Dissertações/Teses

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2024
Dissertações
1
  • ARIVONALDO BEZERRA DA SILVA
  • ANÁLISE BIBLIOMÉTRICA E APRENDIZADO DE MÁQUINAS PARA DETERMINAR TRANSPORTADORES DE OXIGÊNIO OTIMIZADOS À BASE DE MANGANÊS PARA APLICAÇÃO EM PROCESSOS DE RECIRCULAÇÃO QUÍMICA

  • Orientador : DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • RODOLFO LUIZ BEZERRA DE ARAÚJO MEDEIROS
  • DENER DA SILVA ALBUQUERQUE
  • REBECCA ARAÚJO BARROS DO NASCIMENTO SANTIAGO
  • Data: 30/01/2024

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  • O escopo dessa dissertação consiste em determinar transportadores de oxigênio otimizados à base de manganês para aplicação em processos de Recirculação Química utilizando Análise Bibliométrica e Aprendizado de Máquinas. A Análise Bibliométrica realizada neste estudo oferece uma visão abrangente dos dados estatísticos e das tendências relacionadas aos transportadores de oxigênio à base de manganês para aplicações em processos de Recirculação Química (CL – Chemical Looping) no período de 2006 a 2023. A busca realizada na base de dados Web of Science resultou em um total de 426 documentos, dos quais 65 foram cuidadosamente selecionados utilizando o método ProKnow-C para compor o portfólio de estudos. Em seguida, para a realização da análise bibliométrica (construção de tabelas, gráficos e mapas bibliométricos) foram utilizados a plataforma da Web of Science, o VOSviewer e o Excel. Logo depois, foi construída uma planilha do Excel contendo os dados de entrada e saída referentes aos artigos do portfólio bibliográfico para aplicação em Aprendizado de Máquinas, para determinar os transportadores de oxigênio otimizados à base de manganês. Em seguida, os transportadores de oxigênio foram reproduzidos experimentalmente e realizada as análises de FRX, DRX, MEV e capacidade de transporte de oxigênio (Roc) em termobalança. A análise bibliométrica revelou o considerável potencial dos transportadores de oxigênio sintéticos à base de manganês para aplicação nos processos de Recirculação Química. De acordo com as análises dos artigos mais relevantes, esses materiais demonstraram apresentar taxas de atrito reduzidas e uma baixa tendência à aglomeração em reatores de leito fluidizado contínuo. Além disso, a análise contribuirá para a otimização das propriedades físico-químicas dos transportadores de oxigênio, uma vez que considerou a influência do tipo de fase ativa e do suporte nos testes de reatividade, capacidade de transporte de oxigênio, taxa de atrito e aglomeração em reatores de leito fluidizado contínuo nos processos de CL. Com relação ao processamento dos dados em Aprendizado de Máquinas, verificou-se que os dados referentes a Capacidade de Transporte de Oxigênio se ajustaram muito bem aos modelos de regressão Random Forest e XGBoost, com previsões altamente precisas com alto coeficiente de determinação para o conjunto de treinamento (R2 = 0.9511 no Random Forest e R2 = 0.9999 no XGBoost) e de teste (R2 = 0.9352 no Random Forest e R2 = 0.9309 no XGBoost), baixos erros quadráticos médios (MSE = 0.0728 no Random Forest e MSE = 0.0776 no XGBoost) e Raizes do Erro quadrático médio para o conjunto de teste (RMSE = 0.2698 no Random Forest e RMSE = 0.2786 no XGBoost). Além disso, analisando os gráficos das variáveis de entrada versus Roc para os conjuntos de treinamento dos dois modelos, foi possível determinar dois transportadores de oxigênio que possuem boa capacidade de transporte de oxigênio e boa resistência mecânica: TO_MnFe (76% de Mn e 24% de Fe) e TO_MnMg (60% de Mn e 40% de Mg).


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  • The scope of this dissertation consists of determining optimized manganese-based oxygen carriers for application in Chemical Looping processes using Bibliometric Analysis and Machine Learning. The Bibliometric Analysis carried out in this study offers a comprehensive view of statistical data and trends related to manganese-based oxygen carriers for applications in Chemical Looping (CL) processes from 2006 to 2023. The search was carried out in the Web database of Science resulted in a total of 426 documents, of which 65 were carefully selected using the ProKnow-C method to compose the study portfolio. Then, to carry out the bibliometric analysis (construction of tables, graphs and bibliometric maps) the Web of Science platform, VOSviewer and Excel were used. Soon after, an Excel spreadsheet was created containing the input and output data referring to the articles in the bibliographic portfolio for application in Machine Learning, to determine the optimized oxygen carriers based on manganese. Then, the oxygen carriers were experimentally reproduced and XRF, DRX, SEM and oxygen transport capacity (Roc) analyzes were carried out on a thermobalance. Bibliometric analysis revealed the considerable potential of manganese-based synthetic oxygen carriers for application in Chemical Looping processes. According to analyzes of the most relevant articles, these materials have been shown to have reduced friction rates and a low tendency to agglomerate in continuous fluidized bed reactors. Furthermore, the analysis will contribute to the optimization of the physicochemical properties of oxygen carriers, as it considered the influence of the type of active phase and support on reactivity tests, oxygen transport capacity, friction rate and agglomeration in continuous fluidized bed reactors in CL processes. Regarding data processing in Machine Learning, it was found that the data relating to Oxygen Transport Capacity adjusted very well to the Random Forest and XGBoost regression models, with highly accurate predictions with a high coefficient of determination for the training set. (R2 = 0.9511 in Random Forest and R2 = 0.9999 in XGBoost) and test (R2 = 0.9352 in Random Forest and R2 = 0.9309 in XGBoost), low mean squared errors (MSE = 0.0728 in Random Forest and MSE = 0.0776 in XGBoost) and Root Mean Square Error for the test set (RMSE = 0.2698 in Random Forest and RMSE = 0.2786 in XGBoost). Furthermore, analyzing the graphs of the input variables versus Roc for the training sets of the two models, it is possible to determine two oxygen carriers that have good oxygen transport capacity and good mechanical resistance: TO_MnFe (76% Mn and 24 % Fe) and TO_MnMg (60% Mn and 40% Mg).

2
  • RITA DE CASSIA DANTAS DA SILVA
  • Otimização da síntese de nanopartículas de sílica obtidas a partir da diatomita para aplicação em sistemas de liberação modificada de fármaco.

  • Orientador : NEDJA SUELY FERNANDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • NEDJA SUELY FERNANDES
  • RAQUEL DE MELO BARBOSA
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • Data: 14/03/2024

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  • 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.


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  • Modified drug delivery systems (MDDSs) are valuable allies in the quest for optimizing pharmaceuticals, whether to modulate their release profiles or increase their bioavailability. In this context, silica particles in the nanometric size range stand out as excellent materials for MDDS applications, thanks to their favorable interactions with drugs provided by silanol groups. Experimental planning is a widely applied tool in various scientific fields, and in this study, its relevance is emphasized in the synthesis of silica nanoparticles as promising drug delivery systems. The research details the synthesis process of silica nanoparticles from diatomite using the sol-gel method, along with meticulous material characterization through analytical techniques such as X-ray diffraction (DRX), X-ray fluorescence (FRX), Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (MEV), nitrogen adsorption/desorption (N2), dynamic light scattering (DLS), and zeta potential. Following the successful optimization of the synthesis, particles within the range of 292.5 ± 33.0 nm were obtained, with a yield of 90% and a polydispersity index of 0.218 ± 0.041. The experimental planning enabled the attainment of particles with appropriate size, high yield efficiency, and low polydispersity. The unique characteristics of sílica particles, especially their favorable interactions with drugs due to silanol groups, point to notable potential in modulating drug release profiles and increasing their bioavailability. The incorporation of these modified release systems represents a significant advancement in the field of therapeutics, allowing for more effective and personalized approaches in the treatment of various diseases and medical conditions.

3
  • MARIANA RAQUEL DE LIMA SILVA
  • Estudo da adsorção dos corantes sintéticos azul de metileno e vermelho do congo e do antibiótico tetraciclina utilizando o argilomineral haloisita

  • Orientador : LUCIENE DA SILVA SANTOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUCIENE DA SILVA SANTOS
  • JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • CARLOS AUGUSTO CABRAL KRAMER
  • ENRIQUE RODRÍGUEZ CASTELLÓN
  • LEILA MARIA AGUILERA CAMPOS
  • Data: 22/03/2024

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  • A haloisita (Hal) é um argilomineral com possibilidade de aplicação em diversas áreas da indústria, principalmente devido a sua morfologia tubular. A utilização desse material como adsorvente no processo de remoção de fármacos, como a tetraciclina, e para a remoção de corantes sintéticos, como o vermelho Congo (VC) e azul de metileno (AM) em meio aquoso é considerada um método eficiente, atóxico e de baixo custo. O uso da Hal para remoção de corantes e fármacos mostrou-se economicamente e ambientalmente viável para a aplicação industrial. Neste trabalho, a caracterização desse material, na sua forma natural (HAL) e após tratamento ácido (HAL-A), foi realizada a partir da aplicação das técnicas de fluorescência de raios X (FRX), difração de raios X (DRX), mic roscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia eletrônica de transmissão (MET), espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), análises termogravimétricas (TGA), espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X (XPS), e a adsorção/dessorção de N2. As análises pelo MET mostraram a formação de nanotubos de 60 a 600 nm de comprimento e a adsorção/desso rção de N2 indicou que o argilomineral é mesoporoso com área superficial de 38,10 m2.g-1 para HAL-A. A determinação da concentração dos adsorbatos foi realizado a partir de espectrofotometria de ultravioleta-visivel (UV-Vis). Diversos modelos cinéticos e de equilíbrio foram aplicados para a obtenção do mecanismo de adsorção e o ajuste dos dados experimentais ao modelo cinético de pseudo-segunda (R2  >) ordem ocorreu para todos os adsorbatos utilizados, indicando que o mecanismo para esse processo se baseia na quimissorção. A capacidade máxima de adsorção da tetraciclina calculada a partir da isoterma de equilíbrio de Langmuir (R2 = 0,9909) foi de 4,08 mg.g-1 para HAL-A, com remoção aproximadamentede 92% (Hal) e 98% (Hal-A). O adsorvente também apresentou potencial para remover os corantes VC (> 98%) e AM (> 85%) em 180 min, utilizando 0,3 g de adsorvente e concentração inicial de corante de 250 mg.L-1. O argilomineral haloisita apresentou elevada eficiência como material adsorvente para a remoção tanto dos corantes VC e AM, quanto do fármaco tetraciclina, destacando-se por ser um material natural, de baixo custo e ambientalmente amigável.


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  • Halloysite (Hal) is a clay mineral with the possibility of application in various areas of industry, mainly due to its tubular morphology. The use of this material as an adsorbent in the process of removing medications, such as tetracycline, and for removing synthetic dyes, such as congo red (CR) and methylene blue (MB) in an aqueous medium, is considered a efficient, non-toxic method of low cost. The use of Hal to rebate dyes proved to be economically and environmentally viable for industrial application. In this work, the characterization of this material, in its natural form (HAL) after acid treatment (HAL-A), was carried out using the techniques of X-ray fluorescence (XRF), X-ray diffraction (XRD), microscopy scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), thermogravimetric analysis (TGA), X-ray excited photoelectron spectroscopy (XPS), and N2 adsorption/desorption. TEM analyzes showed the formation of nanotubes measuring 60 to 600 nm in length and the adsorption/desorption of N2 indicated that the clay mineral is mesoporous with a surface area of 38.10 m2.g-1 for HAL-A. Several kinetic and equilibrium models were applied to obtain the adsorption mechanism. Fitting the experimental data to the pseudo-second order (R2 >) kinetic model indicated that the mechanism for this process is based on chemisorption for both adsorbates. The maximum tetracycline adsorption capacity calculated from the Langmuir equilibrium isotherm (R2 = 0.9909) was 4.08 mg.g-1 for HAL-A. The removal capacity of the study drug reached 92% with HAL and 98% with HAL-A. The adsorbent also showed the potential to remove CR (> 98%) and MB (> 85%) in 180 min, using 0.3 g of adsorbent and an initial dye concentration of 250 mg.L-1. The clay mineral halloysite showed high efficiency as an adsorbent material for the removal of both dyes and the drug tetracycline, standing out for being a natural, low-cost and environmentally friendly material.

Teses
1
  • CRISLÂNIA CARLA OLIVEIRA MORAIS
  • TECNOLOGIAS ELETROQUÍMICAS: CARACTERIZAÇÃO DE REATOR, DEGRADAÇÃO E DETECÇÃO DE NORFLOXACINA.

  • Orientador : CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • DANYELLE MEDEIROS DE ARAUJO
  • ELISAMA VIEIRA DOS SANTOS
  • JOSÉ EUDES LIMA SANTOS
  • POLLYANA SOUZA CASTRO
  • SUELY SOUZA LEAL DE CASTRO
  • Data: 31/01/2024

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  • A contaminação e poluição hídrica são questões prioritárias e emergentes, tanto do ponto de vista científico quanto tecnológico. A necessidade de desenvolver metodologias eficientes para tratamento e monitoramento de águas e efluentes tem crescido significativamente. Neste contexto, a tecnologia eletroquímica (TE) vem se destacando tanto no desenvolvimento de sensores quanto na aplicação dos processos oxidativos avançados eletroquímicos (POAE). Neste trabalho utilizou-se a TE para a caracterização de um reator de recirculação em fluxo com placas retangulares paralelas de Ti/TiO2RuO2IrO2  (ânodo) e Ti (cátodo), e para a degradação e detecção do fármaco Norfloxacina (NOR). Foram utilizadas a técnica de corrente limite de difusão para a determinação do coeficiente de transferência de massa (km) experimental e os números adimensionais em diferentes vazões (25, 75, 250 e 500 L h 1) e a fluidodinâmica computacional (CFD) para avaliar a distribuição da velocidade de fluxo dentro do reator. Os valores de km e a simulação por CFD mostraram um sistema totalmente dependente da vazão e a correlação dos números adimensionais indicaram a predominância de regime turbulento, em qualquer vazão. A condição ótima para utilização do reator proposto foi na vazão de 500 L h 1  (km = 1,9 × 10 4  m s 1) e sua eficiência foi confirmada pelos estudos de oxidação eletroquímica de 2,5 × 10−4 mol L−1 da NOR, em diferentes densidades de corrente (j). O processo de degradação foi acompanhado por espectroscopia UV-visível e carbono orgânico total (COT). A espectrofotometria de absorção molecular mostrou um decréscimo de 70%, 92% e 85% da concentração inicial do fármaco e a análise de COT mostrou uma mineralização de 28%, 42% e 36% para as j de 20, 40 e 60 mA cm 2, respectivamente. O processo de degradação do fármaco foi confirmado pela cromatografia de íons (CI), que indicou a formação de ácidos orgânicos de cadeia curta (ácidos fórmico e acético) ao final da eletrólise. O índice de biodegradabilidade também foi investigado e os resultados (DBO5/DQO ≥ 0,5) mostraram que após o tratamento eletroquímico o substrato foi transformado em um material mais biodegradável, que favorece a mitigação dos impactos ambientais. Sequencialmente, foi desenvolvido um sensor amperométrico de abordagem simples, utilizando uma haste da fibra de carbono (FC) como transdutor para acompanhar online o processo de degradação da molécula da NOR via POAE. O estudo de eletroatividade da NOR sobre a FC usando tampão Britton- Robinson em pH 2,0 mostrou um pico de oxidação irreversível em 1,13 V vs. Ag/AgCL. Por meio da correlação de Ep versus pH foi possível indicar os valores de pKa do fármaco (6,5 e 8,1); o estudo de pH indicou que a etapa determinante da reação envolveu 1 próton e 1 elétron em um mecanismo EC; e o estudo de velocidade de varredura de potencial mostrou um processo misto de adsorção-difusão. Para a análise amperométrica foi fixado o potencial de 1,2 V, que apresentou o maior valor de corrente. A curva de calibração apresentou uma faixa linear entre 1,6 µmol L 1 e 30,0 µmol L 1, com R2 = 0,998 e limites de detecção (LD) e quantificação (LQ) de 0,01 µmol L 1 e 0,4 µmol L 1, respectivamente. A reprodutibilidade e repetibilidade apresentaram um DPR de 2,1% e 2,9%, respectivamente, indicando a precisão do sensor cronoamperométrico. A aplicabilidade do sensor proposto foi comparada à do método espectrofotométrico por meio do monitoramento do processo de degradação da NOR por POAE e os resultados obtidos foram concordantes. Desta forma, a tecnologia eletroquímica pode ser aplicada eficazmente sob diferentes perspectivas, tanto no monitoramento quanto na mitigação de poluentes ambientais.


