Compostos N-heterocíclicos aromáticos têm se mostrado de grande relevância para o planejamento de materiais emissivos, com aplicações diversas, tais como nas áreas de sensores e organoeletrônica. O presente trabalho traz a síntese e estudo do acidocromismo de derivados do núcleo heterocíclico 2,4,6-triarilpiridina (TAP). Ao total, foram planejados dez TAPs, quatro destas contendo substituintes 4-dodeciloxifenila nas posições 2 e 6 do núcleo piridina, além dos substituintes 4-carbazoilfenil (1a), 4-piperidinofenil (1b), 2-thienil (1c), e 4-fluorfenil (1b), na posição 4 do núcleo heterocíclico; três derivados ausentes dos grupos alcoxi, e contendo substituintes 2-tienil (1e), fenil (1f) e 4-fluorfenil (1g) na posição 4 do núcleo piridina; e outros três derivados, 1h, 1i e 1j contendo substituintes 4-fluorfenil nas posições 2 e 6 do núcleo piridina, além dos substituintes 4-dodeciloxifenila, fenil, e 4-fluorfenil, na posição 4 do núcleo heterocíclico, respectivamente. Todos os compostos foram sintetizados e caracterizados por IV e RMN de 1H. As TAPs foram obtidas com rendimentos moderados (25-60%), a partir de reações multicomponente entre dois equivalentes das acetofenonas e um equivalente dos aldeídos apropriados, na presença de acetato de amônio, e cloreto de cobalto (II) como catalisador, e na ausência de solvente, assim como também em ácido acético glacial, e sem a presença de catalisador. As propriedades emissivas das TAPs foram avaliadas em uma solução de acetona-água 70-30 v/v, e todos os compostos apresentaram fluorescência, com comprimento máximo de emissão entre 355 nm e 445 nm, e tendo o derivado piperidino 1b apresentado emissão com maior intensidade e em comprimento de onda mais longo. Todos os compostos avaliados apresentaram acidocromismo a partir da adição de HCl, porém, enquanto a adição de ácido levou à supressão da emissão do derivado 1a, todas as outras TAPs foram caracterizadas pela supressão da banda de emissão original concomitantemente ao surgimento de uma nova banda de emissão, entre 390 nm e 486 nm. Foi verificado que a presença dos grupos dodeciloxi, doadores de elétrons, induziram emissões em comprimentos mais longos após a adição de ácido, com valores entre 461 nm e 486 tanto para 1h-H+ e 1b-H+, respectivamente. Por outro lado, a ausência dos grupos alcoxi induziram menores variações entre os comprimentos de onda de emissão antes e após a adição de ácido. A análise por RMN de 1H realizada para o composto 1d mostrou que os grupos alcoxi participam efetivamente da estabilização do cátion piridínio formado após a protonação das TAPs, e tal fator deve induzir às maiores diferenças entre os comprimentos de onda de emissão destes derivados antes e após a adição de ácido. Como uma aplicação prática, composto 1d adsorvido em papel filtro foi avaliado como um sensor descartável, se mostrando útil para na detecção de HCl gasoso.

O benznidazol (BNZ) é um medicamento utilizado para o tratamento da doença de chagas, uma doença negligenciada que vitimiza milhares de pessoas no mundo. Esta substância possui baixa solubilidade nos meios gastrointestinais, o que acarreta numa baixa biodisponibilidade do fármaco no organismo. Uma alternativa conveniente para melhorar a eficiência no tratamento está na incorporação do fármaco em argilas, formando um sistema de administração de medicamento modificado. Desta forma, tem-se melhores efeitos terapêuticos e efeitos colaterais mais brandos. Neste trabalho, o BNZ foi incorporado à laponita (LAP), uma argila sintética com grande área específica e regiões altamente iônicas, pelo método de fusão. A partir disso, por capilaridade o fármaco impregnou-se a LAP formando o híbrido (LAP + BNZ) que posteriormente foi revestido com eudragitⓇ S100. Essa etapa foi importante para proteger o fármaco da degradação em meio ácido, sendo utilizada a técnica de evaporação de solvente empregando-se o etanol. Os precursores e o hibrido resultante foram caracterizados por Difração de Raios X (DRX), Fluorescência de Raios X (FRX), Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), Termogravimetria (TG), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Microscopia Eletrônica de Varredura com Espectroscopia por Energia Dispersiva de Raios X (MEV-EDS). Por meio do estudo simulando o pH estomacal e intestinal foi possível verificar que o sistema modificado foi eficiente na liberação controlada do fármaco benznidazol que liberou gradualmente cerca 11,4% do fármaco em região estomacal; 23,8% na primeira região intestinal e 53,2% na segunda região intestinal simulada, assim, liberando 88,4% ao longo de 12h de análise. Por fim, o estudo cinético evidenciou que o modelo com melhor ajuste foi o de Korsmeyer-Peppas controlado principalmente pelo Caso II de difusão.

Este trabalho enfoca o problema da elevada carga orgânica e salina nas águas residuais da indústria têxtil, que gera milhões de toneladas métricas anualmente em todo o mundo. O trabalho inicia com uma introdução ao problema e a exposição dos objetivos estabelecidos para o desenvolvimento do estudo. No Capítulo 2, é apresentada uma revisão da literatura, abordando o impacto da poluição da água, as diversas tecnologias de tratamento de águas, a eletrocatálise mediada por cloretos e os corantes azo. Os dois capítulos seguintes são dedicados à parte experimental, começando com o Capítulo 3, onde foi realizado uma análise fundamental do comportamento dos cloretos em um sistema eletroquímico de célula não dividida com um Anodo Estável Dimensional (Ti/SnO2-IrO2-Sb2O3) como eletrodo de trabalho, variando a concentração de cloretos em meios ácido, neutro e alcalino. Os resultados obtidos nesta fase serviram de base para o Capítulo 4, no qual foi realizada a degradação de um corante azo (vermelho de metilo) no mesmo sistema eletroquímico utilizando cloretos como mediadores. Este processo mostrou-se eficiente em termos de eletroxidação, reduzindo a demanda energética associada à degradação do contaminante. Além disso, foi analisada a formação de intermediários carboxílicos de cadeia curta, os quais possuem valor comercial significativo, contribuindo para os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável e impulsionando a economia circular. No Capítulo 5, foi realizada uma revisão abrangente dos materiais fotocatalíticos mais promissores, destacando como essa tecnologia emergente pode impulsionar o desenvolvimento de sensores ambientais mais eficientes. Por fim, foi concluída a contribuição desses trabalhos para o avanço no uso de tecnologias eletroquímicas avançadas para o tratamento de contaminantes e a melhoria no monitoramento ambiental.

O crescente impacto ambiental causado pelas emissões de gases de efeito estufa (GEE), principalmente, decorrentes do uso de combustíveis fósseis no setor de transporte têm impulsionado o interesse por biocombustíveis drop-in, que são quimicamente idênticos aos combustíveis derivados do petróleo e compatíveis com a infraestrutura existente. Para a formação da mistura de hidrocarbonetos renováveis, compatível com a infraestrutura já existente, a matéria-prima a ser empregada necessita passar por processos de desoxigenação, como os termocatalíticos. Entretanto, os métodos mais convencionais requerem condições robustas, como elevadas pressões e temperatura, utilização do gás hidrogênio. Sendo assim, é primordial o desenvolvimento de novas rotas com condições mais brandas.Dentro dessa perspectiva, o presente trabalho propõe o desenvolvimento de um método fotocatalítico para desoxigenação ácidos graxos derivatizados de óleos vegetais à temperatura ambiente, em um processo livre de metais e de catalisadores orgânico, sem o uso de gás hidrogênio, utilizando a trifenilfosfina e iodeto de sódio, um sistema fotoredox simples e barato. Para isso, foi otimizada a reação para o éster redox-ativo do ácido láurico, presente em vários óleos vegetais, alcançando rendimento de até 70% de undecano. As reações foram acompanhadas por Cromatografia Gasosa com Detector de Ionização por Chama (CG/DIC) e Cromatografia Gasosa acoplada com Espectrometria de Massas (CG/EM) e os parâmetros avaliados foram solventes, transferidor de hidrogênio, sal, fosfina, proporções estequiométricas dos reagentes, fonte de luz e tempo reacional. Nos experimentos controles, a combinação da fosfina com o iodeto teve um papel fundamental, sem um deles o rendimento era reduzido pela metade. Em seguida, o método foi ampliado para abranger a conversão de ésteres provenientes de diferentes ácidos graxos. Os resultados obtidos por CG-DIC mostraram a formação de hidrocarbonetos compatíveis com diesel verde e bioquerosene de aviação, apresentando alta seletividade e rendimentos que variaram entre 62% e 88%. Por último, a utilização do método em reações one-pot revelou-se eficaz para a conversão direta de determinados ácidos graxos analisados, sugerindo que a etapa de isolamento dos ésteres pode ser considerada dispensável. Dessa forma, este novo método surge como uma alternativa viável aos processos de desoxigenação existentes, permitindo a produção de hidrocarbonetos renováveis que abrange a faixa dos combustíveis avançados.

Com o propósito de minimizar a quantidade de emissão de gases causadores de efeito estufa derivada da ação antrópica, os poços de Captura e Armazenamento de Carbono (CCS) têm desempenhado um papel importante na redução da quantidade de dióxido de carbono (CO2) presente na atmosfera terrestre. A cimentação de um poço destinado à tecnologia CCS é uma parte primordial do processo, pois deve garantir a sua vedação e estabilidade, prevenindo vazamentos desses gases. Deve-se utilizar um cimento resistente à corrosão causada pelo CO2, a fim de evitar a degradação da matriz cimentícia, e que mantenha suas propriedades mecânicas ao longo do tempo. O objetivo deste trabalho é avaliar o avanço da carbonatação da cimentação em poços CCS e poços de petróleo sujeitos à exposição ao CO2, investigando a variação da relação água/cimento. Foram elaboradas três formulações com densidades de 15,8 ppg, 16,5 ppg e 17,0 ppg compostas por água e cimento. Os corpos de prova passaram inicialmente por um processo de cura de 24 h em um banho termostático a 60°C. Em seguida, os corpos de prova foram imersos em água numa autoclave saturada com CO2. Na autoclave, os corpos de prova foram submetidos a diferentes intervalos de tempo: 14, 28, 56, 84 e 112 dias, mantendo uma pressão de 2000 psi e uma temperatura de 60°C. Ao final de cada intervalo de tempo, realizou-se a caracterização dos corpos de prova, utilizando as seguintes técnicas: Difração de Raios x (DRX), Análise Termogravimétrica (TGA), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Microtomografia Computadorizada (Micro-CT). Com o resultado, foi possível concluir que o aumento da densidade das pastas diminui o avanço da carbonatação. Isso ocorre devido à maior presença de sólidos na matriz que ocasiona a diminuição a permeabilidade, retardando o avanço do processo de carbonatação.

A maior floresta tropical seca do mundo se encontra no Brasil, localizada no domínio biogeográfico da caatinga, uma região originalmente semiárida que ocupa uma área de 11% do território brasileiro. Ela abrange boa parte da região nordeste brasileira e possui diversas espécies de plantas com relato de uso medicinal popular e que contém em sua composição fitoquímica moléculas bioativas . Foram produzidos extratos de folhas e cascas do caule de 16 espécies de plantas coletadas na Floresta Nacional de Assu, RN. Foram desenvolvidos métodos de análise dos extratos por UHPLC-DAD. Foi avaliada a citotoxicidade dos extratos pelo método de redução do MTT em células de fibroblásticas L929-CCL1 e pre-osteoblásticas MC3T3-E1, além da atividade antibacteriana em S. aureus e E. coli pelo método de difusão em ágar, sendo desenvolvida uma formulação a base de gel para o extrato mais ativo (Cenostigma bracteosum). A atividade dos extratos também foi avaliada em larvas do mosquito Aedes aegypti. Além dos extratos, foi possível obter e caracterizar por GC-MS o óleo essencial de uma das espécies coletadas (Bauhinia cheilantha), além de avaliar sua atividade em larvas e mosquitos Aedes aegypti e também o efeito citotóxico em células L929 e MC3T3. A partir do óleo essencial, nanoemulsões foram produzidas e caracterizadas em comparação com nanoemulsões contendo óleos essenciais de cravo e canela. Foi observada atividade antibacteriana em S. aureus para os extratos de C. bracteosum, Combretum leprosum e Cochlospermum vitifolium e em E. coli para o extrato de C. bracteosum, sendo esse último mais ativo. Foi possível produzir géis estáveis contendo o extrato de C. bracteosum a 1% e 3%. Os extratos produzidos com hexano e acetato de etila de Libidibia ferrea, C. vitifolium, e C. leprosum foram ativos em larvas de Ae. aegypti. O óleo essencial (OE) de B. cheilantha (mororó) foi obtido por hidrodestilação e por extração em micro- ondas (EAM), sendo que a EAM apresentou rendimento muito superior. O OE foi caracterizado por GC-MS e teve sua atividade confirmada em larvas e mosquitos Ae. aegypti. Foi produzida uma nanoemulsão contendo OE de mororó, que se apresentou muito menos estável do que as nanoemulsões contendo os OEs de cravo e canela. Não foi observado efeito citotóxico dos extratos (até 100 μg/mL) e do OE de mororó (até 50 μg/mL) nas linhagens testadas. Portanto, a descoberta de potenciais atividades do OE e dos extratos das folhas dessas espécies será útil para etapas posteriores de fracionamento, isolamento e desenvolvimento de formulações, agregando valor e aumentando o conhecimento científico sobre as plantas utilizadas no projeto de restauração de áreas degradadas na caatinga.

Os sistemas modificados de liberação de medicamentos (MDDSs) são aliados valiosos na busca pela otimização de produtos farmacêuticos, seja para modular seus perfis de liberação ou aumentar sua biodisponibilidade. Neste contexto, partículas de sílica na faixa de tamanho nanométrico destacam-se como excelentes materiais para aplicações de MDDS, graças às suas interações favoráveis com fármacos fornecidos por grupos silanol. O planejamento experimental é uma ferramenta amplamente aplicada em diversas áreas científicas, e neste estudo é enfatizada sua relevância na síntese de nanopartículas de sílica como sistemas promissores de liberação de fármacos. A pesquisa detalha o processo de síntese de nanopartículas de sílica a partir de diatomita pelo método sol-gel, juntamente com a caracterização meticulosa do material por meio de técnicas analíticas como difração de raios X (DRX), fluorescência de raios X (FRX), infravermelho por transformada de  Fourier espectroscopia (FTIR), microscopia eletrônica de varredura (MEV), adsorção/dessorção de nitrogênio (N2), espalhamento dinâmico de luz (DLS) e potencial zeta. Após a otimização bem- sucedida da síntese, foram obtidas partículas na faixa de 292,5 ± 33,0 nm, com rendimento de 90% e índice de polidispersidade de 0,218 ± 0,041. O planejamento experimental possibilitou a obtenção de partículas com tamanho adequado, alta eficiência de rendimento e baixa polidispersidade. As características únicas das partículas de sílica, especialmente suas interações favoráveis com medicamentos devido aos grupos silanol, apontam para um potencial notável na modulação dos perfis de liberação de medicamentos e no aumento de sua biodisponibilidade. A incorporação destes sistemas de libertação modificada representa um avanço significativo no campo da terapêutica, permitindo abordagens mais eficazes e personalizadas no tratamento de diversas doenças e condições médicas.

A busca por métodos analíticos alternativos para determinação de inibidores de incrustação e de cátions incrustantes tem despertado interesse na indústria do petróleo. Neste sentido, as nanopartículas de prata (AgNPs), mais especificamente as propriedades ópticas de ressonância plasmônica de superfície localizada (do inglês Localized Surface Plasmon Resonance - LSPR), tornam-se um material promissor para o desenvolvimento de nanoplataformas de otimização espectral e de nanossensores ópticos. Assim, o objetivo deste trabalho foi de combinar AgNPs com a espectroscopia Raman (SERS), espectroscopia UV-Vis e imagens digitais (uso de smartphone e um software livre, Image J) para determinação da concentração de inibidores de incrustação (ATMP e DTPMP) e de cátions incrustantes (Mg+2, Ca+2, Sr+2 e Ba+2). Essas metodologias basearam-se, respectivamente, nas propriedades das AgNPs de amplificação do sinal Raman, variação da intensidade de absorbância da banda plasmônica (400 nm) e mudanças na coloração da solução de nanopartículas de prata na presença do analito. O efeito SERS permitiu a detecção de ATMP em concentrações na ordem de 10-4 M. Além disso, as análises por imagens digitais e por espectroscopia UV-Vis quantificaram cátions incrustantes e o inibidor DTPMP em concentrações na ordem de 10-6 M, com excelente regressão linear. As caracterizações por espectroscopia UV-Vis e Dynamic Light Scattering (DLS) provaram que o sensor é baseado no mecanismo de agregação ou estabilização das AgNPs, dependendo do analito com a qual interagem. Dessa forma, os resultados obtidos demonstraram que as metodologias desenvolvidas são eficientes, confiáveis, de baixo custo e menos laboriosas, quando comparadas as metodologias tradicionalmente utilizadas (volumetria e ICP-OES).

Candida auris e Candida haemulonii são dois patógenos oportunistas emergentes que têm aumentado em casos clínicos em todo o mundo nos últimos anos. Diferenciar algumas espécies de Candida pode ser muito trabalhoso, difícil, financeiramente custoso e demorado, dependendo da sua similaridade. Assim, o objetivo deste trabalho é desenvolver uma nova metodologia, mais rápida e econômica, para diferenciar entre C. auris e C. haemulonii com base em espectroscopia de infravermelho próximo (NIR) e análise multivariada. C. auris CBS10913 e C. haemulonii CH02 foram separadas em 15 placas por espécie e três colônias isoladas de cada placa foram selecionadas para análise por Transformada de Fourier de Infravermelho Próximo (FT-NIR), totalizando 90 espectros. Subsequentemente, Análise de Componentes Principais (PCA) e algoritmos de seleção de variáveis, incluindo o Algoritmo de Projeções Sucessivas (SPA) e Algoritmo Genético (GA) acoplados à Análise Discriminante Linear (LDA), foram empregados para discernir padrões distintos entre as amostras. O uso dos algoritmos PCA, SPA e GA associados à LDA atingiram 100% de sensibilidade e especificidade para as discriminações. Os algoritmos SPA-LDA e GA-LDA foram essenciais na seleção das variáveis mais importantes (comprimentos de onda do infravermelho) para os modelos, o que pode ser atribuído à ligação de estruturas da parede celular, como polissacarídeos, peptídeos, proteínas ou moléculas resultantes do metabolismo das leveduras. Esses resultados mostram o alto potencial das técnicas combinadas de FT-NIR e análise multivariada para a classificação de fungos do tipo Candida, o que pode contribuir para um diagnóstico e tratamento mais rápidos e eficazes dos pacientes afetados por esses microrganismos.

O uso de óleos vegetais, em especial o de babaçu, para produção de combustíveis de origem renovável já se destaca em trabalhos da literatura. Contudo, o uso de tal matéria-prima passa, de forma recorrente, pela etapa de descarboxilação via métodos termoquímicos/termocatalíticos, que utilizam corriqueiramente hidrogênio de origem fóssil, em altas pressões e elevadas temperaturas, assim como catalisadores específicos para promover a desoxigenação das espécies oxigenadas. Na tentativa de contornar as adversidades atreladas a tais técnicas, a busca por métodos inovadores de desoxigenação de biomassas lipídicas ganha grande visibilidade, buscando-se viabilizar tais materiais como biocombustíveis eficientes. No presente trabalho, apresenta-se uma nova estratégia para a descarboxilação dos ésteres de ácidos graxos derivados do óleo de babaçu, valendo-se da catálise redutiva, utilizando catalisador comercial de cobalto e um silano de baixo custo como fonte de hidrogênio. Ao final do estudo de otimização proposto, após realização de 111 reações e a consequente determinação do ponto ótimo do protocolo, tornou-se possível a obtenção de hidrocarbonetos na faixa do bioquerosene de aviação e do diesel verde, com alta seletividade, condições amenas e procedimentalmente simples, com conversões na faixa de 56-99% e rendimentos que variam de 16-80%. O estudo one-pot revelou ser possível aplicar o protocolo desoxigenativo realizando apenas o procedimento de filtração em sílica gel para purificar os precurosores reacionais, dispensando quaisquer outras etapas adicionais de purificação. Após aplicar o método desenvolvido na mistura de ácidos graxos provenientes do óleo de babaçu hidrolisado, tornou-se possível obter efetivamente uma mistura de hidrocarbonetos renováveis condizentes com o perfil graxo da biomassa lipídica. Os produtos obtidos foram caracterizados por Cromatografia Gasosa com Detector de Ionização por Chama (CG/DIC) e Cromatografia Gasosa acoplada com Espectrometria de Massas (CG/EM). Nessa perspectiva, o protocolo descarboxilativo desenvolvido se configura como um método promissor para a produção de hidrocarbonetos renováveis que contemplam a faixa dos combustíveis avançados.

Os gases de efeito estufa, particularmente metano e dióxido de carbono, representam uma grave preocupação ambiental. A Reforma a Seco do Metano (RSM) é uma tecnologia que pode mitigar esses impactos, convertendo esses gases em gás de síntese (CO e H₂), útil na produção de metanol, amônia e na síntese de Fischer- Tropsch. A escolha do suporte catalítico, fase ativa e promotores é crucial para a eficiência e estabilidade dos catalisadores. Os catalisadores de níquel são comumente usados devido ao baixo custo, apesar da susceptibilidade à formação de coque, sendo necessário melhorias na formulação. A diatomita, uma forma de sílica natural, surge como um suporte eficiente devido às suas propriedades texturais e estabilidade térmica. Promotores como cério (Ce) e boro (B) foram testados para melhorar a estabilidade e atividade dos catalisadores. O Ce facilita a remoção de carbono e melhora a distribuição do níquel, enquanto o B aumenta a resistência e reduz a formação de coque. Os catalisadores foram sintetizados com diatomita como suporte, Ni como fase ativa e promotores de Ce e B em diferentes concentrações. Os materiais sintetizados foram caracterizados por Difração de Raio X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Fisissorção de Nitrogênio e Redução à Temperatura Programada (RTP). O desempenho na RSM foi avaliado em relação à conversão de CH4 e CO2, o rendimento de H2 e CO e a razão H2/CO em testes de estabilidade e atividade os catalisadores pós-teste foram caracterizados por DRX e Termogravimetria (TG) para avaliação da formação de coque. Os resultados de DRX demonstram que a impregnação dos materiais resultou na obtenção da fase ativa de Níquel. A RTP mostrou que os catalisadores contendo Boro aumentam a temperatura de redução do catalisador, prejudicando o processo de ativação, enquanto que os promovidos por Cério mantém comportamento semelhante ao catalisador Ni-Diatomita. Quanto ao desempenho na RSM, os catalisadores promovidos com 2% de cada promotor apresentaram melhorias significativas na estabilidade após 15h de teste. Em termos de atividade, a promoção por Boro diminuiu a atividade, aumentando a energia de ativação da reação de desidrogenação do Metano na superfície do Ni metálico, ao passo que a promoção por Cério melhorou a atividade. Os resultados de TG mostram que os catalisadores promovidos reduzem a quantidade de coque formado, com destaque para os materiais promovidos por Boro, os quais apresentaram 17% e 24% menos coque em relação ao Ni Diatomita. Os resultados mostram que a combinação de diatomita, Ni e promotores de Ce e B pode criar materiais promissores para a catálise da RSM.

