytotoxicity effect of the different particle sizes samples it was used the following tests: scanning radical system of 2,2-diphenyl-1-pricril hydrazyl (DPPH), reducing power (RP), Oxygen Radical Absorbance Capacity (ORAC), and cytotoxicity (Caco-2 cells). To the analytical method identification and quantification validation it was used a High Performance Liquid Chromatography (HPLC). TG data using adapted Ozawa model allowed differentiate through kinetic parameters obtained (Ea, reaction order, weight loss percentage) the different particle size CAR samples. The volumetric size of QU and MR particles were specified by SEM. Through the thermal data of the TG, DTA and Pyr-GC / MS the herbal medicines QU and MR were characterized and it was checked differences in the results according to its particle size distribution. The determination of dry residue tests, phenolics and flavonoids showed quantitative differences levels. The antioxidant capacities for the three species studied varied to the different powder particle sizes when evaluated through DPPH test, RP and ORAC. Considering the cell viability limit of 70% like the parameter to the determination of citotoxicity, it was observed variations between the obtained results and the different particle sizes could influence in the cellular damage. According to the data obtained through analytical techniques and biological assays, it was evidenced that the physical property particle size may influence the physical, chemical and biological herbal medicine quality parameters. So, it is important to standardize the raw material to ensure the product prerequisites of homogeneity: quality, safety and efficacy.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2017-04-25T13:06:43Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TESE CATALOGADA 19.pdf: 3608512 bytes, checksum: 1c5363a2c904d02f78a6ed3352207710 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-25T13:06:43Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TESE CATALOGADA 19.pdf: 3608512 bytes, checksum: 1c5363a2c904d02f78a6ed3352207710 (MD5) Previous issue date: 2016-08-04 / FACEPE / O câncer destaca-se como um importante problema de saúde pública, além de configurar uma das principais causas de morte no mundo. Considerando que em 2012 houve cerca de 8,2 milhões de mortes. Este trabalho teve como objetivo a obtenção de novos derivados benzo1,3-dioxol (NW), por estratégia de hibridação molecular a fim de reunir características estruturais em uma única estrutura com propriedades farmacológicas mista, dual ou dupla. A síntese consiste na reação em duas rotas paralelas partindo dos aldeídos benzo[d][1,3]dioxol4-carbaldeído e benzo[d][1,3]dioxol-5-carbaldeído, seguida de reações de condensação com tiossemicarbazidas para obtenção de tiossemicarbazonas que podem ser conduzidas a uma ciclização com ácido monocloroácetico formando o anel 4-tiazolidina. Todos os compostos tiveram suas estruturas comprovadas por RMN1H, RMN 13C, COSY, IV e pirólise acoplado a espectrometria de massas. Os compostos benzodioxois (NW) obtidos foram testados a fim de avaliar a atividade antiproliferativa in vitro utilizando-se o ensaio da sulforrodamina B (SBR) para avaliação do crescimento celular frente várias linhagens tumorais. Para o teste antitumoral realizado os resultados obtidos mostram um derivado promissor NW-03 com GI50 estabelecidas entre 2,9 a 14,4 μM, quando comparado ao controle positivo utilizado. Diante dos resultados obtidos os derivados foram classificados como ativos e mostraram um perfil citostático. Além disso, os resultados obtidos corroboram para uma associação de núcleos viáveis por meio da hibridação molecular entre o benzo-1,3-benzodioxol e tiossemicarbazona levando a resultados promissores. Posteriormente os compostos foram submetidos a ensaios de citoxicidade e avaliação antiparasitária onde foi possível eleger os compostos promissores NW-03, NW-06 e NW-11 com baixa toxicidade para esplenócitos e atividade antiparasitária. Em relação à atividade tripanocida, o composto NW-13 (1-naftil) exibiu elevados níveis de atividade contra epimastigota e tripomastigota (IC50 = 1,48 e 3,89 µM, respectivamente). Com o estudo de docking foi possível estabelecer correlação do encaixe de compostos NW-02 E NW-09 com o alvo cruzaína através de interações. O composto NW-03 foi avaliado como possível inibidor de tirosinase através de experimento de titulação por técnica de espectroscopia de ressonância magnética nuclear e espectrofotometria. / The cancer stands out as a major public health problem, and configure one of the leading