Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2018-04-03T11:36:06Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2177626 bytes, checksum: 60ecd9f9ac107fd15040bb23c1d52b19 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-03T11:36:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2177626 bytes, checksum: 60ecd9f9ac107fd15040bb23c1d52b19 (MD5) Previous issue date: 2017-05-30 / Neste trabalho, foi preparado um novo adsorvente na forma de filme (Fe/MWCNT/QTR) utilizando nanotubos de carbono de paredes múltiplas (MWCNT) dopado com óxido de ferro magnético e depositado em quitosana reticulada (QTR), sendo aplicado na remoção de Cr(III) e Cr(VI). Este compósito foi modificado pela impregnação de dióxido de titânio dopado com prata (TiO 2 -Ag) produzindo dois novos catalisadores. O primeiro na forma de filme (Fe/MWCNT/TiO 2 -Ag/QTR) e o segundo na forma de nanocompósito (Fe/MWCNT/TiO 2 -Ag) utilizados para redução fotocatalítica de Cr(VI) e fotodegradação de fenol, respectivamente. O adsorvente e os catalisadores sintetizados são magneticamente recuperáveis devido às propriedades do óxido de ferro, o que facilita a sua reutilização. O filme adsorvente Fe/MWCNT/QTR, constitui-se da combinação das propriedades elétricas únicas dos MWCNTs e sua alta área superficial, a quitosana e seus grupos funcionais amino e hidroxilas e as características magnéticas do óxido de ferro (magnetita e maghemita). Nos estudos de adsorção em batelada, o Fe/MWCNT/QTR apresentou uma capacidade de adsorção máxima determinada pelo modelo de isoterma de Langmuir para o Cr(III) e Cr(VI) de 62,25 mg g -1 e 449,30 mg g -1 à 25 °C, respectivamente. O adsorvente foi aplicado na remoção de cromo total e dos metais Cu, Ni e Zn de um efluente real de galvanoplastia e mostrou-se eficiente em até 10 ciclos consecutivos de reutilização, apresentando-se promissor para aplicações práticas. Os catalisadores, Fe/MWCNT/TiO 2 - Ag/QTR e Fe/MWCNT/TiO 2 -Ag tiveram seu desempenho catalítico avaliado em um fotorreator equipado com uma lâmpada UV-vis (filtro de corte para λ > 300 nm). O filme catalisador Fe/MWCNT/TiO 2 -Ag/QTR apresentou uma eficiência de redução de Cr(VI) de 97% de soluções aquosas à 30 mg L -1 e uma capacidade máxima de adsorção do Cr(III) fotogerado de 63,56 mg g -1 . Este catalisador também foi aplicado na redução de Cr(VI) de um efluente real de galvanoplastia e apresentou-se estável em até 4 ciclos de reutilização. O nanocompósito Fe/MWCNT/TiO 2 -Ag, apresentou 98% de remoção de fenol em solução aquosa (50 mg L -1 ) e uma redução do carbono orgânico total (COT) de 85%, além disso, o catalisador mostrou-se eficiente em 10 ciclos consecutivos de reutilização. / In this work, a new adsorbent in the form of a Fe/MWCNT/CLCh film was synthetized using multiple walled carbon nanotubes (MWCNT) doped with magnetic iron oxide and deposited in crosslinked chitosan (CLCh) applied to the removal of Cr(III) and Cr(VI). This composite was modified by the impregnation of silver-doped titanium dioxide (TiO 2 -Ag) yielding two new catalysts. The first in film form (Fe/MWCNT/TiO 2 -Ag/CLCh) and the second in the form of nanocompsite (Fe/MWCNT/TiO 2 -Ag) used to the photocatalytic reduction of Cr(VI) and photodegradation of phenol, respectively. The adsorbent and the synthesized catalysts are magnetically recoverable due to the properties of the iron oxide, which facilitates its reuse. The adsorbent film Fe/MWCNT/CLCh is a combination of the unique electrical properties of MWCNTs and their high surface area, chitosan and its functional amino and hydroxyl groups and the magnetic characteristics of iron oxide (magnetite and maghemite). In the batch adsorption studies, Fe/MWCNT/CLCh showed a maximum adsorption capacity determined by the Langmuir isotherm model for Cr(III) and Cr(VI) of 62.25 mg g -1 and 449.30 mg g -1 at 25 °C, respectively. The adsorbent was applied in the removal of total chromium and Cu, Ni and Zn metals from a real electroplating effluent and proved to be efficient in up to 10 consecutive cycles of reuse, promising for practical applications. The catalysts, Fe/MWCNT/TiO 2 -Ag/CLCh and Fe/MWCNT/TiO 2 - Ag had their catalytic performance evaluated in a photoreactor equipped with a UV-vis lamp (cut filter for λ > 300 nm). The Fe/MWCNT/TiO 2 -Ag/CLCh catalyst showed a Cr(VI) reduction efficiency of 97% aqueous solutions at 30 mg L -1 and a maximum Cr(III) adsorption capacity of 63.56 mg g -1 . This catalyst was also applied in Cr(VI) reduction of a real electroplating effluent and was stable in up to 4 reuse cycles. The Fe/MWCNT/TiO 2 - Ag nanocomposite presented 98% removal of phenol in aqueous solution (50 mg L -1 ) and a reduction of the total organic carbon (TOC) of 85%, in addition, the catalyst was efficient In 10 consecutive cycles of reuse.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2015-12-02T12:27:02Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 815591 bytes, checksum: d76713cdc788925f9e4601fbc66a498d (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-02T12:27:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 815591 bytes, checksum: d76713cdc788925f9e4601fbc66a498d (MD5) Previous issue date: 2014-02-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O propósito deste trabalho foi estudar a partição dos íons Fe(II), Fe(III) e Zn(II) em sistema aquoso bifásico (SAB) a fim de separar Fe(III) e Zn(II) e especiar Fe. A separação de Fe(III) e Zn(II) foi estudada utilizando os SABs constituídos pelo copolímero tribloco L64 e os eletrólitos citrato de sódio (Na3C6H5O7) ou citrato de amônio ((NH4)2HC6H5O7) e água na presença do extratante 1-(2-piridilazo)-2-naftol (PAN). Foi estudada a influência da quantidade de extratante adicionada, do pH do sistema, da natureza do eletrólito formador do SAB e do comprimento da linha de amarração (CLA) na porcentagem de extração (%E) dos íons. Ao empregar o SAB L64 + Na3C6H5O7 + H2O, em pH = 12,0, no CLA = 45,58 % (m/m) e com [PAN] = 1,00 mmol kg-1, a melhor eficiência de separação foi obtida, com fator de separação (S) de Fe(III) e Zn(II) igual a 118. Para esse SAB e com [PAN] = 0,500 mmol kg-1, estudamos a re-extração de Fe(III) e Zn(II) para a fase inferior em diversas concentrações de ácido (H2SO4 ou HNO3). Utilizando H2SO4 na concentração de 0,130 mol kg-1, recuperamos 84,2% de Zn(II). Para a especiação de Fe foram estudados os SABs PEO 1500 + Na3C6H5O7 + H2O, L64 + Na3C6H5O7 + H2O e PEO 1500 + Na2SO4 + H2O utilizando o extratante 1,10-fenantrolina (Fen) para separar as espécies a fim de determina-las via espectrometria de absorção atômica com chama (EAAC). A extração dos íons Fe(II) e Fe(III) é afetada pela quantidade de extratante adicionada, pelo pH, e pela natureza do eletrólito e do polímero formadores do SAB. No SAB PEO 1500 + Na3C6H5O7 + H2O com [Fen] = 10,0 mmol kg-1 e pH = 6,00 o Fe(II) foi extraído para a fase superior e o Fe(III) permaneceu na fase inferior, obtendo um fator de separação de Fe(II) e Fe(III) de 357. O SAB demonstrou ser uma boa alternativa para substituir a extração com solvente, que é muito utilizada para a separação de Fe(III) e Zn(II) e também para a especiação de Fe, pois o SAB utiliza componentes atóxicos, biodegradáveis e recicláveis, é fácil de usar, possui baixo custo e é eficiente. / The purpose of this work was to study the partition of ions Fe(II), Fe(III) and Zn(II) in aqueous two-phase system (ATPS) to separate Fe(III) and Zn(II) and to speciate Fe. The separation of Fe(III) e Zn(II) was studied using ATPS formed by triblock copolymer L64, electrolytes sodium citrate (Na3C6H5O7) or ammonium citrate ((NH4)2HC6H5O7) and water in the presence of the extractor 1-(2-piridilazo)-2-naftol (PAN). We studied the influence of the quantity of extractor added, the pH of the system, the nature of ATPS electrolyte and the tie line length (TLL) on the percentage extraction (%E) of ions. Using the selected ATPS L64 + Na3C6H5O7 + H2O at pH = 12,0, TLL = 45,58 % (m/m) and [PAN] = 1,00 mmol kg-1, the best separation efficiency was obtained, with a separation factor (S) between Fe(III) and Zn(II) equal to 118. For this ATPS system and at [PAN] = 0,500 mmol kg-1, we studied the Fe(III) and Zn(II) stripping to the bottom phase in different concentrations of acid (H2SO4 or HNO3). Using H2SO4 at 0,130 mol kg-1, we recover 84,2% of Zn(II). For iron speciation, we studied the ATPS systems PEO 1500 + Na3C6H5O7 + H2O, L64 + Na3C6H5O7 + H2O and PEO 1500 + Na2SO4 + H2O using the extractor 1,10-phenanthroline (Phen) to separate iron species in order to determine them via flame atomic absorption spectrometry (FAAS). The extraction of Fe(II) and Fe(III) is affected by the quantity of extractor added, the pH of the system and the nature of the ATPS polymer and electrolyte. In PEO 1500 + Na3C6H5O7 + H2O ATPS at [Fen] = 10,0 mmol kg-1 and pH = 6,00, Fe(II) was extracted to the top phase, while Fe(III) stayed in the bottom phase, obtaining a separation factor between Fe(II) and Fe(III) of 357. ATPS has proved to be a good alternative to replace solvent extraction, which is widely used for the separation of Fe(III) and Zn(II) and also for iron speciation, because ATPS uses non-toxic, biodegradable and recyclable components, is easy to use, has low cost and is efficient.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-05-03T15:23:48Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1342752 bytes, checksum: 830cdb006358d1a367932bde92e59c1c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-03T15:23:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1342752 bytes, checksum: 830cdb006358d1a367932bde92e59c1c (MD5) Previous issue date: 2015-03-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este estudo buscou otimizar e validar a extração sólido-líquido com partição em baixa temperatura (ESL/PBT), adaptar e validar a extração QuEChERS (do inglês Quick Easy Cheap Effective Rugged Safe Method) e comparar os dois métodos validados para determinação de seis agrotóxicos (azoxistrobina, bifentrina, clorotalonil, clorpirifós, difenoconazol e imazalil) na polpa e na casca de banana da cultura Prata, seguida da análise por cromatografia gasosa com detector por captura de elétrons (CG/DCE). Os resultados obtidos para os parâmetros analíticos avaliados mostraram eficiência adequada na etapa de clean-up, tanto para a ESL/PBT, como para QuEChERS em ambas as matrizes. Em relação ao efeito de matriz observou-se que os componentes da matriz influenciam na quantificação dos agrotóxicos, sendo que cada composto apresentou comportamento distinto. Comparando as curvas analíticas dos extratos utilizando a ESL/PBT e o QuEChERS, não existem diferenças significativas para nenhum dos agrotóxicos estudados. Os métodos apresentaram-se seletivos para as duas matrizes. O coeficiente de correlação para ambos os métodos foram 0,995 nas duas matrizes, indicando boa linearidade. Na polpa, a ESL/PBT apresentou menores valores de limite de detecção (LD entre 2,1-5,7 μg kg-1) e quantificação (LQ entre 6,8-17,3 μg kg-1) comparado com o QuEChERS (LD entre 4,2-14,7 μg kg-1 e LQ entre 12,9-44,6 μg kg-1). Para a casca, o QuEChERS apresentou menores valores de limite de detecção (LD entre 3,1-14,7 μg kg-1) e quantificação (LQ entre 9,5-44,6 μg kg-1) comparado com a ESL/PBT (LD entre 3,0-29,8 μg kg-1 e LQ entre 9,2-90,2 μg kg-1). Tanto a polpa como a casca, em ambos os métodos, apresentaram limites de quantificação abaixo dos limites máximos de resíduos (LMR) estabelecidos pela União Europeia e Codex Alimentarius. Os métodos foram precisos, apresentando coeficientes de variação entre 0,5%-16,4%. Os métodos se mostraram exatos para a maioria dos agrotóxicos, tanto na polpa, como na casca da banana. Foi observado que, de modo geral, as mudanças químicas ocorridas nos diferentes estádios de maturação da banana, não interferiram nas respostas