Os biocombustíveis desempenham um papel crucial na transição para uma matriz energética mais sustentável e favorável ao meio ambiente. O óleo obtido das sementes do fruto da Pachira aquatica Aubl. (PAA), também conhecida como Munguba, destaca-se como uma promissora fonte de matéria-prima para a produção de biocombustíveis

e compostos químicos de interesse industrial, através de processos de conversão termoquímica. Sua composição apresenta quantidades significativas de ácidos graxos saturados, destacando-se o ácido palmítico (C16:0), juntamente com os ácidos graxos insaturados oleico (C18:1) e linoleico (C18:2). O objetivo deste estudo é caracterizar as sementes e o óleo proveniente da PAA com foco na avaliação de seu potencial energético para a produção de biocombustíveis avançados drop-in de 2G e produtos de valor para a indústria química. As sementes foram coletadas e, após limpeza e caracterização, o óleo foi extraído por prensagem mecânica. Entre as caracterizações das sementes, os teores de cinzas (4,05%), umidade (3,09%), componentes voláteis (91,79%) mostraram-se consistentes com estudos anteriores realizados em sementes da mesma espécie. Do óleo extraído, observou-se um rendimento satisfatório de 36,0%, além de uma notável estabilidade térmica, suportando temperaturas de até 250 °C e apresentando elevado poder calorífico (37,94 MJ/kcal). Análises físico-químicas abrangentes, incluindo cinzas, densidade, viscosidade e determinação dos índices de acidez, iodo, saponificação, peróxidos e refração foram realizadas. Um estudo preliminar por pirólise analítica convencional do óleo revelou predominância na formação de hidrocarbonetos alifáticos na faixa de C7-C18, com baixa quantidade de compostos oxigenados. Já na pirólise catalítica utilizando a zeólita do tipo HZSM-5, observou-se uma significativa redução dos compostos oxigenados, com a predominância de hidrocarbonetos alifáticos nas faixas de C4-C13 a 500 °C e de C7-C14 a 300 °C, com característica de combustíveis drop-in para aviação. A partir desses dados, foi realizado um planejamento fatorial 32 em conjunto com a metodologia da análise de componente principal (ACP) e superfície de resposta (RSM) para investigar o efeito das variáveis independentes de temperatura do leiro catalítico (300, 400 e 500 °C) e da razão biomassa/catalisador (2, 6 e 12 mg de catalisador) nas variáveis de resposta, como teor de hidrocarbonetos pelo número de carbonos nas cadeias e teor de compostos por faixa de biocombustíveis. A melhor condição mostrou-se com a menor temperatura (300 °C) e menor quantidade do catalisador (2 mg) apresentando melhor distribuição de produtos nos gaps de gasolina (46,5%), diesel (91,2%), querosene (56,8%) e óleo lubrificante (54,8%). Em todas as variações das temperaturas do leito catalítico não houve formação de produtos oxigenados e um elevado rendimento em compostos aromáticos, incluindo benzeno, tolueno, etilbenzeno e xileno (BTEX), que são produtos de grande interesse industrial. A utilização do catalisador HZSM-5 proporcionou um aprimoramento nos produtos formados, devido à sua capacidade de promover a descarbonização, descarbonilação, desoxigenação e aromatização das estruturas, devido às suas propriedades ácidas e à estrutura porosa. Esses resultados apontam para o significativo potencial de aplicação do óleo das sementes da PAA na obtenção de biocombustíveis avançados drop-in e seletividade em bioprodutos aromáticos para a indústria química.

Os materiais a base de carbono têm se destacado em decorrência da sua variedade de aplicações como fotocatálise. Nesse sentido, hexaferrita de estrôncio dispersa em sílica foi preparada pelo método de Pechini e utilizada como catalisador na reação com etilbenzeno para produção de filamentos de carbono e posterior aplicação na fotodegradação do corante remazol red. De acordo com a análise de DRX, Raman e XPS, foi confirmado a presença das fases de SrFe₁₂O₁₉, Fe₂O₃ e sílica amorfa. O MEV e MET dos óxidos indicam morfologia tipo clusters e esponja. Pela análise de MEV após método CCVD foi possível observar a formação de filamentos de carbono que surgiram durante a reação catalítica do etilbenzeno. O MET confirma essa formação e indica a geração de nanotubos (~ 67 nm). O DRX após reação exibe a formação das fases de carbono grafite, SrFe₁₂O₁₉, SiO₂, e Fe⁰,mostrando uma redução da fase hematita. O crescimento dos nanotubos acontece a partir do ferro metálico, tendo em vista que a ponta do tubo contém apenas ferro, segundo resultados de EDS. O espectro Raman mostrou as bandas D e G características do carbono, onde a razão entre I_D/I_G diminuiu com o aumento da temperatura, indicando um aumento do encapsulamento de carbono com o aumento da temperatura. A reação de melhor desempenho catalítico obteve média de 99% de conversão de etilbenzeno e foi mais seletiva para eteno (~ 93%) na temperatura de 650°C. Além disso, foi possível fazer um estudo teórico-computacional simples da distribuição dos sítios das principais fases em um plano 2D pela construção dos mapas e propor um mecanismo para formação de nanotubos de carbono a partir da conversão catalítica do etilbenzeno. Por fim, os materiais obtidos foram aplicados na fotodegradação do corante remazol red, atingindo completa degradação em 15 min para o material sintetizado a 650°C. Também foram aplicados na mesma reação materiais reduzidos em hidrogênio em diferentes temperaturas para verificar a influência do carbono, mostrando que o carbono favorece a fotodegradação do corante.

Sistemas baseados em nanohíbridos argila-fármaco têm sido amplamente relatados na literatura, pois apresentam características interessantes que incrementaram a biodisponibilidade de diversas biomoléculas, como o aumento da solubilidade de fármacos hidrofóbicos, proteção contra degradação ao longo do trato gastrointestinal, liberação controlada e pH-responsiva. O trabalho tem como objetivo principal a obtenção de nanohíbridos argila-fármaco e argila-polissacarídeo-fármaco para aplicação na liberação modificada de fármacos, visando melhorar a eficácia terapêutica de medicamentos tuberculostáticos, que apresentam efeitos colaterais severos associados à sua administração. A montmorilonita (Mt) foi aplicada na sua forma natural, sem nenhuma modificação, e também associada a polissacarídeos. Os polissacarídeos utilizados foram a carboximetilcelulose (CMC) e o polissacarídeo extraído a partir de sementes de chia (Salvia hispânica L.). O sistema de carreamento obtido foi associado a dois fármacos tuberculostáticos, isoniazida (INH) e rifampicina (RIF). A primeira etapa do trabalho consistiu na obtenção do nanohíbrido montmorilonita-rifampicina e sua aplicação na liberação pH-responsiva do fármaco tuberculostático. Foi utilizado um planejamento fatorial 24 para examinar o impacto das variáveis operacionais (massa de Mt, concentração de RIF, pH e tempo) no processo de incorporação do fármaco. A variável pH foi a que mais teve influência sobre a resposta estudada. O experimento realizado sob condições otimizadas resultou em uma dose de fármaco incorporada de 98,60 ± 1,21 mg/g. A formação do nanohíbrido foi comprovada por diferentes técnicas de caracterização (FTIR, DRX, TGA, DSC e MEV), elucidando o mecanismo de interação entre os componentes. Através de estudos de liberação in vitro, foi constatada a eficácia do sistema pH-dependente desenvolvido, liberando aproximadamente 70% do fármaco após 16 horas em fluido intestinal simulado. A análise dos dados experimentais de liberação em relação ao modelo teórico de Higuchi indicou uma liberação prolongada da rifampicina a partir da montmorilonita. A compreensão das interações entre o fármaco e esse argilomineral destaca sua aplicabilidade como um promissor carreador para a obtenção de um sistema híbrido com sólida estabilidade física e química. A segunda parte do trabalho destaca a preparação de bionanocompósitos argila-polissacarídeo-fármaco e sua aplicação na liberação modificada da isoniazida. Inicialmente, realizou-se um estudo de intercalação da isoniazida na estrutura da montmorilonita, avaliando a influência de alguns parâmetros no processo por meio de um planejamento fatorial 2³. Os parâmetros avaliados foram a massa de Mt, a concentração de INH e o pH. O parâmetro pH foi o que apresentou maior influência sobre a reposta estudada. O experimento em condições otimizadas permitiu uma dose de fármaco incorporada equivalente a 49,63 ± 2,69 mg/g. Os bionanocompósitos foram obtidos pela técnica de secagem por pulverização (spray drying), e sua formação foi comprovada por diferentes técnicas de caracterização (FTIR, DRX, TGA e MEV). Estudos de liberação in vitro foram realizados para elucidar o mecanismo de liberação da isoniazida a partir dos sistemas híbridos preparados.

Os compostos químicos presentes nos protetores solares, como os filtros UV orgânicos, em particular o octocrileno, podem ter efeitos adversos nos ecossistemas aquáticos e consequências negativas à saúde humana, por se tratar de desreguladores endócrinos. Por isso, faz-se necessário o tratamento adequado de efluentes que possuem esse tipo de contaminação. Este trabalho propõe-se a inovar o tratamento de água de piscinas utilizando processos eletroquímicos, mais precisamente a oxidação anódica com foco na degradação do octocrileno proveniente de protetores solares comerciais, a fim de minimizar substâncias tóxicas, aliada a uma metodologia simplificada de detecção e quantificação desse componente. Após a degradação foram monitorados alguns parâmetros do índice de qualidade da ágia, resultados como pH (7,4 t=0min - 4,4 t=180min), teor de cloreto (0,002M), densidade de corrente 10mA/cm², dissolução de oxigênio ([DQO]/[DQO]0 = 0,2), condutividade (1091mS/cm t =0min – 0 mS/cm t=180min) e turbidez (93,5 t=0min – 5,64 t=180min) foram encontrados e corroboraram com a degradação da matéria orgânica. O consumo de energia foi analisado ao longo da eletrólise. Além disso, foi feito um estudo comparativo entre as técnicas de eletroanálise e cromatografia para a detecção e quantificação do octocrileno em água de piscina obtendo resultados promissores para a técnica eletroanalítica de voltametria de pulso diferencial. Os limites de detecção e quantificação de octocrileno a partir de solução padrão 0,001 M foram, respectivamente, 0,11 mg/L e 0,35 mg/L via eletroanálise e 2,86 mg/L e 9,54 mg/L via cromatografia. Foi possível observar que a eletroanálise foi capaz de quantificar o octocrileno ao longo da eletrólise e em amostras reais de filtros solares sem diferença significativa em relação à cromatografia.

Atualmente, o CO2  é o principal gás causador do efeito estufa, principalmente por ser obtido facilmente em processos de combustão, o qual, é a principal forma de conversão de energia utilizado pela humanidade e a quantidade de gás emitido para atmosfera tem aumentado com o passar dos anos, desta forma, estudos que visam mitigar ou acabar com as emissões estão cada vez mais presentes na comunidade científica. Foi então comparado zeólitas LTA sintetizadas a partir de diferentes fontes de silício, foi feita a troca catiônica nesses materiais, foram então caracterizados por difração de raio-x (DRX), fluorescência de raios-X (FRX), análise de propriedades textural por adsorção e dessorção de argônio a 77K e então aplicados na adsorção de CO2 em pressões baixas até 10 atm a temperatura ambiente, realizado comparação com isotermas modelo de Langmuir, Freundlich e Temkin e os melhores resultados aplicados a condições mais extremas, de 5 bar até 25 bar a 200°C, e realizado testes de seletividade em coluna de leito fixo, com mistura gasosa de CO2/CH4. A partir do DRX foi possível observar a formação das fases cristalinas características da zeólita LTA, e analisando as isotermas de adsorção e dessorção de argônio foi possível confirmar o processo de troca catiônica pelo aumento considerável da área especifica e volume de microporos. Esse aumento influenciou significativamente na adsorção de CO2, como foi possível observar pelas isotermas, onde os materiais contendo cálcio absorveram uma quantidade maior do que os materiais na forma sódica. Ao aplicar em condições extremas de temperatura e pressão, vemos que os materiais continuam adsorvendo com o aumento da pressão, mesmo com temperaturas de 200°C e a partir do estudo de seletividade, vemos que todos os materiais apresentaram uma boa seletividade para o CO2, na mistura de CO2/CH4, chegando a adsorver mais de 99% de CO2 e menos de 1% de CH4 em 10 minutos.

O mundo tem buscado desenvolver novos materiais funcionais avançados para inúmeras aplicações na optoeletrônica, e dentre estes, os cristais líquidos (CL) se enquadram como um dos mais importantes componentes de telas e mostradores eletrônicos. O presente trabalho visa sintetizar, caracterizar e estudar as propriedades térmicas e fotofísicas de uma série de sete derivados de 2,6-bis(4-(dodecIioxi)fenil)-4-(4-X-fenil)piridinas (X = H, 3a; F, 3b; NO2, 3c; 2-tiofeno, 3d; Ph, 3e; OCH3, 3f; OC12H25, 3g; carbazol) e do composto 2,4,6-tris(3,4-bis(dodecIioxi)fenil)piridina (3h), visando aplicação como cristais líquidos fluorescentes. Estas moléculas possuem um núcleo heterocíclico rígido π-estendido e cadeias dodecílicas periféricas, sendo estruturalmente adequadas para tal aplicação. As moléculas-alvo 3a-3g foram obtidas com rendimentos moderados (33-78%) por meio de síntese multicomponente a partir da combinação de 1-(4-(dodecilox)fenil)etanona, 4-X-benzaldeído e acetato de amônio, mediadas por cloreto de cobalto, em DMF, e devidamente caracterizadas por ressonância magnética nuclear (RMN) de 1H e 13C e espectroscopia de infravermelho (IV). As análises microscopia óptica de luz polarizada (MOLP) e calorimetria exploratória diferencial (DSC) indicaram que, sob aquecimento, o composto 3g uma transição do tipo cristal-cristal em 60oC, até 95ºC, quando passa ao estado líquido isotrópico. Esta mesma transição foi observada por MOLP no resfriamento. Para o composto 3h, apesar da textura obtida por MOLP confirmando o empacotamento colunar previamente racionalizado, não foi verificada a formação de mesofase. Os derivados piridínicos apresentaram bandas de absorção máximas entre 258 nm e 377 nm e fluorescência na região do azul/violeta em solução, com bandas de emissão máximas entre 370 e 391 nm, e também no estado sólido. As cores de emissão foram confirmadas pelo software de plotagem do diagrama cromatográfico com base nos dados de fluorescência. No momento, estão sendo finalizados os estudos de análises fotofísicas e termoquímicas das moléculas-alvo.

A crescente preocupação com a progressão dos efeitos do aquecimento global causado pela emissão de gases de efeito estufa (GEE) ao longo dos anos tem despertado o interesse em diversificar a matriz energética. Neste contexto, houve um crescimento na procura de produção de biocombustíveis drop-in, quimicamente idênticos aos combustíveis fósseis, de forma a reduzir a dependência de recursos não renováveis e mitigar as emissões de CO₂. Para formar a mistura de hidrocarbonetos renováveis, compatível com a estrutura dos motores, as biomassas a serem utilizadas precisam passar por processos de desoxigenação, como os termocatalíticos. No entanto, as metodologias existentes apresentam algumas limitações operacionais como altas temperaturas, altas pressões de gás hidrogênio e a necessidade de reatores específicos. Nesse sentido, o presente trabalho propõe o desenvolvimento de um método fotocatalítico seletivo para desoxigenar ácidos graxos de óleos vegetais em condições amenas, utilizando um fotocatalisador orgânico, à temperatura ambiente, em um processo livre de metais e sem o uso de gás hidrogênio. Após a otimização das condições de reação realizada para um composto modelo, o ácido láurico (C12:0), componente majoritário de alguns óleos vegetais, obteve-se rendimentos de até 80% para a formação de undecano. Os parâmetros avaliados foram fotocalisador, transferidor de hidrogênio, base, suas respectivas estequiometrias, concentração da reação, fonte de luz, tempo reacional, além da realização dos experimentos controle. Posteriormente, o escopo reacional foi analisado ao aplicar a metodologia para outros ácidos graxos puros (ácidos cáprico, mirístico, palmítico, esteárico, oleico e linoleico), obtendo rendimentos de até 60% para estas espécies. Posteriormente, para avaliar a robustez do método, avaliou-se a descarboxilação de ácidos graxos bio derivados obtidos a partir da hidrólise de do óleo de Licuri comercial, o que resultou em uma conversão maior que 90% para com alta seletividade para os respectivos hidrocarbonetos. Dessa forma, este novo método surge como uma alternativa viável aos processos de desoxigenação existentes para produzir biocombustíveis drop-in de forma branda e com formação altamente seletiva de hidrocarbonetos Cn-1.

O uso de combustíveis fósseis acarreta na liberação de gases de efeito estufa, prejudiciais ao ambiente, e por isso tem-se investido mais em energias renováveis, especificamente na energia solar por ser uma fonte limpa, sem ruído e abundante. Materiais de perovskitas são bons candidatos para serem utilizados no estudo da conversão de energia solar em elétrica por possuírem: ampla absorção de luz do espectro solar; versatilidade composicional, tolerância  a defeitos,  bem  como  fácil  processamento  e baixo  custo  quando  comparados  com  o  silício  utilizado  nos painéis  solares  comercialmente disponíveis. Portanto, essa dissertação teve proposito de investigar as propriedades da perovskita inorgânica, de fórmula Cs3Sb2I9  (CSbI), utilizando a molécula orgânica tiofeno (C4H4S) no preparo no pó, pelo método de antissolvente, com o propósito de verificar suas propriedades e preparar um dispositivo fotovoltaico por deposição por lâmina (doctor blade), utilizando solução de quitosana como dispersante para formação dos filmes para medir a capacidade desses materiais em convertes energia solar em energia elétrica. Ao produzir materiais de 0%, 9%, 17% e 34% (m/m) de tiofeno [(CSbI_9), (CSbI_17) e (CSbI_34)], o aditivo possibilitou melhoria da cristalinidade, bem como supressão de fases secundárias, sendo elucidado a mesma fase cristalográfica; promoveu a alteração do bandgap (2,23 eV, 2,00 eV, 1,95 eV e 2,35 eV); provocou modificações sutis na morfologia do precipitado – de placas hexagonais grosseiras para partículas menores em formato de agulhas e folhas, com grau de aglomeração mais atenuado. Estudos complementares de EDS confirmam o perfil para a perovskita em questão, não elucidando componentes do tiofeno (no caso, enxofre) permitindo compreender que não há presença do aditivo pós síntese. A espectroscopia RAMAN apresentou o mesmo perfil de espalhamento para as amostras, onde a amostra CSbI_9 apresentou menor intensidade de espalhamento, ressaltando a menor quantidade de armadilhas por fônons. Ao construir uma microcélula de configuração FTO/TiO2/Perovskita/NiOx/Ag, um PCE de 0,42% foi obtido para a perovskita aditivada em 9% (Voc: 0,059V; Isc=0,27mA e FF=19,37%), sendo o melhor resultado frente a 0,19% com a perovskita com 17% e 0.06% com 0% de tiofeno. O gap reduzido e menor estado de armadilhas pelo efeito elétron-fônon fizeram que CSbI_9 fosse o melhor dispositivo construído. Os resultados apresentam perspectivas para o estudo de aditivos na modulação de propriedades de materiais inorgânicos para células solares bem como a busca de utilização de novos métodos de deposição de filmes finos.

Os sólidos lamelares magadiita e Na-RUB-18, bem como o hexaniobato de potássio foram sintetizados por rota hidrotérmica e modificados por diferentes metodologias visando processos de substituição de isomórfica e de pilarização a fim de gerar novos potenciais catalisadores. Os materiais foram caracterizados por diversas técnicas, quais sejam DRX, análise elementar por ICP-OES e CHN, espetroscopias FTIR, NIR, DRUV-Vis, Raman, ²⁹Si e ²⁷Al RMN em estado sólido, adsorção-dessorção de N₂ e de CO₂, MEV, EDS e MET. Substituições isomórficas de Al, Ti e Nb foram realizadas em magadiita levando a diferentes coordenações dos sítios metálicos. Algumas metodologias de inserção de Al também promoveram a formação de materiais zeolíticos de topologia MOR e GIS como impurezas ou a transição da fase magadiita para a fase de zeólita mordenita. Os três sólidos foram submetidos a diferentes testes de pilarização. Os materiais foram previamente expandidos e foi verificado que cada um interage de modo diferente com o agente expansor. Magadiita foi pilarizada com pilares puramente silícicos e mistos de Si e Al, Ti ou Nb, os quais também apresentaram sítios tetra, penta e hexacoordenados. Verificou-se que, para ambos os processos envolvendo os metais, os métodos que promoveram melhor homogeneização e retardaram as reações de hidrólise tenderam a produzir sólidos com mais sítios tetracoordenados para Al e Ti e pentacoordenados para Nb. RUB-18 foi pilarizado com sílica levando a um grande incremento nas suas propriedades texturais, um pouco diferentes do exibido por magadiita. Finalmente, hexaniobato de potássio também foi submetido com êxito à pilarização, gerando um novo material micro-mesoporoso, o qual apresenta lamelas duplas pilarizadas. Para os materiais obtidos, foram sugeridas algumas reações de aplicação catalítica.