causes of death worldwide. Whereas in 2012 there were about 8.2 million deaths. This study aimed to obtain new derivatives benzo-1,3-dioxole (NW), by molecular hybridization strategy to gather structural features in a single structure with mixed pharmacological properties, dual or double. The synthesis consists of two parallel routes reaction starting from the aldehydes benzo [d] [1,3] dioxol-4-carbaldehyde and benzo [d] [1,3] dioxol-5-carbaldehyde, followed by condensation reactions to tiossemicarbazidas obtaining thiosemicarbazone that can be conducted with a cyclized with monochloroacetic acid to form the 4-thiazolidine ring. All compounds had their structures evidenced by 1 H NMR, 13C NMR, COSY, IV and coupled pyrolysis mass spectrometry. Benzodioxoles The compounds (NW) have been tested in order to assess the antiproliferative activity in vitro using the sulforhodamine B assay (SBR) for evaluation of cell growth across various tumor cell lines. For antitumor test performed the results obtained show a promising derived NW-03 GI50 established between 2.9 to 14.4 uM when compared to the positive control used. Results obtained derivatives were classified as active and showed a cytostatic profile. Moreover, the results support an association of viable nuclei by means of molecular hybridization between the benzo-1,3-benzodioxole thiosemicarbazone leading to promising results. Later the compounds were subjected to cytotoxicity testing and antiparasitic assessment where it was possible to elect the promising compounds NW-03, NW 06 and NW-11 with low toxicity to splenocytes and antiparasitic activity. Regarding trypanocidal activity, NW-13 compound (1-naphthyl) exhibited high levels of activity against epimastigote and trypomastigote (IC50 = 1.48 and 3.89 uM, respectively). With the docking study was possible to establish compounds fitting correlation NW-02 and NW-09 with the target cruzain through interactions. NW-03 The compound was evaluated as a possible inhibitor of tyrosinase by titration experiment for technical nuclear magnetic resonance spectroscopy, and spectrophotometry.

Submitted by Fernanda Rodrigues de Lima (fernanda.rlima@ufpe.br) on 2018-08-06T20:28:22Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Enio Dikran Vascocelos Bruce.pdf: 5890804 bytes, checksum: 2a437c013fd473b95944d8bd75e65ffd (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-08-08T20:59:45Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Enio Dikran Vascocelos Bruce.pdf: 5890804 bytes, checksum: 2a437c013fd473b95944d8bd75e65ffd (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-08T20:59:45Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Enio Dikran Vascocelos Bruce.pdf: 5890804 bytes, checksum: 2a437c013fd473b95944d8bd75e65ffd (MD5) Previous issue date: 2017-06-09 / FACEPE / Na perspectiva de uma futura escassez dos combustíveis derivados do petróleo, uma alternativa que vem sendo utilizada para produção de biocombustíveis é o uso de óleos residuais com alto teor de ácidos graxos livres. O presente trabalho teve como objetivo estudar o craqueamento termo-catalítico do ácido mirístico (AM) como composto modelo de óleos residuais visando à produção de bio-óleo para uso como biocombustíveis e produtos químicos. Foram preparados catalisadores de molibdênio (10% Mo), via impregnação úmida, em suportes com diferentes níveis de acidez: SiO₂, γ-Al₂O₃, SiO₂-Al₂O₃e HZSM-5, também usados como catalisadores. Os materiais preparados foram caracterizados por análise termogravimétrica (TG/DTG), difração de raios-X (DRX), medida de área superficial específica (BET), infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), espectrometria de fluorescência de raios-X por energia dispersiva (EDX), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e acidez via dessorção de piridina. Os craqueamentos termo-catalíticos foram realizados via TG e Py-GC/MS. Resultados de DRX mostram a fase MoO₃ presente sobre o SiO₂ e formação de Al₂(MoO₄)₃, para MoO₃/Al₂O₃ e MoO₃/SiO₂-Al₂O₃. No MoO₃/HZSM-5 não foram observados picos característicos de Mo. A cinética de craqueamento do AM, com uso da equação de Flynn-Wall-Ozawa, apresentou energias de ativação globais de 80 kJ mol-1 para o AM puro e de 100, 207, 187 e 215 kJ mol-1 para a reação em presença de SiO₂, γ-Al2O₃, SiO₂-Al₂O₃ e HZSM-5, respectivamente e de 61, 145, 138 e 134 kJ mol-1, para os catalisadores contendo Mo. Observa-se nos catalisadores MoO₃/γ-Al₂O₃, MoO₃/SiO₂-Al₂O₃ e MoO₃/HZSM-5 que a presença de molibdênio diminuiu a energia de ativação quando comparado com o craqueamento utilizando