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  • Water contamination and pollution are priority and emerging issues, both from a scientific and technological point of view. The need to develop efficient methodologies for treating and monitoring water and effluents has grown significantly. In this context, electrochemical technology (ET) has stood out both in the development of sensors and in the application of electrochemical advanced oxidative processes (EAOP). In this work, ET was used to characterize a flow recirculation reactor with parallel rectangular plates of Ti/TiO2RuO2IrO2 (anode) and Ti (cathode), and for the degradation and detection of the drug Norfloxacin (NOR). The diffusion limit current technique was used to determine the experimental mass transfer coefficient (km) and the dimensionless numbers at different flow rates (25, 75, 250 and 500 L h 1), and computational fluid dynamics (CFD) to evaluate the flow velocity distribution within the reactor. The km values and the CFD simulation showed a system totally dependent on the flow rate and the correlation of the dimensionless numbers indicated the predominance of a turbulent regime, at any flow rate. The optimal condition for using the proposed reactor was at a flow rate of 500 L h 1 (km = 1.9 × 10 4 m s 1) and its efficiency was confirmed by electrochemical oxidation studies of 2.5 × 10−4 mol L−1  NOR, at different current densities (j). The degradation process was monitored by UV-visible spectroscopy and total organic carbon (TOC). Molecular absorption spectrophotometry showed a decrease of 70%, 92% and 85% of the initial drug concentration, and TOC analysis showed a mineralization of 28%, 42% and 36% for 20, 40 and 60 mA cm  2, respectively. The drug degradation process was confirmed by ion chromatography (IC), which indicated the formation of short-chain organic acids (formic and acetic acids) at the end of electrolysis. The biodegradability index was also investigated and the results (BOD5/COD ≥ 0.5) showed that after electrochemical treatment the substrate was transformed into a more biodegradable material, which favors the mitigation of environmental impacts. Sequentially, an amperometric sensor with a simple approach was developed, using a carbon fiber (CF) rod as a transducer to monitor online the degradation process of the NOR molecule via EAOP. The electroactivity study of NOR on CF using Britton-Robinson buffer at pH 2.0 showed an irreversible oxidation peak at 1.13 V vs. Ag/AgCl. By correlating Ep versus pH, it was possible to indicate the pKa values of the drug (6.5 and 8.1); the pH study indicated that the determining step of the reaction involved 1 proton and 1 electron in an EC mechanism; and the potential scan rate study showed a mixed adsorption-diffusion process. For the amperometric analysis, the potential was set at 1.2 V, which presented the highest current value. The calibration curve presented a linear range between 1.6 µmol L 1 and 30.0 µmol L 1, with R2 = 0.998, and detection (DL) and quantification (QL) limits of 0.01 µmol L 1 and 0.4 µmol L 1, respectively. The reproducibility and repeatability presented a DPR of 2.1% and 2.9%, respectively, indicating the accuracy of the chronoamperometric sensor. The applicability of the proposed sensor was compared to that of the spectrophotometric method by monitoring the NOR degradation process by EAOP and the results obtained were in agreement. In this way, electrochemical technology can be effectively applied from different perspectives, both in monitoring and mitigating environmental pollutants.

2
  • IZAIAS CAMPOS DA PAIXÃO
  • Eletrorefinaria de ácidos carboxílicos de alto valor agregado e hidrogênio verde por oxidação eletroquímica da lignina.

  • Orientador : CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • AMANDA DUARTE GONDIM
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • DANYELLE MEDEIROS DE ARAUJO
  • JOÃO MILLER DE MELO HENRIQUE
  • JUSSARA CÂMARA CARDOZO
  • Data: 07/02/2024

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  • A preocupação com as questões relacionadas aos impactos ambientais vem intensificando as buscas por tecnologias de remediação de efluentes, energias renováveis e de precursores químicos de origem sustentável. A oxidação eletroquímica para promoção da reforma de efluentes orgânicos pode ser uma alternativa para obtenção de reagentes químicos de alto valor industrial. Os principais desafios se relacionam ao alto custo energético dos processos oxidativos de remediação que podem ser minimizados com fontes de energias renováveis como: eólica e fotovoltaica. Nessa pesquisa foi utilizado reator em fluxo dividido por membrana de toca iônica aniônica, separando os compartimentos anódicos e catódicos. Como eletrodos anódicos se usou: Nb/BDD (Nióbio/Diamante Dopado com Boro) e DSA® (Ti/TiO2, RuO2 e IrO2), como catódico se usou malha de Ni-Fe (Níquel Ferro), para remediação de efluentes sintéticos de lignina (resíduo do processo produtivo). A clivagem oxidativa da lignina gerou ácidos carboxílicos no compartimento anódico e hidrogênio verde no catódico. Usando eletrodo de BDD os melhores resultados obtidos foram:  Acido oxálico 86,03 mg L-1, ácido acético 15,67 mg L-1, acido formico 8,64 mg L-1 e ácido vanílico 0,6795 mg L-1 nas condições experimentais (0,5 mol L-1 NaOH e J=100 mAcm-2). Usando eletrodo de DSA os melhores resultados foram : ácido oxálico 53,14 mg L-1, ácido fórmico 10,58 mg L-1, ácido acético 2,11 mg L-1 e ácido salicílico 0,011 mg L-1 nas condições experiementais (0,5 mol L-1 NaOH e J=100 mAcm-2). Os melhores resultados em relação a produção de hidrogenio verde foram: 2,59 L nos experiementos com anodo de BDD condições expereiementais (1mol L-1  NaOH e J=100 mAcm-2) e 2,93 L nos experiementos com anodo de DSA,  nas condiçoes experimenais ( 0,5 mol L-1  NaOH e J=100 mAcm-2). Nesse contexto, os resultados obtidos mostram que promover a eletrorefinaria em efluentes a base de lignina é uma alternativa viável para obtenção de produtos de valor agregado, como ácidos carboxílicos amplamente utilizados na indústria e hidrogênio verde.


  • Mostrar Abstract
  • A growing concern for issues related to environmental impacts has intensified the search for technologies in effluent remediation, renewable energies, and sustainable sources of chemical precursors. Electrochemical oxidation for promoting the reforming of organic effluents can be an alternative for obtaining high-value industrial chemical reagents. The main challenges are associated with the high energy cost of oxidative remediation processes, which can be minimized with renewable energy sources such as wind and photovoltaic. In this research, a reactor with a divided flow by an anionic ion exchange membrane was used, separating the anodic and cathodic compartments. As anodic electrodes, the following were used: Nb/BDD (Niobium/Boron-Doped Diamond) and DSA® (Ti/TiO2, RuO2, and IrO2), with a Ni-Fe mesh (Nickel-Iron) as the cathode, were used for remediating synthetic lignin effluents (a residue from the production process). The oxidative cleavage of lignin resulted in the generation of carboxylic acids in the anodic compartment and green hydrogen in the cathodic compartment. Using a BDD electrode, the best results were achieved with the following concentrations under experimental conditions of 0.5 mol L-1 NaOH and J=100 mAcm-2: oxalic acid 86.03 mg L-1, acetic acid 15.67 mg L-1, formic acid 8.64 mg L-1, and vanillic acid 0.6795 mg L-1. With a DSA electrode, the best results were obtained under similar experimental conditions: oxalic acid 53.14 mg L-1, formic acid 10.58 mg L-1, acetic acid 2.11 mg L-1, and salicylic acid 0.011 mg L-1. The best results for green hydrogen production were 2.59 L in experiments with a BDD anode under experimental conditions of 1 mol L-1 NaOH and J=100 mAcm-2, and 2.93 L in experiments with a DSA anode under experimental conditions of 0.5 mol L-1 NaOH and J=100 mAcm-2. In this context, the results obtained indicate that promoting electro-refining in lignin-based effluents is a viable alternative for obtaining value-added products, such as carboxylic acids widely used in the industry, and green hydrogen.

3
  • LUIS OTAVIO DE ARAUJO
  • PRODUÇÃO DE FILMES COMPÓSITOS À BASE DE GELATINA, BENTONITA E SULFANILAMIDA PARA APLICAÇÃO COMO COBERTURA PARA FERIDAS.

  • Orientador : SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • FABIO GARCIA PENHA
  • IANE MAIARA SOARES DE SOUZA
  • RONALDO DOS SANTOS FALCÃO FILHO
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • Data: 25/03/2024

  • Mostrar Resumo
  • Há muito se discute sobre o tratamento e os prejuízos, sociais e econômicos, das feridas. Tema que vem se tornando cada vez mais relevante em virtude das bactérias resistentes a antibióticos. Nesse sentido, uma das abordagens para o tratamento de feridas infectadas é o uso de materiais compósitos antimicrobianos. Com base nisso, objetivou-se desenvolver filmes compósitos à base de Gelatina, Bentonita e Sulfanilamida com atividade antimicrobiana para cobertura de feridas. Os materiais de partida foram caracterizados por meio de difração de raios–X (DRX), espectroscopia por infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), análise termogravimétrica (TG) e fluorescência de raios–X (FRX). Os filmes compósitos foram caracterizados quanto a capacidade de absorção de água, conteúdo de umidade, solubilidade e capacidade antimicrobiana in vitro. Para a análise dos resultados foi aplicado o teste estatístico ANOVA, considerando p < 0,1. Os resultados dos testes de umidade, capacidade de absorção de água e solubilidade foram significativos ao nível de probabilidade, com alguns filmes absorvendo mais de 200 % em 60 minutos. Mediante otimização simultânea por meio do planejamento do tipo Box-Behnken, uma formulação ideal contendo 14,88 % de Gelatina (m/v), 15 % glicerol (v/v) e 2,5 % Bentonita (m/m) foi obtida. A inserção da Sulfanilamida na estrutura da Bentonita deu-se por troca catiônica em diferentes pHs, e a sua entrada foi confirmada por meio de DRX e TG, onde atestou-se que o pH (pH = 4 e pH = 7) não interferiu na quantidade de antibiótico adsorvido, ficando em torno de 5 %. Os filmes compósitos contendo antibiótico mostraram-se eficientes frente aos microrganismos Staphylococcus aureus e Escherichia coli, qualificando-os como coberturas promissoras para feridas.


  • Mostrar Abstract
  • There has been much discussion about the treatment and social and economic damage of wounds. This topic has become increasingly relevant due to antibiotic-resistant bacteria. In this sense, one of the approaches to treating infected wounds is the use of antimicrobial composite materials. Based on this, the objective was to develop composite films based on Gelatin, Bentonite, and Sulfanilamide with antimicrobial activity for wound dressings. The starting materials were characterized by X-ray diffraction (XRD), Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), thermogravimetric analysis (TGA), and X-ray fluorescence (XRF). The  composite films  were characterized for water absorption capacity, moisture content, solubility, and in vitro antimicrobial capacity. For the analysis of the results, the ANOVA statistical test was applied, considering p < 0.1. The results of the tests for moisture, water absorption capacity, and solubility were significant at the probability level, with some films absorbing more than 200% in 60 minutes. Through simultaneous optimization using Box-Behnken design, an ideal formulation containing 14.88% Gelatin (w/v), 15% glycerol (v/v), and 2.5% Bentonite (w/w) was obtained. The insertion of Sulfanilamide into the Bentonite structure was carried out by cation exchange at different pHs, and its entry was confirmed by XRD and TGA, where it was attested that the pH (pH = 4 and pH = 7) did not interfere with the amount of adsorbed antibiotic, remaining around 5%. Composite films containing antibiotics were effective against Staphylococcus aureus and Escherichia coli microorganisms, qualifying them as promising wound dressings.

2023
Dissertações
1
  • LUCAS OLIVEIRA DO ROSÁRIO
  • Síntese e caracterização da heterojunções SrMoO4/g-C3N4  preparada via tratamento hidrotérmico: um estudo das propriedades ópticas e fotocatalíticas.

  • Orientador : MAURICIO ROBERTO BOMIO DELMONTE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FABIANA VILLELA DA MOTTA
  • JÚLIO CÉZAR DE OLIVEIRA FREITAS
  • LUÍS PRESLEY SEREJO DOS SANTOS
  • MAURICIO ROBERTO BOMIO DELMONTE
  • Data: 30/01/2023

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  • O despejo inapropriado de efluentes orgânicos nos ecossistemas aquáticos tem suscitado a necessidade de novas tecnologias para o tratamento de água, capazes de reduzir de maneira definitiva a concentração desses compostos do meio ambiente. Nesse cenário, os Processos Oxidativos Avançados baseados em fotocatalisadores semicondutores, como o molibdato de estrôncio (SrMoO4), surge como uma alternativa apropriada para promover a degradação dos poluentes orgânicos em substâncias não tóxicas. Contudo, o SrMoO4 em sua fase pura, normalmente dispõe de propriedades fotocatalíticas pouco vantajosas. Uma estratégia potencialmente eficaz para superar tais limitações é a construção de um fotocatalisador heteroestruturados com o semicondutor polimérico g-C3N4. Dessa forma, partículas de SrMoO4 e heteroestruturas SrMoO4/xg-C3N4 foram sintetizadas via rota de co-precipitação com tratamento hidrotérmico adicional por diferentes períodos de tempo de aquecimento à temperatura fixa de 140 °C. Com o intuito de avaliar a influência de diferentes porcentagens do g-C3N4 na estrutura do SrMoO4 e o efeito sinergético decorrente da interação de interface entre ambos, os pós foram caracterizados estruturalmente por difração de raio X e espectroscopia Raman, em que foi possível constatar a obtenção da fase pura do SrMoO4 e a fase composta do SrMoO4/xg-C3N4. A análise óptica por espectroscopia no ultravioleta visível revelou que o g-C3N4 pode diminuir consideravelmente o gap do SrMoO4, enquanto que o mecanismo de heterojunção estimado para a SrMoO4/g-C3N4 sugere um aumento no tempo de vida útil das cargas fotogeradas. Tais características indicam a possibilidade de obtenção de um material com propriedades fotocatalíticas aprimoradas que, posteriormente, foram constatadas por meio de ensaios fotocatalíticos do azul de metileno sob luz UV e solar, com resultados acima de 74 e 97%, respectivamente. Além disso, as heterojunções apresentaram excelente capacidade de adsorção em meio ao sistema de corante catiônico.


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  • The inappropriate dumping of organic effluents in aquatic ecosystems has raised the need for new technologies for water treatment, capable of definitively reducing the concentration of these compounds in the environment. In this scenario, Advanced Oxidative Processes based on semiconductor photocatalysts, such as strontium molybdate (SrMoO4), emerges as an appropriate alternative to promote the degradation of organic pollutants into non-toxic substances. However, SrMoO4 in its pure phase normally has unfavorable photocatalytic properties. A potentially effective strategy to overcome such limitations is the construction of a heterostrtured photocatalyst with the polymeric semiconductor g-C3N4. Thus, SrMoO4 particles and SrMoO4/xg-C3N4 heterostructures were synthesized via a co-precipitation route with additional hydrothermal treatment for different heating times at a fixed temperature of 140 °C. In order to evaluate the influence different percentages of g-C3N4 the SrMoO4 structure and the synergistic effect resulting from the interface interaction between both, the powders were structurally characterized by X-ray diffraction and Raman spectroscopy, in which it was possible to verify the obtaining of the pure phase of SrMoO4 and the composite phase of SrMoO4/xg-C3N4. Optical analysis by ultraviolet visible spectroscopy revealed that g-C3N4 can considerably decrease the SrMoO4 gap, while the heterojunction mechanism estimated for SrMoO4/g-C3N4 suggests an increase in the lifetime of photogenereated loads. Such characteristics indicate the possibility of obtaining a material with improved photocatalytic properties, which were later verified through photocatalytic tests of methylene blue under UV and solar light, with results above 74 and 97%, respectively. In addition, the heterojunctions showed excellent absorption capacity in the middle of the cationic dye system.

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  • WESLEY EULÁLIO CABRAL CAVALCANTI
  • CONVERSÃO DO GLICEROL NA PRESENÇA DO ETANOL USANDO CATALISADORES A BASE DE CoFe2O4/SBA-15

  • Orientador : TIAGO PINHEIRO BRAGA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • RINALDO DOS SANTOS ARAÚJO
  • TIAGO PINHEIRO BRAGA
  • Data: 02/02/2023

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  • O glicerol é o principal subproduto para obtenção do biodiesel, portanto, o crescimento da sua produção tem provocado um aumento na oferta de glicerol, diminuindo drasticamente seu valor de mercado. Com a finalidade de melhorar a eficiência econômica e os padrões ecológicos da produção do biodiesel, têm-se buscado converter cataliticamente o glicerol em bioprodutos de maior valor agregado. Nesse sentido, esse trabalho se propôs a sintetizar e caracterizar o sólido a base de ferrita de cobalto suportada em SBA-15 (CoFe2O4/SBA-15) para atuar como catalisador na reação de conversão do glicerol na presença de etanol. O suporte foi sintetizado via método hidrotérmico utilizando o P123 como direcionador orgânico e o TEOS como fonte de sílica. Enquanto a síntese do catalisador se deu através da impregnação dos precursores de Fe3+ e Co2+ (Fe(NO3)3 · 9H2O e  Co(NO3)2 · 6H2O) via método de Pechini. As caracterizações via difração de raios-X (DRX) e espectroscopia FTIR confirmaram as sínteses da SBA-15 e do CoFe2O4/SBA-15. A espectroscopia Raman permitiu identificar a ferrita com grau de inversão(δ) de 0,4. A propriedade redox do catalisador foi avaliada via redução à temperatura programa (TPR-H2) que mostrou eventos de redução acima de 400°C, referentes a redução do Co2+ e Fe3+. A análise de fisissorção de N2 mostrou uma área superficial de 372 m2/g e um volume total de poros de 0,65 cm3/g para o catalisador, indicando a presença do óxido na superfície e nos mesocanais do suporte. Através da microscopia eletrônicas de varredura (MEV) confirmou-se a manutenção da morfologia do suporte após o processo de impregnação. Já a partir da microscopia eletrônica de transmissão (TEM) observou-se um tamanho médio de partícula de 6,19 nm para a ferrita de cobalto suportada. As propriedades ácido-base do catalisador indicaram a presença de sítios básicos fracos, via dessorção de CO2 à temperatura programada (TPD-CO2) e a presença de sítios ácidos de Lewis via adsorção de NO e Piridina seguida de análise de FTIR. A presença e natureza dos sítios ácido/base serão de fundamental importância para a compreensão dos processos ocorridos durante a reação de conversão do glicerol na presença do etanol.