Nas últimas décadas, os materiais orgânicos funcionais têm contribuído com o avanço no desenvolvimento de dispositivos eletrônicos. Neste contexto, os cristais líquidos têm sido amplamente empregados em telas e mostradores de televisores e computadores, utilizados como sensores, dentre outros. Em nível molecular, os cristais líquidos são compostos por um núcleo rígido, muitas vezes de natureza (hetero)aromática, e unidades periféricas flexíveis, comumente cadeias alifáticas alongadas. Tal combinação estrutural faz com que estes materiais adquiram uma organização supramolecular capaz de gerar uma mesofase, o estado líquido-cristalino, caracterizado por propriedades simultâneas de sólidos e líquidos, tais como birrefringência e fluidez, respectivamente. Na busca por novos mesógenos contendo sistemas heterociclos nitrogenados aromáticos como núcleo rígido, o presente trabalho relata a síntese de três novos derivados de [4-(1H-imidazo[4,5-f][1,10]fenantrolin-2-il)]fenol (38) e de nove novos derivados de 2-fenil-1H-benzo[d]imidazole (50), que foram obtidos com bons rendimentos, devidamente caracterizados por espectroscopia de IV, RMN de 1H e RMN de 13C, e que tiveram suas propriedades térmicas avaliadas por MOLP e DSC. O efeito da cadeia alquílica nas propriedades térmicas de derivados de 38 foi avaliado a partir de compostos N,O-dialquilados. Foi observado que a presença de duas cadeias alquílicas em 39b e 39c, com 10 e 12 átomos de carbono, respectivamente, induzem a formação de mesofases do tipo SmX sob aquecimento, entre 0,67-157 oC e 23-130 oC. Diferentemente, o composto 39a, contendo unidades octílicas, apresentou passagem direta do estado sólido para o líquido isotrópico (em 108 oC), o que pode ser relacionado à maior força de interação entre os núcleos heteroaromáticos. Os derivados de 50 avaliados foram divididos em três grupos distintos. Os dois primeiros grupos são caracterizados pela presença de um átomo de cloro no núcleo benzimidazólico, além de uma ou duas cadeias alcóxi (8, 10 e 12 átomos de carbono) no anel 2-fenílico (48a-48c e 47a-47b, respetivamente). A terceira série benzimidazólica (43a-43c) é caracterizada como derivados de 4-(1H-benzo[d]imidazol-2-il)-2-metoxifenol esterificados a partir das reações com ácidos 4-alcoxibenzóicos apropriados (8, 10 e 12 átomos de carbono). Todos os compostos da série 48a-48c e 47a-47c apresentaram mesofase, todas caracterizadas como SmX. Os compostos da série 48 apresentaram faixas de comportamento líquido cristalino a partir de 79-91 oC até 128-151 oC, sendo os valores maiores para as cadeias octílicas. As mesofases para a série 47 ocorreram a partir de 47-48 oC até 121-132 oC, e o início a menores temperaturas e em relação à série 48 está coerente com o aumento do número de cadeias alcóxi. Por fim, os compostos esterificados da série 43, a princípio,  não se comportaram como cristais líquidos. Em resumo, no presente trabalho, nove dos doze compostos finais propostos apresentaram comportamento líquido cristalino, destacando-se os baixos valores de transição de fase e amplas faixas de mesofase. Enquanto para a série 39, as interações intermoleculares envolvem empacotamento-π e forças de Van der Waals, os compostos das séries benzimidazólicas devem apresentar ainda associações supramoleculares baseadas em ligações de hidrogênio, as quais serão devidamente investigadas. Os resultados obtidos se traduzem em um importante avanço para o desenvolvimento de materiais moleculares avançados, notadamente cristais líquidos.

A doença de Alzheimer (DA) é uma doença neurodegenerativa responsável por quase 70% dos casos de demência. A demência, por sua vez, é a 7ª maior causa de morte no mundo. Nos últimos anos ocorreram avanços significativos em pesquisas para identificar a DA, entretanto os métodos tradicionalmente utilizados para  diagnóstico  permanecem  invasivos,  demorados  e  caros.  Estudos  com  técnicas  bioespectroscópicas  combinadas  com  quimiometria  mostraram  resultados promissores no diagnóstico da DA, com a possibilidade de oferecer um método minimamente invasivo, rápido e barato. Esta tese apresenta uma nova abordagem metodológica para o diagnóstico da AD através da análise de plasma sanguíneo de 230 indivíduos (83 DA e 147 controles saudáveis) por fluorescência em matriz de excitação-emissão combinada a algoritmos de classificação de segunda ordem. Os modelos de classificação foram validados através do cálculo de figuras de mérito comumente utilizadas em estudos clínicos (sensibilidade, especificidade e acurácia) e figuras de mérito que levam em consideração o desequilíbrio amostral e o poder discriminatório dos modelos (F2 – score (F2), Coeficiente de correlação de Matthews (MCC) e eficácia do teste (δ)). Os modelos de classificação performados neste estudo foram Análise de Fatores Paralelos com Análise Discriminante Quadrática (PARAFAC-QDA) e Tucker3 – QDA. O modelo PARAFAC – QDA obteve 83.33% de sensibilidade, 100% de especificidade e 86.21% de F2. Enquanto o modelo Tucker3- QDA obteve 91.67% de sensibilidade, 95.45% de especificidade e 91.67% de F2. Ambos os modelos apresentaram alto desempenho geral com 94,12% de acurácia e 0,87 MCC. Os classificadores também apresentaram alta eficácia com os scores médios das classes separados por três ou mais desvios-padrão. Os valores de comprimento de onda de ambos os perfis de loadings dos modelos foram usados para sugerir potenciais biomarcadores plasmáticos da DA. Estudos futuros podem correlacionar esses comprimentos de onda e os perfis espectrais do PARAFAC com biomarcadores plasmáticos da DA e confirmar ou não nossa sugestão. Os resultados alcançados com a nova abordagem metodológica proposta apontam para um método baseado em sangue e de alta performance para diagnóstico/triagem da doença de Alzheimer. Este método possui as vantagens de ser minimamente invasivo, rápido, barato, não-destrutivo e sem rótulos. Além disso, requer uma pequena alíquota de plasma sanguíneo e é realizado em um equipamento de fácil operação.

A urgência em substituir os combustíveis fosseis pelos renováveis aliado ao crescimento da produção do biodiesel e consequentemente de glicerol estimulam pesquisas a fim de transformar os produtos derivados de biomassa em outros com maiores valores agregados e, portanto, manter a cadeia produtiva. A reação de desidratação do glicerol em fase gasosa utilizando sólidos ácidos é uma via de reação interessante. Para avaliar a viabilidade desse estudo, catalisadores foram preparados com diferentes teores de espinélio de magnésio e de zinco dispersos na zeólita Beta e suas propriedades catalíticas foram analisadas. Os diferentes sólidos foram caracterizados por DRX, FRX, MPE, FTIR, espectroscopia Raman, fisissorção de nitrogênio, MEV-FEG, TPD-NH₃ e DRIFTS-piridina. Os espectros Raman e infravermelho sugeriram a presença de bandas referentes aos espinélios embora por DRX as fases não foram observadas devido sua alta dispersão e tamanho nanométrico. As análises de DRIFTS e NH₃-TPD indicaram que a incorporação de espinélios modifica as propriedades ácidas quanto ao número, tipo e distribuição dos sítios. Os ensaios de Fisissorção de N₂ mostraram a manutenção das propriedades micro e mesoporosas da H-BEA, apesar da alteração nos valores de área específica e volume de poros. Os catalisadores com menor teor de espinélio (2%) apresentaram melhores desempenhos na conversão de glicerol e resistência a desativação quando comparados a zeólita pura, atingindo valores de conversão de 73,26%. Esses resultados estão relacionados a presença de sítios ácidos e básicos nos catalisadores. Os catalisadores a base de magnésio, nas reações de desidratação do glicerol, favoreceram a formação de acroleína (63,42 % para o melhor material) enquanto os catalisadores a base de zinco produziram majoritariamente álcool alélico (37% para o sólido com melhor desempenho).  As vias de reação para os diferentes produtos formados, a depender do tipo de sítio ácido, foram detalhadas nos mecanismos propostos e correlacionadas com os mapas de potencial eletrostático. Da mesma forma, as reações para a formação do coque foram descritas de acordo com os compostos identificados por GC-MS após a extração do coque.

O interesse por produtos decorrentes de recursos naturais renováveis tem crescido substancialmente nos últimos anos. Em nanotecnologia, almeja-se o emprego de reagentes químicos de baixa toxicidade advindos de processos ambientalmente corretos. No presente estudo, demonstramos pela primeira vez que o ácido pirolenhoso (AP), um insumo obtido pela condensação das emissões gasosas poluentes geradas durante a pirólise da biomassa, age concomitantemente como agente redutor e estabilizador na síntese de nanopartículas de prata (AgNPs). Adicionalmente, tal metodologia foi ajustada para a produção de um nanocompósito constituído por AgNPs ancorados em nanocristais de celulose (AgNPs/NC). Por meio de análises cromatográficas (CG-EM) e espectroscopia Raman, mostrou-se que, em meio alcalino, espécies oxigenadas contidas no AP reduziram os íons prata à sua forma metálica. Paralelamente, o ácido acético, abundantemente presente no AP, adsorveu-se na superfície das AgNPs conferindo-as estabilização eletrostática. As AgNPs, esféricas e de tamanho médio de 16,42 ± 4,62 nanômetros, permaneceram estáveis por pelo menos 150 dias (potencial zeta = -56 mV). Na produção do nanocompósito AgNPs/NC, observou-se que o tempo para a estabilização total das AgNPs foi reduzido drasticamente, assim como o tamanho médio das AgNPs/NC (5,12 ± 1,59 nanômetros). Também foi demonstrando por termogravimetria que a eficiência de impregnação das AgNPs nos nanocristais de celulose foi superior a 95 %. Por fim, foi demonstrado que o AP apresentou atividade contra as bactérias Escherichia coli e Staphylococcus aureus apenas quando empregado no seu pH original (pH ~ 2,8). Porém, quando neutralizado (pH = 7,5), não se observou qualquer atividade bactericida. Com base nesse fato, foi proposta uma nova interpretação para a ação antimicrobiana do AP, baseada na acidez do meio gerada principalmente pelo ácido acético. Quando aplicados em pH neutro, as AgNPs e os AgNPs/NC apresentaram atividade bacteriostática semelhante às relatadas na literatura. Com base nessas informações, conclui-se que o uso do AP na síntese de nanomateriais de prata é uma abordagem interessante e promissora.

A busca por novas fontes de energia renováveis vem crescendo em todo o mundo, este crescimento deve-se aos problemas ambientais causados pelo uso excessivo dos combustíveis fosseis que provocam uma série de danos ao meio ambiente. Diante desta problemática o presente trabalho de doutorado tem por objetivo avaliar o uso dos catalisadores microporosos do tipo ZSM-5 e mesoporosos do tipo MCM-41 impregnados com os metais cobalto e molibdênio na produção de biohidrocarbonetos via pirólise rápida do óleo de girassol. Os materiais catalíticos estudados foram caracterizados por análises de Difração de Raio-X (DRX), Fluorescência de Raio-X (FRX), Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) e Microscopia Eletrônica por Varredura (MEV) acoplada a Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS). As referidas análises indicaram que as estruturas porosas foram formadas com excelência, e se mantiveram após a impregnação dos metais. O óleo de girassol foi caracterizado por análises físico-químicas, tais como: índice de acidez, peróxido, saponificação, refração, ácidos graxos livres e densidade, e posteriormente foi realizado um estudo térmico e cinético da reação de degradação do óleo utilizando-se catalisadores micro e mesoporosos sintetizados, e com base nos modelos cinéticos livres propostos por Ozawa Flynn Wall (OFW) e Kissinger Akahira Sunose (KAS). As análises termogravimétricas (TGA) do óleo girassol e do óleo de girassol com os catalisadores foram realizadas nas taxas de aquecimento (β) de 10, 20, 30 e 40ºC/min, em seguida os dados foram tratados conforme os modelos propostos, obtendo-se assim valores como: energias de ativação (Ea) para as taxas de conversão (α) 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 e 90%. Os resultados indicaram que todos os catalisadores testados apresentaram atividade catalítica. Para o óleo de girassol a Ea teve variação de 149,9 a 201,6 KJ/mol, para os catalisadores mesoporosos MCM-41, Mo/MCM-41, Co/MCM-41 e Co-Mo/MCM-41 as Ea foram de 121,1 a 143,6, 72,7 a 112,1, 136,5 a 170,6 e 152,2 a 165,4 KJ/mol respectivamente, e para os catalisadores microporosos HZSM-5, Mo/ HZSM-5, Co/ HZSM-5 e Co-Mo/ HZSM-5 as Ea variaram de 119,5 a 153,6, 114,8 a 146,7, 142,9 a 166,4 e 101,5 a 158,0 KJ/mol respectivamente,  com destaque para o Mo/MCM-41 e o Mo/HZSM-5, que apresentaram as maiores reduções das energias de ativação (Ea). Tanto no modelo OFW quanto no KAS, as metodologias usadas se mostraram adequadas (R² > 0,9). Foram calculados também os parâmetros termodinâmicos (A, ΔH, ΔG e ΔS) nas reações de degradação térmica e termocatalítica do óleo de girassol, nos quais podemos destacar o ΔH>0, indicando que se trata de uma reação endotérmica e o ΔG>0, correspondendo a uma reação não espontânea. Os resultados do estudo cinético também foram utilizados como base para as reações de pirólise térmica e catalítica.  No processo de pirólise os percentuais de hidrocarbonetos formados foram os seguintes: na pirólise térmica obteve-se 16%, nas pirólises catalíticas os percentuais de formação hidrocarbonetos foram 28% (MCM-41), 16% (Mo/MCM-41), 21% (Co/MCM-41) e 45% (Co-Mo/MCM-41). De acordo com os percentuais de hidrocarbonetos formados, na pirólise térmica 53,2% encontram-se na faixa do Bioquerosene de Aviação e 46,8% na faixa do Diesel Verde. Já nas pirólises catalíticas, a presença dos catalisadores favorecera a desoxigenação dos produtos por reação de descarbonilação, deste modo os catalisadores MCM-41, Mo/MCM-41, Co/MCM-41 e Co-Mo/MCM-41 apresentaram 8,6, 0, 0 e 0% na faixa da biogasolina, 29,4, 24,5, 27,5 e 19,4% na faixa do bioquerosene de aviação e 62,0, 75,5, 72,5 e 80,6% na faixa do diesel verde respectivamente.

O potencial energético da microalga da espécie Monoraphidium sp. foi explorado como matéria-prima para a produção hidrocarbonetos renováveis. Para isto, a biomassa foi submetida a pré-tratamentos físico-químicos com o objetivo de facilitar o acesso intracelular das microalgas. Os hidrocarbonetos renováveis da biomassa tratada foram obtidos através dos processos de pirólise térmica e catalítica na presença do catalisador HZSM-5. A zeólita HZSM-5 foi sintetizada e caracterizada por Difração de raios-X (DRX), Análise termogravimétrica (TGA/DTG), Espectroscopia na região do infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), Microscopia eletrônica de varredura (MEV) e Determinação da acidez pelo método de adsorção de base (n-butilamina). As análises de DRX confirmaram a formação da estrutura cristalina do tipo MFI, com padrões semelhantes ao definido pela International Zeolite Association (IZA). A análise de acidez evidenciou a presença dos sítios ácidos na zeólita necessários para as reações na pirólise catalítica. Os parâmetros cinéticos envolvidos nas reações de pirólise da biomassa da microalga foram estimados através do desenvolvimento dos modelos Ozawa-Flynn-Wall (FWO) e Kissinger- Akahira- Sunose (KAS), com o auxílio da análise termogravimétrica (TGA/DTG) nas razões de aquecimento 10, 20, 30 e 40 °C/min. No qual, ficou evidente que os dois modelos geraram dados cinéticos precisos que refletem a conversão térmica da biomassa, resultando em valores médios de energia de ativação de 104,2 e 122,2 kJ/mol (FWO) e 99,96 e 118,2 kJ/mol (KAS). A pirólise levou a formação do produto líquido, bio-óleo que foi caracterizado por Espectroscopia na região do infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e Cromatografia a gás acoplada com um detector de espectrometria de massa (CG-MS). A composição química por CG-MS mostrou que os bio-óleos produzidos são fontes de hidrocarbonetos renováveis que podem ser precursores de biocombustíveis, pois apresentam hidrocarbonetos na faixa de C6-C20, no qual incluem a faixa de gasolina, diesel e querosene de aviação.

Um dos processos eletroquímicos de oxidação avançada, também conhecido como: oxidação anódica, é bastante eficiente no tratamento de águas residuais que contém diferentes contaminantes orgânicos. Neste projeto científico o efluente foi coletado durante um dia normal em um salão de beleza localizado na cidade do Natal, Brasil. Esse efluente de salão de beleza foi tratado com o uso da oxidação eletroquímica sem nenhum prévio tratamento e sua análise físico-química inicial demonstrou uma demanda química de oxigênio (DQO) de 1612 mg O₂ L^–1, turbidez de 477 NTU e a presença de metais em nível de traço, como ferro, cobre, cromo e zinco (0,1; 0,03; 0,02; 0,02 L^–1, respectivamente). As análises experimentais fora realizadas numa planta em escala laboratorial, empregando uma célula de fluxo eletroquímico que consiste em uma placa circular de aço inoxidável como cátodo e outra contendo o diamante dopado com boro (BDD) como ânodo, ambos com superfície ativa de 69,4 cm², separados por uma distância de 1,7 cm. Para cada experimento, 1,2 litros de efluente contaminado foram colocados no tanque reservatório que foi recirculado através da célula do compartimento de reação. As eletrólises foram realizadas aplicando 10 e 30 mA cm^–2, utilizando diferentes eletrólitos (NaCl ou Na₂SO₄) e concentrações (0,08 e 0,16 M). Os experimentos foram conduzidos por 360 minutos e as amostras foram coletadas em intervalos de tempo específicos. Na comparação dos eletrólitos de suporte, o NaCl teve um melhor comportamento em uma alta concentração (0,16 mol/L). Eletrodos BDD são conhecidos como eficientes para promover a geração de persulfato e radical sulfato a partir de SO₄^–2 na solução bulk, bem como as espécies reativas baseadas na oxidação de íons Cl^–. No entanto, a formação de espécies cloradas quando o NaCl está presente em maior concentração, aliada à geração de radicais hidroxila na superfície do ânodo, parece ser a principal via de degradação neste estudo. Além disso, a baixa densidade de corrente garante uma melhor eficiência de carga em comparação com o j maior, uma vez que o j baixo promove uma oxidação melhor e eficiente, com menos reações parasitárias. A adição de eletrólitos é obrigatória de forma a obter uma melhor eficiência no consumo de energia. Sem sal para melhorar a condutividade da solução, são consumidos mais de 100 kWh m^–3, enquanto com o eletrólito à base de sulfato/cloreto esse valor diminui para aproximadamente 20 kWh m^–3. Nas melhores condições (0,16 M de NaCl, 10 mA cm^–2), os metais são eliminados do efluente, e a turbidez e DQO diminuem para 92 e 72%, respectivamente. Os resultados comprovam que um simples tratamento antes do lançamento pode levar a um efluente menos refratário na rede pública de esgoto.

A necessidade de estudar novas fontes de energia aumentou devido aos problemas causados pelo uso de combustíveis fósseis, como chuvas ácidas, efeito estufa e aquecimento global. Isso também impacta a sociedade, ameaçando a sobrevivência da humanidade e a sustentabilidade a longo prazo. Nesta tese de doutorado, foi realizado um estudo sobre catalisadores mesoporosos MCM-41 com óxidos metálicos incorporados (cobalto, níquel e molibdênio) para produzir hidrocarbonetos renováveis a partir do sebo bovino. A matéria-prima foi coletada no Abatedouro Frigorífico Industrial de Mossoró e caracterizada fisicoquimicamente. Os catalisadores sintetizados tiveram suas características estruturais, químicas e morfológicas analisadas por meio de Difração de Raio-X (DRX), Fluorescência de Raio-X (FRX), Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) acoplada a Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS), comprovando a formação e conservação das estruturas porosas após a impregnação dos óxidos metálicos. As energias de ativação dos catalisadores foram determinadas de acordo com os métodos isoconvencionais propostos por Ozawa-Flinn-Wall (OFW) e por Kissinger Akahira Sunose (KAS), a partir de análises termogravimétricas do sebo bovino e das misturas do sebo bovino com os catalisadores, com taxas de aquecimento (β) de 10, 20 e 30 °C/min e taxas de conversão (α) de 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 e 90%. Os catalisadores produzidos neste estudo, de acordo com os dois métodos, mostraram-se efetivos na diminuição da energia de ativação (Ea) na reação de degradação termocatalítica do sebo bovino. A Ea da degradação térmica do sebo bovino apresentou variações de 178,7 a 199,1 e de 176,5 a 197,5 kJ/mol pelos modelos OFW e KAS, respectivamente. Já com a presença dos catalisadores MCM-41, Co/MCM-41, Mo/MCM-41, Ni/MCM-41, CoMo/MCM-41, NiMo/MCM-41 e NiCo/MCM-41, as variações foram de 143,1 a 156,0, 146,9 a 165,2, 142,5 a 151,7, 145,5 a 165,9, 161,4 a 166,0, 171,8 a 180,4 e de 148,2 a 170,0 kJ/mol para o modelo OFW, respectivamente. Já para o modelo KAS, as variações foram de 139,0 a 152,2, 143,0 a 162,0, 138,4 a 147,8, 134,7 a 154,7, 158,1 a 163,3, 169,2 a 177,4 e de 144,4 a 167,0 kJ/mol, respectivamente. Dentre os catalisadores utilizados no estudo cinético, destacou-se o Mo/MCM-41, que apresentou uma redução de aproximadamente 24% da Ea da matéria-prima segundo o modelo OFW e de aproximadamente 25% segundo o modelo KAS. Ambos os modelos utilizados mostraram resultados satisfatórios, apresentando R2 acima de 0,95, confirmando a confiabilidade dos métodos. Esses resultados foram essenciais na obtenção dos parâmetros da pirólise termocatalítica. A reação de pirólise térmica do sebo bovino produziu elevado percentual de hidrocarbonetos (31,76%). Todavia, esse percentual aumentou com a adição de catalisadores ao processo reacional, sendo assim, a pirólise termocatalítica do sebo bovino produziu 32,71% de hidrocarbonetos utilizando o MCM-41, 76,18% com Ni/MCM-41, 43,72% com Mo/MCM-41, 57,86% com Co/MCM-41, 63,55% com NiMo/MCM-41, 74,60% com CoMo/MCM-41 e 84,99% com NiCo/MCM-41. Conforme o percentual de hidrocarbonetos formados na pirólise térmica, verificou-se a produção de 52,17% na faixa do bioquerosene, 70,40% na faixa do diesel verde e 14,64% de hidrocarbonetos com cadeias acima de C24. Enquanto que a pirólise termocatalítica favorece a desoxigenação por descarboxilação, produzindo um percentual ainda maior de hidrocarbonetos, principalmente na faixa do diesel verde. A utilização dos catalisadores MCM-41, Ni/MCM-41, Mo/MCM-41, Co/MCM-41, NiMo/MCM-41, CoMo/MCM-41 e NiCo/MCM-41 produziu, respectivamente, 51,02%, 34,00%, 38,63%, 42,81%, 32,49%, 36,80% e 40,03% na faixa do bioquerosene de aviação e 87,94%, 88,56%, 83,03%, 90,55%, 98,44%, 95,67% e 93,27% na faixa do diesel verde. Assim, a produção de bio-óleo a partir do sebo bovino por pirólise catalítica mostra-se como alternativa promissora, mediante a elevada produção de hidrocarbonetos em detrimento de compostos oxigenados, mantendo-se, portanto, como uma matéria-prima importante na produção de biocombustíveis e na minimização de impactos ambientais derivados de sua produção, utilizando catalisadores impregnados com óxidos metálicos.