os catalisadores sem Mo. Os resultados de pirólise mostram que o teor de hidrocarbonetos (HC) aumentou de 70,8% para 84,3%, 85,9%, 96,9% e 98,4%, na presença de SiO₂, γ-Al₂O SiO₂-Al₂O₃ e HZSM-5, respectivamente, sugerindo uma possível correlação da acidez do catalisador com a quantidade de HC formados.Com relação à minimização de oxigenados,a HZSM-5 e sílica-alumina se destacaram frente aos demais, apresentando teor de 0,57% e 0,6%, respectivamente. / Due to the future shortage of fuels derived from crude oil, the production of biofuels from residue oils with high content of free fatty acids is an attractive alternative. The aim of the present work is to study the thermo-catalytic cracking of myristic acid (MA) as a model compound of residue oils for the production of biofuels. Molybdenum catalysts (10% Mo) were prepared incipient wetness impregnation over supports with different acidity: SiO₂, γ-Al₂O₃, SiO₂ -Al₂O₃ and HZSM₋5. Catalysts were characterized by thermogravimetric analysis (TG / DTG), X-ray diffraction (XRD), specific surface area (BET), infrared spectroscopy (FTIR), X-ray fluorescence spectrometry (EDX), scanning electron microscopy (SEM) and acidity via desorption of pyridine. Catalytic cracking was performed via TG of MA for kinetic measurements and via a micropyrplyser system coupled to a GC/MS analyzer. XRD results show the MoO₃ phase when supported over SiO₂, and formation of Al₂(MoO₄)₃ when supported over Al₂O₃ and SiO₂-Al₂O₃. No Mo peaks were observed for MoO₃/HZSM-5. The kinetic model of MA cracking was developed using the Flynn-Wall-Ozawa equation, showing global apparent activation energies of 80 kJ mol-1 for the pure AM of 100, 207, 187 and 215 kJ mol-1 for the reaction in the presence of SiO₂, γ-Al₂O₃, SiO₂-Al₂O₃ and HZSM-5 respectively and 61, 145, 138 and 134 kJ mol-1, respectively for the Mo-containing catalysts MoO₃/γ-Al₂O₃, MoO₃/SiO₂-Al₂O₃ and MoO₃/HZSM-5. The presence of Mo decreased the activation energy when compared to cracking over catalysts without Mo. These values suggest that the presence Mo promoted the production of different products through different reactions pathways. Cracking results from the micro-pyrolyser reactions show that hydrocarbon content increased from 70.8% for pure MA to 84.3%, 85.9%, 96.9% and 98.4%, respectively for the cracking in the presence of SiO₂, γ-Al₂O₃, SiO₂-Al₂O₃ and HZSM-5, suggesting a possible correlation of the acidity of the catalyst with the amount of HC formed. The cracking in the presence of HZSM-5 and SiO₂-Al₂O₃ produced the least amount of oxygen compounds.

Orientadores: Caio Glauco Sanchez, Anne Hélène Fostier / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-17T20:49:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Figueiredo_RenataAndrade_D.pdf: 8352363 bytes, checksum: 340733555d15f8f34c549e841095bb6d (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O aproveitamento da casca de castanha de caju por meio da conversão térmica pode representar uma solução para o atual problema ambiental de descarte deste resíduo agrícola. Mediante o processo de pirólise, dependendo do tipo de biomassa, a mesma pode ser transformada em liquido, carvão e gases não condensáveis em diferentes proporções. A casca de castanha de caju triturada foi submetida à pirólise em reator de leito fixo, em escala laboratorial. Os experimentos foram realizados em atmosfera inerte (N2), variando a temperatura final (500, 700 e 900 °C) e a taxa de aquecimento (5, 10 e 15 °C/min). Os produtos líquidos (alcatrão+água), sólidos (carvão) e gasosos foram coletados avaliando-se os rendimentos e relacionando-os com os parâmetros previamente estabelecidos. Posteriormente, os produtos foram submetidos a vários testes de caracterização com o objetivo de obter informações que possam contribuir para a sua melhor utilização. O alcatrão foi analisado pela técnica de cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massa (CG-MS). O carvão foi submetido a testes de analise elementar, espectrometria de fluorescência de raio-X (EFRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e a medida de área superficial por adsorção de N2. Os gases apos coletados foram analisados através de um cromatógrafo com detector de condutividade térmica (CG-DCT). Os resultados mostram que a taxa de aquecimento influi no rendimento e na composição dos produtos obtidos. Quanto a caracterização dos produtos sólidos, os mesmos apresentaram alto poder calorífico, podendo ser utilizado como combustível e características potenciais para serem incorporados ao solo. A fração liquida e composta