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  • Glycerol is the main byproduct for obtaining biodiesel, therefore, the growth of its production has caused an increase in the supply of glycerol, drastically reducing its market value. In order to improve the economic efficiency and ecological standards of biodiesel production, attempts have been made to catalytically convert glycerol into bioproducts with higher added value. In this sense, this work aimed to synthesize and characterize the solid based on cobalt ferrite supported on SBA-15 (CoFe2O4/SBA-15) to act as a catalyst in the reaction of conversion of glycerol in the presence of ethanol. The support was synthesized via hydrothermal method using P123 as organic director and TEOS as silica source. While the synthesis of the catalyst occurred through the impregnation of precursors of Fe3+ and Co2+ (Fe(NO3)3 · 9H2O and Co(NO3)2 · 6H2O) via Pechini's method. Characterizations via X-ray diffraction (DRX) and FTIR spectroscopy confirmed the syntheses of SBA-15 and CoFe2O4/SBA-15. Raman spectroscopy allowed the identification of ferrite with a degree of inversion (δ) of 0.4. The redox property of the catalyst was evaluated via the reduction at temperature program (TPR-H2) which showed reduction events above 400°C, referring to the reduction of Co2+ and Fe3+. The N2 physisorption analysis showed a surface area of 372 m2/g and a total pore volume of 0.65 cm3/g for the catalyst, indicating the presence of oxide on the surface and in the mesochannels of the support. Through scanning electron microscopy (SEM) it was confirmed that the support morphology was maintained after the impregnation process. Already from the transmission electron microscopy (TEM) it was observed an average particle size of 6.19 nm for the supported cobalt ferrite. The acid-base properties of the catalyst indicated the presence of weak basic sites via CO2 desorption at programmed temperature (TPD-CO2) and the presence of Lewis acid sites via NO and Pyridine adsorption followed by FTIR analysis. The presence and nature of the acid/base sites will be of fundamental importance for understanding the processes that occur during the glycerol conversion reaction in the presence of ethanol.

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  • JOYCE CRISTINE ARAÚJO DA SILVA
  • Obtenção de Nanotubos de Carbono a partir do CH4 usando catalisadores a base de Ni suportados em MgAl2Osubstituídos com Fe ou Mn

  • Orientador : DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • RODOLFO LUIZ BEZERRA DE ARAÚJO MEDEIROS
  • GILVAN PEREIRA DE FIGUEREDO
  • Data: 03/02/2023

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  • Este trabalho tem como objetivo desenvolver catalisadores de níquel suportados em aluminato de magnésio substituídos com Fe ou Mn, usando quitosana como agente quelante. Para isso, os materiais foram sintetizados via combustão assistida por micro-ondas substituindo parcialmente o sítio B do espinélio com Fe ou Mn, e a impregnação da fase ativa se deu por umidade incipiente. Os suportes foram submetidos a análise de difração de raios X, a fim de identificar as fases formadas e tiveram sua área específica determinada por BET e a distribuição de poros calculada pelo método BJH. Os catalisadores foram caracterizados por DRX, espectroscopia de infravermelho (FTIR), microscopia eletrônica de varredura por emissão de campo (MEV-FEG) e redução a temperatura programada (RTP). A partir do craqueamento do metano realizou-se a síntese dos nanotubos de carbono que foram avaliados por Raman. No DRX os picos em 2θ de 36,8, 44,8 e 65,8ºC e no FTIR as bandas em 472 e 682 cm-1 confirmam a formação do MgAl2O4. Os picos em 44 e 63º no  DRX foram atribuídos ao NiO, indicando que a impregnação da fase ativa ocorreu. A análise da área específica demonstrou que os suportes apresentaram área superficial entre 16-39 m2/g e volume de poro de no máximo 0,06 cm3/g. O MEV-FEG demonstrou que a morfologia dos catalisadores é modificada dependendo da dopagem empregada. O EDS demonstrou uma boa dispersão do NiO na superfície dos catalisadores. A RTP permitiu avaliar o perfil de redução dos catalisadores na qual foram percebidas fortes interações O Ni/suporte para as amostras Ni/MAQ, Ni/MAF01Q e Ni/MAF05Q. Eventos de redução na faixa de 250-500ºC foram atribuídos a redução do NiO. O Raman confirmou a obtenção de nanotubos de carbono.


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  • Obtaining Carbon Nanotubes from CH4 using supported Ni-based catalystsThis work aims to develop nickel catalysts supported on magnesium aluminate substituted with Fe or Mn, using chitosan as chelating agent. For this, the materials were synthesized via microwave-assisted combustion, partially replacing the spinel B site with Fe or Mn, and the impregnation of the active phase was due to incipient moisture. The supports were submitted to X-ray diffraction analysis in order to identify the formed phases and had their specific area determined by BET and the pore distribution calculated by the BJH method. The catalysts were characterized by XRD, infrared spectroscopy (FTIR), field emission scanning electron microscopy (FEG-SEM) and temperature programmed reduction (RTP). From the cracking of methane, the synthesis of carbon nanotubes was carried out, which were evaluated by Raman. In XRD, the 2θ peaks at 36.8, 44.8 and 65.8ºC and in FTIR, the bands at 472 and 682 cm-1 confirm the formation of MgAl2O4. The peaks at 44 and 63º in the XRD were attributed to NiO, indicating that the active phase impregnation occurred. Specific area analysis showed that the supports had a surface area between 16-39 m2/g and a maximum pore volume of 0.06 cm3/g. The SEM-FEG demonstrated that the morphology of the catalysts is modified depending on the doping used. The EDS demonstrated a good dispersion of NiO on the surface of the catalysts. The RTP allowed to evaluate the reduction profile of the catalysts in which strong O Ni/support interactions were observed for Ni/MAQ, Ni/MAF01Q and Ni/MAF05Q samples. Reduction events in the range of 250-500°C were attributed to NiO reduction. Raman confirmed the obtainment of carbon nanotubes.

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  • ARYANDSON DA SILVA
  • Síntese de zeólitas LTA para adsorção de CO2

  • Orientador : SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADONAY RODRIGUES LOIOLA
  • FABIO GARCIA PENHA
  • LUCIENE DA SILVA SANTOS
  • MARIELE IARA SOARES DE MELLO
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • Data: 27/02/2023

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  • 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.


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  • Currently, CO2  is the main gas that causes the greenhouse effect, mainly because it is easily obtained in combustion processes, which is the main form of energy conversion used by humanity and the amount of gas emitted into the atmosphere has increased over time. of the years, therefore, studies that aim to mitigate or end emissions are increasingly present in the scientific community. LTA zeolites synthesized from different silicon sources were then compared, cation exchange was performed on these materials, they were then characterized by x-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence (XRF), analysis of textural properties by adsorption and argon desorption at 77K and then applied to CO2 adsorption at low pressures up to 10 atm at room temperature, compared with model isotherms by Langmuir, Freundlich and Temkin and the best results applied to more extreme conditions, from 5 bar to 25 bar at 200°C, and selectivity tests were carried out in a fixed bed column, with a gaseous mixture of CO2/CH4. From the XRD it was possible to observe the formation of the crystalline phases characteristic of the LTA zeolite, and analyzing the argon adsorption and desorption isotherms it was possible to confirm the cation exchange process by the considerable increase in the specific area and volume of micropores. This increase significantly influenced the adsorption of CO2, as it was possible to observe by the isotherms, where the materials containing calcium absorbed a greater amount than the materials in sodium form. When applied under extreme conditions of temperature and pressure, we see that the materials continue to adsorb with increasing pressure, even at temperatures of 200°C and from the selectivity study, we see that all materials showed good selectivity for CO2, in the CO2/CH4 mixture, adsorbing more than 99% of CO2 and less than 1% of CH4 in 10 minutes.

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  • CARLOS AUGUSTO LEAL DANTAS
  • Desenvolvimento de Pastas Leves Contendo Nanossílica para Aplicação em Poços Petrolíferos de Alta Temperatura com Baixo Gradiente de Fratura

  • Orientador : JÚLIO CÉZAR DE OLIVEIRA FREITAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JÚLIO CÉZAR DE OLIVEIRA FREITAS
  • LUIZ HENRIQUE DA SILVA GASPAROTTO
  • PEDRO TUPÃ PANDAVA AUM
  • RODRIGO CESAR SANTIAGO
  • Data: 28/02/2023

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  • O cimento utilizado na operação de perfuração de poços de petróleo de alta temperatura precisa ser aditivado com sílica para evitar o processo de retrogressão da resistência mecânica da matriz cimentícia que ocorre a partir de 110ºC, por formar produtos de hidratação deletérios ao cimento. Em poços com baixo gradiente de fratura, se faz necessária a utilização de pastas leves de cimento para evitar a ruptura da formação rochosa, para isso utiliza-se aditivos estendedores, como a bentonita sódica, porém, sua utilização implica na redução da resistência à compressão do cimento com o incremento de sua concentração. Nos últimos anos a adição da nanossílica em pastas de cimento tem sido amplamente estudada, obtendo resultados promissores tais como aumento dos parâmetros reológicos, redução da porosidade e da permeabilidade e aumento da resistência à compressão, sendo assim, este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de pastas leves contendo nanossílica para aplicação em poços petrolíferos de alta temperatura com baixo gradiente de fratura. Para isso, foram formuladas pastas de densidade 12,5; 13,0 e 13,5 lb/gal, variando a concentração de nanossílica e pastas de referência com bentonita sódica, todas as pastas continham 40% de sílica cristalina. As pastas foram caracterizadas por ensaios reológicos, estabilidade, resistência à compressão, Difração de Raios-X (DRX), Termogravimetria (TG) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Os sistemas considerados estáveis foram selecionados e submetidos à cura de 41 °C e 14,7 Psi por 24 horas e por 28 dias e sob a condição de 180ºC e 3000 Psi por 28 dias. Baseado nos resultados obtidos de reologia pode-se constatar aumento nos valores dos parâmetros reológicos com o incremento da concentração de nanossílica. Nos testes de estabilidade e Resistência à compressão verificou-se melhorias dos parâmetros com o incremento da concentração de nanossílica. Por fim, a nanossílica pode ser caracterizada como aditivo estendedor de água e sua aplicação em cimentação de poços de petróleo de alta temperatura com baixo gradiente de fratura pode ser uma alternativa bastante promissora.


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  • The cement used in the drilling operation of high-temperature oil wells needs to be added with silica to avoid the process of retrogression of the mechanical resistance of the cementitious matrix that occurs from 110 ºC onwards, as it forms hydration products that are harmful to the cement. In wells with a low fracture gradient, it is necessary to use lightweight cement slurries to avoid the rupture of the rock formation; therefore, cement extenders are used, such as sodium bentonite. However, its use implies the reduction of the compressive strength of the cement with the increase of its concentration. In recent years, the addition of nanosilica in cement slurries has been widely studied, obtaining promising results such as an increase in rheological parameters, a reduction in porosity and permeability, and an increase in compressive strength. Hence, this work aimed to develop lightweight slurries containing nanosilica for application in high-temperature oil wells with low fracture gradients. For this, slurries with densities of 12.5, 13.0, and 13.5 lb/gal, varying the concentration of nanosilica, and standard slurries with sodium bentonite, where all slurries contained 40% crystalline silica. The slurries were assessed regarding their rheological behavior, stability, compressive strength, X-Ray Diffraction (XRD), Thermogravimetry (TGA), and Scanning Electron Microscopy (SEM). The systems considered stable were selected and subjected to curing at 41 °C and 14.7 Psi for 24 hours and for 28 days and under the condition of 180ºC and 3000 Psi for 28 days. According to the rheological findings, the concentration of nanosilica is correlated with an increase in the values of the rheological parameters. Concerning the stability and compressive strength tests, parameters were improved with increasing nanosilica concentration. Finally, nanosilica can be characterized as a water-extending additive, and its application in high-temperature oil well cementing with a low fracture gradient can be a promising alternative.

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  • JOSÉ VÍTOR DE SOUZA MEDEIROS
  • AVALIAÇÃO DAS PROPRIEDADES TÉRMICAS E ÓPTICAS DE NOVOS DERIVADOS 2,4,6- TRIARILPIRIDINAS FLUORESCENTES

  • Orientador : FABRICIO GAVA MENEZES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FABRICIO GAVA MENEZES
  • MIGUEL ANGELO FONSECA DE SOUZA
  • RODRIGO CRISTIANO
  • Data: 02/06/2023

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  • 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.


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  • The world has sought to develop new functional advanced material for many applications in the optical-electronic fields, and among them, liquid crystals (LC) are widely employed as fundamental components in screens and displays. This work presents the synthesis and structural characterization as well as the investigation of photo- physical and thermal properties of a new 2,6-bis(4-(dodecyIoxy)phenyl)-4-(4-X-phenyl)pyridines (X = H, 3a; F, 3b; NO2, 3c; 2-thiophen, 3d; Ph, 3e; OCH3, 3f; OC12H25, 3g; carbazole) and 2,4,6-tris(3,4-bis(dodecyloxy)phenyl)pyridine (3h), aiming new fluorescent liquid crystals. These molecules have π-extended heterocyclic nuclei as rigid core and peripheral dodecyloxy chains, being structurally adequate for this proposal. Target molecules 3a-3g were obtained in moderate yielding (33-78%) by a multicomponent protocol based on combination of 1-(4-(dodecyloxy)phenyl)ethanone, 4-X-benzaldehyde and ammonium acetate, in DMF and presence of cobalt chloride. These products were properly characterized by 1H and 13C nuclear magnetic resonance (NMR) and infrared (IR) spectroscopies. Polarized optical microscopy (POM) and differential scanning calorimetry (DSC) indicated that, under heating, compound 3g showed a crystal to crystal transition at 60oC, until 95oC, when becomes isotropic liquid. This behavior was also evidenced by POM on cooling. For compound 3h, although a rationalized spherulitic texture was confirmed by POM, formation of mesophase was not evidenced. The pyridine derivatives showed maximum in absorption bands between 258 nm and 377 nm, and fluriescence in the blue/violet region in solution, emission between 370 and 391 nm, and also in the solid state. The colors associate to emission were confirmed using a chromatographic diagram software based on fluorescence data. At this moment, photo-physical and thermal analysis of target molecules are being carried out.

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  • YURI KAUÃ RODRIGUES DE OLIVEIRA SILVA
  • Avaliação de catalisadores Ni/Al2O3 modificados com B2O3 e Cobalto na reação de reforma a seco do metano.

  • Orientador : DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • TIAGO PINHEIRO BRAGA
  • RODOLFO LUIZ BEZERRA DE ARAÚJO MEDEIROS
  • VÍTOR RODRIGO DE MELO E MELO
  • Data: 06/06/2023

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  • A reação de reforma a seco do metano (RSM) é uma rota sintética para a produção de gás de síntese partindo de uma mistura gasosa binaria com agravantes do efeito estufa (CH4 e CO2), tal reação tem elevado interesse acadêmico devido à similaridade com a produção de gás de síntese a partir da reforma do biogás que possui os mesmos componentes, com razão variada de CH4 e CO2, a principal problemática acerca da temática é a rápida desativação dos catalisadores, principalmente pela elevada produção de carbono inorgânico (coque) que encapsula as partículas da fase ativa e comprometem a conversão a longo prazo, nesse aspecto foram planejados, preparados e avaliados 7 catalisadores seguindo o estabelecido pelo design de mistura, dos quais 1 catalisador de níquel (Ni) utilizado como padrão, dois catalisadores de Ni promovidos por trióxido de boro (B2O3), 2 catalisadores bimetálicos em sistemas Ni-Cobalto (Co) e 2 catalisadores bimetálicos promovidos por B2O3, todos suportados em gamma-alumina. o suporte foi sintetizado utilizando o método da combustão assistida por micro-ondas utilizando a ureia como combustível, os metais e o promotor não-metálico foram inseridos por impregnação via umidade insípida passando por um tratamento térmico posterior a 550 ºC por três horas. Os catalisadores foram caracterizados estruturalmente por Difração de Raios X (DRX), espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), Espectroscopia no ultravioleta e visível (UV-Vis), microscopia eletrônica de varredura com emissão de campo (MEV-FEG) e espectroscopia de energia dispersiva na região dos raios-X (EDS), a ativação dos catalisadores foi realizada a 700 ºC durante uma hora sob fluxo de hidrogênio (H2), os testes catalíticos foram conduzidos em uma unidade catalítica com reator de leito fixo acoplada a um cromatógrafo gasoso, os materiais foram testados durante 12 horas com uma velocidade espacial foi de 96 L.g-1.h-1, o carbono formado foi qualificado por DRX e espectroscopia Raman onde observou-se menor formação de carbono cristalino com grau de desordem de 1,29 para a amostra com maior quantidade de B2O3 e quantificado por análise termogravimétrica (TG) demonstrando que a inserção do B2O3 diminuiu em até 57,7 % a quantidade de carbono produzida. Os resultados indicam elevada estabilidade, melhoria na atividade e diminuição na deposição de coque nos catalisadores com os 3 componentes, a modelagem estatística mostra elevada correlação entre os componentes variados e o desempenho do catalisador, com o boro diminuindo consideravelmente a formação de coque e o cobalto conferindo atividade, bem como estabilidade em termos de sinterização, o modelo preditivo cubico especial proposto demonstra elevada significância estatística demonstrada pelo teste de Fisher com razão entre Fcalc e Ftab de 41,12.