O presente trabalho teve como objetivo desenvolver nanoesferas mesoporosas compostas por Silício-Cério e Silício-Titânio através do método de soft-template para posterior aplicação na fotodegradação da Rodamina B. A metodologia de síntese dos fotocatalisadores consistiu basicamente em utilizar micelas de CTAB como um molde macio, e fontes de silício, cério e titânio para a composição da estrutura inorgânica na formação dos materiais. As sínteses foram realizadas utilizando diferentes razões Si/Ce e Si/Ti com o intuito de avaliar a influência da quantidade dos metais na obtenção das nanoesferas. Os testes fotocatalíticos foram realizados utilizando-se uma solução de Rodamina B exposta a uma lâmpada de vapor de mercúrio (125w), utilizando-se para cada reação 50 mg de catalisador em um tempo total de reação de 180 min. Foram coletadas alíquotas durante todo o tempo de reação para posteriormente serem analisadas em um espectrofotômetro UV-vis. Os materiais obtidos foram avaliados em caráter estrutural, textural e morfológico, através das técnicas de DRX, FRX, EDS, Adsorção e Dessorção de N2 e MEV. As nanoesferas de Si-Ti não apresentaram picos de difração referentes a qualquer fase de óxido de Titânio, indicando que o metal se encontra de fato na estrutura das nanoesferas, entretanto para os materiais de Si-Ce percebe-se que altas quantidades de Cério pode levar a uma formação de CeO indesejada. As imagens de MEV demonstraram a formação de esferas bem definidas, para ambos os metais, com diâmetros entre 50 a 400 nm. Observou-se um espalhamento uniforme de Ce e Ti em todos os materiais, o que indica que esses metais estão participando de fato da composição da estrutura inorgânica das nanoesferas, corroborando com os resultados de DRX. O método de soft-template proposto se mostrou eficaz, possibilitando a síntese, em um curto tempo, de fotocatalisadores de Si-Ce e Si-Ti. Os fotocatalisadores apresentaram atividade significativa na degradação da Rodamina B, sendo os materiais a base de Si-Ti os que apresentaram melhor atividade, podendo ser observada reduções de mais de 60% do contaminante. Além da atividade fotocatalítica, os materiais também demonstraram uma boa capacidade de adsorção nos primeiros 30 min de reação.

A miotoxicidade causada por picada de serpentes surge como um dos principais problemas dos acidentes ofídicos, pois não é bem neutralizada pela soroterapia atual. Uma alternativa promissora é a busca por pequenas moléculas inibidoras que possam atuar eficientemente contra múltiplos componentes do veneno. A fosfolipase A₂ (PLA₂) é frequentemente encontrada no veneno de serpentes e geralmente está associada à miotoxicidade. Assim, representa um excelente alvo para a busca de novos tratamentos. Inicialmente foi estudado a interação da PLA₂ com modelos de membrana compostas por 1-palmitoil-2-oleoil fosfatidilglicerol (POPG) e 1-palmitoil-2-oleoil fosfatidilcolina (POPC) para identificar os resíduos da proteína mais importantes para interação com a membrana. Posteriormente, analisou-se o efeito da temperatura na inibição das propriedades catalíticas da PLA₂ do veneno de Bothrops brazili pelos ácidos rosmarínico (RSM) e clorogênico (CHL) através de abordagens experimentais e computacionais. Três temperaturas foram avaliadas (25, 37 e 50°C). Na seção experimental, ensaios enzimáticos mostraram que RSM é um melhor inibidor em todas as três temperaturas. A 50°C, a eficiência de inibição diminuiu significativamente para ambos os ácidos. Estudos de docking revelaram que ambos os ligantes se ligam ao canal hidrofóbico do dímero da proteína onde o fosfolipídio se liga no processo catalítico, interagindo com vários resíduos funcionais. Neste contexto, RSM apresenta melhores energias de interação devido a interações mais fortes com a cadeia B do dímero. Simulações de dinâmica molecular mostraram que RSM pode estabelecer interações seletivas com ARG112B de PLA₂, que está localizado próximo a resíduos do suposto sítio de ruptura de meFmbrana em estruturas PLA₂-like. A afinidade dos ácidos RSM e CHL para PLA₂ é ditada principalmente por interações eletrostáticas, especialmente interações estabelecidas com os resíduos ARG33B (para CHL) e ARG112B (RSM) e ligações de hidrogênio com o resíduo ASP89A. A incapacidade do CHL em estabelecer uma interação estável com o ARG112B foi apontada como o motivo de sua menor eficiência de inibição. A menor estabilidade conformacional da proteína promovida pelos ligantes a 37°C para CHL e a 50°C para RSM foi apontada como a razão da menor eficiência de inibição nessas respectivas temperaturas.

O lançamento inadequado dos resíduos farmacológicos em diferentes matrizes ambientais tornou-se uma grande preocupação em todo o mundo, uma vez que os fármacos e seus metabólitos podem causar efeitos adversos aos ecossistemas e à saúde humana. Em razão disso, diversos estudos têm sido realizados com a finalidade de remover esses contaminantes emergentes do ambiente aquático por meio de métodos de remediação. Assim, esta pesquisa tem por objetivo compreender os aspectos termodinâmicos envolvidos na remoção dos fármacos cromoglicato de sódio (CG) e diclofenaco de sódio (DF) em solução aquosa pelo processo de adsorção utilizando quitosana reticulada. As amostras de quitosana reticulada (QR) e as demais que foram submetidas ao processo de adsorção foram caracterizadas pelas técnicas de espectroscopia de absorção no infravermelho, difração de raios-X, potencial zeta, microscopia eletrônica de varredura e termogravimetria. Em relação as análises do equilíbrio de adsorção em sistema binário, foram realizadas utilizando quatro diferentes temperaturas (15, 25, 35 e 45°C) e no ternário a 25°C.  Para estimar os parâmetros das isotermas de adsorção, os dados experimentais foram ajustados com as seguintes isotermas de adsorção: Langmuir, Freundlich, Sips, Redlich-Peterson e Frumkin. Para tanto, os fármacos, separados ou misturados em solução aquosa, foram quantificados por meio do desenvolvimento de curvas de calibração obtidas a partir dos dados experimentais medidos pelo método de espectrofotometria do UV-Vis. Os resultados revelaram que nos sistemas binários os parâmetros termodinâmicos de adsorção em baixas concentrações de adsorvato indicaram natureza exotérmica para o CG, enquanto para o DF era endotérmica. Além disso, os fatores entrópicos desempenharam um papel muito importante, principalmente para o DF, e a adsorção sendo mais favorável para o CG. Em altas concentrações ocorre uma inversão da situação, ou seja, a adsorção do DF torna-se mais favorável, sendo endotérmica para ambos os fármacos. Já em relação a adsorção em sistemas ternários, em concentrações mais baixas, a adsorção de CG é favorecida, principalmente, por ter uma menor energia livre de adsorção de Gibbs. A uma determinada concentração crítica, a adsorção muda drasticamente, na forma de uma clara descontinuidade na isoterma de adsorção, após essa descontinuidade, em concentrações mais altas, a adsorção é favorecida para o DF, por motivo da interação atrativa dos parâmetros laterais. Por fim, foi evidenciado que os fármacos adsorvem espontaneamente em superfície de QR, sendo mais uma alternativa de partículas que podem ser aplicadas em tratamento de efluentes que contém resíduos farmacológicos.

A produção exacerbada de espécies reativas de oxigênio no organismo promove um desequilíbrio entre a quantidade de agentes oxidantes e o poder de remoção dessas espécies no sistema biológico, gerando o que se denomina estresse oxidativo. Diversas doenças inflamatórias estão associadas à superprodução dessas espécies. O extrato hidroetanólico de Harpalyce brasiliana Benth é amplamente utilizado pela população no tratamento de picadas de serpentes e desordens inflamatórias e, provavelmente este efeito esteja associado aos flavonoides presentes nessa espécie, que são moléculas já reportadas na literatura por suas propriedades antiofídicas. Os estudos de desreplicação começaram a ser realizados com o objetivo de evitar o re-isolamento de compostos já conhecidos, no entanto, tornou-se uma ferramenta bastante útil para análise do perfil químico de uma espécie de interesse. A desreplicação do extrato hidroetanólico de H. brasiliana, planta endêmica da Caatinga conhecida popularmente como “raiz-de-cobra”, possibilitou a identificação de 20 compostos por UPLC-MS/MS, sendo principalmente isoflavonas e flavanonas preniladas e geraniladas. O extrato também foi investigado quanto a sua biocompatibilidade, bem como seus efeitos antioxidantes e anti-inflamatórios. Em cultura de células, o extrato demonstrou ser seguro em linhagens de células normais (RAW 247.6 e 3T3) nas concentrações de 31-2000 µg/mL. A atividade antioxidante do extrato (125-2000 µg/mL) foi investigada através dos ensaios de redução da difenilpicril-hidrazina, capacidade antioxidante total, poder redutor, eliminação do radical hidroxila e quelação dos íons ferro e cobre. Em todos os testes de antioxidantes in vitro, o extrato demonstrou efeitos promissores. Para a dosagem de ON (óxido nítrico) em cultura de células (RAW 247.6), o extrato (500 e 2000 µg/mL) evidenciou redução da expressão de ON. No modelo de bolsa de ar induzido por zimosam, os camundongos receberam zimosam (1 mg/mL) por via subcutânea e posteriormente foram tratados (100, 200 e 400 mg/kg) por gavagem. Neste modelo animal foi observado o efeito anti-inflamatório através da redução do número de leucócitos (especialmente de polimorfonucleares), produção de mieloperoxidase, proteínas totais e níveis de citocinas, bem como, demonstrou o efeito antioxidante através da diminuição do malonaldeído e aumento dos parâmetros de glutationa. Essa abordagem demonstra pela primeira vez que o extrato hidroetanólico das raízes de H. brasiliana é biocompatível, possui propriedades antioxidantes e anti-inflamatórias em análises pré-clínicas, corroborando seu uso na medicina popular. Tais dados chamam a atenção para a espécie como uma fonte promissora de moléculas bioativas que podem ser utilizadas no tratamento de doenças inflamatórias, podendo contribuir para o avanço das aplicações biofarmacêuticas para esta espécie.

Complexos de cobalto e cobre possuem diversas aplicações, dentre elas destacam-se no tratamento de câncer, devido tanto a baixa toxicidade desses metais no meio biológico, quanto pelas propriedades magnéticas e eletroquímicas, tornando-os bastante interessantes do ponto de vista biológico e medicinal. Além dos metais, há uma busca também por sistemas com ligantes bioativos, por exemplo, derivados do monastrol, que podem juntamente com o metal formar estruturas com propriedades altamente relevante do ponto de vista farmacológico. Então apresenta-se nesse trabalho, com o objetivo de contribuir com a química inorgânica de sistemas de Co(II) e Cu (II), a síntese e caracterização espectroscópica e eletroquímica de novos complexos com ligantes derivados do monastrol do tipo [M(phen)(S-Cros)₂] e [M(phen)(O-Cros)₂], onde M = Co(II) e Cu(II), phen corresponde a 1,10-fenantrolina, S-Cros ao 6-(4-hidroxi-3-metoxifenil)-4-metil-2-tioxo-1,2,3,4-tetra-hidropirimidina-5-carboxilato de etila, e O-Cros 6-(4-hidroxi-3-metoxifenil)-4-metil-2-oxo-1,2,3,4-tetra-hidropirimidina-5-carboxilato de etila. Todos os complexos foram sintetizados acrescentando aos complexos precursores [Co(phen)Cl₂] e [Cu(phen)Cl₂] os ligantes S-Cros e O-Cros, na proporção de 1:2 de precursor para ligante, utilizando água como solvente, ajustando o pH para 11. Os ligantes foram caracterizados inicialmente pela espectroscopia RMN ¹H em DMSO-d6, apresentando boa correlação entre os sinais de deslocamento químico com os hidrogênios nas moléculas de S-Cros e O-Cros. Analisando os espectros vibracionais obtidos em pastilhas de KBr, nos sistemas [M(phen)(S-Cros)₂] e [M(phen)(O-Cros)₂] tem-se a presença das bandas da fenantrolina nos complexos próximo a região 1427, 854 e 723 cm^-1 atribuídos aos estiramentos C-N e δ C-H, respectivamente, além das bandas do ligante S-Cros, com valores de estiramento em 1692 (C=O), 1202 (C=S), 1029 (C-O éter) e 751 cm^-1 ( C=S) e modos vibracionais do ligante O-Cros 1696 (C=O éster), 1642 (C=O amida), 1226 (C-O) e 1023 cm^-1 (O-CH₃). Nos espectros eletrônicos dos complexos [M(phen)(S-Cros)₂] e [M(phen)(O-Cros)₂] obtidos em metanol apresentaram bandas intraligantes e d-d, onde na região do ultravioleta tem-se as bandas da fenantrolina, do ligante S-Cros nos complexos com sinal em 304 nm, e do ligante O-Cros tem-se uma banda em 285 nm. Além dessas transições, todos os complexos apresentaram mais de uma banda d-d, pelo ambiente de coordenação dos complexos. Os voltamogramas cíclicos de todos os complexos foram obtidos em TBAP dissolvido em DMSO, apresentando processos quase reversíveis para ambos metais, para o cobalto tem-se os processos Co²⁺/Co¹⁺ e Co³⁺/Co²⁺ e para o cobre Cu²⁺/Cu¹⁺ nos sistemas [M(phen)(S-Cros)₂] e [M(phen)(O-Cros)₂], além dos processos oxirredução dos ligantes S-Cros e O-Cros.

O uso de metais em formulações farmaceuticas no tratamento e diagnóstico de doenças é algo antigo, contudo, foi a partir da descoberta das propriedades antitumorais da cisplatina que abriu-se os olhos da comunidade científica para a aplicação de complexos metálicos como quimioterápicos no tratamento de câncer. A posterior descoberta da toxicidade da cisplatina implicou na busca por novos compostos de coordenação, objetivando eficácia similar aliada a uma baixa toxicidade. Nesse contexto, complexos de manganês, cobalto e zinco destacam-se na literatura como promissores no tratamento de câncer, tanto pela baixa toxicidade, quanto pelas propriedades magnéticas e eletroquímicas. Diante disso, apresenta-se nesse trabalho, com o objetivo de contribuir com a química inorgânica de sistemas de Mn (II), Co (II) e Zn (II), a síntese e caracterização espectroscópica e eletroquímica de novos complexos com ligantes fenantrolina e ácido kójico do tipo [M(phen)(koj)₂], onde M = Mn (II), Co (II) e Zn (II), phen corresponde a 1,10-fenantrolina e Hkoj a 5-hidroxi-2-(hidroximetil)-4H-piran-4-ona (ácido kójico). Todos os complexos foram sintetizados acrescentando o ligante Hkoj aos complexos precursores [M(phen)Cl₂], com M = Mn (II), Co (II) e Zn (II), na proporção de 1:2 de precursor para ligante, utilizando água como solvente na presença hidróxido de potássio. Os compostos foram caracterizados pelas técnicas de espectroscopia vibracional na região do infravermelho (IV), espectroscopia de absorção eletrônica na região do UV e visível (UV-Vis) e voltametria cíclica (CV). Analisando os espectros vibracionais obtidos em pastilhas de KBr, nos sistemas [M(phen)(koj)₂] tem-se a presença das bandas da fenantrolina nos complexos próximo a região 1427, 844 e 727 cm^-1,além das bandas do ligante ácido kójico, com valores de estiramento em 1630, 1611, 1581, 877 e 548 cm^-1. Os espectros eletrônicos dos complexos [M(phen)(koj)₂] obtidos em meio aquoso apresentaram bandas intraligantes, na região do ultravioleta, que referem-se a transições eletrônicas da fenantrolina com absorção em aproximadamente 222, 268 e 291 nm, além da banda em torno de 320 nm referente ao íon kójico (koj^-). Enquanto que bandas d-d foram observadas apenas para os complexos de Co e Mn (II). Os voltamogramas cíclicos do Hkoj e dos complexos finais de Co e Mn (II) foram obtidos em KCl 0,1 mol.L^-1, pH= 7,0, apresentando processos quase reversíveis para ambos metais. Para o cobalto tem-se o processo Co³⁺/Co²⁺ e para o manganês Mn³⁺/Mn²⁺, além do processo oxidação irreversível do ligante Hkoj.

Alguns compostos venéficos apresentam resistência à degradação por tratamentos de efluente comuns. Por essa razão, é necessário o desenvolvimento de novos métodos e materiais capazes de resolver esta problemática. Dessa maneira, o presente trabalho se propôs a sintetizar e caracterizar o sólido CoFe₂O₄/Fe₂O₃-KIT-6, e avaliar seu desempenho na degradação fotocatalítica do Fenol e do corantre remazol vermelho ultra RGB. O material obtido foi caracterizado por Difração de raios-X (DRX), Espectroscopia Mössbauer, Fluorescência de raios X (FRX), Infravermelho com adsorção de piridina e NO (FTIR), Espectroscopia Raman, Análise termogravimétrica (TGA), adsorção/dessorção de N₂, Redução à temperatura programada (TPR-H₂), Dessorção à temperatura programada (TPD-CO₂), Microscopia eletrônica de varredura (MEV), Microscopia eletrônica de transmissão (MET) e Espectroscopia de reflectância difusa (DRS). A partir das análises de DRX, fissisorção de N₂, Raman, TG e Mössbauer foi possível identificar que a fase CoFe₂O₄/Fe₂O₃ desejada foi obtida suportada na KIT-6 que manteve as suas propriedades estruturais. As bandas em 1450, 1490 e 1609 cm^-1 no FTIR-piridina e o perfil de FTIR-NO indicam a presença de sítios ácidos de Lewis, enquanto que o perfil de TPD-CO₂ mostrou grande quantidade de sítios básicos fracos. O resultado de TPR-H₂ mostra um perfil de redução com eventos significativos em torno de 450°C e 850°C referente a redução do Fe e Co. As imagens de MEV e o MET confirmam que a morfologia do suporte não foi significavamente alterada após impregnação dos metais. A energia de band-gap 1,7 eV indica que o composto pode ser aplicado na degradação fotocatalítica sob luz UV/visível, com a possibilidade de separação magnética ao fim da reação. Os resultados de fotocatálise indicam baixa degradação do fenol nas condições aplicadas e degradação completa do corantre remazol vermelho ultra RGB em 1 hora de reação. A combinação do fotocatalisador proposto com a fase anatase (TiO₂) demostra melhorias significativas no processo de degradação mesmo na ausência de H₂O_2.

Os impactos ambientais gerados pela emissão de CO2 e a insegurança energética dos combustíveis fósseis tem despertado a atenção de governos e setores de transporte por todo o mundo. Neste contexto, a substituição dos derivados de petróleo por biocombustíveis drop-in surge como uma alternativa para mitigação dos gases do efeito estufa (GEE) e diversificação da matriz energética. No Brasil, com a criação do programa combustíveis do  futuro projeta-se o desenvolvimento e incorporação desses biocombustíveis, e investimentos em P, D&I tem sido realizado com o objetivo de diversificar as biomassas utilizadas e seus métodos de conversão, que atualmente são dispendiosos por exigirem condições operacionais severas e utilizarem gás hidrogênio não-renovável. Portanto, o desenvolvimento de uma rota sintética para conversão de novas biomassas em biocombustíveis drop-in utilizando condições brandas e livres de H2 é desejável. Desta forma, neste trabalho foram desenvolvidos dois sistemas fotocatalíticos para desoxigenação de ácidos graxos, que possibilitaram a obtenção de biohidrocarbonetos utilizando catalisadores orgânicos em condições de temperatura e pressão ambiente, livres de metais e de gás hidrogênio. Após otimização, os protocolos foram capazes de converter ácidos graxos em hidrocarbonetos Cn-1 com alta seletividade, inclusive com uma conversão de 97% dos ácidos obtidos do óleo de licuri para produzir uma mistura de C11-C17, que é compatível com a faixa do biojet e diesel verde.

Processos eletroquímicos representam rotas alternativas promissoras para promover transformações redox de forma mais limpa, sustentável e segura. O upgrading descarboxilativo de ácidos de origem renovável via eletrólise de (não-)Kolbe tem demonstrado elevado potencial para obter compostos de maior valor agregado, sobretudo para a indústria de energia. Particularmente, hidrocarbonetos e oxigenados derivados de matérias-primas naturais têm constituído opções para funcionar como aditivos de combustíveis fósseis por apresentarem propriedades de desempenho adequadas e estarem associados a menores índices de emissão de compostos nocivos à saúde e ao meio ambiente. Nesse sentido, o presente trabalho teve como objetivo desenvolver um método eletrocatalítico para descarboxilar ácidos graxos C12:C18:1 abundantes na composição de matérias-primas comumente utilizadas para produzir biocombustíveis. As reações foram acompanhadas por análises de CG/EM, FT-IR e TG/DTG. Na ausência de catalisadores metálicos, aditivos ou reagentes redox, o sistema eletroquímico permitiu converter ácidos graxos puros e misturas, incluindo a obtida a partir da hidrólise do óleo de Licuri, quantitativamente (conversão 97- 100%) em misturas compostas por 19-36% de olefinas C11-C17, empregando eletrodos de grafite, em temperatura e pressão ambiente. A metodologia demonstrou elevado potencial para funcionar como rota de síntese alternativa aos processos termocatalíticos para obter hidrocarbonetos de origem renovável em condições excepcionalmente brandas de reação.

As regiões de hipóxia tumoral são atualmente uns dos principais alvos terapêuticos para a terapia anticâncer, devido, essas regiões estarem relacionadas com aumento da mortalidade e metástase, portanto, hoje na bioinorgânica busca desenvolver complexos metálicos que possam atuar como pró-drogas ativadas por hipóxia (HAPs). Os complexos de Cobalto (III) são amplamente estudados como HAPs por ser inerte, no entanto, ao ser reduzido a Co (II) apresentar uma labilidade (reativo) e liberar uma droga no ambiente tumoral. Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivo sintetizar novos complexos de cobalto com o ligante auxiliar o-fenentrolina (phen), e tendo os ligantes imidazol (imd), 4-aminopriridina (4apy) e 7-hidroxido-4-imidazolilmetilcumarina (S1) como pró-drogas. Com isso, foram sintetizados complexos cis- [Co(phen)2L2]n+, sendo L o ligantes Cl-, imd, 4apy e S1, e n igual a 1+ ou 3+. O ligante S1 foi sintetizado a partir de metodologia reportado na literatura e caracterizado por técnicas espectroscópicas (Uv-vis, fluorescência, IR, RMN), enquanto, os complexos sintetizados foram caracterizados por técnicas espectroscópicas e eletroquímicas.  A partir dos espectros vibracionais e ressonância foi possível confirmar a estrutura do ligante S1, é por meio dos dados de absorções e fluorescência identificar pKa    de aproximadamente 7,5 para o ligante, além da fluorescência possuir uma forte dependência com o pH e solvente. Os espectros de IR para os complexos confirmaram a coordenação dos ligante por apresentarem estiramentos característicos de phen (C=N), imd (N-H), 4apy (N-H) e S1 (C=O). Os espectros de eletrônicos em DMSO apresentaram bandas intraligantes na região de 200 a 400 nm e as transições d-d em 534 e 612, 487, 462 e 530, 475 nm para os complexos cis-[Co(phen)2L2]n+ com L =cloretos, imd, S1 e 4apy, respectivamente. Além disso, verificou-se a seguinte relação para o desdobramento do campo ligante Cl-  < S1 < imd < 4apy. A partir da fluorescência do complexo contendo o ligante S1, foi possível observar uma banda de emissão na região de 472 nm. Adicionalmente, os voltamogramas cíclicos dos complexos cis-[Co(phen)2L2]n+  apresentaram dois pares redox para o metal, CoIII/II e CoII/I, com potenciais de E1/2  entre 380 a 460 mV para CoIII/II  e -860 a -750 mV para CoII/I, apresentando processo redox dentro da faixa de meio biológico para geração de espécies reativas de oxigênio.