basicamente de compostos fenólicos, caracterizando o alcatrão como insumo para diversas aplicações. Considerando o poder calorífico do gás produto sem nitrogênio, verifica-se que este pode ser utilizado como combustível em queima direta em caldeiras ou em motores e turbinas apos um pré-tratamento de limpeza / Abstract: The use of cashew nut shell by thermal conversion can represent a solution to the actual environmental problem of the disposal this of agricultural reject. By the process of pyrolysis, process depending on the biomass type, it can be transformed into liquid, char and non- condensable gases in different proportions. On this work, the crushed cashew nuts shells has been submitted to the pyrolysis in fixed bed reactor, at laboratory scale. The experiments have taken place into an inert atmosphere (N2), ranging the final temperature (500, 700 and 900 °C) and heating rate (5, 10 and 15 °C / min). The liquid products (tar and water), solids (char) and gases have been collected evaluating the yields and relating them to previously established parameters. Afterwards, the products have been submitted to a various characterization tests in order to obtain data that can contribute to their better use. The tar has been analyzed by gas chromatography coupled to a mass spectrometry (GC-MS). The char has been submitted to a ultimate analysis, fluorescence spectrometry X-ray (EFRX), electron microscopy of scanning (SEM) and measurement of surface area by adsorption of N2. The gases, after being collected, have been analyzed by a chromatography with thermal conductivity detector (GC-DCT). In order to check the heating rate influence on yield and composition of products obtained. The char obtained has a heating value higher and can be used as fuel characteristics and potential to be incorporated into the soil. As regards the tar composition phenolic compounds are most significant, characterizing the tar as a material for several applications. Considering the heating value of product gas without nitrogen, it appears that it can be used as fuel for direct combustion in boilers or in engines and turbines after a pre-cleaning treatment / Doutorado / Termica e Fluidos / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientadores: Carlos Alberto Luengo, Maria Helena Robert / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-22T16:33:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rocha_JoseDilcio_D.pdf: 8635846 bytes, checksum: d8e9bb45ac8cb03e3934b7d6e04aeb2d (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: O principal objetivo foi reduzir o conteúdo de oxigênio no bio-óleo obtido da conversão termoquímica de biomassa visando seu emprego como precursor de fibras de carbono. Celulose pura, madeira de eucalípto e bagaço de cana foram pirolisados em um reator de leito fixo com altas pressões de hidrogênio. A celulose foi usado como composto modelo, madeira e bagaço como matérias primas abundantes no meio rural brasileiro. O processo estudado foi a hidropirólise com e sem catalisador. Variaram-se a temperatura final de tratamento térmico, a pressão de hidrogênio e a taxa de aquecimento. Também foram realizados experimentos com dois catalisadores de desoxigenação. O catalisador de ferro foi disperso na própria matéria prima na forma de sulfeto de ferro (catálise homogênea). O catalisador de níquel-molibdênio suportado em 'gama'-alumina modificado com fósforo agiu em dois estágios, pelo qual o bio-óleo passou ainda na fase vapor. Ambos os catalisadores indicaram que podem diminuir o teor de oxigênio dos bio-óleos. Os produtos líquidos, sólidos e gasosos foram analisados. Para cada experimento os rendimentos foram calculados. O bio-óleo foi analisado por ressonância magnética nuclear do próton e de carbono em solução, análise elementar, infra-vermelho e teor de água utilizando o método de Dean-Stark. O carvão foi analisado por ressonância magnética nuclear do carbono em estado sólido e análise elementar. Os gases hidrocarbonetos foram analisados por cromatografia gasosa em termos de 'C IND.1¿-'C IND.4¿. É feita uma avaliação do processo e da utilização do bio-óleo na produção das fibras de carbono, assim como uma revisão dos processos e precursores tradicionais. Mostram-se também as variações da pirólise de biomassa, tecnologias de reatores e outros processos pirolíticos para se obter bio-óleos / Abstract: The main objective is oxygen reduction in bio-oils from biomass thermochemical conversion for carbon fibres precursor. Pure cellulose, eucalyptus wood and sugar cane bagasse were pyrolysed under high hydrogen pressure