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  • Dry reforming of methane (DRM) is a synthetic route for the production of syngas from a binary gas mixture with greenhouse gases (CH4 and CO2). This reaction has garnered significant academic interest due to it’s similarity to the production of synthesis gas from biogas reforming, which shares the same componentes, but with varying ratios of CH4 and CO2. The main challenge regarding this topic is the rapid deactivation of catalysts, primarily caused by the high production of inorganic carbon (coke) that encapsulates the active phase particles and hinders long-term conversion. In this regard, seven catalysts were planned, prepared, and evaluated following the established mixture design. These included one nickel (Ni) catalyst used as a standard, two boron trioxide (B2O3) promoted Ni catalysts, two bimetallic Ni-Cobalt (Co) catalysts, and two B2O3-promoted bimetallic catalysts, all supported on gamma-alumina. The support was synthesized using the microwave-assisted combustion method, employing urea as the fuel. The metals and non-metallic promoter were introduced by co-impregnation with insipid wetness, followed for a subsequent heat treatment at 550 °C for three hours. The catalysts were structurally characterized using X-ray diffraction (XRD), Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), ultraviolet-visible spectroscopy (UV-Vis), field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM), and energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS). Catalyst activation was carried out at 700 °C for one hour under a hydrogen (H2) flow. Catalytic tests were conducted in a fixed-bed catalytic unit coupled with a gas chromatograph. The materials were tested for 12 hours at a space velocity of 96 L·g-1·h-1. The formed carbon was characterized by XRD and Raman spectroscopy, which revealed lower formation of crystalline carbon with a disorder degree of 1.29 for the sample with a higher amount of B2O3. The carbon content was quantified using thermogravimetric analysis (TGA), demonstrating that the insertion of B2O3 reduced the carbon amount by up to 57.7%. The results indicate high stability, improved activity, and reduced coke deposition for the catalysts containing all three components. Statistical modeling shows a strong correlation between the varied components and catalyst performance, with boron significantly reducing coke formation and cobalt providing activity and stability in terms of sintering. The proposed special cubic predictive model demonstrates high statistical significance, as evidenced by the Fisher test with an Fcalc/Ftab ratio of 41.12.

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  • ANNE NATÁLIA ALMEIDA DE OLIVEIRA
  • Estudo fitoquímico e atividade antiofídica, in silico e in vitro, de saponinas e flavonoides de Bredemeyera floribunda.

  • Orientador : RENATA MENDONÇA ARAUJO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RENATA MENDONÇA ARAUJO
  • LEANDRO DE SANTIS FERREIRA
  • SARAH DE SOUSA FERREIRA
  • Data: 05/10/2023

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  • Certas espécies de plantas são utilizadas popularmente para tratar acidentes com animais peçonhentos e seus estudos demonstram interesses do ponto de vista fitoquímico, e assim contribuindo para o isolamento e identificação de compostos biologicamente ativos. O gênero Bredemeyera, pertencente à família Polygalaceae, compreende espécies conhecida popularmente como “raiz de cobra” devido ao seu uso como antiofídico. Além de suas propriedades antiofídicas, também são conhecidas por suas propriedades expectorante, diurética e hipotensiva. O estudo cromatográfico da Bredemeyra floribunda realizado resultou  no isolamento de dois metabolitos secundários, o flavonoide rutina e a xantona, denominada 1,7-dihidroxi-3,4,8-trimetoxixantona e uma fração contendo uma mistura de duas saponinas. Diante tudo isto, temos como objetivo do estudo foi investigar o perfil fitoquímico do extrato hidroetanólico das raízes de B. floribunda utilizando a desreplicação por meio da cromatografia liquida de ultra eficiência, acoplada a espectrometria de massas (CLUE-MS)  e avaliar seus efeitos do extrato e substâncias isoladas contra as principais atividades enzimáticas da peçonha da serpente Bhotrops leucurus in vitro. A análise por CLUE-MS do extrato hidroetanólico das raízes Bredemeyera floribunda revelou que os flavonoides, xantonas e saponinas constituem classe de metabólitos secundários de maior relevância nos extratos. Para os estudos enzimáticos de inibição foram testados os extratos e substâncias previamente isoladas, para o   ensaio proteolítico foi observado que as proporções 1:25, 1:50, 1:75 e 1:100 (veneno:extrato, p/p) o extrato reduziu significativamente a atividade enzimática. A mesma forma foi evidenciada na atividade da fosfolipase, todas as proporções do extrato testado revelaram ser eficaz em inibir o efeito enzimático. No método da hialuronidase foi demonstrado que o extrato de demonstrou ser eficaz nas razões 1:10 e 1:25. Esses dados revelaram o potencial antiofídico dos extratos por inibir as principais atividades enzimáticas do veneno da serpente B. leucurus, demonstrando que ambos os extratos podem ser relevantes e promissores para o tratamento de picadas de serpente.


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  • Certain species of plants are popularly used to treat accidents with venomous animals and their studies demonstrate interest from the phytochemical point of view, thus contributing to the isolation and identification of biologically active compounds. The genus Bredemeyera, belonging to the Polygalaceae family, comprises species popularly known as "snake root" due to its use as an antivenom. In ad dition to their antivenom properties, they are also known for their expectorant, diuretic and hypotensive properties. The chromatographic study of Bredemeyra floribunda resulted in the isolation of two secondary metabolites, the flavonoid rutin and xanthone, called 1,7-dihydroxy-3,4,8- trimethoxyxanthone and a fraction containing a mixture of two saponins. In view of all this, the objective of this study was to investigate the phytochemical profile of the hydroethanolic extract of the roots of B. floribunda using dereplication through ultra-performance liquid chromatography coupled with mass spectrometry (CLUE-MS) and to evaluate its effects of extract and isolated substances against the main enzymatic  activities  of  the  venom  of  the  snake  Bhotrops  leucurus  in  vitro.  The  CLUE-MS  analysis  of  the  hydroethanolic  extract  of Bredemeyera floribunda roots revealed that flavonoids, xanthones and saponins constitute the most relevant class of secondary metabolites in the extracts. For the enzymatic inhibition studies, extracts and previously isolated substances were tested, for the proteolytic assay it was observed that the proportions 1:25, 1:50, 1:75 and 1:100 (poison:extract, w/w) the extract significantly reduced enzymatic activity. The same way was evidenced in the phospholipase activity, all proportions of the tested extract proved to be effective in inhibiting the enzymatic effect. In the hyaluronidase method, it was demonstrated that the extract was effective in ratios 1:10 and 1:25. These data revealed the antiophidic potential of the extracts by inhibiting the main enzymatic activities of the B. leucurus snake venom, demonstrating that both extracts can be relevant and promising for the treatment of snake bites.

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  • GABRIELA DA SILVA LEMOS
  • Estudo da conversão térmica e termocatalítica do óleo de licuri (Syagrus Coronata) utilizando KIT-6 para a obtenção de hidrocarbonetos renováveis

  • Orientador : AMANDA DUARTE GONDIM
  • MEMBROS DA BANCA :
  • AMANDA DUARTE GONDIM
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • EDJANE FABIULA BURITI DA SILVA
  • FABÍOLA CORREIA DE CARVALHO
  • Data: 19/10/2023

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  • A utilização de combustíveis derivados de fontes fósseis tem ocasionado grandes desafios globais, sendo relevante o desenvolvimento de pesquisas em busca de recursos energéticos renováveis. Dessa forma, o presente trabalho tem como objetivo avaliar a potencialidade do óleo de licuri (Syagrus Coronata) para a obtenção de hidrocarbonetos renováveis a partir da sua conversão térmica e termocatalítica utilizando catalisadores do tipo KIT-6 suportados com níquel e molibdênio. Os catalisadores foram caracterizados por Difratometria de Raios-X (DRX), Análise Termogravimétrica (TGA), Espectroscopia na Região do Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS). A partir da caracterização dos materiais, constatou-se que o KIT-6 apresentou estrutura bem ordenada e que se manteve inalterada após a impregnação dos metais ao suporte. Um estudo térmico e termocatalítico foi realizado através dos dados termogravimétricos obtidos nas razões de aquecimento de 10, 20, 30 e 40 °C/min, onde notou-se uma maior conversão quando a amostra é aquecida mais lentamente. Através do estudo cinético aplicando o modelo de Ozawa-Flynn-Wall (OFW) e Kissinger-Akahira-Sunose (KAS), verificou-se com base nos valores do coeficiente de correlação (R²) que o modelo KAS melhor se adequa ao processo de degradação térmica e termocatalítica do óleo de licuri. As amostras OL, OLK, OLKNi, OLKMo e OLKNiMo exibiram, respectivamente, médias de energia de ativação aparente (Ea) de 75,63; 102,49; 78,11; 85,57 e 122,11 KJ/mol. A partir desses resultados, verificou-se que a presença dos catalisadores levou a um aumento dos valores de Ea em relação ao ensaio térmico do óleo, sugerindo a ocorrência de reações de polimerização. Dessa forma, a avaliação dos produtos obtidos no processo de pirólise é importante no esclarecimento da atividade catalítica dos materiais.


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  • The use of fuels derived from fossil sources has caused major global challenges, and the development of research in search of renewable energy resources is relevant. Thus, the present work aims to evaluate the potential of licuri oil (Syagrus Coronata) to obtain renewable hydrocarbons from its thermal and thermocatalytic conversion using KIT-6 type catalysts supported with nickel and molybdenum. The catalysts were characterized by X-Ray Diffractometry (XRD), Thermogravimetric Analysis (TGA), Fourier Transform InfraRed spectroscopy (FTIR) and Scanning Electron Microscopy (SEM/EDS). From the characterization of the materials, it was verified that the KIT-6 presented a well-ordered structure and that it remained unchanged after the impregnation of the metals to the support. A thermal and thermocatalytic study was carried out using thermogravimetric data obtained at heating rates of 10, 20, 30 and 40 °C/min, where a greater conversion was noted when the sample was heated more slowly. Through the kinetic study applying the Ozawa-Flynn-Wall (OFW) and Kissinger-Akahira-Sunose (KAS) model, it was verified based on the values of the correlation coefficient (R²) that the KAS model best suits the process of thermal and thermocatalytic degradation of licuri oil. The OL, OLK, OLKNi, OLKMo and OLKNiMo samples exhibited, respectively, average apparent activation energy (Ea) of 75.63; 102.49; 78.11; 85.57 and 122.11 KJ/mol. Based on these results, it was verified that the presence of catalysts led to an increase in Ea values in relation to the thermal test of the oil, suggesting the occurrence of polymerization reactions. Thus, the evaluation of the products obtained in the pyrolysis process is important in clarifying the catalytic activity of the materials.

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  • AMANDA MEDEIROS DE AZEVEDO
  • Descarboxilação fotocatalítica de ácidos graxos para produção de biocombustíveis drop-in.

  • Orientador : AMANDA DUARTE GONDIM
  • MEMBROS DA BANCA :
  • AMANDA DUARTE GONDIM
  • ARUZZA MABEL DE MORAIS ARAUJO
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • LIVIA NUNES CAVALCANTI
  • NATALY ALBUQUERQUE DOS SANTOS
  • Data: 23/10/2023

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  • 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.


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  • The growing concern about the progression of the effects of global warming caused by greenhouse gas emissions (GHGs) over the years has sparked interest in diversifying the energy matrix. In this context, there has been an increase in the demand to produce drop-in biofuels, chemically identical to fossil fuels, to reduce dependence on non-renewable resources and mitigate CO2 emissions. To form a mixture of renewable hydrocarbons compatible with engine structures, the biomass to be used needs to undergo deoxygenation processes, such as thermo-catalytic ones. However, existing methodologies have some operational limitations such as high temperatures, high hydrogen gas pressures, and the need for specific reactors. In this sense, the present work proposes the development of a selective photocatalytic method for deoxygenating fatty acids from vegetable oils under mild conditions, using an organic photocatalyst, at room temperature, in a metal-free process without the use of hydrogen gas. After the optimization of the reaction conditions carried out for a model compound, lauric acid (C12:0), a major component of some vegetable oils, yields of up to 80% were obtained for the formation of undecane. The evaluated parameters included the photocatalyst, hydrogen transfer agent, base, their respective stoichiometries, reaction concentration, light source, reaction time, as well as the performance of control experiments. Subsequently, the reaction scope was analyzed by applying the methodology to other pure fatty acids (capric, myristic, palmitic, stearic, oleic, and linoleic acids), obtaining yields of up to 60% for these species. Furthermore, to assess the robustness of the method, the decarboxylation of bio-derived fatty acids obtained from the hydrolysis of commercial Licuri oil was evaluated, resulting in a conversion of over 90% with high selectivity for the respective hydrocarbons. Thus, this new method emerges as a viable alternative to existing deoxygenation processes for producing mild drop-in biofuels with highly selective formation of Cn-1 hydrocarbons.

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  • PEDRO FILIPE ALVES CHAVES DE QUEIROZ
  • ATIVAÇÃO MECANOQUÍMICA PARA OBTENÇÃO DA ZEÓLITA ZSM-5 HIERÁRQUICA E APLICAÇÃO NA PIRÓLISE DO PLÁSTICO

  • Orientador : VALTER JOSE FERNANDES JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • VALTER JOSE FERNANDES JUNIOR
  • ARUZZA MABEL DE MORAIS ARAUJO
  • FLORIVAL RODRIGUES DE CARVALHO
  • Data: 27/10/2023

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  • As zeólitas hierárquicas são materiais com uma combinação de microporos, mesoporos e macroporos para facilitar a difusão de moléculas volumosas, preservando as características da zeólita microporosa de origem. Solvente, calor e tempo são usados na síntese hidrotérmica, que é mais cara e produzem resíduos. Esta pesquisa visa evitar a síntese hidrotérmica usando a síntese mecanoquímica, através da técnica de moagem de bolas da zeólita NH4ZSM-5, livre de solvente, com co-templates: brometo de cetiltrimetilamônio (CTMABr) e brometo de tetrapropilamônio (TPABr). O tempo de moagem, diâmetro e quantidade de bolas e a escala de rotação foram otimizados para identificar as melhores condições operacionais do moinho de bolas (IKA ULTRA TURRAX TUBE DRIVE – UTTD), para ativação mecanoquímica da zeólita ZSM-5.  A análise de dados usando Difração de raios X (DRX), Infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e Microscopia eletrônica de Varredura acoplada a Espectroscopia de dispersão de elétrons (MEV/EDS) mostraram as melhores condições do moinho de bolas: utilizando 15 bolas de aço com 6 mm de diâmetro, sem solvente e a análise textural por adsorção e dessorção de N2 revelaram que apenas cinco minutos são necessários para alterar significativamente a estrutura e a forma química, levando à reorganização via recristalização e novas ligações geradas pelos grupos silicatos e aluminatos dos catalisadores. Os dados de análise termogravimétrica das zeó litas mostraram a importância dos templates para o desenvolvimento de mesoporos intercristalinos. Os catalisadores modificados foram aplicados na pirólise do polipropileno e os produtos foram analisados por cromatografia a gás acoplado a espectrometria de massas (CG/EM). Foi observado que a zeólita ZSM-5 com ativação mecanoquímica produziu 94% em massa de compostos na faixa de hidrocarbonetos na faixa de C6  a C9, semelhantes a gasolina e diesel, com seletividade para compostos mono-aromáticos, evidenciando que o material obtido foi efetivo para produção de combustíveis sustentável de alto valor agregado a partir da conversão de plásticos.