Derivados de floroglucinóis monoméricos acilados são metabólitos secundários predominantes no gênero Hypericum e possuem um grupamento acila conectado diretamente ao núcleo THB, além de muito comumente também possuir susbtituintes prenila e geranila. A origem desses compostos, mostra que a unidade carbonila é bioenergeticamente favorecida, isso ocorre porque os floroglucinóis provém de uma rota biossintética onde o núcleo do THB é biossintetizado pela via do acetato-malonato, sendo suscetíveis à ciclização e oxidação. Devido a sua variabilidade estrutural e atividades biológicas diversas associadas, surge o interesse por novos estudos e revisões que visam explorar de forma mais específica o tema. Para esta revisão, foi realizado o levantamento de dados do período entre 1965 a 2022 nas plataformas Google Acadêmico, Periódicos CAPES, Science Direct e ScienceFinder, considerando como critério de inclusão compostos da classe dos acilfloroglucinóis monoméricos, também chamados de acetofenonas, provenientes da biossíntese mencionada, relacionando com as diferentes espécies de plantas onde foram isolados a partir de seus extratos e catalogados estrutural e biologicamente. Entre as principais atividades biológicas encontradas, destaca-se: antiinflamatória, antibacteriana e citotóxica. Dados de RMN (ressonância magnética nuclear) de 1H e 13C, serviram como embasamento para a análise química dos compostos e seu agrupamento em classes de monoméricos monocíclicos e policíclicos com substituições prenil e geranil.

Neste estudo, nanocristais de celulose (NCC) foram obtidos a partir da hidrólise ácida de uma amostra de celulose de algodão comercial. Em seguida, os NCC foram modificados quimicamente através da inserção de cadeias do polímero termorresponsivo poli(N-isopropilacrilamida) (PNIPAM). A enxertia foi feita por meio do uso do monômero N-isopropilacrilamida (NIPAM), utilizando persulfato de potássio (60 °C) ou o par redox persulfato de potássio/N,N,N',N'-tetrametiletilenodiamina em temperatura ambiente (~25 °C). Os materiais foram caracterizados por análise elementar, espectroscopia na região do infravermelho com Transformada de Fourier, espectroscopia por ressonância magnética nuclear (RMN), difração de Raios-X (DRX) e análise termogravimétrica (ATG). As propriedades dos NCC e seus derivados termorresponsivos em meio aquoso foram avaliadas através de espalhamento de luz dinâmico (DLS), potencial zeta e microscopia confocal. Além disso, foi avaliada a estabilidade visual dos materiais modificados em solventes de diferentes polaridades. Os NCC enxertados com PNIPAM foram estudados como aditivos em fluidos de perfuração de base sintética. Eles foram capazes de reduzir o filtrado em condições de alta temperatura e alta pressão (ATAP), indicando um alto potencial de aplicação na área. Além disso, em uma segunda linha de aplicabilidade, na área biomédica, os NCC modificados e seus precursores foram avaliados quanto à citotoxicidade, imunomodulação e capacidade de reduzir o estresse oxidativo celular.  Eles tiveram boas atividades citotóxica e antioxidante em células macrófagas RAW, até mesmo maior que os seus precursores. A proteção das células contra danos oxidativos por parte dos CNC-g-PNIPAM abre o caminho para aplicação na área biomédica.

As quinoxalinas, pertencentes a classe dos heterocíclicos nitrogenados, possuem aplicações em áreas biológicas e tecnológicas, além da versatilidade no que se refere à síntese orgânica. Também estão presente em sensores químicos cromogênicos, sendo estes definidos como dispositivos ópticos para detecção de analitos de interesse, cujo desenvolvimento tem sido estimulado nas últimas décadas por conta da facilidade de uso, baixos custos, além de alta seletividade e sensibilidade, mesmo em amostras complexas. Recentemente, o emprego de nanopartículas de prata como quimiossensores tem trazido novas possibilidades para o crescimento desta área. Cátions metálicos e aminoácidos são importantes analitos explorados no desenvolvimento de sondas sintéticas seletivas, especialmente por conta de seus papéis em processos biológicos e questões ambientais. O presente trabalho descreve a síntese de nanopartículas de prata (AgNPs) funcionalizadas com o derivado 2,3-dietanolaminoquinoxalina (DEQX), por meio de uma rota sintética de baixo impacto ambiental. O sistema QX-AgNPs foi caracterizado por espectroscopia na região do ultravioleta-visível (UV-vis) e do infravermelho (ATR-FTIR), bem como por microscopia eletrônica de transmissão (MET), sendo em seguida aplicadas como uma sonda cromogênica para detecção seletiva de L-cisteína, bem como Mg²⁺ e Sn²⁺ em solução aquosa. Qx-AgNPs foram capazes de detectar seletivamente cisteína e Mg²⁺ em meio alcalino entre vários aminoácidos e cátions metálicos, respectivamente. Por outro lado, as QX-AgNPs foram eficazes na detecção de Sn²⁺ em pH 7,5. A detecção seletiva dos analitos e os respectivos mecanismos foram discutidos adequadamente com base nas análises de UV-vis, MET e ATR-FTIR. Os limites de detecção atingiram 2,7 nmol L^-1, 15 nmoL L^-1 e 18 nmoL L^-1 para cisteína, Mg²⁺ e Sn²⁺, respectivamente. Esses limites foram ratificados como o sucesso da quantificação de cisteína na urina e Mg²⁺ em água da torneira pelas Qx-AgNPs. Ademais, tendo em vista a baixa solubilidade em água do DEQX e promissora atividade anticâncer que tem apresentado em trabalhos recentes, o presente trabalho também relata a obtenção de complexos de inclusão de DEQX com β-ciclodextrina (βCD) (DEQX/βCD), excipiente útil em um vasto campo de aplicações, obtidos pelos métodos de mistura física (MF) e maxalagem (MAL), com o objetivo de melhorar as propriedades físico-químicas do referido derivado quinoxalínico. O complexo DEQX/βCD foi devidamente caracterizado por ATR-FTIR, ressonância magnética nuclear (RMN), difratometria de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), bem como as análises térmicas termogravimetria (TG) e calorimetria diferencial de varredura (DSC). A solubilidade de fase indicou que a solubilidade de DEQX aumentou com o aumento das concentrações de βCD, que o complexo DEQX/βCD é formado com estequiometria 1:1, e a tendência de inclusão DEQX com βCD foi adequada. Além disso, a estrutura tridimensional estável, obtida com o método de simulação de dinâmica molecular apresentou inserção de DEQX na cavidade da βCD. Os complexos de inclusão obtidos também foram avaliados frente as propriedades citotóxicas em eritrócitos humanos pelo teste hemolítico, o qual demonstrou que tanto o DEQX quanto seus complexos de inclusão com βCD, obtidos por MF e MAL foram considerados atóxicos. Portanto, os resultados obtidos evidenciam a potencialidade do DEQX frente aplicações de extrema relevância, indicando uma importante contribuição tanto para a área de nanosensores para detecção múltipla de analitos em meio aquoso, como também para futuros avanços em testes anticâncer, após evidência de associação com βCD.

Doenças virais estão entre os principais problemas de saúde pública, podendo-se destacar os arbovírus, que estão entre os vírus que mais infectam seres humanos, com uma estimativa de que 3 bilhões de pessoas morem em áreas de risco de infecção. O objetivo deste trabalho foi avaliar a aplicação de técnicas espectroscópicas na detecção de arbovírus em mosquitos Aedes aegypti e amostras clínicas. Nos trabalhos descritos aqui, a espectroscopia de fluorescência molecular foi aplicada em conjunto com as técnicas de análise multivariada PARAFAC-LDA, PARAFAC-QDA e NPLS-DA, como uma nova metodologia sensível, específica, rápida, simples e capaz de identificar variações espectrais entre amostras clínicas com e sem os vírus da dengue e chikungunya. Para isso, foram utilizadas as matrizes de excitação-emissão (EEM) de 26 amostras para cada classe (saudável x dengue x chikungunya), totalizando 78 amostras. As amostras foram divididas em conjuntos de calibração e teste e, após a construção dos modelos, os resultados foram analisados com base em cálculos de exatidão, sensibilidade, especificidade e precisão. Foi observado que o modelo mais eficiente no trabalho de classificação foi o PARAFAC-QDA, obtendo o valor máximo para todas as figuras de mérito calculadas. PARAFAC-LDA e N-PLS-DA também alcançaram resultados animadores. Os pesos capturados no PARAFAC foram fornecidos e podem ser utilizados em estudos futuros para comprovar a relação (ou não) dos dados espectrais com a presença dos vírus. Em outro estudo, foram utilizados espectros de infravermelho (NIR e MIR) em conjunto com os algoritmos de seleção de variáveis SPA e GA com o objetivo de selecionar números de onda capazes de discriminar mosquitos Aedes aegypti fêmeas infecados com dengue (n = 32) de mosquitos não infectados (n = 66). Para isso foram construídos modelos SPA-LDA e GA-LDA para as duas técnicas (NIR e ATR- FTIR). Os modelos construídos foram avaliados com base nos cálculos de sensibilidade e especificidade, sendo observado que tanto para SPA-LDA quanto para GA-LDA, os modelos baseados nos espectros NIR obtiveram melhores valores de classificação alcançando 82.65 % de sensibilidade e especificidade para NIR-SPA-LDA; e 100.00 % de sensibilidade e especificidade para NIR-GA-LDA. Por fim, observou-se que matrizes EEM têm potencial para serem utilizadas como triagem ou diagnóstico de arbovírus, possuindo vantagens quando comparadas às técnicas mais convencionais, demonstrando que, futuramente, será possível contar com instrumentos portáteis de NIR no trabalho da vigilância entomológica e previsão de surtos de dengue.

Devido às preocupações ambientais, diversas pesquisas despontam na busca de alternativas energéticas ao uso de combustíveis fósseis. Entre as possibilidades, tem-se o biodiesel, que permite a redução do uso de diesel, contribuindo com a mitigação dos impactos ambientais, por ser de fonte natural e renovável. Este trabalho propôs um processo mais verde e sustentável de produção do biodiesel decorrente do óleo de cozinha residual (OCR), utilizando catalisadores de fontes naturais e/ou residuais, advindos das cinzas de cascas da banana (BPC) e da tangerina (TPC), além de silicatos de sódio e potássio (SPS) originários da areia da praia. Finalizando o ciclo de aproveitamento de resíduos, foram sintetizadas acetinas a partir do glicerol residual, produzido na reação de transesterificação. Os catalisadores produzidos foram caracterizados através das técnicas, difração de raios X (DRX), espectroscopia de fluorescência de raios X (FRX), análises termogravimétricas (TG/DTG), dessorção à temperatura programada de CO2   (TPD-CO2) e análise pelo método de deconvolução das curvas de DTG e TPD-CO2. O biodiesel produzido foi caracterizado por espectroscopia de ressonância magnética nuclear 1H e 13C (RMN 1H e 13C), TG/DTG aplicando-se método de deconvolução nas curvas de DTG, densidade a 20 °C, viscosidade cinemática a 40 °C e índice de acidez. Para melhor avaliação do rendimento das reações de obtenção do biodiesel de OCR com os catalisadores, foram aplicadas variações nos seguintes parâmetros de síntese: tempo (3-9 h), concentração do catalisador (2,5-10%) e razão molar álcool/óleo (A/O) (9:1-18:1). Os materiais sólidos BPC e TPC apresentaram composição majoritária de carbonato de potássio, e no SPS foi encontrado, principalmente, silicato de potássio e silicato de sódio. As análises de TPD-CO2  indicaram maior quantidade de sítios básicos nos materiais SPS e BPC, com forças na faixa de moderada a forte. No caso do catalisador TPC foi observado a presença de sítios fracos. O biodiesel de OCR formado com os catalisadores TPC, SPS e BPC apresentaram conversões de 91,3%, 93,9% e 90,9%, respectivamente. O glicerol foi convertido em acetinas com aplicação de catalisadores a base de óxidos de metais de transição. Os espectros de RMN 13C confirmaram a síntese, através da identificação dos picos de carbonila de acetato presentes nas acetinas sintetizadas. Portanto, neste trabalho, a produção de biodiesel se desenvolveu a partir de um processo ambientalmente mais amigável, devido ao uso de catalisadores verdes, óleo de cozinha residual e à obtenção de produtos derivados do glicerol residual.

A eletrólise da água impulsionada por fontes de energia renovável é considerada um caminho promissor para a produção do combustível hidrogênio verde. Esforços para a descarbonização são recorrentes, assim o uso da tecnologia eletroquímica alimentada por fontes renováveis, como por exemplo, placas fotovoltaicas (PV), turbinas eólicas, entre outras alternativas, têm atraído cada vez mais a atenção da comunidade cientifica. Apesar das promessas de tais abordagens, o viés econômico ainda não é favorável. Diante desse cenário surgem proposições como a integração de processos. O uso de reatores eletroquímicos divididos por membranas é uma tecnologia conhecida na produção de hidrogênio (no compartimento catódico). A proposta é a produção simultânea de hidrogênio verde com reações anódicas. Então, por um lado, o fornecimento de energia elétrica para promover reações anódicas na produção de fortes oxidantes é uma alternativa a ser considerada para a produção paralela de hidrogênio, reduzindo o consumo de energia e os custos; Sendo um processo sustentável e ecologicamente correto, visto que a eletricidade é oriunda de placas fotovoltaicas. Por outro lado, a utilização de eletrodo de diamante dopado com boro, no compartimento eletrolítico anódico, pode ser considerada uma alternativa promissora, pois permite o tratamento de efluentes, desinfecção de água e/ou eletrossíntese de oxidantes. Desse modo, esse trabalho propôs a produção de espécies oxidantes à base de sulfato no compartimento anódico com a produção simultânea de H2 verde no compartimento catódico. Os resultados demonstraram claramente que maiores eficiências de produção, de 0,5 a 2,0 mM, de espécies oxidantes à base de sulfato pode ser obtido dependendo das densidades de corrente aplicada, produzindo em paralelo, de 0,2 a 0,8 L de hidrogênio em 120 minutos. A aplicação ex-situ do persulfato eletrogerado e armazenado em temperaturas mais baixas tem maior aplicabilidade que quando armazenado em temperatura ambiente. A transição da tecnologia “on-grid” para “off- grid” apresenta algumas vantagens como a diminuição de custos, facilidade na logística e maior portabilidade e reprodutibilidade do processo. Soluções de espécies oxidantes à base de sulfato podem ser usadas como uma tecnologia off-grid para degradar poluentes, aumentando assim o valor agregado da tecnologia aplicada.

Estruturalmente, as zeólitas – quando consideradas como aluminossilicatos – consistem basicamente de uma rede tridimensional formada a partir de tetraedros de silício e de alumínio que interligam-se por meio de átomos de oxigênio. Devido às suas diversas propriedades e características, pode-se afirmar que as zeólitas são os catalisadores mais utilizados na indústria; entretanto, a microporosidade intrínseca a estes materiais tem limitado a aplicação voltada ao processamento de moléculas mais volumosas. Neste trabalho estudou-se a influência de métodos mecanoquímicos na obtenção de materiais zeolíticos com estrututura hierarquizada de poros, por meio da inserção de mesoporosidade via moagem a seco em um moinho de bolas, buscando a obtenção de zeólitas com uma maior acessibilidade dos sítios ativos. Os materiais zeólíticos empregados neste processo foram a Mordenita, Linde Type X e USY. Na aplicação do método mecanoquímico, foram avaliadas as variáveis velocidade de rotação (200, 400 e 600 rpm) e tempo de rotação (20, 40 e 60 min). Para a zeólita mordenita, os materiais ácidos submetidos anteriormente a velocidade de rotação de 200 rpm e tempo de rotação de 60 min apresentou manutenção estrutural e textural mais aceitáveis frente aos outros estudos de moagem. Além disso, manteve área específica praticamente inalterada e um aumento considerável na área superficial e volume de mesoporos. Para a zeólita Linde Type X, a baixa relação Si/Al apresentada pelo material acabou por acarretar num colapso estrutural; o que por sua vez dificultou a possibilidade de aplicação deste material. Por fim, a zeólita USY apresentou perfil semelhante aos materiais de zeólita Mordenita, exibindo modificações estruturais menos incisivas em velocidades e tempos de rotação menores.

Compostos metálicos contendo derivados vanilóides, tem ganhado o interesse da química inorgânica medicinal, devido as propriedades biológicas desta classe de ligantes, tendo como exemplo a capacidade de gerar especeis reativas de oxigênio (ROS). Neste contexto, o presente trabalho tem o objetivo de sintetizar e caracterizar complexos do tipo [M(phen)(L)2], sendo M=Cu2+ e Zn2+, e L=o-vanilina (ovan) e ovani, em que este último é uma base de schiff derivada da reação da o-vanilina com a isoniazida. Além disso, os complexos [Cu(phen)(ovan)2](3) e [Zn(phen)(ovan)2] (4) foram testados frente as linhagens cancerígenas AGS e HeLa, bem como a cepas de Triponossomacruzi. A partir dos espectros vibracionais dos complexos [M(phen)(ovan)2], foi determinada o modo de coordenação da ovan pela variação da energia da banda da carbonila, além disso, para os compostos [M(phen)(ovani)2], foi observado a presença da banda C=O da hidrazida em 1709 cm-1e a banda da imina (C=N) em torno de 1630 cm-1, as quais são indicativas da formação da base de Schiff. A partir do estudo da voltametria cíclica, observou-se queo [Cu(phen)(ovan)2], apresentou um E1/2de -171 mV, demonstrando-se dentro da faixa redox do meio biológico, com isso, foi realizado teste do cloreto de tetrazólio-nitroazul (NBT), utilizando a glutationa como agente redutor, apresentado resposta positiva para a formação do O2-. O complexo (3) foi mais efetivo em ambas as linhagens com IC50 de 6,19 e 5,63 µM, para AGS e HeLa respectivamente. Em relação ao teste antiparasitário foi observado um comportamento dose dependente para ambos os compostos, obtendo uma concentração inibitória de 5,03 para o (3) e 108,40 µM para o (4) respectivamente.

O óxido nítrico é uma molécula sinalizadora que apresenta características químicas e biológicas importantes para o desenvolvimento de novos agentes citotóxicos, como por exemplo, os nitrosilo complexos de rutênio que ao receberem um estímulo fotoquímico, podem liberar NO no organismo e gerar espécies reativas que destroem células-alvo, num tratamento conhecido como terapia fotodinâmica. Desse modo, apresenta-se a síntese, caracterização e o estudo da reatividade dos nitrosilo complexos do tipo cis-[Ru(bpy)(phen)L(NO)](PF6)4, em que L são corantes biológicos e catiônicos como azul do Nilo e safranina, bpy = 2,2’ -bipiridina e phen = 1,10’-fenantrolina. Os complexos foram obtidos a partir do cis-[Ru(bpy)(phen)Cl2] dissolvido na proporção 1:1 de água e etanol com adição dos ligantes em estudo. De acordo com os espectros eletrônicos, em metanol, foi possível constatar as bandas intraligantes dos corantes, da bipiridina e da fenantrolina, bem como a banda de transferência de carga do metal para os ligantes polipiridínicos na região de 420 nm. Já nos espectros vibracionais em pastilha de KBr, verifica-se o estiramento de NO+  em 1926 e 1938 cm-1 para os complexos com azul do Nilo e safranina, respectivamente, indicando que o óxido nítrico se encontra coordenado ao centro metálico na forma linear. Ao analisar os voltamogramas cíclicos dos nitrosilo complexos, em NaTFA 0,1 mol L-1, verifica-se um único processo quase reversível referente ao par redox NO+/0. Com relação a reatividade foi realizado o equilíbrio ácido-base, constatando-se que no pH 9,4 e 8,6 ocorre a conversão de nitrosil a nitrito para os complexos com azul do Nilo e safranina, nessa ordem. A liberação do óxido nítrico da esfera de coordenação foi analisada por eletroquímica pela voltametria de onda quadrada e através do estímulo fotoquímico com luz vermelha, em ambos a liberação ocorre por uma reação química que reduz o ligante de NO+  para NO0  e em seguida, devido ao enfraquecimento da ligação RuII - NO0, esse é liberado.

O vírus da imunodeficiência humana (HIV) é o causador de uma infecção que pode comprometer o sistema imunológico. A principal preocupação com gestantes portadoras do vírus é a transmissão vertical que pode ocorrer durante a gestação, durante o trabalho de parto e até mesmo durante o período de amamentação. O risco de transmissão vertical pode ser reduzido através do diagnóstico precoce. Os ensaios colorimétricos utilizados para a detecção do vírus apresentam custo elevado e são bastante trabalhosos, tornando necessário o desenvolvimento de metodologias rápidas e de baixo custo para a detecção do HIV. Aqui, a Espectroscopia de reflectância total atenuada de infravermelho com transformada de Fourier (ATR-FTIR) combinada à análise multivariada foi empregada para distinguir pacientes infectados por HIV (n= 40) de controles saudáveis (n= 80) em um total de 120 amostras de plasma sanguíneo. Como ferramentas de classificação foram utilizados os algoritmos PCA-LDA, PCA-QDA, PCA-SVM, GA-LDA, GA-QDA, GA-SVM, SPA-LDA, SPA-QDA e SPA-SVM. Os algoritmos tiveram seus desempenhos avaliados de acordo com a precisão, sensibilidade, especificidade, F-score e G-score. Os algoritmos PCA-SVM, SPA-LDA e GA-LDA foram os que obtiveram os resultados mais satisfatórios para a discriminação das amostras com acurácia de 81%, 75% e 88,9%respectivamente. O GA-LDA foi o melhor algoritmo de classificação, apresentando os melhores valores de sensibilidade (83%), especificidade (92%), F-score e G-score (87%). Os resultados sugerem o potencial da espectroscopia ATR-FTIR combinada à análise multivariada como ferramenta alternativa para o rastreamento do HIV em gestantes com base no plasma sanguíneo, sendo um método de baixo custo, rápido e livre de reagentes.