cromatográficas dos agrotóxicos. Além disso, foi observado também que os extratos obtidos em ambos os métodos se mantêm estáveis por mais de cinco semanas, independente da matriz. Os métodos validados podem ser aplicados para determinação desses agrotóxicos na banana inteira (polpa e casca) apresentando porcentagens de recuperação entre 80,1%-140,1%. Os métodos validados foram aplicados em amostras de banana adquiridas no comércio de Viçosa, utilizando tanto a ESL/PBT como o QuEChERS, na polpa como na casca. Não foram encontrados resíduos dos agrotóxicos estudados em nenhuma das amostras. / This study aimed to optimize and validate the solid-liquid extraction with partition at low temperature (SLE/PLT), adapt and validate QuEChERS extraction (Quick Easy Cheap Effective Rugged Safe Method) and compare both of validated methods for determination of six pesticides (azoxystrobin, bifenthrin, chlorothalonil, chlorpyrifos, difenoconazole and imazalil) in banana ́s pulp and peel, followed by gas chromatography with electron capture detector (GC/ECD) analysis. The results for analytical parameters showed adequate efficiency for the clean-up stage for both SLE/PLT, and QuEChERS in both matrixes. In relation to matrix effect has been observed that matrix ́s components influence the quantification of pesticides, each compound showed different behavior. Comparing analytical curves of the extracts using SLE/PLT and QuEChERS, there are no significant differences for any of the pesticides studied. The methods presented were selective for the two matrixes. The correlation coefficients for both methods were for both matrixes were ≤ 0.995, indicating good linearity. In pulp, SLE/PLT showed lower detection limits values (LOD between 2.1 to 5.7 μg kg-1) and quantification limits (LOQ between 6.8 to 17.3 μg kg-1) compared to QuEChERS (LOD between 4.2 to 14.7 μg kg-1 and LQ between 12.9 to 44.6 μg kg-1). For peel, QuEChERS showed lower detection limit values (LOD between 3.1 to 14.7 μg kg-1) and quantification limits (LOQ between 9.5 to 44.6 μg kg-1) compared to SLE/PLT (LOD between 3.0 to 29.8 μg kg-1 and LQ between 9.2 to 90.2 μg kg-1). Both, pulp and peel, with both methods, presented quantification limits below the maximum residue limits (MRLs) established by the European Union and Codex Alimentarius. The methods used were accurate, with coefficients of variation between 0.5% -16.4%. The methods proved accurate for most pesticides, both in banana ́s pulp and peel. It was observed that, in general, the chemical changes occurring in different banana ripening stages, did not interfere with chromatographic responses of pesticides. Furthermore, it was also observed that the extracts obtained with both methods are stable for more than five weeks, regardless of the matrix. Validated methods can be applied to determination of these pesticides in the whole banana (peel and pulp) having recovery percentages between 80.1% -140.1%. The validated methods were applied in banana samples collected in Viçosa, using both SLE/PLT as QuEChERS, for both matrixes. No pesticide residues were found in any of the samples studied.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-05-03T16:59:03Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 748991 bytes, checksum: 33908f45978ad832b73116e05494a987 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-03T16:59:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 748991 bytes, checksum: 33908f45978ad832b73116e05494a987 (MD5) Previous issue date: 2014-07-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nos últimos anos, vários estudos estão sendo feitos com a finalidade de encontrar novas tecnologias que possam contribuir para a degradação de compostos orgânicos em efluentes. Neste trabalho, têm-se como meta principal a construção de um sistema que possa degradar substâncias orgânicas, através da utilização de plasma, obtido na eletrólise com alta tensão e baixa corrente. Esta é uma das técnicas denominadas de Processos Oxidativos Avançados (POA), caracterizadas pela formação de espécies altamente oxidantes, tendo como principal espécie o radical hidroxila (OH•), além de outra espécie não menos importante, o peróxido de hidrogênio (H 2 O 2 ). Para a realização do trabalho, montou-se um sistema constituído por uma fonte de alimentação de alta tensão de corrente contínua, uma cela termostatizada e sete eletrodos, onde se formará o plasma. O cátodo é um eletrodo de grafite enquanto os ânodos são eletrodos de platina, selado em tubos de cerâmica, o que deixa a platina exposta formando um micro-eletrodo que ficará em contato com a solução. Para isso, foi necessário que o trabalho se realizasse em duas partes distintas: na primeira, utilizou-se o sistema para medir a produção de peróxido de hidrogênio com um até cinco eletrodos ligados, aplicando-se uma diferença de potencial de aproximadamente 600 volts durante um tempo máximo de uma hora. Notou-se que a produção de peróxido de hidrogênio teve um aumento significativo à medida que aumentava o tempo de contato da solução com o plasma e o número de anodos ligados. Na segunda parte, foi empregado o composto orgânico Ibuprofeno (IBU), sendo feito um planejamento, que está mostrado na tabela 2, variando a diferença de potencial aplicada, o número de ânodos utilizados e a concentração de eletrólitos na solução, com a finalidade de analisar a capacidade de degradação do sistema. Esta degradação do IBU foi acompanhada através de medidas espectrais na região do UV-visível, entre 200 e 700 nm, em alíquotas retiradas no tempo zero, em 30 e 60 minutos. Observou-se que a intensidade do pico da solução após os 60 minutos de contato com o plasma caiu muito, e a porcentagem de remoção chegou a 94,5%. Realizou-se também a medida do pH das alíquotas retiradas nestes tempos. Após o tempo de 60 minutos, observou-se que o composto foi consideravelmente degradado e o pH ficou em aproximadamente 7 