in a fixed bed reactor. Cellulose was a model compound, wood and bagasse as natural raw materiaIs in Brazilian rural areas. Hydropyrolysis with and without catalyst was applied for biomass conversion. Heat treatment final temperature, hydrogen pressure and heating rate were operating variables changing. Two hydrodeoxygenation catalysts were also applied. A dispersed iron suphided catalyst and two-stage Ni-Mo/P: 'gama¿-'AL IND. 2¿ 'O IND. 3¿ catalyst. In the last one, the bio-oil passed through it in vapour phase. Both catalyst were able to decrease the oxygen in bio-oils. Liquid, solid and gases products were yielded and analyzed after each experimentoBio-oil was analyzed by solution state 'H SOB. 1¿ and 'C SOB. 13¿ nuclear magnetic resonance, elemental analysis, infra-red spectroscopy and water content by Dean-Stark method, the residual charcoal by solid state 'C SOB. 13¿ nmr and elemental analysis and hydrocarbon gases by GC-FID in terms of 'C IND.1¿-'C IND.4¿. It is presented a literature review concerning about carbon fibres fabrication processes and traditional precursors and suggested a bio-oil-based carbon fibre processoIt is showed all thermochemical biomass conversion processes, pyrolysis reactor technologies and catalysts used to upgrade bio-oils / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Caio Glauco Sanchez / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T16:33:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Resende_FernandoLuisPachecode_M.pdf: 2422159 bytes, checksum: 82e34e8ca57f9d94233bcef229bb512f (MD5) Previous issue date: 2003 / Mestrado

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The development of a method for As speciation in aqueous by-product of pyrolysis process of foliate bituminous is described in the present work. Arsenic species are separated by liquid chromatography (LC) coupled to inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). An anion exchange column was used to separated the As species. The analyzed liquid samples were centrifuged at 10000 rpm for 10 min, the supernatant filtered through a 0.45 mm pore size filter and then kept at 4 ºC until analysis. Before being inject in the chromatograph, the supernatant was filtered once more through a 0.2 mm pore size filter coupled to the syringe. In order to avoid memory effects, the supernatant was ten-fold diluted before filtration in the syringe. The separation column was of anion exchange type Dionex IonPac® AS14 (250mm x 4mm i.d., 9 mm particle size). A Dionex IonPac® AG14 (50mm x 4mm i.d., 9 mm particle size) was used as guard column. Ammonium carbonate ((NH4)2CO3) solution was used as mobile phase, according to the following program: 10 min, 0.0015 mol l-1 (NH4)2CO3; 10 min, 0.012 mol l-1 (NH4)2CO3 and 10 min, 0.02 mol l-1 (NH4)2CO3. Calibration curves of arsenobetaine (AsB), arsenite (As(III)), dimethylarsinic acid (DMA), p-arsanilic acid (p-ASA) and arsenate (As(V)) were obtained from serial dilution of standards and subsequent mixing. The retention time increased from AsB, As(III), DMA, p-ASA to As(V). Although 13 As species were separated and detected, quantification of only 3 species (As(III), DMA and As(V)) was possible. The concentrations found were 4.5, 6.9 and 808 mg l-1 of As(III), DMA and As(V), respectively. The method was validated by recovery tests, being the recoveries within 93 and 107%. The limits of detection (LODs) of AsB, As(III), DMA, p-ASA and As(V) were, 5, 4, 19, 11, 57 ng l-1, respectively, while the relative standard deviation (RSD) was typically bellow 6%. / Neste trabalho foi proposto o desenvolvimento de um método para a análise de especiação de As solúvel em subproduto aquoso do processo de pirólise do folhelho betuminoso, envolvendo a separação e determinação das espécies de As por cromatografia a líquido acoplada à espectrometria de massa com plasma indutivamente acoplado (LC-ICPMS). A separação das espécies de As foi feita em uma coluna de troca aniônica. A amostra foi centrifugada a 10000 rpm por 10 min para separação do material particulado. O sobrenadante foi filtrado a 0,45 mm e armazenado sob refrigeração a 4 ºC até a análise. No momento da injeção no cromatógrafo, a amostra foi filtrada a 0,2 mm por um filtro acoplado na seringa. Foi verificado que a melhor condição de análise é quando a amostra é diluída 10 vezes (com a amostra concentrada foi verificado efeito de memória no sistema). Para a separação das espécies de As foi utilizada uma coluna de troca aniônica Dionex IonPacÒ AS14 (250 mm x 4 mm d.i., 9 mm de tamanho de partícula) e uma colunaguarda Dionex