Neste trabalho, nanolátices foram produzidos pela técnica de polimerização em emulsão semicontínua. Parâmetros como composição monomérica, tipos de iniciadores e surfactantes foram investigados com o intuito de obter um nanolátex com pequeno diâmetro de partícula e alta área superficial funcionalizada. Posteriormente, o nanolátex foi usado como agente modificador de superfície para melhorar o tingimento do tecido em malha de fibra de proteína da soja (SBF) com um corante catiônico (Basic Red 46). A melhor composição monomérica foi a que utilizou a relação BA/MMA/MAA = 5:4:1 em massa. O melhor desempenho como iniciador foi apresentado pelo APS, e como surfactante, o SDS. As partículas poliméricas foram analisadas por várias técnicas, tais como: gravimetria, DLS, MEV/FEG, MET, FTIR, ELS, tensiometria e titulação condutométrica. Nanolátices com tamanhos de partícula tão pequenos quanto 29 nm e carga superficial de até 93,8 μC/cm² foram obtidos por meio da técnica de polimerização em emulsão. A presença do nanolátex na superfície da fibra de soja foi verificada por FTIR e TGA. A eficiência do nanolátex como aditivo para modificar a superfície de tingimento foi avaliada por meio de dados colorimétricos usando a equação de Kubelka-Munk. Teste preliminares mostram que os tecidos funcionalizados com os nanolátices obtiveram um aumento de até 13% na intensidade da coloração, mostrando a capacidade dos nanolátices como agentes modificadores de superfície no processo de tingimento.

: O avanço da demanda energética mundial tem intensificado problemas ambientais causados pelo uso de combustíveis fósseis e vem impulsionando a busca e desenvolvimento de matrizes mais verdes, que estão sendo utilizadas com o intuito de minimizar os impactos ambientais e à saúde humana. Este trabalho propôs um processo sustentável para a produção de biodiesel, combustível alternativo ao diesel, com o uso de um catalisador heterogêneo, verde, denominado CT, oriundo de uma biomassa residual, da cinza da casca da tangerina ‘Ponkan’ (Citrus reticulata Blanco). Por meio do planejamento experimental D-Optimal para a obtenção do biodiesel de soja, os parâmetros do processo como: razão molar metanol/óleo, concentração do catalisador, temperatura e tempo de reação foram otimizados. Inicialmente, três amostras de catalisadores foram preparadas pela calcinação das cinzas das cascas de tangerina, no tempo de 4h, CT7 (700 ° C), CT8 (800 ° C) e CT9 (900 ° C), e, após testes preliminares, os rendimentos (m/m) em biodiesel foram, respectivamente, de 79,77, 77,58 e 77,40 %. O rendimento mássico de catalisador obtido para cada temperatura (700, 800 e 900 °C) partindo de 50 g de casca foram de 3,76, 1,54 e 0,98%, respectivamente. Os catalisadores foram caracterizados por espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (SEM-FEG), energia dispersiva de raios X (EDS), dessorção de CO₂ à temperatura programada (TPD-CO₂), análise térmica (TG / DTG) e teste de basicidade de Hammett.  A qualidade do biodiesel foi avaliada de acordo com os procedimentos padrão estabelecidos pela ASTM (American Society for Testing and Materials) para as propriedades de viscosidade cinemática e densidade. Os padrões de DRX do catalisador CT mostraram os picos associados às fases características de K₂CO₃, K₂O, K₂Ca(CO₃)₂, SiO₂, Na₂O confirmados por DRX e FRX, que identificaram grandes proporções desses óxidos. A análise de TPD-CO₂ demonstrou a presença de locais básicos fracos e moderados no catalisador CT. Boa estabilidade térmica foi observada através das curvas TG / DTG. As condições otimizadas geradas pela superfície de resposta foram: 3 h tempo reacional, concentração de catalisador de 3,5% m/m, razão molar de 15: 1 (metanol: óleo) e temperatura de 64 ° C. Para essas condições otimizadas, a conversão da reação quantificada por 1HRMN foi maior que 87% e o catalisador apresentou capacidade de reaproveitamento de até 5 vezes.

A sílica mesoporosa SBA-15 foi sintetizada através do método hidrotérmico e utilizada como molde rígido para síntese do carbono mesoporoso CMK-3 através da rota nanocasting. Os materiais sintetizados mantiveram a estrutura de poros hexagonal. O CMK-3 foi organofuncionalizado utilizando anidrido malêico e reagentes redutores para gerar grupos carboxílicos e causar a sua redução, formando a amostra denominada CMK-3RED. Tanto a síntese como a modificação dos carbonos mesoporosos foram comprovados através de difração de raios X (DRX), termogravimetria (TG), espectroscopia Raman e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os espectros de DRX confirmam que o material carbonáceo CMK-3 manteve a estrutura da SBA-15, apresentando picos referentes aos planos (100) e (110), em 0,997 e 1,7 graus, respectivamente, confirmados pelas imagens do MEV. A amostra CMK-3RED teve alteração da morfologia em virtude da modificação química realizada, sendo confirmado por DRX, com plano (100) em 1,007, além das análises de MEV e TG. A aplicação destes materiais foi feita no campo eletroquímico. Na eletroanálise dos analitos cafeína e ácido salicílico foi empregado um eletrodo de carbono vítreo, o qual foi modificado através do método drop-casting com as amostras CMK-3 e CMK-3RED em uma concentração de 2 mg de amostra para 1 ml de solvente. A voltametria pulso diferencial mostrou que o eletrodo modificado com a amostra CMK-3 obteve melhores resposta, com um limite de detecção de 8,86% a 24,99% melhor que o eletrodo sem modificação.

Neste trabalho, avaliamos a aplicação da técnica HS-CG-DIC para análise de solos contaminados com gasolina. Para isto, amostras de cinco tipos de solos da região potiguar foram inseridas em vials, contaminadas com gasolina comercial, na proporção de 3g solo/200 µL gasolina, e analisadas via HS-CG-DIC (Shimadzu GC 2010). As amostras foram deixadas abertas, à temperatura ambiente, sendo lacradas apenas no momento de cada análise. Os dados obtidos nos cromatogramas mostraram que o perfil de decaimento da concentração de hidrocarbonetos com o tempo pode ser dado por um modelo de decaimento exponencial do tipo y = y0 + α e^-x/β (R²>0,99). Os dados de TG/DTG mostraram que a composição orgânica do solo apresentou valor máximo de 3,8% e teor de umidade máximo de 1,0%. Os dados de DRX e FRX mostraram que os principais componentes do solo são, respectivamente, silício, alumínio e ferro, presentes na forma de óxidos.

Nanopartículas de Ferrita de Cobre (CuFe₂O₄) foram sintetizadas por uma rota verde utilizando o extrato aquoso e hidroetanólico da casca da Commiphora Leptophloeos, popularmente conhecida como “Imburana”, planta nativa da região da Caatinga no Brasil. Os fitoconstituintes presentes no extrato foram utilizados como agentes complexantes e quelantes para a síntese das partículas de CuFe₂O₄. Todas as caracterizações da casca e extrato da planta foram realizadas por análises de FTIR, TG, UV/Vis e HPLC-MS/MS. O tamanho das partículas, morfologias e propriedades dos materiais obtidos foram analisados por espectroscopia DRX, MEV, UV/Vis, FTIR e Espectroscopia de Mossbauer. O presente estudo pretende demonstrar a eficácia da utilização de extratos naturais como provedores de metabólicos secundários para redução e estabilização de estrutura nanomateriais de óxidos metálicos, no caso, as Ferritas fazendo-se uso de uma rota de síntese verde ecologicamente correta e economicamente viável. Foram identificados como metabólitos secundários nos extratos ácidos e flavonoides. A presença dos ácido quínico, eriodictiol, catequinas, quercetinas e luteolinas, demostraram boa eficiência e ação como agentes complexantes e quelantes para síntese das partículas de CuFe₂O₄. 

O crescente número de bactérias resistentes aos antibióticos convencionais tem levado a comunidade científica a buscar drogas mais efetivas, seletivas e que causem menos efeitos colaterais. Neste contexto o desenvolvimento de compostos de coordenação para fins farmacológicos tem sido um grande recurso no combate aos microrganismos resistentes devido à coordenação aos cátions metálicos alterar significativamente o perfil fisiológico das drogas; tornando-as mais ativa que o ligante livre, diminuindo os efeitos colaterais e levando a uma redução da resistência microbiana. Diante do exposto, o presente trabalho tem por objetivo sintetizar e caracterizar complexos de ferro do tipo Na₂[Fe(CN)₄(L)₂] em que L são os ligantes, amino, pirazinamida e isoniazida. Os tetracianos foram obtidos a partir do composto precursor NAT211 - Na₂[Fe(CN)₄(NH₃)₂] – dissolvido em água seguido por adição dos ligantes, sob agitação. Por meio da espectroscopia vibracional na região do infravermelho foi possível detectar os sinais característicos dos ligantes coordenados ao centro metálico, tais como: ciano na região entre 2011 e 2094 cm^-1; amino em 3288 cm^-1; pirazinamida na faixa de 3412 a 1477 cm^-1; e isoniazida de 3302 a 1554 cm^-1. Os espectros eletrônicos na região do UV-Vis dos complexos apresentaram bandas do tipo, d-d em 439 nm para o precursor; 378 nm para o composto com o ligante pirazinamida (NAT212) e 303 nm para o complexo com a isoniazida (NAT213). As bandas de transferência de carga (MLCT) referente ao cianeto são observadas entre 218 e 210 nm nos compostos sintetizados. Já as MLCT dos ligantes N-heterocíclicos aparecem em 494 e 442 nm referentes ao NAT212 e NAT213, nessa ordem. A análise dos voltamogramas mostrou a presença de apenas um par redox, com potenciais de meia onda (E_1/2) em 105, 334 e 242 mV para os compostos NAT211, NAT212 e NAT213, respectivamente, indicativo do par redox Fe^III/Fe^II.

Este trabalho apresenta a impressão 3D como uma técnica de manufatura aditiva auspiciosa para diversas aplicações interessantes à espectroscopia de filmes finos e ao acoplamento de técnicas eletroquímicas e espectroscópicas. Propomos a fabricações de um módulo para espectroscopia por reflectância especular e células espectroeletroquímicas (CEE) para medidas de absorção no UV-VIS e de espalhamento Raman in situ. Como prova de conceito, espectros de reflexão-absorção no UV-VIS e no infravermelho médio de um filme do corante vermelho allura AC foram coletados usando o módulo de reflectância, mostrando as bandas características dos grupos funcionais que compõem sua estrutura, em consonância aos dados descritos na literatura. As CEEs foram avaliadas a partir de medidas espectroeletroquímicas relacionadas ao crescimento induzido eletroquimicamente de filmes de Azul da Prússia (PB – Prussian Blue) sobre a superfície de um eletrodo de platina. Ao manter as condições apropriadas, o crescimento do filme de PB foi acompanhado por um aumento proporcional no sinal de absorção a 700 nm na região UV-VIS. Este sinal está relacionado à transferência de carga de intervalência entre os centros de ferro (Fe(II)-C para o Fe(III)-N. Além disso, as medidas usando a CEE Raman apresentaram sinais de espalhamento inelástico em 2092 e 2156 cm^-1 - relacionados aos modos n(CN) associado aos cátions Fe(II) e Fe(III) - durante o crescimento do filme. Em seguida, a conversão eletroquímica do filme às formas Verde Berlin (BG) e Branco da Prússia (PB) foram monitoradas a partir da obtenção de espectros in situ, cujos perfis concordam com os previstos e descritos em literatura. A conformidade dos resultados obtidos valida os acessórios construídos e sugerem muitas outras aplicações, como ao estudo de cinética e mecanismos de reações/processos eletroquímicas(os), monitoramento de espécies de vida curta e investigações de diferenciação de heterogeneidades bastante localizadas em superfícies ou interfaces.

A Stigmurina (Stig), peptídeo originário da peçonha do escorpião Tityus stigmurus, e seus análogos (StigA8, StigA15, StigA18 e StigA28), se mostraram eficazes em estudos anteriores in-vitro e in-vivo (Larvas de Mariposa Galleria Mellonella), a Stig apresentando atividade antibacteriana sobre bactérias Gram-Positivas e os análogos em ambas, Gram-Positivas e Gram-Negativas. Com o objetivo de investigar detalhadamente a interação desses peptídeos com diferentes membranas bacterianas, a fim de estabelecer parâmetros estruturais para discutir o mecanismo de ação desses peptídeos, foram realizadas simulações de dinâmica molecular (DM) dos peptídeos Stig, StigA8 e StigA18 em modelos de membranas Gram-positivas e Gram-negativas. Sistemas com 1, 2 e 7 peptídeos foram simulados para investigar o efeito da concentração peptídica na perturbação das membranas. As simulações de DM foram realizadas usando o pacote de programas Gromacs 2018, as análises de perturbação e estabilidade foram realizadas com o MEMPLUG (Espessura da Membrana, Área por lipídios e Parâmetro de Ordem). As energias de interação intermolecular foram calculadas em função do tempo entre cada peptídeo e a membrana, mostrando que existe uma maior estabilização nas interações dos peptídeos análogos com as membranas bacterianas em comparação com a Stig. Parâmetros estruturais, como a fluidez da membrana e a área por lipídio, também foram avaliados. Os peptídeos análogos provocaram maior desordem na cauda lipídica das membranas bacterianas do que a Stig, caracterizando o maior efeito de perturbação causado pelos análogos. As membranas bacterianas sofreram um leve aumento em sua área superficial, o que se deu pela interação superficial e acoplamento na superfície da membrana por parte dos peptídeos. Por fim, das simulações para os sistemas concentrados (7 peptídeos) observou-se a formação de agregados, e consequentemente, uma maior perturbação local nas membranas, com drásticas reduções nas espessuras das mesmas na região de interação. O presente trabalho corrobora os resultados experimentais e sugere que o mecanismo de ação desses peptídeos deve ser investigado por simulações mais longas, em concentrações que propiciem a formação de agregados. 

Ao longo dos anos tem-se registrado aumentos significativos na produção e consumo mundial da cafeína, essa popularidade ocorre pelos seus efeitos fisiológicos importantes, porém, o uso desregrado e em dosagens inadequadas podem ocasionar problemas graves a curto e longo prazo. Levando um grande interesse e preocupação da comunidade cientifica em estudar e propor novas formas eficazes de monitorar a dosagem utilizadas para a produção de produtos que contenham cafeína. As técnicas eletroquímicas sugerem uma nova e eficiente maneira de detectar a cafeína de forma rápida. Utilizando-se de uma instrumentação simples, que proporcionam uma eficiente sensibilidade de detecção para o composto de interesse. O presente trabalho irá abordar a utilização de um novo eletrodo de nanoparedes de carbono dopado com boro (B: CNW) para a detecção de cafeína. Estudos eletroquímicos foram realizados em amostras sintéticas e reais, os resultados evidenciaram que o novo eletrodo apresentou um sinal anódico para a cafeína na faixa de 1,35 V, a análise dos resíduos da regressão comprovou que existe uma resposta linear, obtendo-se um limite de detecção de 7,97 x 10^-5 M. O eletrodo foi capaz de quantificar com eficiência baixas concentrações de cafeína presentes em amostras reais de produtos comerciais. Os resultados e estudos prévios realizados até o momento, demonstram o potencial deste eletrodo modificado para futuras aplicações em sensores alimentícios, porém sendo necessário um estudo mais aprofundado e aperfeiçoamento nos parâmetros experimentais para sua utilização como sensor químico e biológico.

Esta dissertação objetiva demonstrar aplicações de algoritmos supervisionados e exploratórios de classificação em dados químicos, mostrando o potencial desta combinação. Para isto, estão dispostos três artigos de pesquisa. Inicialmente, são abordadas duas aplicações baseadas na espectroscopia de infravermelho e classificação supervisionada. Por último, é proposta uma ferramenta computacional baseada em análise exploratória como uma inovação tecnológica para análise de dados. O primeiro artigo consiste na aplicação de ferramentas quimiométricas como um método alternativo de rastreamento do câncer de mama, visando uma detecção rápida, de baixo custo, pouco invasivo e estatisticamente confiável quando comparada ao método da mamografia, hoje estabelecido como método padrão para rastreamento e detecção. O segundo artigo demonstra a aplicação de métodos espectroscópicos e supervisionados de classificação em pacientes infectadas com HIV, visando sua rápida detecção através do plasma sanguineo com baixo custo operacional. No terceiro artigo, é apresentada uma interface gráfica de usuário (GUI) construída como uma ferramenta amigável, iterativa, de cunho educacional e científico com forte apelo visual. Esta interface utiliza-se de diversos métodos de agrupamento, baseado na análise hierárquica de grupos (HCA), assim como análise de componentes principais (PCA) para estudo exploratório de dados, com foco em dados espectroscópicos de primeira ordem. Além disso, a interface pode ser utilizada para processamento de dados e estimativa de classes, apresentando-se como potencial ferramenta para análise de dados químicos multivariados. Os resultados aqui apresentados são úteis e inovadores, servindo como aporte teórico e prático para futuras aplicações quimiométricas.

A quitosana é um polissacarídeo de origem natural derivado da quitina. Possui propriedades biocompatíveis, antibacteriana, biodegradável, baixa toxicidade e excelente capacidade de formação de filme. Portanto, materiais ou revestimentos compósitos à base de quitosana podem ser aplicados em diferentes setores tecnológicos e industriais como, por exemplo, na indústria alimentícia, de cosméticos, têxtil, em biomedicina e na agricultura. Devido às suas propriedades mecânicas e de resistência à corrosão, os metais tungstênio e molibdênio e seus compostos podem ser utilizados para produção de materiais com propriedades superiores para aplicações em ambientes de extrema exigência operacional. Dessa forma, baseando-se nas propriedades intrínsecas da quitosana e dos metais tungstênio e molibdênio, dois novos revestimentos compósitos de quitosana-tungstênio (Quit-W) e quitosana-molibdênio (Quit-Mo), obtidos pelo processo de deposição eletroforética, foram caracterizados neste trabalho com o objetivo de avaliar sua possível aplicação para proteção de estruturas metálicas contra corrosão em meio contendo íons cloreto (NaCl). Os resultados de morfologia (MEV), composição química (EDX), cristalografia (DRX) e espectroscopia na região do infravermelho (IV-TF) confirmaram a deposição dos revestimentos compósitos constituídos de um filme na escala micrométrica, impregnado com nanopartículas dos metais (tungstênio ou molibdênio) distribuídas de forma homogênea na matriz de quitosana. Os resultados de resistência à corrosão, obtidos por polarização potenciodinâmica (PP) e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE) mostraram que os revestimentos compósitos melhoraram a resistência à corrosão do aço 1020 exposto em meio corrosivo de NaCl (3,5 %). O revestimento compósito de Quit-W obtido nas condições operacionais de 10 V, pH 5,5 e 10 minutos de deposição apresentou uma densidade de corrente de corrosão (i_coor) de 4,0 ± 0,2 µA/cm²; já o revestimento compósito de Quit-Mo obtido nas condições de 5 V, pH 5,5 e 10 minutos de deposição (suspensão 1: 0,5 g/L de quitosana e 1 mmol/L de molibdato do sódio) apresentou um i_coor de 1,4 ± 0,3 µA/cm² sendo, dessa forma, os revestimentos mais resistentes à corrosão para cada sistema avaliado. Portanto, os resultados aqui apresentados comprovam a obtenção de uma nova classe de materiais compósitos à base de quitosana com potencial aplicação para proteção de estruturas metálicas contra corrosão.

Complexos polieletróliticos (PEC) baseados em poli(epicloridrina-co-dimetilamina) (EPI-DMA) e poli(ácido 4-estireno-sulfônico-co-ácido maleico) (PSSMA) para encapsulamento de polifosfatos foram preparados pela primeira vez na literatura. O PEC foi desenvolvido com o intuito de aumentar a durabilidade do tratamento de prevenção a incrustações em poços de petróleo. O hexametafosfato de sódio (SHMP) foi utilizado como polifosfato modelo neste trabalho e avaliado como inibidor de incrustação de carbonato de cálcio. A relação entre o pH e a formação de CaCO₃ foi avaliada por testes estáticos, precipitação dinâmica em capilar e imagens de microscopia eletrônica de varredura (MEV). Em pH 6,5, excelentes resultados foram encontrados com completa inibição da deposição de CaCO₃ no capilar com apenas 2,5 mg L^-1 de SHMP e uma estrutura deformada dos cristais de CaCO₃ pelas imagens de MEV foi observada. Por sua vez, em pH 7,5 e acima, o SHMP apresentou uma diminuição significativa na eficiência de inibição de incrustação mesmo em concentrações elevadas. Esses resultados foram atribuídos à cinética de precipitação do CaCO₃ nas condições drásticas avaliadas. Para otimizar as formulações do PEC, foi aplicado um planejamento fatorial 2³. As suspensões PEC resultantes foram caracterizadas por espalhamento dinâmico de luz (DLS), potencial zeta e eficiência de encapsulamento (EE) do SHMP. Os melhores resultados foram encontrados pela formulação usando 1% (m/m) de EPI-DMA, 0,1% de PSSMA e adição de SHMP antes do PSSMA. Esta formulação otimizada foi aplicada em condições reais de poço de petróleo e mostrou boa estabilidade a 25°C e redução de estabilidade com o aumento da temperatura. O PEC mostrou excelente eficiência de inibição de incrustação de carbonato de cálcio com mínima concentração efetiva (MCE) de 2,0 mg L^-1, utilizando a mesma concentração de SHMP a 100°C e 1000 psi. A suspensão de PEC também apresentou desempenho excepcional na avaliação da interação com arenito, melhorando não só a adsorção do material nos grãos da rocha, mas também a durabilidade do tratamento em 100%.

Nanopartículas de TiO2 dispersas em carbono CMK-3 mesoporoso ordenado usando diferentes teores de Ti foram sintetizadas com sucesso e sua atividade na degradação fotocatalítica do ibuprofeno foi apresentada. 

Os fotocatalisadores foram caracterizados por difração de raios X (DRX), isotermas de adsorção-dessorção de nitrogênio, refletância difusa, espectroscopia Raman, espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X (XPS),

 microscopia eletrônica de varredura (SEM-FEG) e microscopia eletrônica de transmissão (TEM). 

Também foi apresentado um estudo teórico-computacional simples por meio do cálculo da energia de ponto único.

 Os difratogramas, os espectros Raman e XPS confirmaram a formação da fase anatase e carbono grafítico. 