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  • Hierarchical zeolites are materials with a combination of micropores, mesopores, and macropores designed to facilitate the diffusion of bulky molecules while maintaining the characteristics of the original microporous zeolite. Hydrotherma l synthesis employs solvent, heat, and time, resulting in higher costs and waste generation. Thus, this research aims to bypass hydrothermal synthesis by utilizing mechanochemical synthesis through the ball milling technique of NH4ZSM-5 zeolite, solvent-free, in conjunction with co-templates: cetyltrimethylammonium bromide (CTMABr) and tetrapropylammonium bromide (TPABr). The grinding time, diameter and number of balls and the rotation scale were optimized to identify the best operational conditions of the ball mill (IKA ULTRA TURRAX TUBE DRIVE – UTTD), for mechanochemical activation of the ZSM-5 zeolite. Data analysis involved X-Ray Diffraction (XRD), Fourier Transform Infrared (FTIR) spectroscopy, and Scanning Electron Microscopy (SEM) coupled with Energy-Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS). These analyses revealed that the optimal conditions for the ball mill involved employing fifteen steel balls with 6 mm in diameter without the use of solvents. Textural Analysis (N2  Adsorption and Desorption) indicated that only five minutes were necessary to significantly alter the structure and chemical composition, resulting in reorganization through recrystallization and new bonds generated by the silicate and aluminate groups of the catalysts. Data from thermogravimetric analysis of zeolites underscored the importance of templates in intercrystalline mesopore development. The modified catalysts were applied in the pyrolysis of polypropylene and the products were analyzed by gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC/MS). It was observed that the zeolite ZSM-5 with mechanochemical activation produced 94% by mass of compounds in the range of hydrocarbons in the range of C6 to C9, similar to gasoline and diesel, with selectivity for mono-aromatic compounds, showing that the material was obtained effective for the production of high value-added sustainable fuels from the conversion of plastics.

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  • JHONATAN FERREIRA CAMARA
  • Efeito do tiofeno nas propriedades de haletos de perovskitas livres de chumbo para células solares.

  • Orientador : DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • AMANDA DUARTE GONDIM
  • RODOLFO LUIZ BEZERRA DE ARAÚJO MEDEIROS
  • ÂNGELO ANDERSON SILVA DE OLIVEIRA
  • SILVIA LETICIA FERNANDES
  • Data: 08/11/2023

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  • 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.


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  • The use of fossil fuels results in the release of greenhouse gases, detrimental to the environment. Hence, there has been increased investment in renewable energies, specifically in solar energy, as it is a clean, noise-free, and abundant source. Perovskite materials are promising candidates for the study of solar energy conversion into electricity due to their wide absorption of solar spectrum light, compositional versatility, defect tolerance, ease of processing, and lower cost compared to silicon used in commercially available solar panels. Therefore, this dissertation aimed to investigate the properties of inorganic perovskite Cs3Sb2I9  (CSbI) using the organic molecule thiophene (C4H4S) in the powder preparation via the anti-solvent method. The purpose was to examine its properties and prepare a photovoltaic device by doctor blade deposition, using a chitosan solution as a dispersant to form films, measuring the capability of these materials to convert solar energy into electrical energy. By producing materials with 0%, 9%, 17%, and 34% (m/m) of thiophene [(CSbI_9), (CSbI_17), and (CSbI_34)], the additive improved crystallinity, suppressed secondary phases, and elucidated the same crystallographic phase. It induced changes in the bandgap (2.23 eV, 2.00 eV, 1.95 eV, and 2.35 eV) and subtle modifications in the precipitate morphology, transitioning from coarse hexagonal plates to smaller needle and leaf-shaped particles with reduced agglomeration. Complementary EDS studies confirmed the profile for the perovskite in  question,  without  revealing  thiophene  components  (in  this  case,  sulfur),  indicating  the absence of  the  additive post-synthesis.  Raman spectroscopy exhibited the same scattering profile for the samples, with sample CSbI_9 showing lower scattering intensity, indicating fewer phonon trap sites. When constructing a microcell with the FTO/TiO2/Perovskite/NiOx/Ag configuration, a power conversion efficiency (PCE) of 0.42% was achieved for the perovskite doped with 9% (Voc: 0.059V; Isc=0.27mA, and FF=19.37%). This was the best result compared to 0.19% with the perovskite containing 17% and 0.06% with 0% thiophene. The reduced gap and fewer phonon trap states due to the electron-phonon effect made CSbI_9 the best-constructed device. The results offer perspectives for the study of additives in modulating the properties of inorganic materials for solar cells and exploring new methods for thin film deposition.

Teses
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  • BRUNA LUIZA BATISTA DE LIMA
  • Carboximetilcelulose Hidrofobicamente Modificada E Sua Aplicabilidade Em Fluidos De Perfuração.

  • Orientador : ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA MARIA DA SILVA MAIA
  • FABRICIO GAVA MENEZES
  • LISZT YELTSIN COUTINHO MADRUGA
  • MARCOS ANTONIO VILLETTI
  • ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • Data: 10/01/2023

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  • Os polímeros extraídos de fontes renováveis, como os polissacarídeos, têm atraindo interesse cada vez maior da academia e da indústria, com o intuito de obter aditivos aplicáveis em formulações diversas. Na indústria do petróleo, em especial, o desenvolvimento de novos fluidos de perfuração que possuam características similares aos fluidos de perfuração sintéticos convencionais, mas que atendam às exigências ambientais, vem atraindo a atenção de pesquisadores. Nesse sentido, este trabalho tem como objetivo a obtenção e caracterização de carboximetilcelulose (CMC) hidrofobicamente modificada e a avalição do seu potencial de aplicação em fluidos de perfuração não-aquosos, à base de olefina, como modificadores reológicos. A obtenção dos produtos foi feita a partir da reação entre os grupos ácido carboxílico da CMC e amina da dodecilamina, via acoplamento por carbodiimida, com ou sem a presença de catalisador. Os materiais foram caracterizados por espectroscopia na região do infravermelho, teste de solubilidade, espalhamento de luz dinâmico (DLS) e medidas reológicas. Os espectros no infravermelho dos derivados apresentaram banda de amida, comprovando que houve a reação de amidação. Através do teste solubilidade, foi observado que os derivados de CMC, diferentemente do precursor, apresentaram turbidez em água, em função dos grupos hidrofóbicos inseridos nas cadeias de CMC, que se associam como forma de proteção ao ambiente polar. Esse comportamento resultou em maiores valores de diâmetro para os derivados em água, como observado por DLS. As medidas reológicas em água também corroboraram com os dados de DLS, sendo a viscosidade dos derivados maior que à da CMC. A adição de sal ao meio aquoso resultou em viscosidades ainda maiores para os produtos. Entretanto, a quantidade de grupos hidrofóbicos inserida nas cadeias de CMC ainda não foi suficiente para tornar os produtos solúveis em solvente apolar.


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  • Polymers extracted from renewable sources, such as polysaccharides, have attracted increasing interest of academy and industry, in order to obtain additives applicable in different formulations. In the petroleum industry, in particular, the development of new drilling fluids with characteristics similar to those of conventional synthetic drilling fluids, but that attend to environmental requirements, has been attracting the attention of researchers. In this sense, this work has as objective to obtain and characterize hydrophobically modified carboxymethylcellulose (CMC) and to evaluate its potential for application in non-aqueous drilling fluids based on olefin, as rheological modifiers. The products were obtained from the reaction between the carboxylic acid groups of CMC and the amine from dodecylamine, via carbodiimide coupling, with or without the presence of a catalyst. The materials were characterized by spectroscopy in the infrared region (FTIR), solubility tests, dynamic light scattering (DLS) and rheological measurements. The FTIR spectra of the derivatives showed an amide band, proving that the reaction occurred. Through the solubility tests, it was observed that the CMC derivatives, unlike the precursor, showed turbidity in water, due to the hydrophobic groups inserted onto the CMC chains, which associate as a way of protection from the polar environment. This behavior resulted in higher diameter values for the derivatives in water, as observed by DLS. The rheological measurements in water also corroborated with the DLS data, as the viscosity of the derivatives was higher than that of CMC. The addition of salt to the aqueous medium resulted in even higher viscosities for the products. However, the number of hydrophobic groups inserted onto the CMC chains has not yet been enough to make the products soluble in a nonpolar solvent.

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  • RAFAEL CHAVES LIMA
  • Modificações Estruturais em Sólidos Lamelares para a Obtenção de Catalisadores contendo alumínio, titânio ou nióbio.

  • Orientador : SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANDERSON JOEL SCHWANKE
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • CHRISTIAN WITTEE LOPES
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • TIAGO PINHEIRO BRAGA
  • VERA R. LEOPOLDO CONSTANTINO
  • Data: 19/01/2023

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  • 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.


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  • The layered solids Magadiite, Na-RUB-18, and potassium hexaniobate were hydrothermally synthesized and modified by many methodologies aiming isomorphous substitution and pillaring processes in order to generate potential catalysts. The materials were characterized by different techniques, namely, XRD, elemental analysis by ICP-OES and CHN, FTIR, NIR, DRUV-Vis, Raman spectroscopies, Solid-state MAS  29Si and 27Al NMR, N2 and CO2 physisorption, and FEG-SEM and TEM microscopies. Isomorphous substitutions with Al, Ti and Nb were carried out in the magadiite leading to various coordination sites. Also, some these procedures led to MOR and GIS topologies zeolite crystallization. For pillaring processes, the lamellar solids were previously swollen and verified that each one interacts differently with the intercalant agent. Magadiite was pillaring with pure silica and Al, Ti, and Nb mixed pillars, which present tetra-, penta-, and hexacoordination sites. It was found that to the processes involved metals the methods that promote a better homogenization and delayed the hydrolysis reactions tend to give more tetracoordinated Al and Ti sites, and pentacoordinated Nb sites. Na-RUB-18 was pillared with pure silica pillars and his textural properties were slightly different to the magadiite. Potassium hexaniobate was successfully submitted to silica pillaring giving a new porous double layered pillared material. To the obtained materials were suggested some catalytic reactions.

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  • DANIELLE LOBO MONTENEGRO
  • Caracterização e previsão de adsorção em materiais microporosos heterogêneos.

  • Orientador : DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • ANDERSON DOS REIS ALBUQUERQUE
  • DAVI SERRADELLA VIEIRA
  • PEDRO FELIPE GADELHA SILVINO
  • DANIEL VASCONCELOS GONÇALVES
  • JOSÉ CARLOS ALEXANDRE DE OLIVEIRA
  • Data: 24/01/2023

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  • A simulação molecular é uma ferramenta poderosa para prever a adsorção de gases e para caracterizar materiais microporosos. As isotermas de adsorção foram calculadas usando o método de Monte Carlo aplicado ao ensamble Grande Canônico. Novo kernel de isotermas de N2 em γ-alumina e de SO2 em carbono ativado foram apresentados com diferentes tamanhos de poros para caracterizar a faixa de microporos da γ-alumina e para prever a adsorção de SO2  em materiais carbonáceos. A distribuição de tamanho de poros representativos da γ-alumina e do carbono ativado foram calculadas com isotermas de N2 a 77K. Uma caracterização complementar dos carbonos C141 e WV1050 foi obtida com isotermas de CO2 a 273 K. A coleção de isotermas de N2 em slit pores de γ-alumina apresentou um melhor desempenho na descrição da isoterma experimental de N2 do que os modelos baseados em poros cilíndricos, confirmando as evidências experimentais sobre a natureza morfológica da γ-alumina. Duas amostras de γ-alumina foram investigadas e observamos que 12 a 22% do volume total consiste em microporos, que não são caracterizados adequadamente com as aproximações do kernel cilíndrico. Pela primeira vez na literatura, o modelo rMD foi usado para predizer isotermas de adsorção de gases. As isotermas simuladas obtidas para o modelo de poros heterogêneos estão de acordo com os dados experiementais e reproduziram de forma satisfatória a adsorção de SO2 a 298 K nos carbonos ativados C141 e WV1050. O aprimoramento da previsão de caracterização deve melhorar o design de materiais microporosos adequados para diferentes aplicações de catálise e adsorção e a previsão de isotermas de adsorção de gases tóxicos, como SO2, em carbono amorfo por meio de técnicas de simulação molecular ajudará os pesquisadores, que trabalham com adsorção sob condições operacionais críticas, a projetar materiais adsorventes adequados para diferentes processos sem a necessidade de realizar testes experimentais laboriosos.


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  • Molecular simulation is a powerful tool to predict gas adsorption and to characterize microporous materials. The isotherms were calculated by applying the Monte Carlo method in the grand canonical ensemble. A new kernel of N2  isotherms in γ-alumina and SO2  isotherms in activated carbons were present with different pores sizes, dedicated to the characterization of the micropore range of γ-alumina and to predict SO2 adsorption in carbonaceous materials. The representative pore size distribution of γ-alumina and activated carbons samples were calculated with N2 isotherms at 77 K. A complementary characterization of C141 and WV1050 carbons were obtained with CO2 isotherms at 273 K. N2 kernel in slit-pore of γ-alumina presented a better performance in the description of the experimental N2 isotherm than the models based on cylindrical pores, confirming experimental evidence of γ-alumina morphology. Two γ-alumina samples are investigated, and we observe that 12 to 22% of the total volume consists of micropores that are not adequately characterized with approximate cylindrical kernels. For the first time in the literature, the rMD model is used to predict gas adsorption isotherms. The simulated isotherms obtained for the heterogeneous pore model agree with the experimental data and satisfactorily reproduced the adsorption of SO2 at 298 K C141 and WV1050 activated carbons. The enhancement of the characterization prediction should improve the design of suitable microporous materials for different catalysis and adsorption applications and the prediction of toxic gas adsorption isotherms, like SO2, in amorphous carbon through molecular simulation techniques should help researchers who work with adsorption under critical operational conditions to design suitable adsorbent materials for different processes without the need to carry out laborious experimental tests.

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  • ANDRÉ HERCULANO DE OLIVEIRA
  • Síntese e estudo das propriedades termo-ópticas de materiais moleculares macios derivados de N-heterociclos aromáticos aplicados aos cristais líquidos.

  • Orientador : FABRICIO GAVA MENEZES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EDUARD WESTPHAL
  • FABIO DA SILVA MIRANDA
  • FABRICIO GAVA MENEZES
  • LIVIA NUNES CAVALCANTI
  • MIGUEL ANGELO FONSECA DE SOUZA
  • RODRIGO CRISTIANO
  • Data: 30/01/2023

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  • 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.


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  • In the last decades, functional organic materials have contributed greatly to the advance of electronic devices. In this context, liquid crystals have been broadly employed as screens and displays components in televisions and computers, as sensors, amongst others. At molecular level, liquid crystal are characterized by a rigid nucleus, usually from (hetero)aromatic nature, surrounded by flexible units, usually aliphatic long chains. Such structural features lead to supramolecular organizations able to induce mesophase, the crystal liquid state, characterized by simultaneous solid and liquid properties, such as birefringence and fluidity, respectively. In the search of new N- heterocycle-based mesogens, this work presents the synthesis of three [4-(1H-imidazo[4,5-f][1,10]phenanthrolin-2-yl)]phenol (38) and nine 2-phenyl-1H-benzo[d]imidazole (50) derivatives, which were obtained in good yields and properly characterized by IR, 1H NMR and 13C spectroscopies, and had their thermal properties evaluated by POM and DSC. The effect of aliphatic chains in thermal properties of N,O-dialkylated 38 derivatives indicated that decyl and dodecyl chains, 39b and 39c, respectively, induce to SmX mesophase formation under heating, at 0,67-157 oC e 23-130 oC. On the other hand, compound 39a presented a direct transition from crystal to isotropic liquid phases at 108 oC, which may be due to higher attractive interaction between heteroaromatic cores. The derivatives from 50 molecular system were divided into three groups. Two of them were structurally characterized by the presence of chlorine atom in the benzimidazole moiety besides one or two alkoxy chains (8, 10 and 12 carbon atoms)  in the 2-phenyl ring (48a-48c e 47a-47b, respectively). The third benzimidazolic series (43a-43c) is characterized as esterified 4-(1H-benzo[d]imidazol-2-yl)-2-methoxyphenol obtained from reactions with appropriated 4-alkoxybenzoic acids (8, 10 and 12 carbons atoms). All compounds from the first two series, 48a-48c and 47a-47c, presented SmX mesophases. The mesogens derived from 48 presented liquid crystal behavior, with temperatures ranging from 79-91 oC to 128-151 oC, being higher values obtained for the octyl derivatives. Mesophases for 47a-47c  were found from 47-48 oC to 121-132 oC, and lower temperature transitions compared to compounds derived from 48 are coherent to more alkoxy chains. Lastly, at first, esterified derivatives 43 didi not present liquid crystal property. In summary, nine from twelve final compounds herein reported were found to present liquid crystal behavior, including notable low temperature transition and broad mesophase ranges. While for imidazo-phenanthroline derivatives, intermolecular associations are based on π-stacking and Van der Waals interactions, hydrogen bonding must contribute to the intermolecular association of the benzimidazolic derivatives. These results represent a relevant advance for the development of advanced molecular materials, notably liquid crystals.

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  • SUEILHA FERREIRA DE ANDRADE DE PAULA
  • PIRÓLISE- CG/MS DE SPIRULINA PLATENSIS: AVALIAÇÃO DE BIOMASSAS CULTIVADAS SOB CONDIÇÕES AUTOTRÓFICAS E MIXOTRÓFICAS.