IonPacÒ AG14 (50 mm x 4 mm d.i., 9 mm de tamanho de partícula). Para a separação adequada das espécies de arsênio foi utilizado carbonato de amônio [(NH4)2CO3] como fase móvel, com o seguinte programa de eluição no modo isocrático: 10 min a 0,0015 mol l-1 de (NH4)2CO3; 10 min a 0,012 mol l-1 de (NH4)2CO3; 10 min a 0,02 mol l-1 de (NH4)2CO3. Para a obtenção das curvas de calibração, foram empregadas soluções mistas contendo as espécies arsenobetaína (AsB), arsenito (As(III)), ácido dimetilarsônico (DMA), ácido p-arsanílico (p-ASA) e arsenato (As(V)), as quais são eluídas nesta ordem. Utilizando essas condições, foi possível separar 13 espécies de arsênio na amostra, porém, apenas 3 espécies (As(III), DMA e As(V)) foram quantificadas. A concentração de As(III), DMA e As(V) determinada em uma amostra do efluente investigado foi de 4,5; 6,9 e 808 mg l-1, respectivamente. Tendo-se em vista que não havia material de referência certificado (CRM) disponível, o método foi validado através da recuperação dos analitos adicionados na amostra, sendo que as recuperações ficaram entre 93 e 107%. A precisão do método também é boa, sendo o desvio padrão relativo (RSD) geralmente inferior a 6%. Os limites de detecção (LD) do método para AsB, As(III), DMA, p-ASA e As(V) foram de 5, 4, 19, 11 e 57 ng l-1, respectivamente. Portanto, o método proposto é adequado para a análise de especiação de As, para as espécies investigadas, em subproduto aquoso do processo de pirólise do folhelho betuminoso, apresentando boa exatidão e robustez, apesar da complexidade da matriz da amostra.

Orientadores: Maria Regina Wolf Maciel, Henry França Meier, Antonio Andre Chivanga Barros / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T15:25:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Wiggers_VinicyusRodolfo_M.pdf: 4312543 bytes, checksum: c9c8ccdabb1190ba49ffe38d966b7226 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: A pirólise, uma das muitas alternativas de processos de conversão química de resíduos sólidos, tem recebido uma atenção especial de ambientalistas, engenheiros e da comunidade científica. Este processo tem sido testado em um número incontável de plantas piloto, e muitos sistemas em escala industrial já são operados com sucesso. Sofrendo aquecimento em uma atmosfera livre de oxigênio, muitas substâncias orgânicas de cadeia longa, podem ser fracionadas via craqueamento térmico e reações de condensação, em frações gasosas, líquidas e sólidas de menor peso molecular com maior valor econômico. Ao contrário da incineração que é altamente exotérmica, a pirólise é endotérmica, ocorre numa faixa de temperatura da ordem de 300 a 600°C e apresenta vantagens como a menor formação de dioxinas e a possibilidade de processo autotérmico. Este trabalho tem o propósito de simular, projetar e construir uma planta piloto de pirólise em reator de leito móvel através de solução de modelos matemáticos e métodos numéricos. Além disso, pretende-se desenvolver uma estratégia do tipo problema inverso para ajuste numérico de parâmetros térmicos e cinéticos do processo. Para tanto, projetou-se e montou-se um aparato experimental em escala piloto, com finalidade multi-propósito, para aquisição de dados do processo com e sem reação, mediante o desenvolvimento e uso do modelo microscópico unidimensional e permanente de conservação da massa e da energia / Abstract: Pyrolysis, one of many solid waste chemical conversion processes, has been receiving a special atenttion from engineers, researches and environment specialists. The pyrolysis has been tested in many pilot plants, and some industrial plants are operated with success. Heating in a controled atmosphere absenced of oxygen, an organic portion of waste materials can be converted into mixture gases, oils with lower molecular weight and others products with higher economic value. This trasnformation occurs through thermal cracking and condensation reaction. Whereas incineration is exothermic, pyrolysis is endothermic and runs in range temperatures from 300 to 600°C. This process still presents some advantages like smaller dioxines formation than the incineration and also the possibility of autothermal operation of the process This work has the propose to simulate, project and build a pilot plant of pyrolysis with a fluidised bed reactor, by using mathematical modelling and numerical methods for simulation of the process It also intends to develop strategies to solve an inverse problem to predict thermal and kinetics parameters of the model from experimental data obtaneid in a pilot plant and a metodology