O resultado de DRX a baixo ângulo, as isotermas a partir da fisissorção de N2 e as imagens TEM indicaram que o suporte CMK-3 não sofre uma mudança significativa na estrutura mesoporosa após a inserção de TiO2.

A razão entre as bandas ID/IG, observada nos espectros Raman, não variou significativamente com o aumento do teor de titânio, o que mostra que a cristalinidade do suporte CMK-3 foi praticamente inalterada com a adição de Ti.

 Os tamanhos dos cristais de anatase variaram entre 8 e 15 nm e as áreas específicas variaram de 348 a 586 m2.g-1, dependendo do teor de TiO2. 

O cálculo de energia de ponto único confirmou a energia mais baixa para estabilizar o óxido de titânio e o composto de carbono para a amostra contendo 1% de Ti em comparação com os sólidos compostos por 8 e 18% de TiO2.

 O fotocatalisador 1%TiO2/CMK-3 exibiu o melhor desempenho fotocatalítico, atingindo 100% de degradação em apenas 5 min.

 Os resultados da demanda química de oxigênio e do carbono orgânico total confirmaram a mineralização do ibuprofeno a CO2 e H2O.

 O mecanismo de degradação e mineralização do ibuprofeno segue uma sequência de reações radicalares que ocorrem em solução e na superfície sólida, podendo levar à formação de intermediários antes de sua mineralização.

Na busca por novas alternativas para o tratamento de compostos orgânicos voláteis (COVs) e gases com odor desagradável, neste trabalho foi estudada a remoção de poluentes gasosos usando dispositivos absorventes assistidos eletroquimicamente. Para isso, uma coluna empacotada ou um injetor Venturi foi integrado a uma célula eletroquímica (com ânodos de diamante dopados com boro (DDB) suportados em substratos de Tântalo e/ou Silício) e a eficiência de remoção de tolueno e percloroetileno (PCE) foi estudada, com e sem o efeito mediador do par Co(II)/Co(III) em solução. Nos primeiros resultados, obteve-se que a formação de Co(III) no ânodo de Ta/DDB foi significativamente superior em relação ao ânodo Si/DDB, o que foi posteriormente corroborado com o tratamento de fluxos gasosos contaminados com PCE, onde novamente o ânodo de Ta/DDB foi mais eficiente tanto na produção de espécies de Co(III) quanto na degradação do poluente, e a velocidade de degradação aumentou na presença de cobalto, principalmente quando realizada eletrólise prévia para acúmulo de oxidantes. Comparando os dispositivos absorventes, obteve-se que a remoção do PCE foi mais eficiente com o uso do injetor Venturi, tanto nos experimentos de absorção quanto nos de eletroabsorção. Por sua vez, a remoção de tolueno por eletroabsorção mediada rendeu as melhores eficiências, especialmente em altas densidades de corrente; entretanto, também foi sugerida uma importante participação do par sulfato/persulfato em experimentos de eletroabsorção, com apenas meio ácido como eletrólito suporte. Com a coluna empacotada, o sistema apresentou melhor desempenho para a degradação eletroquímica do tolueno, enquanto o injetor Venturi reportou as melhores eficiências para a retenção do contaminante no eletrólito/absorvente. Os resultados obtidos são interessantes porque, em geral, ambos os sistemas de eletroabsorção permitiram a remoção eficiente dos poluentes tratados. O substrato no ânodo de DDB parece ter um efeito determinante na eficiência dos tratamentos eletroquímicos mediados, aspecto que tem sido pouco investigado e, portanto, oferece uma nova linha de estudo. Por fim, o efeito mediador do par Co(II)/Co(III) foi significativo no tratamento do PCE com pré-eletrólise e na oxidação do tolueno com a maior densidade de corrente, em ambos os casos utilizando ânodos de Si/DDB, o que destaca a relevância dos mecanismos de eletro-oxidação mediada. Os resultados obtidos com as maiores quantidades de Co(III) geradas no ânodo de Ta/DDB, propõem que a promoção de oxidantes nem sempre é positiva do ponto de vista de seu acúmulo no eletrólito; o ânodo de Ta/DDB parece promover quantidades suficientes de radicais hidroxila, tornando desnecessária a presença do metal.

A alta potencialidade demonstrada até agora por esta tecnologia integrada e a necessidade de desenvolver novos processos de tratamento de gases para aplicações reais, sugerem que tecnologia de eletro-depuração pode, a longo prazo, ter importantes aplicações industriais no tratamento de numerosos contaminantes gasosos.

enrijecido, é extremamente importante que o cimento seja duradouro, fornecendo um maior “tempo de vida” ao poço. Para isso, 3 (três) características são primordiais à pasta de cimento: porosidade, permeabilidade e resistência à compressão. Nanocristais de celulose (NCC) vêm sendo amplamente aplicados como material de reforço em matrizes de cimento e poliméricas devido a propriedades únicas como: elevada cristalinidade e superfície de contato, elevado módulo de Young, alta resistência à tração e baixo coeficiente de expansão térmica. Por esta razão, o objetivo desta pesquisa foi de avaliar a influência da adição de diferentes concentrações de nanocristais de celulose (0 a 0,3%) na resistência mecânica das pastas (resistência à compressão), porosidade e permeabilidade. Os nanocristais foram obtidos a partir de um resíduo de fibra de algodão oriundo do processo de lixamento, cedido pela indústria VICUNHA TÊXTIL®, Natal – RN.  A obtenção foi feita por hidrólise ácida (H2SO4  65% m/m), sob agitação constante, durante 60min a 45ºC.  A hidrólise foi interrompida em banho de gelo. A suspensão resultante foi submetida a 4 (quatro) ciclos de centrifugação de

15min a 11000rpm e 20ºC e em seguida, submetida ao processo de diálise até atingir pH próximo a 5-6. A estabilidade da suspensão de nanocristais resultante foi aferida pelo potencial zeta, além disso a caracterização dos NCC foi feita por microscopia eletrônica de transmissão (MET), TGA, FTIR e DRX. As pastas foram formuladas baseando-se nas normas estabelecidas pela API (American Petroleum Institute), com volume de 600cm3 de pasta e densidade 15lb/gal. Foram avaliadas as concentrações de 0; 0,05; 0,1; 0,15; 0,2 e 0,3% de NCC na resistência à compressão, porosidade e permeabilidade dos corpos de prova. Os resultados mostram que a suspensão de nanocristais resultante estava bem dispersa, com nanocristais em forma de agulha (nanowhiskers) com diâmetro e comprimento de aproximadamente 17 e 175nm respectivamente. Os ensaios mecânicos apontam um rápido ganho de resistência à compressão (após 24 horas de cura), com ganho de 45% de resistência para a formulação, contendo 0,2% de NCC. Mesmo após 28 dias de cura, as pastas reforçadas com NCC ainda apresentam melhores resultados quando comparadas com a padrão, com ganho superior a 30%, também para a formulação 0,2%. Os ensaios de porosidade e permeabilidade mostram que mesmo as pastas padrão (sem adição de NCC), apresentam baixa permeabilidade.  Ainda assim, a adição dos nanocristais reduziu em aproximadamente 27% a porosidade e 25% da permeabilidade das pastas após adição de quaisquer concentrações de NCC.   Os resultados idicam que há um grande potencial no uso de NCC para o aprimoramento da resistência mecânica do cimento destinado a cimentação de poços, bem como redução de sua porosidade e permeabilidade, possibilitando assim uma vedação mais eficaz do espaço anular, impedindo a migração de gás pela bainha de cimento e, consequentemente, melhorando integridade do poço.

A aplicação de tecnologias eletroquímicas na remediação de águas residuais vem sido bastante estudada devido aos resultados promissores alcançados. Estas tecnologias baseiam-se principalmente na geração de espécies com alto poder de oxidação, que por sua vez são responsáveis pela degradação e mineralização de compostos orgânicos. Neste trabalho, estudou-se a aplicação de algumas dessas metodologias no tratamento de águas contaminadas sinteticamente, além da utilização de tecnolgias eletroanalíticas na detecção e quantificação desses compostos. Os resultados alcançados são apresentados em dois capítulos distintos. No primeiro capítulo, a peroxi-coagulação (PC) foi utllizada no tratamente de um efluente sintético do alaranjado de metila (MO), um corante azo, estudando os efeitos de diferentes parâmetros incluindo pH inicial, densidade de corrente (j), concentração inicial de corante e eletrólito suporte. Além disso, o desempenho da PC foi comparado a outros processos eletroquímicos avançados, em condições experimentais semelhantes. Os resultados indicam que o decaimento cinético do MO aumenta na seguinte ordem: eletrocoagulação (EC) < oxidação eletroquímica (EO) com H2O2 eletrogerado < PC < eletro-Fenton (EF). Este comportamento é atribuído ao caráter altamente oxidante dos radicais ●OH homogêneos gerados pelos processos EF e PC. O consumo energético foi de cerca de 0,06 kWh gCOD-1, 0,09 kWh gCOD-1, 0,7 kWh gCOD-1 e 0,1 kWh gCOD-1 foram alcançados para PC, EF, EO-H₂O₂ e EC, respectivamente. A PC surge assim como uma alternativa promissora e competitiva para a descontaminação de águas residuais. No segundo capítulo, a detecção, quantificação da p-benzoquinona (BQ) foi realizada pela técnica de voltametria de pulso diferencial (DPV) com sensor de filme de diamante, além da degradação da BQ por oxidação anódica. Uma série de experimentos de oxidação eletroquímica galvanostática com 130 mL de solução BQ foi realizado a fim de compreender o efeito da densidade de corrente, da concentração do poluente e do pH inicial utilizando diferentes eletrólitos com condutividade semelhante. As condições operacionais ideais foram alcançadas em 33,3 mA cm^-2, 100 mg L^-1 de BQ em pH 5,0 com Na₂SO₄ 50 mM. Além disso, a evolução dos ácidos carboxílicos de cadeia curta desse teste foi acompanhada ao longo do tempo para sugerir uma possível rota de degradação. Demonstrando a eficiência da tecnologia eletroquímica na degradação e avaliação do tratamento.

A perfuração em águas ultra-profundas apresenta uma série de dificuldades e especificidades, relacionadas à profundidade do poço, lâmina d’água, elevadas pressões e formações salinas encontradas nas bacias do pré-sal. Além disso, ainda há a necessidade de utilização de fluidos que se adequem às legislações ambientais para limpeza e descarte de cascalhos no mar. Diante dessas exigências, os fluidos de emulsão inversa, de salmoura em olefina, são promissores e têm sido extensivamente utilizados para essa aplicação. Esses fluidos precisam manter suas propriedades reológicas ao longo de toda perfuração, considerando ainda a variação de temperatura, de modo a minimizar a formação de hidratos, interação com zonas argilosas, interação com zonas
salinas e danos à formação. A hipótese desta tese é que a substituição da salmoura pela glicerina pode promover manutenção das propriedades reológicas, assim como mitigar a interação com zonas argilosas e salinas, não potencializar a formação de hidratos e dar destino a um resíduo da produção do biodiesel.
Para tal, no estudo preliminar, foram estudadas as características físico-químicas da fase dispersa e do meio contínuo para aplicação em um sistema emulsionado de glicerina em olefina. Diante das características iniciais, o sistema emulsionado foi aplicado como fluido de perfuração, utilizando os aditivos comerciais e comparando as respostas reológicas variando a temperatura. A interação com zonas salinas e argilosas foi investigada através da avaliação da interação da fase dispersa e do meio contínuo empregando plugs de argila e sal. Dentre os principais resultados, a glicerina obtida como subproduto do biodiesel foi compatível com os aditivos comerciais utilizados em fluidos de perfuração base salmoura em olefina, demonstrando viabilidade de aplicação
imediata em fluidos de perfuração, diante da manutenção das propriedades reológicas, diminuição do volume de filtrado e menor reatividade frente a zonas salinas e zonas argilosas. Desse modo, a tese apresentou uma nova composição de fluido de perfuração em águas ultra-profundas, com potencial para minimizar danos à formação rochosa, através da utilização de um resíduo da indústria de produção do biodiesel, sem necessidade de tratamentos prévios.

A oxidação de contaminantes orgânicos via radicais sulfato eletrogerados com eletrodo de diamante dopado com boro é uma técnica eletroquímica eficiente que vem ganhando cada vez mais espaço e aplicações no campo da pesquisa. O presente trabalho consiste na utilização de eletrodos BDD, de diferentes tamanhos e propriedades, para a produção de persulfato durante a eletrossíntese. Uma das etapas da pesquisa foi a análise do persulfato, antes de sua aplicação em compostos orgânicos, com o objetivo de estudar a meia-vida do oxidante e seu potencial de armazenamento / armazenamento, sob diferentes condições, e com isso definir em quantos dias o o persulfato mantém a capacidade de oxidar compostos orgânicos selecionados. Os compostos escolhidos foram a laranja de metila e a pquinona, aos quais foram adicionadas as soluções de persulfato eletrogeradas armazenadas. A degradação desses compostos foi acompanhada pelo uso de um sensor BDD durante a eletroanálise.

Géis de poliacrilamida e magnetita são utilizados para várias aplicações devido suas propriedades magnéticas. A magnetita apresenta algumas vantagens como baixo custo de produção e baixa toxicidade. Sua obtenção em escala nanométrica proporciona seu uso em aplicações biomédicas e tecnológicas como hipertermia, liberação de fármacos, tratamento de efluentes, separação magnética e abrasivos, entretanto, a dificuldade de aplicar essas nanopartículas é sua instabilidade termodinâmica relativa ao aumento de energia oriunda da sua relação área e volume e que tem tendência natural de agregar e crescer, perdendo assim suas propriedades. Em virtude disso, neste trabalho foram utilizados géis de poliacrilamida com concentrações para revestir e inibir a agregação das partículas de magnetita e ao mesmo tempo obtê-las em escala nanométrica. A formação de nanopartículas de magnetita e suas propriedades foram investigadas por espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (IRTF), difração de raios X (DRX), magnetômetro de amostra vibrante (MAV), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e reologia. Os géis mostram no IRTF que o principal grupo funcional da poliacrilamida (PAM) - (amida I e amida II) - apareceu nas três amostras de géis sintetizados com magnetita. Através da técnica de refinamento estrutural pelo método de Rietveld, foi observado um tamanho médio de diâmetros variando de 12 a 16,3 nm. Micrografias MEV mostram que os géis possuem morfologia rugosa sem a presença da magnetita e esféricas após sua formação. As medidas de reologia mostraram que a viscosidade está diminuindo com a taxa de cisalhamento e tem um comportamento de um fluído não newtoniano. Medidas magnéticas mostram que a magnetização de saturação diminui com a porcentagem de poliacrilamida e mostra evidências de um comportamento superparamagnético. Através dos resultados obtidos foi possível observar que através do aumento da concentração e da viscosidade da poliacrilamida obtemos menores tamanhos de partículas de magnetita na sua rede polimérica, por isto, o método utilizado neste trabalho pode ser considerado uma alternativa promissora e de baixo custo para a produção de géis poliacrilamida com partículas de magnetita em escala nanométrica. 

Existe um grande consumo de zeólitas sintéticas no mundo e a zeólita A tem sido a mais utilizada devido à sua versatilidade, sendo empregada como adsorvente, aditivo de detergente, de ração animal e na agricultura. No entanto, sua rota de síntese hidrotérmica não atende aos critérios de sustentabilidade e redução de resíduos. Desta forma, amostras de zeólita do tipo A foram sintetizadas a partir de um planejamento experimental, visando otimizar o processo de síntese e, avaliar o efeito do tempo de cristalização e das razões molares NaOH/SiO 2 e H 2 O/SiO 2 . Adicionalmente, também foi estudada a reutilização da água-mãe alcalina separada durante a filtração. Uma quantidade significativa de resíduo de água-mãe é gerada na preparação de materiais zeolíticos. A reutilização é proposta como a melhor solução para lidar com esses resíduos químicos. Como resultado, foi possível otimizar o processo de síntese para obtenção de cristais de zeólita A, com morfologia e cristalinidade adequados, em 79 min e com redução de 50% do teor de hidróxido de sódio e de água no gel de síntese. Cristais de zeólita A com elevado grau de cristalinidade também puderam ser obtidos em 1h a 100 °C reutilizando a água-mãe. Os materiais foram caracterizados por difração de raios-X e microscopia eletrônica de varredura.

Esferas híbridas são comprovadamente um método eficiente na síntese da liga Fe-Co. O precursor orgânico à base de carboximetilcelulose (CMC) foi adicionado gota a gota a uma solução contendo Fe³⁺ e Co²⁺, levando à formação das esferas híbridas a partir da complexação dos cátions metálicos com os radicais presentes no biopolímero (processo de reticulação). As esferas híbridas foram calcinadas em atmosfera de ar, levando à formação de óxido à base de Fe e Co. Logo após, foi reduzido com fluxo de H₂ para formar a liga FeCo. A liga foi aplicada na reação de desidrogenação do etilbenzeno na produção de estireno (produto de alto valor agregado). Para caracterizar os materiais obtidos, foram utilizadas espectroscopia no infravermelho (FTIR), difração de raios X (DRX), análise termogravimétrica (TG), magnetometria e cromatografia gasosa (GC). O FTIR confirma o mecanismo de complexação entre íons metálicos e CMC e a oxidação completa do biopolímero após a calcinação. Os difratogramas demonstram a formação da liga FeCo após a redução sob atmosfera de H₂. A TG indica a temperatura mínima na qual a liga é oxidada, confirmando a resistência química da liga de FeCo contra a atmosfera oxidante. As curvas de histerese magnética confirmam a natureza ferromagnética da liga de FeCo. A reação de desidrogenação do etilbenzeno foi seletiva para a formação de estireno na presença da liga FeCo, confirmando as interessantes propriedades dos catalisadores à base de ferro para reações de desidrogenação.

A síntese eletro-orgânica está passando por um renascimento devido às tremendas contribuições de vários materiais eletrocatalíticos, bem como ao uso da corrente elétrica como um reagente barato e adequado para conduzir as transformações eletrossintéticas, evitando o uso de agentes oxidantes ou redutores. Consequentemente, a eletrossíntese tem um impacto significativo devido a suas vantagens como versatilidade, compatibilidade ambiental (possibilidade de recuperar e reciclar substratos não convertidos), automação (ligar ou desligar corrente elétrica), segurança inerente e potencial custo-benefício, entre outros. Neste contexto, o mecanismo de síntese eletroquímica, depende da natureza do material eletródico utilizado, ou seja, as espécies formadas dependem do ânodo ou cátodo usado. Os eletrodos diamante dopado com boro (BDD), pertence à classe de ânodos inativos que levam a combustão da matéria orgânica, produzindo poucos intermediários e baixa seletividade na reação. Entretanto, os ânodos dimensionalmente estáveis (DSA) pertencem a classe de ânodos ativos que são caraterizados em produzirem diversos intermediários e ter reações seletivas. Portanto, neste trabalho, avaliou-se o desempenho do BDD e o DSA (Ti/RuO2IrO2TiO2) na eletro-oxidação do liquido da castanha de caju (LCC), para favorecer sua conversão em produtos de alto valor agregado, como ácidos carboxílicos. A evolução de cinco ácidos carboxílicos foi acompanhada ao longo do tempo para três diferentes densidades de corrente, usando 0,10% e 0,01% de LCC em NaOH 1,00 mol L-1 para o BDD e DSA respectivamente. A 70 mA cm-2, o aumento mais notório nas concentrações de ácidos orgânicos ocorreu durante as duas últimas horas, alcançando conversões eletroquímicas de 4,1 e 7,8 % para os ácidos acético e oxálico, respectivamente para o ânodo de BDD, já no DSA a conversão foi mais seletiva, produzindo somente ácido acético com rendimento de 11,7% em 30 minutos de eletrólise.

Materiais alternativos à cimento Portland vem sendo extensivamente estudados recentemente para aplicação em operações de tampão e abandono em poços. Dentre esses materiais, as resinas termofixas tem se destacado por suas propriedades reológicas e mecânicas, sendo compatíveis com aplicação em poços de petróleo. Foram avaliados sistemas de resina contendo PET reaproveitado em sua composição, bem como a influência da montmorilonita e dolomita. As composições das resinas foram caracterizadas por infravermelho, com bandas características de monômeros de poliéster e estireno identificadas em todos os sistemas, mesmo com a adição do agente tixotrópico e do filler mineral. Foram realizados testes de resistência à compressão (RC), reologia e estabilidade sob sedimentação. A resina de poliéster pura apresentou um valor de RC acima de 90 MPa para todos os tempos de cura. Este resultado é 12 vezes superior ao mínimo exigido para operações de abandono (7 MPa). Todos os sistemas apresentaram comportamento newtoniano e a adição de 5% de dolomita diminuiu a viscosidade aparente. Os sistemas ótimos foram formulados com 0,1 montmorilonita e 5% de dolomita. Com base nos resultados apresentados, a resina de poliéster mostrou-se promissora para aplicação em operações de obstrução e abandono de poços de petróleo

Na eletroquímica ambiental existe um foco centrado na descontaminação de efluentes usando técnicas e materiais catalíticos que promovam a oxidação/mineralização da matéria orgânica presente no efluente. A eletroquímica aplicada a este contexto é um tratamento que se enquadra na química verde, pois evita o uso de reagentes agressivos ao meio ambiente. A complexidade química que envolve a oxidação das moléculas poluentes é estudada, na literatura, passo a passo na intenção de entender e melhorar os processos a nível molecular. Com o objetivo de entender melhor a nível molecular estes processos reacionais, estudos computacionais aplicados com colaborações das áreas de eletroquímica ambiental e química teórica para contribuir com literatura. De uso dos resultados das técnicas eletroanalíticas: voltametrias cíclicas (VC) e de pulso diferenciado (VPD), foram aplicadas no sistema com cafeína, eletrólito suporte de H2SO4 e ânodo de diamante dopado com boro (BDD). O perfil eletroanalítico apresentado para este sistema resultou em um pico oxidativo que caracteriza a oxidação da cafeína como uma oxidação direta, ou seja, um pico que ocorre antes do potencial de descarga da água, indicando que a oxidação da cafeína ocorre diretamente na superfície do BDD. A partir das informações fornecidas pelas medições experimentais de VC e VDP, um cluster da superfície do BDD foi construído computacionalmente para verificar as interações da cafeína com o eletrodo, obtendo parâmetros energéticos e pontos de interações pelos cálculos da Teoria do Funcional da Densidade (DFT), Teoria Quântica de Átomos em Moléculas (QTAIM) e da Função de Localização Eletrônica (ELF). De acordo com os resultados da análise energética, obtidos a partir do DFT, as geometrias mais e menos estáveis foram determinadas por energia de interação (IE). Os dados topológicos das geometrias de interações foram obtidos usando QTAIM e ELF para verificar as influências que ocorreram durante a interação e correlacioná-las à IE. Em um outro sistema que trata de oxidação anódica como um cenário mais ativo
usando o BDD para mineralizar poluente, o Eriocromo Black T (EBT) em solução na presença de cátions Mg2+ e Ca2+. Eletro-oxidação feita em batelada e monitorando a descontaminação por meio de Demanda Química de Oxigênio (DQO) e Espectroscopia Ultravioleta e Visível (UV-VIS), o comportamento observado foi o inverso do relatado na literatura quando o tratamento utilizado foi eletro-fenton. Neste cenário, uso do DFT para obter as estruturas dos complexos formados entre EBT e os cátions, e posteriormente cálculos de QTAIM aplicados aos complexos, de maneira a analisar as ligações Metal-Ligante na estrutura dos complexos adultos formados. A densidade eletrônica nestas ligações revela a força dos complexos, de maneira que foi possível comparar a ordem de facilidade em sofrer a eletro-oxidação dentre os complexos formados, esta ordem de facilidade levou em consideração complexos com esfera de coordenação tri e hexavalente, para ambos os complexos de esferas de coordenação não houve alteração de resultados.