  • Orientador : RENATA MENDONÇA ARAUJO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CRISTIANE FRANCISCA DA COSTA SASSI
  • JANDUIR EGITO DA SILVA
  • MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • POLLYANA SOUZA CASTRO
  • RENATA MENDONÇA ARAUJO
  • Data: 30/01/2023

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  • Microalgas são microrganismos autotróficos e fixadores de CO2 com grande potencial para produzir biocombustíveis de forma sustentável, porém o gargalo encontra-se no alto custo para obtenção de biomassa. O crescimento mixotrófico tem se apresentado como uma alternativa para alcançar a sustentabilidade econômica e ambiental. A biomassa utilizada neste trabalho é oriunda de cultivo autotrófico e mixotrófico de S. platensis cultivada respectivamente em meio de controle (Zarrouk) e com adição do soro do queijo em diferentes concentrações, 2,5 (M2,5), 5,0 (M5) e 10,0% (M10), e foi cedida por Pereira [19] para a realização da caracterização das biomassas através da Análise Elementar e poder calorífico. Além disso, foi avaliada a estabilidade térmica das mesmas usando a análise térmica através da termogravimetria e a micropirólise (Py-CG/MS) rápida nas temperaturas de 450, 550 e 650 °C na avaliação de produção de compostos voláteis. A pirólise das biomassas obtidas nos cultivos autotróficos e mixotrófico, foi realizada com a finalidade de obter bio-óleo e produtos químicos valiosos, Devido a influência do meio de cultura, as biomassas usadas neste estudo apresentam diferentes composições bioquímicas e isto foi observado nos resultados obtidos do poder calorífico, TGA e compostos voláteis avaliados por Py-GC/MS a 450°C, 550°C e 650°C. A partir dos resultados obtidos por termogravimetria foi possível observar que os processos de perda de massa, de todas as biomassas do nosso estudo, ocorreram de forma semelhantes. Já por pirólise, tivemos que a amostra M10 por possuir menor teor de proteínas, formou menor quantidade de compostos nitrogenados por pirólise em todas as temperaturas avaliadas. Houve redução de 43,8% (450º), 45,6% (550ºC) e 23,8% (650ºC) na formação de compostos nitrogenados em relação à amostra A. Além disso, a temperatura também mostrou um efeito considerável na formação de compostos voláteis. Os maiores rendimentos de compostos nitrogenados, fenóis e hidrocarbonetos aromáticos e não aromáticos foram observados a 650ºC. Os compostos oxigenados e contendo N e O diminuíram com o aumento da temperatura. Hidrocarbonetos como tolueno, heptadecano e heneicosano foram produzidos pela pirólise de S. platensis. Sendo assim, essas biomassas usadas neste estudo mostraram-se atrativa para a produção de bio-óleo de alta qualidade e produtos químicos valiosos, sendo necessário uma atualização em relação ao teor de compostos nitrogenados, através da manipulação das condições de crescimento e temperatura do processo de pirólise.


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  • Microalgae are autotrophic microorganisms that fix CO2 with great potential to produce biofuels in a sustainable way, but the bottleneck is the high cost of obtaining biomass. Mixotrophic growth has been presented as an alternative to achieve economic and environmental sustainability. The biomass used in this work comes from autotrophic and mixotrophic cultivation of S. platensis grown respectively in control medium (Zarrouk) and with the addition of cheese whey at different concentrations, 2.5 (M2.5), 5.0 (M5) and 10.0% (M10), and was provided by Pereira [19] to carry out the characterization of biomasses through Elementary Analysis and calorific value. In addition, their thermal stability was evaluated using thermal analysis through thermogravimetry and fast micropyrolysis (Py-CG/MS) at temperatures of 450 °C, 550 C°C and 650 °C in the evaluation of the production of volatile compounds. The pyrolysis of the biomasses obtained in the autotrophic and mixotrophic cultures, was carried out with the purpose of obtaining bio-oil and valuable chemical products. Due to the influence of the culture medium, the biomasses used in this study present different biochemical compositions and this was observed in the obtained results of calorific value, TGA and volatile compounds evaluated by Py-GC/MS at 450°C, 550°C and 650°C. From the results obtained by thermogravimetry, it was possible to observe that the mass loss processes of all the biomasses in our study occurred in a similar way. As for pyrolysis, we had that the M10 sample, due to its lower protein content, formed a smaller amount of nitrogenous compounds by pyrolysis at all evaluated temperatures. There was a reduction of 43.8% (450º), 45.6% (550ºC) and 23.8% (650ºC) in the formation of nitrogenous compounds in relation to sample A. In addition, the temperature also showed a considerable effect on the formation of volatile compounds. The highest yields of nitrogenous compounds, phenols and aromatic and non-aromatic hydrocarbons were observed at 650ºC. Oxygenated and N and O-containing compounds decreased with increasing temperature. Hydrocarbons such as toluene, heptadecane and heneicosan were produced by pyrolysis of S. platensis. Therefore, these biomasses used in this study proved to be attractive for the production of high quality bio-oil and valuable chemicals, requiring an update regarding the content of nitrogenous compounds, through manipulation of growth conditions and process temperature of pyrolysis.

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  • RICARDO FERNANDES DOS SANTOS
  • Bioespectroscopia de fluorescência em matriz de excitação-emissão (EEM) combinada com algoritmos de classificação de 2ª ordem para o diagnóstico da doença de Alzheimer.

  • Orientador : KASSIO MICHELL GOMES DE LIMA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EDGAR PERIN MORAES
  • HECTOR CASIMIRO GOICOECHEA
  • KASSIO MICHELL GOMES DE LIMA
  • LUCIENE DA SILVA SANTOS
  • MÁRCIO JOSÉ COELHO DE PONTES
  • Data: 30/01/2023

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  • 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.


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  • Alzheimer’s disease (AD) is a neurodegenerative disease responsible for almost 70% of cases of dementia. Dementia, in turn, is the 7th leading cause of death in the world. In recent years there have been significant advances in research to identify AD, however, the methods traditionally used for diagnosis remain invasive, time-consuming, and expensive. Studies with biospectroscopic techniques combined with chemometrics have shown promising results in AD diagnosis, with the possibility of offering a minimally invasive, rapid, and inexpensive method. This thesis presents a new methodological approach for the diagnosis of AD through the analysis of blood plasma from 230 subjects (83 AD and 147 healthy controls) by excitation-emission matrix (EEM) fluorescence spectroscopy combined with second- order classification algorithms. The classification models were validated through the calculation of figures of merit commonly used in clinical studies (sensitivity, specificity and accuracy) and figures of merit that take into account the sample unbalance and the discriminatory power of the models (F2 - score (F2), Matthews correlation coefficient (MCC) and test effectiveness (δ)). The classification models performed in this study were Parallel Factors Analysis with Quadratic Discriminant Analysis (PARAFAC-QDA) and Tucker3 – QDA. The PARAFAC – QDA model obtained 83.33% sensitivity, 100% specificity and 86.21% F2. While the Tucker3- QDA model obtained 91.67% sensitivity, 95.45% specificity and 91.67% F2. Both models showed high overall performance with 94.12% accuracy and 0.87 MCC. The classifiers also showed high efficiency with the mean scores of the classes separated by three or more standard deviations. The wavelength values from both loading profiles of models were used to suggest potential plasma AD biomarkers. Future studies may correlate these wavelengths and the PARAFAC spectral profiles with plasma AD biomarkers and confirm or not our suggestion. The results achieved with the proposed new methodological approach point to a high-performance, blood-based method for the diagnosis/screening of Alzheimer's disease. This method has the advantages of being minimally invasive, fast, inexpensive, non-destructive, and label-free. In addition, it requires a small aliquot of blood plasma and is performed in easy-to-operate equipment.

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  • GLENDA CRISTINA DA SILVA LOPES
  • SÍNTESE MECANOQUÍMICA DE ZEÓLITA LTA A PARTIR DO CAULIM.

  • Orientador : SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • MEMBROS DA BANCA :
  • AMANDA DUARTE GONDIM
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • ISABEL DIAZ CARRETERO
  • LINDIANE BIESEKI
  • LINDOVAL DOMICIANO FERNANDES
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • Data: 31/01/2023

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  • Devido às limitações nos processos tradicionais de síntese de zeólitas, a busca por métodos novos e aprimorados continua sendo um tema de relevância acadêmica e industrial.  As técnicas de síntese sem o uso de solventes apresentam como vantagem a possibilidade de ser um processo mais sustentável, além do alto rendimento na formação do produto. Nesse caminho, a mecanoquímica tem sido uma abordagem em crescimento e permite reduzir o processo a uma única etapa. O moinho de bolas é um equipamento propício para execução da mecanoquímica. A moagem por bolas é um método simples, reprodutível e ecológico para a conversão de materiais a tamanhos nanométricos e foi reconhecida como um método eficiente para a otimização das propriedades de materiais em pó. Foi realizado o estudo e síntese de materiais zeolíticos através da moagem. O primeiro estudo abordou a moagem de três diferentes tipos de caulim, variando velocidade e tempo de moagem, visando aplicação como fonte de silício e alumínio na síntese da zeólita LTA. O segundo estudo abordou a síntese da zeólita LTA com caulim calcinado e com caulim moído variando a velocidade, tempo de moagem e o tempo de síntese. O terceiro e quarto estudo abordaram a síntese da zeólita LTA com caulim sem pré-tratamento moído juntamente com os reagentes secos e a síntese de zeólita LTA a partir de caulim sem pré-tratamento moído juntamente com os reagentes secos e uma alíquota de água, respectivamente, variando a velocidade, o tempo de moagem e o tempo de síntese. Os materiais obtidos foram caracterizados por DRX e FRX. No processo de moagem, a rotação de 600 rpm por 60 minutos foi selecionada como a mais eficiente para a amorfização do caulim, dentre as condições estudas. A rotação de 400 rpm por 30 minutos foi selecionada como o parâmetro mais brando no qual variações nos caulins foram percebidas. As sínteses foram realizadas empregando os caulins moído por 30 e 60 minutos com velocidade de rotação de 400 e  600 rpm. As sínteses realizadas pela mistura de reagentes diretamente no moinho de bolas utilizaram as mesmas condições de tempo e velocidade usados nos experimentos de moagem do caulim. A condição de calcinação empregada não foi suficiente para a amorfização completa de todos os caulins estudados. O aumento da velocidade e tempo de moagem influencia a maior formação da zeólita LTA. A síntese realizada pela mistura dos reagentes secos diretamente no moinho influencia positivamente na formação da zeólita LTA, sendo essa obtida em menores condições de velocidade e tempo de moagem.


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  • Due to limitations in traditional zeolite synthesis processes, the search for new and improved methods remains a topic of academic and industrial relevance. Solvent-free synthesis techniques have the advantage of being a more sustainable process, in addition to the high yield in product formation. In this way, mechanochemistry has been a growing approach and allows reducing the process to a single step. The ball mill is a suitable equipment for performing mechanochemistry. Ball milling is a simple, reproducible and environmentally friendly method for converting materials to nanometer sizes and has been recognized as an efficient method for optimizing the properties of powder materials. The study and synthesis of zeolitic materials by grinding was carried out. The first study dealt with the grinding of three different types of kaolin, varying speed and grinding time, aiming at application as a source of silicon and aluminum in the synthesis of LTA zeolite. The second study addressed the synthesis of LTA zeolite with calcined kaolin and with ground kaolin varying the speed, milling time and synthesis time. The third and fourth study addressed the synthesis of LTA zeolite from kaolin without pretreatment ground together with the dry reagents and the synthesis of LTA zeolite from kaolin without pretreatment ground together with the dry reagents and an aliquot of water, respectively, by varying the speed, grinding time, and synthesis time. The obtained materials were characterized by XRD and XRF. In the milling process, the rotation speed of 600 rpm during 60 minutes was selected as the most efficient for the amorphization of kaolin, among the conditions studied. Rotation speed of 400 rpm during 30 minutes was selected as the mildest parameter in which variations in the kaolins were perceived. The syntheses were carried out employing the kaolins ground for 30 and 60 minutes with rotation speeds of 400 and 600 rpm. The syntheses performed by mixing reagents directly in the ball mill used the same time and speed conditions as used in the kaolin grinding experiments. The calcination condition employed was not sufficient for complete amorphization of all kaolins studied. Increasing the grinding speed and time influences the further formation of the zeolite LTA. The synthesis performed by mixing the dry reagents directly in the mill has a positive influence on the formation of zeolite LTA, which is obtained at lower milling speed and time conditions.

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  • FELIPE FERNANDES BARBOSA
  • Desidratação catalítica do glicerol sob óxidos mistos de CuO/Al2O3/MxOy (M = ZnO ou Fe2O3): Estudo sobre a química de superfície

  • Orientador : TIAGO PINHEIRO BRAGA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALEXANDER SACHSE
  • ANDERSON DOS REIS ALBUQUERQUE
  • CRISTIANE HENRIQUES
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • TIAGO PINHEIRO BRAGA
  • Data: 27/02/2023

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  • Como alternativa ao uso de combustíveis de origem fóssil, os biocombustíveis se consolidaram no mercado internacional. Nesse sentido, o biodiesel tornou-se uma excelente via, porém, em sua síntese é gerado o subproduto glicerol. A conversão do glicerol em produtos de maior valor agregado estimula a aplicação de diferentes possibilidades envolvendo a catálise heterogênea. Nesse trabalho foi testada a aplicação de uma série de catalisadores óxidos compostos a base de Fe, Al, Cu e outra de Zn, Al e Cu. Os resultados de DRX indicam diâmetro nanométrico e a presença dos óxidos de ZnO, Al2O3  e CuO. A espectroscopia Raman, Mössbauer e XPS sugerem a presença das fases presentes à base de Fe2O3, Al2O3  e CuO. O 27Al RMN indica uma coordenação octaédrica do Al2O3. Ao passo que os materiais constituídos de Zn apresentam coordenação tetra, penta e hexa na alumina. O FTIR com adsorção de piridina revelou alta acidez de Lewis em toda a série de catalisadores de Fe. O TPR, exibiu a faixa de redução dos sítios de Fe3+  e Cu2+, indicando a faixa de temperatura adequada para pré-tratamento. A adsorção/dessorção de N2  indicou a presença de micro-mesoporos, ao passo que a morfologia porosa foi observada visualmente pelas imagens de MEV e TEM. Em relação à performance dos catalisadores, a melhor condição teve conversão de 60% de glicerol e 92% de seletividade na formação de acetol com 17 % de coque segundo a TG. A interação entre os diferentes sítios ácidos de Lewis envolvidos nos mecanismos para formação de acetol e coque na superfície do catalisador são discutidos. Desse modo, a sinergia entre os sítios ativos obtidos no pré- tratamento com H2, com base nos mapas de superfície ρ(r) e V(r), obtidos por cálculos via teoria do funcional densidade, apontando que a presença de Cun+  aumenta drasticamente a seletividade na formação de acetol, característica mais importante do que a alta acidez de Lewis.


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  • As an alternative to the use of fossil fuels, biofuels have consolidated in the international market. In this sense, biodiesel has become an excellent route, however, in its synthesis, the by-product glycerol is generated. The conversion of glycerol into higher added value products stimulates the application of different possibilities involving heterogeneous catalysis. In this work, the application of a series of oxide catalysts based on Fe, Al, Cu and another on Zn, Al and Cu was tested. XRD results indicate nanometric diameter and the presence of ZnO, Al2O3  and CuO oxides. Raman, Mössbauer and XPS spectroscopy suggest the presence of phases based on Fe2O3, Al2O3 and CuO. The 27Al NMR indicates an octahedral coordination of Al2O3. Whereas materials made of Zn present tetra, penta and hexa coordination in alumina. FTIR with pyridine adsorption revealed high Lewis acidity across the Fe catalyst series. The TPR exhibited the reduction range of the Fe3+  and Cu2+  sites, indicating the appropriate temperature range for pretreatment. N2  adsorption/desorption indicated the presence of micro-mesopores, while the porous morphology was visually observed by SEM and TEM images. Regarding the performance of the catalysts, the best condition had a conversion of 60% of glycerol and 92% of selectivity in the formation of acetol with 17% of coke according to the TG. The interaction between the different Lewis acid sites involved in the mechanisms for acetol and coke formation on the catalyst surface are discussed. Thus, the synergy between the active sites obtained in the pre-treatment with H2, based on the surface maps ρ(r) and V(r), obtained by calculations via density functional theory, indicating that the presence of Cun+  increases dramatically the selectivity in the formation of acetol, a more important characteristic than the high Lewis acidity.