to determine a thermic and kinetic parameters of solid waste. To get this objective, a microscopic model l-D and steady state, of mass and energy conservation was developed, the simulation for design and the construction of an experimental aparatus in a pilot plant scale was realized, to get a process data with and without reaction, to intend a scale-up from process / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Araí Augusta Bernárdez Pécora / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-28T12:10:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JimenezChacon_Suranny_M.pdf: 86052116 bytes, checksum: 756e1de65a13a7a1cea018a1ed3d9ff2 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Uma vez que o desafio das novas gerações de pesquisadores é encontrar combustíveis renováveis e não agressivos ao meio ambiente, com propriedades similares ou superiores às dos combustíveis fósseis não renováveis, a busca por uma forma alternativa de combustível é cada vez mais recorrente. Visto que os recursos fósseis estão cada vez mais escassos, pode-se considerar que a busca de combustíveis alternativos é um desafio que marca a atualidade, pois consequentemente impulsiona o desenvolvimento de ideias inovadoras com a finalidade de substituir os combustíveis utilizados tradicionalmente. Sendo assim, uma linha de pesquisa que emerge oferecendo uma proposta a este problema é aquela baseada na utilização de biomassas para geração de biocombustíveis. Dado estes fatos, o objetivo deste projeto é estudar experimentalmente a pirólise lenta de bambu da espécie Dendrocalamus giganteus Munro em reator mecanicamente agitado, visando determinar o rendimento dos produtos (carvão vegetal, líquido e gás) para cada condição ensaiada e, posteriormente, avaliar as propriedades físico-químicas do bio-óleo gerado na condição em que ocorreu seu máximo rendimento. O bio-óleo foi coletado de forma fracionada em quatro diferentes faixas de temperatura (20 ¿ 220 ºC, 220 ¿ 300 ºC, 300 ¿ 400 ºC e 400 ¿ 500 ºC) com o objetivo de verificar os rendimentos e propriedades do líquido gerado em cada uma dessas faixas de temperatura. A descoberta de possíveis aplicações para o bio-óleo do bambu contribuiria para a viabilidade econômica do processo de produção de carvão de bambu, produto principal em reatores de pirólise lenta. Os ensaios de pirólise foram feitos seguindo um planejamento experimental 2^2 mais pontos centrais (DOE ¿ Design of experiments), com a finalidade de determinar a influência da velocidade de agitação (20 a 60 rpm) e do tempo de residência (10 a 30 min) sobre o rendimento do bio-óleo gerado. Os resultados indicaram que o melhor rendimento do bio-óleo (~ 53 %) ocorreu na condição em que a agitação do rotor estava em 60 rpm e 30 min de tempo de residência do sólido. O maior PCS do bio-óleo foi de 28,7 MJ/kg, correspondente à fração coletada entre 300 e 400 ºC / Abstract: Once the challenge of new generations of researchers is to find renewable fuels that are not harmful to the environment, and showing properties similar or superior to those of non-renewable fossil fuels, the search for an alternative form of fuel is becoming more recurrent. Since the fossil resources are increasingly scarce, it can be considered that the search for alternative fuels is a challenge that marks the present time, because it consequently drives the development of innovative ideas in order to replace the traditional fuels. Thus, a line of research that emerges offering a proposal to this problem is based on the use of biomass for generating biofuels. Given these facts, the aim of this project is to study, experimentally, the slow pyrolysis of bamboo Dendrocalamus giganteus Munro in a mechanically agitated reactor, in order to determine the yield of products (charcoal, bio-oil and gas) for each test condition and subsequently evaluate the physicochemical properties of bio-oil generated in the condition in which the maximum efficiency occurred. The bio-oil was collected in separated portions at four different temperature ranges (20 ¿ 220 ºC, 220 ¿ 300 ºC, 300 ¿ 400 ºC e 400 ¿ 500 ºC) in order to verify yield and properties in each of these temperature ranges. The discovery of possible applications for the bamboo bio-oil will contribute to the economic viability of production process of bamboo charcoal, the main product of slow pyrolysis reactors. The pyrolysis experimental tests were made following a factorial design 2^2 more central points (DOE - Design of Experiments), with the purpose of determining the influence of agitation speed (20 to 60 rpm) and residence time (10 to 30 min) on yield generated from the process. The results indicated that the best bio-oil yield (~ 53 %) occurred in the condition in which the rotor agitation was 60 rpm and the solid residence time was 30 min. The highest heating value of the bio-oil was 28,7 MJ/kg, corresponding to the fraction collected between 300 and 400 °C / Mestrado / Termica e Fluidos / Mestra em Engenharia Mecânica