em todos os experimentos. Pode-se notar que com os seis ânodos ligados, a degradação foi mais produtiva, e que a variação da diferença de potencial não alterou muito, assim como a variação da concentração do eletrólito sulfato de sódio. Após as análises dos resultados, chegou-se à conclusão que o plasma é uma técnica com grande potencial para a degradação de compostos orgânicos, tendo em vista que praticamente o único reagente utilizado é o elétron. / In the last years, several studies are being done with the aim of find new technologies that can contribute to the degradation of dyes. In this study, it was have as ultimate goal the construction of a system that can degrade these substances by using the plasma that emerges with the application of electrolysis high voltage and low current. This is one of the techniques denominated by Advanced Oxidation Processes (AOP), that work with the formation of highly oxidizing species, whose main species hydroxyl radical (OH•). In addition to other no less important species, hydrogen peroxide (H 2 O 2 ). To accomplishment the study, it was set up a system consisting of a power supply high voltage direct current, electrode thermostated cell and seven electrodes, which will form the plasma. The cathode is created by a graphite electrode whereas the anode are configured by a platinum electrode sealed through a ceramic tube, leaving the tip exposed to form a small electrode will have little contact with the solution. For such a, it was necessary that the study should take place in two distinct parts: in the first part, the system was used to compare the difference in the production of hydrogen peroxide with one to six electrodes connected, applying a potential difference of approximately 600 volts for one hour. It was noted that the production of hydrogen peroxide increased significantly with increasing the contact time of the solution with the plasma and the number of anodes connected. In the second part, it was used the compound known as Ibuprofen (IBU), for which we made a plan, varying the voltage applied, the number of used anodes and electrolyte concentration in the solution, with the aim of examine the ability degradation of the system. This IBU degradation was studied by spectra performed in the region 200-700 nm, in aliquots taken at time zero, 30 and 60 minutes of the formation of plasma. It was observed that the peak intensity of the solution after 60 minutes of contact with the plasma fell much, and the percentage removal reached 94.5%. It was also performed analyze of the pH of these aliquots. Having completed the study result, it was observed that the compound was significantly degraded, and the pH was approximately 7. One can notice that with six anodes related degradation was more productive, and the variation of the difference of the potential does not change much, as well as varying the concentration of electrolyte sodium sulphate. After analyzing the results, it was concluded that the plasma is a technique with great potential for degradation of organic compounds.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-05-04T08:53:29Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1452106 bytes, checksum: cd6217e51b6a000dc1edd280504d542c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-04T08:53:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1452106 bytes, checksum: cd6217e51b6a000dc1edd280504d542c (MD5) Previous issue date: 2014-12-04 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho, a hidrotalcita foi intercalada por surfactantes aniônicos, dodecilsulfato (DS) e dodecilbenzenosulfonato (DSB), e combinado com as propriedades magnéticas do óxido de ferro produzindo os adsorventes magnéticos, inéditos, HT-DS/Fe e HT-DSB/Fe. Esses foram utilizados na remoção do corante catiônico azul de metileno (AM), composto modelo, de solução aquosa e em seguida removido do meio por um simples processo magnético. A remoção do AM de soluções aquosas foi avaliada através de experimentos de adsorção pelo método da batelada. As capacidades de adsorção máximas, obtidas a partir dos modelos de Langmuir-Freundlich, pelos organocompósitos HT-DS/Fe e HT-DSB/Fe foram de 110,05 e 94,69 mg/g, respectivamente, para adsorção do AM. As capacidades de adsorção máximas mantiveram-se elevadas, mesmo após o terceiro ciclo de reutilização (83,47 e 62,54 mg/g para HT-DS/Fe HT-DSB/Fe). Estes resultados sugerem que ambos os materiais adsorventes, HT-DS/Fe HT-DSB/Fe, são eficientes para remover concentrações relativamente elevadas de corantes catiônicos a partir de soluções aquosas. Fotocatalisadores magnéticos inéditos, HT/TiO 2 /Fe e HT- DS/TiO 2 /Fe também foram sintetizados com sucesso nesse trabalho e utilizados na fotodegradação do corante AM. O desempenho fotocatalítico foi analisado sob irradiação UV-Visível (filtro de corte >300 nm). Várias amostras de catalisadores foram preparadas com diferentes teores de titânio e ferro. O catalisador mais eficiente foi obtido com a relação molar óxido de ferro:TiO 2 de 2:3. Esse mostrou elevada atividade fotocatalítica com remoção de 96 % de cor e 61% do Carbono Orgânico Total (TOC) do AM, em um tempo de 120 min. A reutilização do catalisador mostrou ser viável e esse apresentou ser estável por pelo menos 4 ciclos fotocatalíticos consecutivos. / In this work, hydrotalcite-iron oxide magnetic was intercalated with dodecylsulfate (DS) and dodecylbenzenesulfonate (DSB) anionic surfactants and properties combined with the magnetic properties of iron oxide to produce a magnetic adsorbent, unpublished, HT-DS/Fe e HT-DSB/Fe. These were used for the removal of methylene blue cationic dye (AM), a model compound, in aqueous solution and then removed from the magnetic medium by a simple process. The removal of AM aqueous solutions was evaluated through experiments by the batch adsorption method. The maximum adsorption capacity obtained from the Langmuir model, the