O desenvolvimento de sensores artificiais para detecção de analitos iônicos em solução tem atraído grande atenção para as áreas biológica e ambiental, dentre outras, em função da possibilidade de análises rápidas e de alta sensibilidade, através de procedimentos simples e de baixo custo. Esse trabalho dedicou-se à síntese, elucidação estrutural, e avaliação da capacidade de derivados de quinoxalina e quercetina na detecção de íons em solução aquosa. Em um primeiro trabalho, apresenta-se a síntese e caracterização espectroscópica de nove derivados de quinoxalina potencialmente aplicáveis como sensores para íons. Estes compostos foram obtidos por um procedimento do tipo one pot, com bons rendimentos (65-84%). A processo tem início com a oxidação do ácido L-ascórbico, seguido sua reação com dois equivalentes de o-fenilenodiamino para gerar o composto AAQX. Este último, por sua vez, é convertido nos produtos finais via formação de uma base de Schiff a partir da reação com aldeídos aromáticos. Dentre os nove compostos sintetizados, dois foram testados como quimiossensores. Foi verificado o produto final obtido a partir do benzaldeído se mostrou um quimiossensor cromogênico seletivo para o íon Cu²⁺ frente outros cátions em solução de metanol-água 4:1 v/v. Já um segundo composto, substituído por grupo nitro, apresentou resposta positiva na detecção de íons F^- em DMSO e DMSO-água. Os mecanismos de ação destes quimiossensores foram propostos com base em dados espectroscópicos e teóricos. O segundo trabalho relata uma proposta multidisciplinar para aulas de química com base na capacidade de um complexo formado por Al³⁺ e o produto natural quercetina (QCT) para detecção de ânions F^- em meio aquoso. A proposta se inicia com o fácil isolamento de Rutina a partir da raiz da planta Bredemeyera floribunda Willd, seguido de uma proposta sintética de hidrólise da substância isolada, obtendo-se a quercetina. Alternativamente, a rutina pode ser obtida comercialmente a preços bastantes módicos. A partir da quercetina obteve-se um complexo com Al³⁺ em uma estequiometria 2:1 (QCT:Al³⁺) que foi caracterizado e aplicado como quimiossensor para F^- por meio de testes colorimétricos, UV-visível e fluorescência. O caráter multidisciplinar desse projeto envolve as áreas de produtos naturais, síntese, química dos complexos e cálculos teóricos, sendo, portanto, capaz de fornecer estímulos relevantes para o estudante de química em seus cursos de formação. Por fim, está sendo proposto um artigo de revisão centrado em derivados quinoxalínicos como quimiossensores cromogênicos e fluorogênicos para detecção de cátions.

O presente estudo descreve a síntese de um novo tipo de nanocompósito à base de Fe₂SiO₄-Fe₇Co₃ dispersos no material mesoporoso SBA-15 visando aplicar na adsorção de corantes e na degradação fotocatalítica do azul de metileno (AM) seguido por separação magnética. Os parâmetros estudados foram: a temperatura de redução e quantidade de hidrogênio usados na síntese e como estes afetavam nas propriedades físico-químicas da mistura óxido-liga a base de ferro e cobalto, bem como na capacidade de adsorção e fotodegradação do azul de metileno. Os materiais preparados foram caracterizados por difração de raios-X (DRX), espectroscopia Mössbauer (MS), espectroscopia de fotoelétrons de raios X (XPS), magnetometria de amostra vibrante (VSM), redução à temperatura programada (H₂-TPR), adsorção e dessorção de N₂ e Ar, microscopia eletrônica de Varredura (MEV-FEG) e Microscopia eletrônica de transmissão (TEM).  Os resultados de DRX, juntamente com os perfis de TPR confirmaram a formação dos nanocompósitos a base de Fe₂SiO₄-Fe₇Co₃ nas temperaturas entre 690 e 720 °C e nos fluxos entre 0,5 e 2% de H₂. O aumento da temperatura de redução e o aumento do teor de H₂ na mistura redutora propiciaram a formação de uma maior quantidade de liga em relação ao óxido segundo os dados obtidos pelo refinamento Rietveld. O DRX de baixo ângulo, as isotérmicas de N₂ e as imagens TEM mostram a formação do suporte mesoporoso a base da SBA-15 com uma elevada área específica de 640 m/g². Porém, a área especifica e a estrutura mesoporosa da sílica foi levemente alterada (para 420 m/g²) após inserção do Fe e Co devido ao preenchimento parcial dos mesoporos pelo compósito. Para as amostras contendo os metais dispersos na SBA-15 pode existir uma interconexão entre os mesoporos segundo o estudo da varredura dos loop de histerese provenientes das isotermas de N₂ e Ar acompanhado de modelos matemáticos. Os testes de adsorção confirmaram que o material reduzido a 700 °C usando 2% de H₂ apresentou a maior capacidade de adsorção para o corante azul de metileno 49 mg/g. Os nanocompósitos obtidos apresentam boa capacidade de adsorção para o corante AM e podem ser facilmente separados da dispersão final pela aplicação de um campo magnético externo após a adsorção. Os resultados da fotocatálise confirmaram que o suporte de sílica foi essencial para melhorar a atividade fotocatalítica das espécies de Fe e Co na degradação do corante AM, favorecendo a acessibilidade dos sítios ativos. A atração do corante pelo nanocompósito ocorre principalmente por interações do tipo π-π e a mistura das fases Fe₂SiO₄ e Fe₇Co₃ conduz a um efeito sinérgico o qual favorecem o processo de adsorção e a atividade fotocatalítica do azul de metileno comparado às mesmas fases isoladas. A degradação do AM ocorre através de uma sequência de reações que ocorre tanto na superfície do sólido quanto na solução aquosa.

A queima de combustíveis fósseis emite óxidos de enxofre (SO_x), que afetam negativamente a saúde humana e o meio ambiente, além de serem altamente indesejáveis pelas refinarias de petróleo. Pesquisadores têm buscado desenvolver métodos alternativos à tecnologia convencional, a hidrodessulfurização (HDS), que é um método caro e ineficaz para a remoção de moléculas pesadas de enxofre. Com isso, neste trabalho, as sílicas mesoporosas MCM-41 e SBA-15 foram sintetizadas e modificadas com cátions metálicos Ni²⁺ e Ag⁺ para aplicação em dessulfurização adsortiva de combustível diesel real. A MCM-41 foi obtida a partir de uma sílica verde (sílica amorfa MPI), proveniente de areia de praia, e sílica comercial. Os adsorventes puros (suportes) e modificados foram caracterizados pelas técnicas de difratometria de raios X (DRX), isotermas de adsorção-dessorção de N₂, microscopia eletrônica de varredura de alta resolução por emissão de campo (MEV-FEG), microscopia eletrônica de varredura por transmissão (MEVT, ou STEM, do inglês scanning transmission electron microscopy), microscopia eletrônica de transmissão de alta resolução (HRTEM, do inglês high-resolution transmission electron microscopy) e espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X (XPS, do inglês X-ray photoelectron spectroscopy). Essas técnicas foram importantes para a elucidação dos materiais do tipo MCM-41 e SBA-15. Os resultados das micrografias MEV-FEG e STEM acopladas à espectroscopia de raios X por energia dispersiva (EDX) evidenciaram uma dispersão uniforme de nanopartículas de Ag sobre os suportes. Estudo teórico, usando o método computacional DFT/ONIOM, e dados de XPS revelaram que a adsorção de compostos aromáticos de enxofre por AgMCM-41 é controlada pelas interações entre os átomos de enxofre e as espécies de prata. O melhor ajuste dos dados experimentais ao modelo cinético de pseudossegunda ordem e ao modelo de equilíbrio de Langmuir é um indicativo de que mecanismos de quimissorção, sobretudo complexação do tipo π, governam a remoção dos compostos sulfurados pelos adsorventes AgMCM-41 e AgSBA-15, nas condições estudadas, o que está em acordo com o estudo teórico e os resultados de XPS. As capacidades máximas adsortivas para o AgMCM-41 obtido de sílica sustentável e para o AgSBA-15 foram de 31,25 mg‧g^-1 e 20,30 mg‧g^-1, respectivamente. Os suportes puros e modificados com prata apresentaram uma taxa de regeneração satisfatória, após 5 etapas de reciclagem, utilizando uma solução de clorofórmio/hexano/acetona.

Compostos heterociclos nitrogenados vem se mostrando de extrema relevância para diversas áreas da ciência, sobretudo no desenvolvimento de novos materiais de interesse tecnológicos, assim como agentes terapêuticos e outros compostos de interesse em processos biológicos. Com base nos conceitos da química verde, as reações multicomponente (MCR) em meio aquoso passaram a ocupar um papel de destaque na síntese orgânica. O presente trabalho relata a síntese de derivados heterocíclicos contendo o núcleo 3-estiril-1H-quinoxalina-2-ona (SQXO) com base em uma metodologia envolvendo MCR em meio aquoso. O sistema tricomponente envolve a reação de o-fenilenodiamina, piruvato de sódio e diferentes aldeídos aromáticos, em ácido acético aquoso (20%), e na presença de acetato de sódio. Ao total, foi sintetizada uma série de quatorze moléculas-alvo contendo a unidade SQXO, incluindo oito novos compostos, com rendimentos entre 65-92%, com tempos de reação entre 8-14 horas. Os produtos de reação foram caracterizados por ponto de fusão e espectroscopias de infravermelho e ressonância magnética nuclear (¹H e ¹³C). A reação foi proposta ocorrer via mecanismo envolvendo inicial condensação de o-fenilenodiamina e piruvato de sódio, produzindo 3-metil-1H-quinoxalina-2-ona, o qual sofre tautormerismo para sua forma enamínica e então reage com diferentes aldeídos via processo semelhando à condensação aldólica. É importante ressaltar que em todas as etapas do processo, apenas moléculas de água são liberadas para o meio. A presente abordagem sintética verde se torna especialmente atrativa por conta das aplicações dos derivados de SQXO em importantes áreas, tais como biológicas e de materiais.

A renovação de tecnologias provoca o aumento do lixo eletrônico no meio ambiente. A busca de métodos para o tratamento desses resíduos gera grandes discussões em âmbito nacional bem como internacional. As placas de circuito impresso provenientes de equipamentos obsoletos despertam grande interesse em pesquisas, visto que possuem diversos metais em sua composição, que podem ser recuperados. Entretanto, ainda são poucos os estudos que buscam reaproveitar o substrato oriundo da retirada dos metais. Materiais compósitos têm sido amplamente estudados por proporcionarem melhorias nas propriedades mecânicas, térmicas e fisioquímicas de materiais para determinadas aplicações. Neste trabalho foram desenvolvidos compósitos com resíduos de placa de circuito impresso, tendo como matriz o álcool polivinílico. Utilizou-se 5%, 10%, e 20%, em massa, de pó de placa para a produção dos compósitos, os quais foram submetidos à análise térmica (TG/DSC). As propriedades mecânicas (desgaste e coeficiente de atrito) foram determinadas por ensaio mecânico pino-disco. A topografia da superfície foi analisada por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Em seguida, as amostras foram submetidas ao teste de inflamabilidade a fim de avaliar o comportamento das mesmas perante a chama e caracterizadas por fluorescência de raios X e espectroscopia de absorção na região do infravermelho com transformada de Fourier. Baseado nos resultados do ensaio mecânico, constatou-se que não houve variação significativa no coeficiente de atrito e no desgaste dos materiais. Em relação à análise térmica, verificou-se a redução da estabilidade térmica e a produção de grande quantidade de resíduos com o aumento da porcentagem de carga. Esse crescimento é devido à presença de compostos de silício e metais presentes no pó das placas que qualificam os compósitos como retardantes de chama. No ensaio de inflamabilidade, foi possível observar que o aumento da massa de placa de pó provoca o aumento da resistência da propagação da chama nos compósitos, provocando pouquíssimos danos aos materiais.

A biomassa lignocelulósica é composta de celulose, hemicelulose e lignina fortemente ligadas entre si, e se destaca como uma matéria-prima altamente disponível e promissora para processos de conversão. A celulose tem sido amplamente estudada na literatura como fonte renovável para a produção de plataformas químicas, moléculas de suma importância para a indústria de biorrefinaria, capazes de serem convertidas nos mais diversos compostos químicos usados na sociedade atual. Entretanto, a separação eficiente da celulose ainda é desafiadora, devido a natureza recalcitrante da biomassa. Assim, este trabalho visa avaliar a eficiência do pré-tratamento combinado ácido/peróxido-alcalino (APA), da cavitação ultrassom (US) e da associação destes dois métodos (USA + PA) em diferentes condições, quanto ao aumento da acessibilidade da lignocelulose de biomassas residuais comuns do Nordeste brasileiro: bagaço de cana-de-açúcar (Saccharum officinarum), sabugo de milho (Zea mays) e pseudocaule de palma forrageira gigante (Opuntia ficus-indica L. Mill.), bem como na mudança de cristalinidade das celuloses isoladas. Para isso, os resultados da deconvolução dos picos presentes nos difratogramas de raios X (DRX) foram comparados às bandas de absorção geradas pela análise de espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) das amostras para avaliar a efetividade do tratamento APA em condições já encontradas na literatura e em uma nova metodologia com etapa ácida assistida por ultrassom. A avaliação do polimorfismo e dos parâmetros de cristalinidade mostrou que a cavitação possibilitou a produção de uma biomassa mais acessível em condições mais brandas de tratamento ácido (30 min, 90 °C) para a remoção da hemicelulose e com menor tempo (60 min) da etapa de deslignificação (peróxido-alcalino) para as amostras de bagaço de cana e pseudocaule de palma. A metodologia de deconvolução foi também aplicada às curvas termogravimétricas derivadas (DTG), permitindo a separação dos eventos de perda mássica, sobrepostos, e a determinação do conteúdo mássico das frações lignocelulósicas a partir da área das curvas associadas a cada evento, com precisão e exatidão comparáveis ao método padrão de caracterização para estas biomassas.

No campo de biologia molecular e biotecnologia, proteínas possuindo duas ou mais atividades combinadas, aliada a uma estabilidade estrutural apropriada, vem apresentando uma ampla aplicação. Foram produzidas, há alguns anos, três enzimas híbridas/quimeras por uma estratégia semi-racional de fusão de proteínas, resultando na inserção de uma proteína ligadora de xilose (Xylose Binding Protein - XBP) a uma xilanase GH11, cuja função é degradar a xilana, principal componente da parede celular de vegetais. As enzimas produzidas apresentaram como característica uma eficiência catalítica na degradação da xilana de duas a três vezes maior do que a xilanase isolada além de aumentarem ainda mais sua atividade em presença de xilose, substância que naturalmente inibiria a xilanase isolada. A ativação por xilose ocorre via mecanismo alostérico. Atualmente, técnicas de simulação tais como a dinâmica molecular (DM) são as mais capazes de trazer informações detalhadas em nível atômico a respeito do comportamento estrutural de proteínas, porém estão limitadas em geral à escala de nanossegundos e estão sujeitas ao risco de as estruturas estarem presas em mínimos de energia locais. Nessa dissertação foram tratadas formas de contornar essas limitações com o uso de uma técnica computacionalmente menos exigente, o CONCOORD, para o caso de proteínas quiméricas com efeito alostérico. Técnicas estatísticas mais robustas (Análise do Componente Principal e Análise do Modo Funcional) foram usadas para os conjuntos conformacionais gerados, a fim de trazer maior esclarecimento sobre os movimentos funcionais em tais proteínas. Além disso, uma caracterização estrutural detalhada das interfaces proteicas formadas entre os domínios enzimáticos foi realizada visto que tal interface exerce papel fundamental no efeito alostérico. A análise FMA indicou que a estabilidade da interface está bem relacionada com um movimento específico, a rotação dos domínios xilanase e XBP em sentidos contrários, que mostrou correlação razoável com a energia interfacial para as quimeras 209, 262 e 271. Foi identificada a presença de resíduos interfaciais intermitentes, em especial nas quimeras 209 e 262. Observou-se que a ocorrência de uma variação conformacional alta ao longo das simulações realizadas está associada a uma alteração da energia interfacial, principalmente para as quimeras 209 e 262, ou seja, quando a proteína sofre alguma transição conformacional considerável a energia interfacial responde, aumentando ou diminuindo, o que está de acordo com a existência de resíduos interfaciais intermitentes. A detecção de tais resíduos é de grande importância para entender o mecanismo estrutural de estabilização e alosterismo determinado pela posição de inserção da XBP na xilanase. Uma estratégia que será adotada em estudos futuros, em continuidade ao trabalho aqui apresentado, com o intuito de melhorar a estabilidade da interface protéica e, consequentemente, o efeito alostérico, será a inserção de pontes dissulfeto na interface priorizando os resíduos identificados na interface protéica. As enzimas híbridas mutantes produzidas in silico poderão ser testadas experimentalmente pelos grupos colaboradores.

O desenvolvimento de sistemas químicos para detecção de analitos específicos em solução tem atraído grande atenção devido a possibilidade de análises rápidas, de baixo custo, e de fácil implementação. Dentro deste contexto, destacam-se o uso de sistemas enzimáticos e nanoestruturados. O presente trabalho é dividido em duas partes principais. Inicialmente, foi proposto um novo método para determinação de ácido ascórbico (AA, vitamina C), baseado em seu efeito interferente na análise de glicose através do método enzimático colorimétrico. O princípio do método se baseia na inibição da formação do cromóforo quinonaimina, gerado via processos enzimáticos sequenciais, e cuja concentração no meio é diretamente proporcional à concentração de glicose. Pelo uso da espectroscopia UV-vis, foi obtida uma relação linear entre a diminuição da concentração do cromóforo em função do aumento da concentração de AA em solução. O método foi validado através da quantificação de AA em compridos efervescentes comerciais, com erros bastante satisfatórios, entre 0,01 e 1,25 %, e com limites de detecção e quantificação de 0,045 e 0,138 mg.L^-1, respectivamente. A segunda parte do presente trabalho consiste no desenvolvimento de nanopartículas de prata funcionalizadas pelo produto natural rutina (RU-AgNPs) para detecção de cátions Fe³⁺ em solução aquosa, em presença de AA. Na melhor condição experimental (AgNO₃, 0,2mM; AA, 0,1 mM; NaOH, 0,1 M e AA, 1mM), avaliada por UV-vis, foram obtidas RU-AgNPs pequenas, com tamanho médio de 4,1 nm, porém polidispersas, conforme verificadas por microscopia eletrônica de transmissão. Foi verificada que na presença de íons Fe³⁺, as RU-AgNPs passar a formar agregados, em uma única população de partículas com tamanho médio de 14.7 nM. Este efeito não foi verificado para outros cátions metálicos, incluindo Cu²⁺, Zn²⁺, Hg²⁺, Ni²⁺, Pb²⁺, Mg²⁺, Cr³⁺, Sr²⁺, Ba²⁺, Cu⁺ e Al³⁺. Apesar de Co²⁺ também mostrar efeito sobre as RU-AgNPs, o mesmo não é pronunciado o suficiente para influenciar na detecção seletiva de Fe³⁺. Mecanisticamente, a estabilização das nanopariculas pela ação da rutina ocorre via coordenação da porção 3-hidroxichromen-4-ona à superfície metálica, enquanto a detecção de ferro envolve coordenação do referido cátion com a porção catecol do produto natural, com uma estequiometria de pelo menos 1:2 metal-ligante. O papel do AA para detecção seletiva do metal pode estar associado tanto à prevenção de oxidação da rutina quanto à coordenação de outros cátions pelo ânion ascorbato. Por meio de espectroscopia UV-vis, foi obtida uma relação linear entre a concentração de Fe³⁺ (1-10 μM) e o decaimento da banda de ressonância de plasmon de superfície referente às RU-AgNPs (396 nm). Os limites de detecção e quantificação obtidos no método foram significantemente de 17 nmol L^-1 e 56 nmol L^-1, respectivamente.

Após exaustão de sua energia natural, os reservatórios retêm elevadas quantidades de hidrocarbonetos. A aplicação dos métodos de recuperação avançada de petróleo se dá como forma de se aumentar o fator de recuperação de óleo resultante do emprego dos métodos convencionais de recuperação, que são capazes de deslocar apenas cerca de 30% do óleo e isto se deve à elevada viscosidade do óleo e às elevadas tensões interfaciais existentes entre o fluido de injeção e o fluido a ser deslocado. Dentre os métodos de recuperação avançada, há os métodos térmicos, miscíveis e químicos. A aplicação dos métodos químicos se faz quando se deseja certa interação química entre os fluidos de injeção e o fluido a ser deslocado. Este trabalho tem como objetivo estudar sistemas microemulsionados (com e sem polímero em sua composição) para a recuperação avançada de petróleo, determinando os fenômenos de interface e viscosidade, e avaliando suas eficiências de recuperação. Para isso, tais sistemas foram caracterizados por medidas de tamanho de agregados, de viscosidade, de tensão superficial, de ângulo de contato e de recuperação de óleo. Os sistemas microemulsionados foram obtidos escolhendo-se pontos no diagrama pseudoternário, de seguinte composição: Ultranex Np 120 (tensoativo - T), butanol secundário (cotensoativo - C), heptano (fase oleosa - FO), água destilada (fase aquosa - FA) e o ácido poliacrílico (polímero), numa razão fixa de C/T = 1. Os sistemas escolhidos apresentam uma quantidade fixa de 5% m/m de FO, enquanto as quantidades de C/T e FA variam entre 35 e 60%. Já os sistemas com polímero em sua formulação foram obtidos com adição de 0,2% m/m do polímero. Uma comparação feita entre os resultados de tensão superficial e as medidas de viscosidade, mostrou que o deslocamento do óleo, para os sistemas sem polímero, se deve principalmente à ação interfacial, enquanto que, para os sistemas com polímero, a recuperação obtida se deve principalmente ao deslocamento mecânico. Além disso, todos os sistemas em estudo apresentaram resultados positivos para recuperação terciária, aumentando a molhabilidade do arenito, chegando a atingir 41% de recuperação do óleo original in place (%OOIP).