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  • HELLYDA KATHARINE TOMAZ DE ANDRADE SILVA
  • Desenvolvimento de metodologias analíticas baseadas em espectroscopia no infravermelho e quimiometria aplicadas à entomologia forense

  • Orientador : KASSIO MICHELL GOMES DE LIMA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EDVAN CIRINO DA SILVA
  • FABRICIO GAVA MENEZES
  • KASSIO MICHELL GOMES DE LIMA
  • SIMÃO DIAS DE VASCONCELOS FILHO
  • TATIANA DE CAMPOS BICUDO
  • Data: 27/02/2023

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  • A referida tese apresenta o desenvolvimento de metodologias analíticas alternativas baseadas nas espectroscopias no infravermelho próximo (NIRS, do inglês near infrared spectroscopy) e médio (ATR-FTIR, do inglês attenuated total reflectance with Fourier transform infrared) combinadas à técnicas quimiométricas não supervisionadas: análise por componentes principais (PCA, do inglês  principal component analysis) e análise de agrupamentos hierárquicos (HCA, do inglês hierarchical cluster analysis); seleção de variáveis e classificação multivariada: análise por componentes principais com análise discriminante quadrática (PCA-QDA, do inglês principal component analysis with quadratic discriminant analysis), algoritmo das projeções sucessivas (SPA-QDA, do inglês successive projections algorithm with quadratic discriminant analysis) e algoritmo genético com análise discriminante quadrática (GA-QDA, do inglês genetic algorithm with quadratic discriminant analysis) aplicadas à entomologia forense. No primeiro estudo, a NIRS foi ultilizada para aquisição espectral de nove espécies de moscas com o potencial forense (Diptera: Calliphoridae e Sarcophagidae) em duas regiões do inseto (dorsal e ventral) com a subsequente construção dos modelos PCA e HCA visando avaliar o potencial da metodologia na segregação/agrupamento dos espécimes em categorias taxonômicas. O melhor modelo foi alcançado a partir dos espectros médios dorsal e ventral sendo observada a segregação das espécies Chrysomya albiceps (Wiedemann, 1819), Lucilia eximia (Wiedemann, 1819) e Ravinia belforti (Prado & Fonseca, 1932), os loadings resultantes pontuaram absorções associadas à estiramentos O-H, C-O, C-H e N-H, esta última podendo estar associada à quitina (poli-N-acetil-glucosamina), os estiramentos C-H olefínico e fundamental para um carbono insaturado associados a compostos lipídicos. No dendrograma foi observado uma distinção entre os espécimes por família (Calliphoridae e Sarcophagidae) e gêneros (Chrysomya (Robineau-Desvoidy, 1830), Lucilia (Robineau-Desvoidy, 1830), Oxysarcodexia Townsend, 1917, Peckia (Wiedemann, 1830)  e Ravinia (Robineau-Desvoidy, 1863)), já as espécies Oxysarcodexia e Peckia não apresentaram grupos tão estabelecidos, mas com considerada sobreposição. No segundo estudo, a ATR-FTIR foi aplicada juntamente à PCA-QDA, SPA-QDA e GA-QDA na discriminação de larvas necrófagas (Diptera: Sarcophagidae) em grupos: controle e intoxicadas após se alimentaram de carcaças de ratos expostos ao pesticida terbufós. Os resultados mostraram que a metodologia proposta tem potencial para classificar as amostras com valores de sensibilidade e especificidade superiores a 90%. Dentre os três modelos, o GA-QDA foi o melhor para detectar alterações na composição bioquímica das larvas expostas ao terbufós, classificando com sucesso a intoxicação com base em cinco variáveis e alcançando valores de 98,9% de sensibilidade e especificidade. Portanto, os resultados reportados sugerem o potencial das espectroscopias NIRS e ATR-FTIR combinadas à análise multivariada como ferramentas alternativas para identificar propriedades taxonômicas de moscas, como família e gêneros, fornecendo evidências rápidas para a identidade das espécies e na detecção de intoxicação por terbufós em larvas de moscas necrófagas provenientes de carcaças de ratos intoxicados, respectivamente.


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  • This thesis presents the development of alternative analytical methodologies based on near infrared spectroscopy (NIRS, from near infrared spectroscopy) and medium (ATR-FTIR, from attenuated total reflectance with Fourier transform infrared) combined with unsupervised chemometric techniques: principal component analysis (PCA) and hierarchical cluster analysis (HCA); variable selection and multivariate classification: principal component analysis with quadratic discriminant analysis (PCA-QDA), successive projections algorithm with quadratic discriminant analysis and genetic algorithm with quadratic discriminant analysis (GA-QDA) applied to forensic entomology. In the first study, NIRS was used for spectral acquisition of nine species of flies with forensic potential (Diptera: Calliphoridae and Sarcophagidae) in two regions of the insect (dorsal and ventral) with the subsequent construction of PCA and HCA models aiming to evaluate the potential methodology in the segregation/grouping of specimens into taxonom ic categories. The best model was achieved from the average dorsal and ventral spectra, observing the segregation of the species Chrysomya albiceps (Wiedemann, 1819), Lucilia eximia (Wiedemann, 1819) and Ravinia belforti (Prado & Fonseca, 1932), the resulting loadings punctuated absorptions associated with O-H, C-O, C-H and N-H stretches, the latter may be associated with chitin (poly-N-acetyl-glucosamine), the olefinic C-H stretches and fundamental for an unsaturated carbon associated with lipid compounds. In the dendrogram, a distinction was observed between specimens by family (Calliphoridae and Sarcophagidae) and genera (Chrysomya (Robineau-Desvoidy, 1830), Lucilia (Robineau-Desvoidy, 1830), Oxysarcodexia Townsend, 1917, Peckia (Wiedemann, 1830) and Ravinia (Robineau-Desvoidy, 1863)), whereas Oxysarcodexia and Peckia species did not present such established groups, but with considerable overlap. In the second study, ATR-FTIR was applied together with PCA-QDA, SPA-QDA and GA-QDA in discrimination of scavenger larvae (Diptera: Sarcophagidae) in groups: control and intoxicated after feeding on carcasses of rats exposed to the pesticide terbufos. The results showed that the proposed methodology has the potential to classify samples with sensitivity and specificity values greater than 90%. Amon g the three models, GA QDA was the best to detect changes in the biochemical composition of larvae exposed to terbufos, successfully classifying intoxication based on five variables and reaching 98.9% sensitivity and specificity. Therefore, the reported results suggest the potential of NIRS and ATR-FTIR spectroscopies combined with multivariate analysis as alternative tools to identify taxonomic properties of flies, such as family and genera, providing rapid evidence for species identity and in the detection of terbufos poisoning in scavenger fly larvae from carcasses of intoxicated rats, respectively.

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  • AMANDA SAYURE KASUYA DE OLIVEIRA
  • Conversão do glicerol utilizando zeólita Beta modificada com aluminato, MAl2O4 (M= Mg ou Zn): Efeito das propriedades físico-químicas na estabilidade catalítica

  • Orientador : TIAGO PINHEIRO BRAGA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANDERSON JOEL SCHWANKE
  • ANTONINHO VALENTINI
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • TIAGO PINHEIRO BRAGA
  • Data: 28/02/2023

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  • 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.


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  • The urgency to replace fossil fuels with renewable ones, combined with the growth in biodiesel production and, consequently, glycerol, stimulate research in order to transform biomass-derived products into others with greater added value and, therefore, maintain the production chain. The dehydration reaction of glycerol in gaseous phase using acidic solids is an interesting reaction pathway. To evaluate the viability of this study, catalysts were prepared with different levels of magnesium and zinc spinel dispersed in Beta zeolite and their catalytic properties were analyzed. The different solids were characterized by XRD, FRX, MPE, FTIR, Raman spectroscopy, nitrogen physisorption, SEM-FEG, TPD-NH3 and DRIFTS-pyridine. The Raman and infrared spectra suggested the presence of bands referring to spinels although by XRD the phases were not observed due to their high dispersion and nanometric size. The DRIFTS and NH3-TPD analyzes indicated that the incorporation of spinels modifies the acidic properties regarding the number, type and distribution of the sites. The N2 physisorption tests showed the maintenance of the micro and mesoporous properties of H-BEA, despite the alteration in the specific area and pore volume values. Catalysts with lower spinel content (2%) showed better performances in glycerol conversion and resistance to deactivation when compared to pure zeolite, reaching conversion values of 73.26%. These results are related to the presence of acidic and basic sites in the catalysts. Magnesium-based catalysts, in the glycerol dehydration reactions, favored the formation of acrolein (63.42% for the best material) while zinc-based catalysts produced mostly allelic alcohol (37% for the solid with the best performance) . The reaction pathways for the different products formed, depending on the type of acidic site, were detailed in the proposed mechanisms and correlated with the electrostatic potential maps. Likewise, the reactions for coke formation were described according to the compounds identified by GC-MS after coke extraction.

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  • SIMONE ALVES SERAFIM ROCHA
  • Contribuição ao conhecimento químico e biológico das espécies: Marsdenia megalantha (Apocynaceae) e Varronia dardani (Boraginaceae)

  • Orientador : RENATA MENDONÇA ARAUJO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RENATA MENDONÇA ARAUJO
  • FABRICIO GAVA MENEZES
  • SILVANA MARIA ZUCOLOTTO LANGASSNER
  • ANDERSSON BARRISON
  • CALINE GOMES FERRAZ
  • Data: 28/02/2023

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  • A Caatinga é um patrimônio único no planeta, seu clima semiárido possibilita a imensas variedades de paisagens e biodiversidades exclusivas. Com o intuito de contribuir para o conhecimento químico e biológico das espécies pertencente a flora da Caatinga além de auxiliar na descoberta de novos fármacos para a cura de doenças, esse estudo descreve o estudo fitoquímico e a investigação de algumas propriedades e biológicas de duas espécies de plantas endêmicas desse ecossistema: Marsdenia megalantha e a Varronia dardani. M. megalantha, conhecida como “mata-calado”, tem sido alvo de estudos devido provocar envenenamento em animais após a ingestão de suas raízes. O estudo químico do extrato hidroalcóolico das raízes de M. megalantha permitiu o isolamento cinco compostos: a Megalanthosideo A, B e C e o 24-metil-polinast-5, 23-dien-3,15-diol, sendo relatados pela primeira vez na literatura, além do Lanosterol, revelando que esta espécie é fonte promissora de saponinas com esqueleto pregnano, substâncias que apresentam propriedades citotóxica, antidislipidemica, antioxidante e anti-HIV reportadas na literatura.  V. dardani, conhecido popularmente como “moleque-duro”, possibilitou o estudo químico do extrato etanólico das raízes de V. dardani resultando no isolamento e identificação estrutural de duas naftoquinonas: o 2-etoxi-cordiaquinonas A, sendo inédita na literatura e a Cordiaquinona B. Todos os constituintes químicos isolados foram caracterizados por técnicas espectroscópicas como ressonância magnética nuclear de hidrogênio (RMN1H) e carbono (RMN 13C), incluindo técnicas bidimensionais (COSY, HMQC, HMBC e NOESY) e os espectros comparados com dados disponíveis na literatura. Os compostos isolados de V. dardani foram submetidos a teste de citotoxicidade e que inibiram 50% do crescimento das linhagens de células (IC50) frente as células de linhagens tumorais humanas apresentando respectivamente IC50 de 2,7 - 4,2 g.mL-1 e 1,0 – 1,4 g.mL-1 para o HCT-116 (adenocarcinoma colorretal) e IC50 3,0 - 4,2 g.mL-1 e 1,6 – 2,3 g.mL-1 para o MDA-MB-231 (adenocarcinoma de Mama) respectivamente, demonstrando um forte potencial de atividade citotóxica e estimulando a continuidade deste estudo com perspectiva na descoberta de moléculas anticâncer. O óleo essencial das folhas de V. dardani, obtido por hidrodestilação, foi analisado e caracterizado quimicamente por Cromatografia gasosa acoplado ao espectrofotômetro de massa (CG-MS) e Cromatografia gasosa com detector de ionização em chamas (CG-FID). A análise resultou na identificação de vinte e cinco (25) constituintes químicos, correspondendo a um total de 99,9% da composição química do óleo, consistindo basicamente em monoterpenos e sesquiterpenos. Este óleo essencial mostrou atividade antimicrobiana contra a Staphylococcus aureus, Escherichia coli e Pseudomonas aeruginosa e atividade antifúngica contra duas leveduras, Candida albicans e Candida parapsilosis. Além disso o óleo essencial também foi submetido a bioensaios larvicida, apresentando um LC50 de 97,93 (± 1,25). Este estudo contribuiu para o conhecimento químico e biológico de duas espécies endêmicas da Caatinga, possibilitando a descoberta de novas substâncias desconhecidas em M. megalantha, além de ensaios biológicos inéditos relacionados as atividades antimicrobianas, antifúngica, larvicida e citotóxicas na espécie V. dardani.


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  • The Caatinga is a unique heritage on the planet; its semi-arid climate allows for immense varieties of landscapes and unique biodiversity. To contribute to the chemical and biological knowledge of the species belonging to the Caatinga flora, as well as to aid in the discovery of new drugs to cure diseases, this study describes the phytochemical study and the investigation of some biological properties of two plant species endemic to this ecosystem: Marsdenia megalantha and Varronia dardani. M. megalantha, known as "mata-calado", has been the target of studies because it causes poisoning in animals after ingestion of its roots. The chemical study of the hydroalcoholic extract of M. megalantha roots allowed the isolation of five compounds: Megalanthosideo A, B and C and 24-methyl-polinast-5, 23-dien-3,15-diol, being reported for the first time in the literature, besides Lanosterol, revealing that this species is a promising source of saponins with pregnane skeleton, substances that present cytotoxic, antidyslipidemic, antioxidant and anti-HIV properties reported in the literature.  V. dardani, popularly known as "moleque-duro", allowed the chemical study of the ethanolic extract of the roots of V. dardani resulting in the isolation and structural identification of two naphthoquinones: the 2-ethoxy-cordiaquinone A, being unpublished in the literature and the Cordiaquinone B. All isolated chemical constituents were characterized by spectroscopic techniques such as hydrogen (NMR1H) and carbon (NMR 13C) nuclear magnetic resonance, including two-dimensional techniques (COSY, HMQC, HMBC and NOESY) and the spectra compared with data available in the literature. The compounds isolated from V. dardani were subjected to cytotoxicity test and they inhibited 50% of the growth of cell lines (IC50) against human tumor cell lines showing respectively IC50 of 2.7 - 4.2 g.mL-1 and 1.0 - 1.4 g. mL-1 for HCT-116 (colorectal adenocarcinoma) and IC50 3.0 - 4.2 g.mL-1 and 1.6 - 2.3 g.mL-1 for MDA-MB-231 (breast adenocarcinoma) respectively, demonstrating a strong potential of cytotoxic activity and stimulating the continuity of this study with perspective in the discovery of anticancer molecules. The essential oil from the leaves of V. dardani, obtained by hydrodistillation, was analyzed, and chemically characterized by Gas Chromatography coupled to Mass Spectrometry (GC-MS) and Gas Chromatography with Flame Ionization Detector (GC-FID). The analysis resulted in the identification of twenty-five (25) chemical constituents, corresponding to a total of 99.9% of the chemical composition of the oil, consisting basically of monoterpenes and sesquiterpenes. This essential oil showed antimicrobial activity against Staphylococcus aureus, Escherichia coli and Pseudomonas aeruginosa and antifungal activity against two yeasts, Candida albicans and Candida parapsilosis. In addition, the essential oil was also subjected to larvicidal bioassays, showing an LC50 of 97.93 (± 1.25). This study contributed to the chemical and biological knowledge of two endemic species of the Caatinga, enabling the discovery of new unknown substances in M. megalantha, besides unprecedented biological assays related to antimicrobial, antifungal, larvicidal and cytotoxic activities in the species V. dardani.

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  • MARCÍLIO NOGUEIRA DE SOUZA
  • Avaliação físico-química de soluções micelares aplicadas na remoção de reboco olefínico.