HT-DS/Fe e HT-DSB/Fe organocompósitos were 94.69 and 110.05 mg/g, respectively, for adsorption of AM. The adsorption capacity remained high even after the third cycle of reuse (83.47 and 62.54 mg/g for HT-DS/Fe and HT-DSB/Fe). These results suggest that both adsorbent materials, HT-DS/Fe and HT-DSB/Fe, are efficient for removing relatively high concentrations of cationic dyes from aqueous solutions. Magnetic novel photocatalysts, HT/TiO 2 /Fe and HT-DS/TiO 2 /Fe were also successfully synthesized and used in this photodegradation of the dye AM. The photocatalytic performance was analyzed under UV-Visible irradiation (cutoff filter >300 nm). Several samples of catalysts were prepared with different amounts of titanium and iron. The most efficient catalyst was obtained with the molar ratio of iron oxide: TiO 2 of 2:3. This showed high photocatalytic activity with the removal of 96 % of color and 61 % of Total Organic Carbon (TOC) of MB in a time of 120 min. The reuse of the catalyst, HT-DS/TiO 2 /Fe was found to be viable and this showed to be stable for at least 4 consecutive photocatalytic cycles.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-05-05T15:27:11Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 921438 bytes, checksum: b70b7b9182972f74c96ab6eca06ba227 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-05T15:27:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 921438 bytes, checksum: b70b7b9182972f74c96ab6eca06ba227 (MD5) Previous issue date: 2014-02-26 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Em virtude de seu volumoso descarte e da ineficiência no tratamento de efluentes em sua remoção, os surfactantes são um problema ambiental; concentrando-se em ambientes terrestres e aquáticos, levando a um desequilíbrio destes. Faz-se necessário o desenvolvimento de métodos rápidos, de baixo custo, seletivos e que possam ser aplicados in situ. Este trabalho apresenta a síntese de nanoblendas dos polidiacetilenos ácido 10,12-pentacosadiinóico e ácido 10,12-tricosadiinóico e os copolímeros tribloco L64 e P123 para a determinação de surfactantes. Estudou-se a interação destas nanoblendas com os surfactantes dodecil sulfato de sódio, brometo de dodecil trimetil amônio, cloreto de dodecilpiridínio, cloreto de hexadecilpiridínio e brometo de dodecil dimetil amônio através do parâmetro espectroscópico resposta colorimétrica e da variação de entalpia aparente de interação (Δap-intH). As nanoblendas foram capazes de distinguir surfactantes diferentes por apenas 4 átomos de carbonos na cauda hidrofóbica, assim como surfactantes com diferentes cargas e estruturas da região hidrofílica. A transição colorimétrica ocorreu em função de interações hidrofóbicas, com a Δap-intH variando de -17,5 a 22,0 kJ mol-1. Foi possível determinar surfactantes em concentrações muito baixas, da ordem de 0,010 mmol kg-1. A concentração e a natureza do copolímero, assim como a concentração e o tipo de diacetileno afetaram fortemente as características das nanoblendas sintetizadas, resultando em respostas distintas frente aos surfactantes. Oferecendo desta forma a possibilidade de modular as características das nanoestruturas a um tipo e concentração específicos de surfactante. Com este trabalho foi possível aumentar o conhecimento sobre as estruturas de polidiacetileno, assim como propor um sensor sensível e seletivo a surfactantes. / Due to its bulk disposal and ineficiente efluente treatment in their removal, surfactants are an environmental problem; concentrating on terrestrial and aquatic environments, leading to na imbalance on these. It becomes necessary to develop rapid, cheap and selective methods that can be applied in situ. This work presents the synthesis of nanoblends of polydiacetilenes 10,12-pentacosadiynoic acid and 10,12-tricosadiynoic acid, with L64 and P123 triblock copolymers for the determination of surfactants. It was studied the interaction of these nanoblends with the surfactants sodium dodecyl sulfate, dodecyl trimethyl ammonium bromide, dodecylpiridinium chloride, hexadecylpiridinium chloride and dodecyl dimetyl ammonium bromide through spectroscopic parameter colorimetric response and apparent interaction enthalpy change. The nanoblends were able to distinguish different surfactants only about 4 carbon atoms in the hydrophobic tail, as well as fillers and surfactants with different structures of the hydrophilic region. The colorimetric transition occurred due to hydrophobic interactions, with Δap-intH ranging -17,5 to 22,0 kJ mol-1. It was possible to determine surfactants at very low concentrations, of about 0.010 mmol kg-1. The concentration and nature of the copolymer as well as the concentration and type diacetylene strongly affect the characteristics of the synthesized nanoblends, resulting in different responses to the surfactants. Thus offering the possibility to modulate the characteristics of the nanostructures to a specific type type and surfactant concentration. With this work was possible to increase the knowledge about structures polidiacetileno, and to propose a sensitive and selective sensor to surfactants.