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nowadays, one of the major challenges worldwide is the reduction of greenhouse gas emissions, whose contribution to climatic changes was comproved. The emissions of carbon dioxide from the burning of fossile fuels are the main factor that increases the global warming. Biodiesel is a biodegradable fuel derived from renewable sources that can be obtained by different processes such as pyrolysis, esterification or even transesterification. The pyrolysis reactions refer to the rupture of carbon-carbon binding in hydrocarbons molecules. This reaction is an endothermic process and, therefore, thermodynamically favored by high temperatures and low pressures. The present work has as objective to studiy the thermal and catalytic pyrolysis of soy oil, using acid mesoporosous heterogeneous catalysts (HAlMCM-41). The synthesis and characterization of AlMCM-41 and HAlMCM-41 was performed with different Si/Al ratios. The sample of AlMCM-41 was synthesized by hydrothermal method after that it was submitted to a process of ion exchange to generate the acidic form HAlMCM-41. The catalysts were characterized by X-ray diffraction (XRD) and infrared spectroscopy (IR). Based on the results obtained by infrared spectroscopy analysis, it was possible to indentify the main bands on the structure of AlMCM-41, demonstrating that the calcination method was promising in the elimination of the organic activating substituent. The results of X-ray diffraction showed that the AlMCM-41 was synthesized successfully and with high degree of hexagonal ordination to different Si/Al ratios. A comparative study between thermal pyrolysis and catalytic pyrolysis of refined soybean oil, over catalyst HAlMCM-41 synthesized with different Si/Al ratios, was carried out aiming to study the influence of this catalyst on the conversion rates and in the pyrolysis reaction s activation energy. The results show that mesoporosos catalysts were obtained and that the Si/Al rate of best catalytic activity was equal to 60. / Um dos principais desafios mundiais está relacionado à redução dos gases causadores do efeito estufa, cuja contribuição nas mudanças climáticas já foi comprovada. A emissão de dióxido de carbono proveniente da queima de combustíveis fósseis é o principal fator que contribui para o aumento do aquecimento global. O biodiesel é um combustível biodegradável derivado de fontes renováveis, que pode ser obtido por diferentes processos tais como a pirólise, a esterificação ou pela transesterificação. As reações de pirólise referem-se à ruptura da ligação carbono-carbono dos hidrocarbonetos mediante a ação de energia térmica. Essa reação constitui um processo endotérmico, sendo favorecida termodinamicamente por altas temperaturas e baixas pressões. O presente trabalho tem como objetivo estudar a pirólise convencional e catalítica de óleo de soja, utilizando catalisadores heterogêneos mesoporosos ácidos (HAlMCM-41). Foi realizada a síntese e caracterização do AlMCM-41 e HAlMCM-41 com diferentes razões de Si/Al. A amostra de AlMCM-41 foi sintetizada pelo método hidrotérmico, e em seguida, submetida a um processo de troca iônica para geração da forma ácida HAlMCM-41. Os catalisadores obtidos foram caracterizados por difração de raios-X (DRX) e espectroscopia na região do infravermelho (IV). Com base nos resultados obtidos na análise de espectroscopia na região do infravermelho, foi possível identificar as principais bandas relativas à estrutura do AlMCM-41, demonstrando que o método de calcinação foi promissor na eliminação do direcionador orgânico. Os resultados das análises de difração de raios-X mostraram que o AlMCM-41 foi sintetizado com sucesso e com alto grau de ordenação hexagonal nas diferentes razões Si/Al. Um estudo comparativo entre a pirólise convencional e a catalítica de óleo de soja refinado, sobre catalisador HAlMCM-41, foi realizado com o objetivo de estudar a influência desse catalisador nas taxas de conversão e na energia de ativação das reações de pirólise. Os resultados mostram que se obteve catalisadores mesoporosos e que a razão Si/Al de melhor atividade catalítica foi a de 60.