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-05-06T14:14:49Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1546417 bytes, checksum: f942fdd96d2e2017f607b8767cef0472 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-06T14:14:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1546417 bytes, checksum: f942fdd96d2e2017f607b8767cef0472 (MD5) Previous issue date: 2015-02-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A liberação controlada do complexo de cobre (II) com EDTA em matrizes poliméricas é desejável pois permite a manutenção da concentração desse metal em uma faixa ótima por tempo prolongado, a partir de uma única aplicação. Isso possibilita a absorção mais eficiente desse metal por plantas (sem os problemas do excesso de ligante no meio). No presente trabalho foi realizado um estudo da liberação controlada do complexo [CuEDTA] 2- , em matrizes de ágar e de quitosana. A matriz contendo 1% de ágar, com arestas dos pellets de 5 mm em solução, sem o ajuste de força iônica, apresentou uma liberação de 97% em processo difusional explicado pelo modelo de Noyes-Whitney, que foi selecionado por análise dos resíduos. Através do planejamento fatorial 23 com ponto central, determinou que há uma influência significativa do teor de ágar sobre a concentração de saturação e do tamanho do pellets de ágar sobre à cinética de liberação e não há influência da força iônica. Na liberação de Cu (II)- EDTA a partir de matriz de quitosana foi determinado o grau médio de reticulação por titulação potenciométrica e pelo consumo de glutaraldeído determinado por espectrofotometria molecular. Além disso foi proposto um método semi- quantitativo por infravermelho (FT-IR), sendo a concentração de glutaraldeído de 630 mmol L -1 capaz de bloquear cerca de 80% dos grupos aminos disponíveis na quitosana. Foi verificada a influência do pH na adsorção e em solução, grau de reticulação e a força iônica externa sobre a liberação de Cu (II)-EDTA a partir da matriz quitosana através de um planejamento fatorial 2 4 com ponto central. A concentração de saturação foi significativamente influenciada pelo pH da solução e da adsorção, força iônica na solução, além da interação entre o grau de reticulação da quitosana e pH de adsorção e entre a força iônica e o pH de solução. / The release of copper (II) complex with EDTA in polymeric matrices is desirable because it can allow the concentration’s maintenance of this metal in an optimum range for a long time from a single application, enabling more efficient absorption of this metal by plants, without the problems of excess ligands in the system. In this present work, the Controlled release of copper (II) complex [CuEDTA] 2- was studied in matrices of agar and chitosan. The matrix containing 1% of agar with pellets edges of 5 mm in solution, without the presence of ionic strength, showed 97% of release in diffusional process, explained in the Noyes-Whitney model that was selected by analysis of the waste. Through 23 factorial design with center point, it was determined that there is a significant influence of the agar content on the saturation concentration and the size of the pellets agar on the kinetics of release and there is no influence of ionic strength. In the Cu (II)-EDTA release from chitosan matrix, the average degree of reticulation was determined by potentiometric titration and the consumer glutaraldehyde was determined by molecular spectrophotometry, and it was proposed a semi-quantitative method using infrared (FT-IR). The glutaraldehyde concentration was 630 mmol L -1 . This concentration is capable to block about 80% of the available amino groups in chitosan. It was also verified the influence of pH on the adsorption and in solution, the degree of reticulation and the external ionic strength on the release of Cu (II)- EDTA from the chitosan matrix through a 2 4 factorial design with central point. The concentration of saturation was significantly influenced by the pH of the solution and the adsorption, by ionic strength in solution, and by the interaction between the degree of reticulation of chitosan and pH of adsorption and the ionic strength and pH release.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-05-09T14:57:17Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3001305 bytes, checksum: c8654912c4ce446440d6d9a3368108df (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-09T14:57:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3001305 bytes, checksum: c8654912c4ce446440d6d9a3368108df (MD5) Previous issue date: 2014-04-05 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A construção de modelos de calibração multivariada usando espectroscopia de refletância na região do infravermelho próximo (NIR) e regressão por quadrados mínimos principais (PLS) para estimar teores de lignina de uma série de genótipos de cana-de-açúcar é o objetivo deste trabalho. Análises laboratoriais foram realizadas para determinar os valores de lignina, utilizando o método Klason. As variáveis independentes foram obtidas a partir de diferentes materiais: bagaço seco, bagaço seco com caldo, folha e colmo. Os espectros NIR foram obtidos na faixa de 10000 a 4000 cm-1. O algoritmo Kennard-Stone foi utilizado para selecionar o conjunto calibração e previsão. Os modelos foram construídos empregando a regressão por quadrados mínimos parciais (PLS) e diferentes algoritmos para seleção de variáveis foram testados: iPLS, biPLS, algoritmo Genético (GA) e o método de seleção dos preditores ordenados (OPS). Para o bagaço seco, o melhor modelo foi obtido após seleção de 445 variáveis com o OPS, que obteve RMSEP de 0,85, Rp de 0,97, RPD de 2,87 e erro relativo médio na previsão de 2,82%; para o bagaço seco com caldo o melhor modelo foi obtido após seleção de 265 variáveis com o OPS, que obteve RMSEP de 0,65, Rp de 0,94, RPD de 2,77 e erro relativo médio na previsão de 1,94%; para a folha o melhor modelo foi obtido após seleção de 305 variáveis com o OPS, que obteve RMSEP de 0,58, Rp de 0,96, RPD de 2,56 e erro relativo médio na previsão de 2,47%; para o terço médio do colmo o melhor modelo foi obtido após seleção de 205 variáveis com o OPS, que obteve RMSEP de 0,61, Rp de 0,95, RPD de 3,24 e erro relativo médio na previsão de 1,97%; para o terço superior do colmo o melhor modelo foi obtido após seleção de 300 variáveis com o OPS, que obteve RMSEP de 0,58, Rp de 0,96, RPD de 2,34 e erro relativo médio na previsão de 1,94%; para as partes superiores, inferiores e médias do colmo, o melhor modelo foi obtido após seleção de 250 variáveis com o OPS, que obteve RMSEP de 0,80, Rp de 0,99, RPD de 2,79 e erro relativo médio na previsão de 2,90%. O algoritmo OPS selecionou um menor número de variáveis com maior capacidade preditiva.Todos os modelos mostraram-se confiáveis, com alta exatidão para previsão da lignina em cana-de-açúcar, reduzindo significativamente o tempo para realização das análises e portanto, otimizando o processo como um todo. / The building of multivariate calibration models using near infrared spectroscopy (NIR) and partial least squares (PLS) to estimate the lignin content of a number of sugar cane genotypes is the goal of this work. Laboratory analyzes were performed to determine the lignin content using the Klason method. The independent variables were obtained from different materials: dry bagasse, bagasse with broth , leaf and stalk, without any pre-treatment. The NIR spectra were obtained in the range of 10000-4000 cm-1. The Kennard Stone algorithm was used to select the calibration and the prediction set. The models were built using the partial least squares regression (PLS) and different algorithms for variable selection were tested: iPLS, biPLS, Genetic Algorithm (GA) and the Ordered Predictors Selection method (OPS). For dry bagasse, the best model was obtained after screening 445 variables with OPS, which obtained RMSEP of 0,85, Rp 0,97, RPD 2,87 and mean relative error of 2,82%; for bagasse with broth the best model was obtained after screening 265 variables with OPS, which obtained RMSEP of 0,65, Rp 0,94, RPD 2,77 and mean relative error of 1,94%; for leaf the best model was obtained after screening 305 variables with OPS, which obtained RMSEP of 0,58, Rp 0,96, RPD 2,56 and mean relative error of 2,47%; for the middle stalk the best model was obtained after screening 205 variables with OPS, which obtained RMSEP of 0,61, Rp 0,95, RPD 3,24 and mean relative error of 1,97%; for the top stalk the best model was obtained after screening 300 variables with OPS which obtained RMSEP of 0,58, Rp 0,96, RPD 2,34 and mean relative error of 1,94%; for foot middle and top stalk , the best model was obtained after screening 250 variables with OPS, which obtained RMSEP of 0,80, Rp 0,99, RPD 2,79 and mean relative error of 2,90%. The OPS algorithm selected fewer variables with greater predictive capacity. All models are reliable, with high accuracy for predicting lignin in sugar cane, reducing significantly the time to perform the analysis, the cost and the chemical reagents consumption, optimizing the whole process.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-05-09T15:52:36Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 949761 bytes, checksum: 78498facd974f6922bc95ed7d2c43350 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-09T15:52:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 949761 bytes, checksum: 78498facd974f6922bc95ed7d2c43350 (MD5) Previous issue date: 2014-12-19 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Polpas solúveis são polpas especiais que possuem alto teor de alfa-celulose, e baixos teores de hemiceluloses, lignina, extrativos e inorgânicos. Elas podem ser produzidas a partir de algodão ou madeira. A partir da madeira, essas polpas são, usualmente, fabricadas pelos processos de cozimento sulfito ácido ou pré-hidrolise Kraft. Alternativamente, elas poderiam ser produzidas a partir de polpa Kraft papel, utilizando-se uma técnica de remoção de hemiceluloses denominada de extraçãoalcalina a frio (CCE). O estágio CCE, gera uma quantidade significativa de licor CCE rico em hemiceluloses e álcali, que precisam ser reaproveitados. As hemiceluloses poderiam ser reaproveitadas como aditivos para várias aplicações, inclusive na produção de papéis especiais. Por exemplo, elas podem influenciar significativamente a qualidade de papeis de imprimir e escrever (P&W), melhorando suas qualidades mecânicas. Neste estudo, o objetivo foi determinar a posição do estágio CCE num processo industrial, visando a produção de polpa solúvel, de modo a reduzir o consumo de reagentes durante o branqueamento da polpa e recuperar as xilanas do licor CCE por precipitação com etanol. As xilanas recuperadas foram depositadas na polpa Kraft de eucalipto durante a etapa de deslignificação com oxigênio e foi determinada a influência delas nos processos de branqueamento e refino da polpa e nas propriedades da polpa resultante. A localização do estágio CCE como primeira etapa da sequência de branqueamento se mostrou mais adequada para a produção de polpa solúvel grau viscose, pelo menor consumo de reagentes de branqueamento e maior eficiência de remoção de hemiceluloses da polpa. As xilanas assim removidas e recuperadas com etanol foram adicionadas a uma polpa kraft marrom na etapa de deslignificação com oxigênio resultando ganhos de rendimento de até 4,5% em relação a polpa Referência. O consumo de energia no refino da polpa foi reduzido significativamente pela deposiçãodas xilanas, sendo o benefício proporcional à quantidade de xilanas depositadas. De modo geral, as propriedades mecânicas das polpas foram beneficiadas pela adição de xilanas na etapa de deslignificação com oxigênio. / Dissolving pulp is a special grade pulp which should present a high alpha-cellulose content and low hemicellulose, lignin, extractives, and inorganic content. These pulps are obtained by cotton or wood as raw material. From the wood, these pulps are usually manufactured by the acid sulphite cooking processes or pre-hydrolysis kraft. Alternatively, they could be made from Kraft pulp using a hemicellulose removal technique called cold caustic extraction (CCE). The CCE stage generates a significant volume of alkaline liquor rich in hemicellulose that needs to be reused. Hemicellulose could be reused as additives in many applications, including for producing specialty papers. For example, they can improve the printing and writing paper (P&W) quality, improving its physical and mechanical properties. In this study, the objective was to determine the position of the CCE stage in an industrial process aiming at the production of dissolving pulp, aiming to reduce the reagents consumption during the pulp bleaching, and recover CCE liquor xylan precipitation with ethanol. The recovered xylan were deposited onto eucalyptus kraft pulp during the oxygen delignification stage, it was determined their influence on the pulp bleaching and refining processes, and pulp properties. The position of the CCE stage as the first stage in the bleaching sequence was suitable for the production of viscose-grade pulp showing a lower bleaching chemicals consumption and greater hemicellulose removal efficiency of the pulp. The xylan thus removed and recovered with ethanol were added to a brown kraft pulp in the oxygen delignification stage with resulting yield gains in the range of -1.3 to 4.5% compared to the reference pulp. Energy consumption in the refining of the pulp was significantly reduced by xylan deposition, with the benefit proportional to the amount of deposited xylan. In general, the physico-mechanical properties pulps were greatly benefited by the addition of xylan in the delignification stage.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2014 / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:13:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 331668.pdf: 2965661 bytes, checksum: 23e4f1dbf1b5d9b928a5023900f707be (MD5) Previous issue date: 2014 / Este trabalho relata o desenvolvimento de três novos imunossensores eletroquímicos label-free construídos a partir de moléculas de cristais líquidos (CL) e nanopartículas de ouro (AuNP), para detecção de mioglobina (Mb), troponina T (cTnT) e troponina I (cTnI), que são importantes biomarcadores empregados no diagnóstico de doenças cardíacas, como o infarto agudo do miocárdio. O primeiro imunossensor apresentado foi construído a partir da combinação do CL iônico, brometo de (E)-1-decil-4-((4-(deciloxi)fenil)diazenil)piridínio (Br-Py), como uma sonda redox, e AuNP estabilizadas em polietilenoimina. Essa plataforma foi empregada na imobilização covalente de anticorpos anti-Mb. Até onde sabemos esse foi um dos primeiros trabalhos publicados empregando moléculas de CL para o desenvolvimento de um imunossensor eletroquímico. Esse imunossensor foi otimizado para a determinação de Mb a partir da inibição do sinal da sonda Br-Py, obtido por voltametria de onda quadrada. A faixa de trabalho obtida foi de 10 a 72,8 ng mL-¹ com um limite de detecção (LOD) de 6,3 ng mL-¹. O segundo imunossensor foi construído empregando-se a mesma sonda redox Br-Py, que foi combinada com AuNP estabilizadas em silsesquioxano, matriz empregada para imobilização do anticorpo anti-cTnT por meio de interação eletrostática. Após otimização dos parâmetros de construção e operação obteve-se uma curva de calibração para cTnT. A faixa de trabalho obtida foi de 0,1 a 0,9 ng mL-¹ com um LOD de 0,08 ng mL-1. Já o terceiro imunossensor foi construído com uma molécula de CL colunar derivado de 1,3,4-oxadiazol e AuNP estabilizadas em hidrocloreto de polialilamina, sendo esta plataforma empregada para imobilização covalente do anticorpo anti-cTnI. Os estudos de formação do imunocomplexo foram realizados empregado como sonda redox o par Fe(CN)63-/4-, usando a inibição do sinal voltamétrico, medido por voltametria linear, ou então o aumento da Rct por espectroscopia de impedância eletroquímica. Após otimização dos parâmetros de construção e operação obteve-se uma curva de calibração para cTnI com uma faixa de trabalho de 0,01 a 0,3 ng mL-¹ com um LOD de 0,005 ng mL-1. O três imunossensores propostos foram empregados com sucesso na determinação dos biomarcadores cardíacos em amostras de soro simulado e de plasma sanguíneo.<br> / Abstract: This work reports the development of three new label-free electrochemical immunosensors constructed using liquid crystal (LC) molecules and gold nanoparticles (AuNP), for detection of myoglobin (Mb), troponin T (cTnT) and troponin I (cTnI), which are important biomarkers for the diagnosis of cardiac diseases, such as acute myocardial infarction. The first presented immunosensor was constructed from the combination of ionic LC, (E)-1-decyl-4-[(4-decyloxyphenyl)diazenyl]pyridinium bromide (Br-Py) as a voltammetric probe and AuNP stabilized in polyethyleneimine. This platform was used to covalent immobilization of anti-Mb antibodies. To our knowledge this was one of the first published works employing LC molecules for the development of an electrochemical immunosensor. This immunosensor was optimized for determination of Mb by inhibition of the signal of the Br-Py probe obtained by square wave voltammetry. The concentration working range was obtained from 10 to 72.8 ng mL-¹ with limit of detection (LOD) of 6.3 ng mL-¹. The second immunosensor was constructed employing the same redox probe Br-Py which was combined with AuNP stabilized in silsesquioxane, this matrix was employed to immobilization of anti-cTnT antibodies via electrostatic interaction. After optimization of the parameters of construction and operation a cTnT calibration curve was obtained. The concentration working range obtained was 0.1 to 0.9 ng mL-¹ with a LOD of 0.08 ng mL-¹. The third immunosensor was constructed with a columnar LC molecule, derivative from 1,3,4-oxadiazole, and AuNP stabilized in polyallylamine hydrochloride, this matrix was employed for covalent immobilization of anti-cTnI antibodies. The formation of the immunecomplex studies were performed, employed as a redox probe the couple Fe(CN)63-/4-, using the inhibition of the linear voltammetric signal, or Rct from electrochemical spectroscopy impedance. After optimization of the parameters of construction and operation, the calibration curve for cTnI was obtained with a working concentration range from 0.01 to 0.3 ng mL-¹ with a LOD of 0.005 ng mL-¹. The three proposed immunosensors were successfully employed in the determination of cardiac biomarkers in samples of simulated serum and blood plasma.