  • Orientador : JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALCIDES DE OLIVEIRA WANDERLEY NETO
  • DENNYS CORREIA DA SILVA
  • JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • MONICA RODRIGUES DE OLIVEIRA
  • ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • Data: 28/02/2023

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  • Na perfuração de um poço de petróleo são usados fluidos de perfuração com a finalidade de, dentre outras, formar uma camada fina na formação rochosa do reservatório que irão impedir fluxos migratórios do poço para a formação ou vice-versa. A remoção dessa fina camada, chamada de reboco, formada principalmente quando são usados fluido não aquoso (parafínico ou olefínico) é de suma importância para que ocorra a inversão da molhabilidade da rocha e assim garantir que seja alcançado o sucesso da operação de cimentação primária. Os fluidos chamados de colchões lavadores são deslocados entre o fluido de perfuração e a pasta de cimento. Eles atuam por meio de ação química na diluição e remoção do reboco. Contém aditivos dispersantes (ou afinantes do fluido de perfuração), detergentes e, quando necessário, aditivo para inibir inchamento de argila e redutores de filtrado. Quando são utilizados em poços contendo fluido à base óleo, possuem ainda surfactantes para inverter a molhabilidade do revestimento e formação, de molhável ao óleo para molhável à água. Os colchões lavadores necessitam ser compatíveis com a pasta de cimento e o fluido de perfuração, pois podem ocasionar uma mistura com viscosidade excessiva capaz de diminuir a eficiência de deslocamento do fluido de perfuração e, consequentemente, tornar fraca a aderência do cimento, além da mistura pasta de cimento e colchão lavador serem resistentes a compressão dentro de limites estabelecidos por normas. Existem vários trabalhos na literatura que comprovam a eficiência de remoção dos colchões lavadores que podem ser aplicados na indústria petrolífera. O uso de soluções micelares alcoólicas e soluções contendo misturas de tensoativo são novas tecnologias que foram utilizadas como colchão lavador para remover os fluidos de perfuração a base de olefina e promover a inversão da molhabilidade da formação. Nesse sentido, esse trabalho desenvolveu e caracterizou novos sistemas micelares alcoólicas a partir de diagramas ternários e por misturas de tensoativos (blendas) formulados com tensoativos comercial não iônicos para utilização como colchão lavador numa rampa de temperatura (30°, 40°, 50° e 65 °C) que simula a temperatura alcançada na perfuração de alguns poços de petróleo e avaliar o comportamento dos colchões frente ao ponto de nuvem na remoção do reboco dentro do poço. Um planejamento em rede simplex utilizando o polinômio de scheffé foi confeccionada para a escolha das formulações mais eficiente em relação a remoção do reboco. Para a formulação dos Blends contendo tensoativos em salmoura, um estudo fatorial 2n foi desenvolvido para a escolha do ponto ótimo dos Blends das soluções de tensoativos que foram também estudados como colchão lavador. Esses sistemas foram submetidos aos mesmos testes do sistema anterior, ou seja, foram estudados dentro de uma rampa de temperatura (30°, 40°, 50° e 65 °C) cuja finalidade foi a de verificar a eficiência de remoção do reboco frente ao Cloud Point, simulando o comportamento dessas soluções e seu comportamento no interior do poço. Para ambos os sistemas de estudo foram utilizando os melhores pontos, a variação da fase aquosa e suas medidas de condutividade nas referidas temperaturas. Após essa fase, as soluções micelares alcóolicas e Blendas de tensoativos formulados foram caracterizados através do estudo de: ensaios de eficiência de remoção do reboco, medidas de tensão superficial, diâmetro de gotículas e molhabilidade, enquanto as misturas entre o colchão lavador e a pasta de cimento foram caracterizados por: reologia, compatibilidade dos fluidos e resistência à compressão (UCA) e difratometria de raios X. Os dois novos sistemas de remoção estudados na pesquisa mostraram-se eficientes na remoção do reboco formado pelo fluido de perfuração olefinico usados em poços de petróleo e podem ser utilizados como uma tecnologia mais econômica e limpa.


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  • In oil well drilling, drilling fluids are used to form a thin layer in the reservoir rock formation, which will prevent migratory flows from the well to the formation or vice-versa. The removal of this thin layer, called filter cake, formed mainly when non-aqueous fluids (paraffinic or olefinic) are used, is of fundamental importance for the inversion of rock wettability to occur and thus ensuring that success of the primary cementing operation. The fluids called flushing fluid are displaced between the drilling fluid and the cement paste. They act through chemical action in the dilution and removal of filter cake. They have dispersing additives (or drilling fluid thinners), detergents, and, when necessary, additives to inhibit clay swelling and filtrate reducers. When they are used in wells containing oil-based fluid, they also contain surfactants to reverse coating wettability and formation from oil-wet to water-wet. Flushing fluids need to be compatible with the cement paste and the drilling fluid, as they can cause a mixture with excessive viscosity capable of reducing the efficiency of displacement of the drilling fluid and, consequently, making the cement adhesion weak, in addition to the mixture cement paste and flushing fluid are resistant to compression within the limits established by standards. There are several works in the literature that prove the efficiency of removing flushing fluids that can be applied in the oil industry. The use of alcoholic micellar solutions and solutions containing mixtures of surfactants, the so-called Blends, are new technologies that have been used as a flushing fluid to remove the olefin-based drilling fluids and promote formation wettability inversion. In this sense, this work developed and characterized new alcoholic micellar systems from ternary diagrams and by blends of surfactants formulated with commercial non-ionic surfactants to be used as a cleaner in a temperature range (30°, 40°, 50°, and 65°C) that simulates the temperature achieved in the drilling of some oil wells and evaluates their behavior in relation to the cloud point in the removal of the filter cake inside the well. A simplex network design using the scheffé polynomial was made to choose the most efficient formulations in relation to plaster removal. For the formulation of Blends containing surfactants in brine, a 2n factorial study was developed to choose the optimum point of Blends of surfactant solutions that were also studied as a flushing fluid. These systems were subjected to the same tests as the previous system, that is, they were studied at a temperature range (30°, 40°, 50°, and 65°C) whose purpose was to verify the filter cake removal efficiency against the Cloud Point, simulating the behavior of these solutions and their behavior inside the well. For both study systems, the best points were used, the variation of the aqueous phase and its conductivity measurements at those temperatures. After this phase, the microemulsion systems and formulated surfactant blends were characterized by the study of filter cake removal efficiency tests, surface tension measurements, droplet diameter, and wettability, while the mixtures between the flushing fluid and the paste of cement were characterized by rheology, fluid compatibility and compressive strength (UCA), and X-ray diffractometry. The two new removal systems studied in this research proved to be efficient in removing the filter cake formed by the olefinic drilling fluid used in drilling wells oil and proved to be a more economical and a cleaner technology.

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  • GABRIELLA SOUSA DE MELO QUEIROZ
  • Produção de hidrocarbonetos renováveis a partir da pirólise do óleo de macaúba (acrocomia aculeata) utilizando AlSBA-15, Mo/AlSBA-15,  HBeta e Mo/HBeta

  • Orientador : AMANDA DUARTE GONDIM
  • MEMBROS DA BANCA :
  • AMANDA DUARTE GONDIM
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • ARUZZA MABEL DE MORAIS ARAUJO
  • EDJANE FABIULA BURITI DA SILVA
  • JUAN ALBERTO CHAVEZ RUIZ
  • Data: 03/03/2023

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  • No presente trabalho, foi realizada a pirólise térmica e catalítica do óleo de macaúba na presença dos catalisadores AlSBA-15, Mo/AlSBA-15, HBeta e Mo/AlSBA-15, visando a produção de combustíveis renováveis na faixa do bioquerosene de aviação. O catalisador AlSBA-15 foi sintetizado pelo  método  hidrotérmico  e a zeólita comercial  HBeta ativada por calcinação.  Os  materiais  foram  caracterizados  por  Difração  de Raios-X (DRX), Espectroscopia na região do infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), Fluorescência de Raios-X (FRX) e Microscopia Eletrônica de Varredura acoplada ao Espectrômetro de Energia Dispersiva (MEV/EDS). O catalisador AlSBA-15 foi obtido com simetria hexagonal P6mm altamente ordenada. A ativação por calcinação da HBeta não comprometeu sua estrutura cristalina. As impregnações com o metal molibdênio foram confirmadas por FRX e EDS e não  alteraram  as  características  estruturais  e  morfológicas  dos  suportes.  Os  estudos  térmico  e  cinético  foram  realizados  através  de  Análise Termogravimétrica (TGA) nas taxas de aquecimento de 10, 20 e 30 °C/min, na faixa de temperatura de 30 a 600 °C e com 10% de catalisador em peso. Os bio-óleos obtidos pela pirólise térmica e catalítica foram caracterizados por Cromatografia Gasosa acoplada à Espectrometria de Massa (GC/MS), FTIR, Índice de Acidez, Densidade, Viscosidade e Teor de Umidade. No estudo térmico, houve indicativo da eficiência do uso dos catalisadores na degradação do óleo de macaúba através da redução na temperatura inicial de degradação. Para todos os catalisadores, houve uma redução na energia de ativação do processo, com destaque para os catalisadores mesoporosos AlSBA-15 e Mo/AlSBA-15. Os dois modelos cinéticos OFW e KAS se mostraram adequados à metodologia utilizada (R² > 0,9). Os parâmetros físico-químicos do óleo de macaúba e de seus bio-óleos se mostraram semelhantes aos encontrados na literatura. A análise de FTIR comprovou o craqueamento do óleo de macaúba. Na pirólise térmica, atingiu-se rendimentos máximos de 76,59% ao passo que utilizando HBeta e Mo/HBeta os rendimentos foram de 85,95% e 85,02%, respectivamente. Indicando que o emprego de catalisadores pode aperfeiçoar o processo de pirólise. Os catalisadores HBeta, Mo/HBeta, Mo/AlSBA-15 e AlSBA-15 produziram hidrocarbonetos na faixa do querosene de aviação (C11- C16) em 90,88%, 90,45%, 71,34% e 20, 35%, respectivamente.


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  • In the present work, thermal and catalytic pyrolysis of macaúba oil was carried out in the presence of AlSBA-15, Mo/AlSBA-15, HBeta and Mo/AlSBA-15 catalysts, aiming at the production of renewable fuels in the aviation biokerosene range. The AlSBA-15 catalyst was synthesized by the hydrothermal method and the commercial zeolite HBeta activated by calcination. The materials were characterized by X-Ray Diffraction (XRD), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), X-Ray Fluorescence (FRX) and Scanning Electron Microscopy coupled to Energy Dispersive Spectrometer (SEM/EDS ). The AlSBA-15 catalyst was obtained with highly ordered P6mm hexagonal symmetry. Activation by calcination of HBeta did not compromise its crystalline structure. Impregnations with molybdenum metal were confirmed by FRX and EDS and did not change the structural and morphological characteristics of the supports. The thermal and kinetic studies were carried out through Thermogravimetric Analysis (TGA) at heating rates of 10, 20 and 30°C/min, in the temperature range of 30 to 600 °C and with 10% of catalyst by weight. The bio-oils obtained by thermal and catalytic pyrolysis were characterized by Gas Chromatography coupled to Mass Spectrometry (GC/MS), FTIR, Acidity Index, Density, Viscosity and Moisture Content. In the thermal study, there was an indication of the efficiency of the use of catalysts in the degradation of macaúba oil through the reduction in the initial temperature of degradation. For all catalysts, there was a reduction in the activation energy of the process, especially for the mesoporous catalysts AlSBA-15 and Mo/AlSBA-15. The two kinetic models OFW and KAS were adequate for the methodology used (R² > 0.9). The physicochemical parameters of macaúba oil and its bio-oils were similar to those found in the literature. FTIR analysis confirmed the cracking of macaúba oil. In thermal pyrolysis, maximum yields of 76.59% were reached, while using HBeta and Mo/HBeta yields were 85.95% and 85.02%, respectively. Indicating that the use of catalysts can improve the pyrolysis process. The HBeta, Mo/HBeta, Mo/AlSBA-15 and AlSBA-15 catalysts produced hydrocarbons in the aviation kerosene range (C11-C16) in 90.88%, 90.45%, 71.34% and 20.35%, respectively.

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  • LUCIO CESAR DANTAS DE MEDEIROS
  • Ação do ácido pirolenhoso de Eucalyptus na síntese ecologicamente correta de nanopartículas de prata.

  • Orientador : LUIZ HENRIQUE DA SILVA GASPAROTTO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • JOSÉ ROBERTO SIQUEIRA JUNIOR
  • LUCIANO CASELI
  • LUIZ HENRIQUE DA SILVA GASPAROTTO
  • RODOLFO LUIZ BEZERRA DE ARAÚJO MEDEIROS
  • Data: 31/03/2023

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  • 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.


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  • The interest in products derived from renewable natural resources has increased in recent years. Concerning nanotechnology, the goal is to employ low-toxicity chemicals resulting from environmentally benign processes. In the present study, we demonstrated for the first time that pyroligneous acid (PA), a compound obtained from the condensation of polluting gaseous emissions generated during the pyrolysis of biomass, functioned concomitantly as  reducing and stabilizing agents in the synthesis of silver nanoparticles (AgNPs). Furthermore, this methodology was also employed for the production of a nanocomposite consisting of AgNPs anchored in cellulose nanocrystals (AgNPs/NC). Through chromatographic analysis (GC-MS) and Raman spectroscopy, it was shown that in alkaline medium oxygenated species contained in PA reduced silver ions to their metallic form. Concomitantly, acetic acid, abundantly present in PA, adsorbed on the surface of AgNPs conferring them electrostatic stability. The AgNPs werespherical in shape with an average size of 16.42 ± 4.62 nanometers, being stable for at least 150 days (zeta potential = -56 mV). In the production of the AgNPs/NC nanocomposite, it was observed that the time for the total stabilization of the AgNPs was drastically shortened and   the average size substantially reduced (5.12 ± 1.59 nanometers). Thermogravimetric experiments demonstrated that the impregnation efficiency of AgNPs in cellulose nanocrystals was greater than 95%. Finally, AP showed activity against Escherichia coli and Staphylococcus aureus bacteria only at its original pH (pH ~ 2.8). However, upon neutralization (pH = 7.5) the bactericidal activity vanished completely. As demonstrated, the actual responsible for the bactericidal effect was acetic acid. When applied at neutral pH, AgNPs and AgNPs/NC showed bacteriostatic activities similar to those reported in the literature. Based on this information, it is concluded that the use of pyroligneous acid in the synthesis of silver nanomaterials is an interesting and promising approach.

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  • FRANCISCO GUSTAVO HAYALA SILVEIRA PINTO
  • Estudo de réplicas de materiais mesoporosos obtidos a partir de hard template, usando como molde de estrutura CMK-3.

  • Orientador : SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • MEMBROS DA BANCA :
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • LUCIENE DA SILVA SANTOS
  • ANNE GABRIELLA DIAS SANTOS
  • EDUARDO RIGOTI
  • Karim Sapag
  • Data: 14/04/2023

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  • A síntese de novos materiais porosos pode alavancar ainda mais áreas consolidadas por vários campos da pesquisa e da indústria química. Por esse motivo desenvolver novas rotas de síntese e aperfeiçoar outras já existente é de suma importância para a comunidade científica, dentre as rotas de síntese para obtenção de materiais mesoporosos tem-se as rotas de síntese por soft-template e hard-template. Nesse trabalho foi-se usado a rota de síntese hard-template usando como molde de estrutura o CMK-3, o CMK-3 é um material de carbono com mesoporos obtido a partir do SBA-15. O intuito de usar o CMK-3 como molde é a obtenção de novos materiais mesoporosos com sistema de poros cilíndricos que estejam organizados de forma hexagonal. Nesse trabalho foi realizado o estudo na variação da quantidade de silício em diferentes tipos de síntese. Os materiais obtidos foram caracterizados com adsorção e dessorção de N2  a 77 K, Difratometria de raios-x, Microscopia Eletrônica de Varredura e Espectroscopia de FTIR.   A partir dos resultados obtidos foi possível verificar a viabilidade do processo para obtenção de novos materiais mesoporosos sejam eles de silício puro ou contendo metais em sua estrutura.


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  • The synthesis of new porous materials can leverage even more areas consolidated by various fields of research and the chemical industry. For this reason, developing new synthesis routes and improving existing ones is of paramount importance for the scientific community. Among the synthesis routes for obtaining mesoporous materials, there are the synthesis routes by soft-template and hard-template. In this work, the hard-template synthesis route was used using CMK-3 as a structural template, CMK-3 is a carbon material with mesopores obtained from SBA-15. The purpose of using CMK-3 as a mold is to obtain new mesoporous materials with a cylindrical pore system that are organized in a hexagonal way. In this work, a study was carried out on the variation of the amount of silicon in different types of synthesis. The obtained materials were characterized with N2 adsorption and desorption at 77 K, X-ray diffraction, Scanning Electron Microscopy and FTIR Spectroscopy. From the results obtained, it was possible to verify the viability of the process for obtaining new mesoporous materials, whether they are pure silicon or containing metals in their structure.

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  • MÁRCIO CLEIVO DE MORAIS SOUZA
  • Biohidrocarbonetos a partir de processos catalíticos utilizando catalisadores micro e mesoporosos com Co e Mo

  • Orientador : AMANDA DUARTE GONDIM
  • MEMBROS DA BANCA :
  • AMANDA DUARTE GONDIM
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • ELISAMA VIEIRA DOS SANTOS
  • ANA PAULA DE MELO ALVES
  • JUAN ALBERTO CHAVEZ RUIZ
  • Data: 20/06/2023

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  • 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.


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  • The search for new sources of renewable energy is growing all over the world, this growth is due to the environmental problems caused by the excessive use of fossil fuels that cause a series of damages to the environment. Faced with this problem, the present doctoral work aims to evaluate the use of microporous catalysts of the ZSM-5 type and mesoporous type MCM-41 catalysts impregnated with cobalt and molybdenum metals in the production of biohydrocarbons via rapid pyrolysis of sunflower oil. The studied catalytic materials were characterized by X-Ray Diffraction (XRD), X-Ray Fluorescence (FRX), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and Scanning Electron Microscopy (SEM) coupled to Energy Spectroscopy. Dispersive (EDS). The referred analyzes indicated that the porous structures were formed with excellence, and were maintained after the impregnation of the metals. Sunflower oil was characterized by physical-chemical analysis, such as: acidity, peroxide, saponification, refraction, free fatty acids and density, and subsequently a thermal and kinetic study of the oil degradation reaction was carried out using catalysts synthesized micro and mesoporous, and based on the free kinetic models proposed by Ozawa Flynn Wall (OFW) and Kissinger Akahira Sunose (KAS). Thermogravimetric analyzes (TGA) of sunflower oil and sunflower oil with catalysts were performed at heating rates (β) of 10, 20, 30 and 40ºC/min, then the data were treated according to the proposed models, obtaining if so values like: activation energies (Ea) for conversion rates (α) 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 and 90%. The results indicated that all catalysts tested showed catalytic activity. For sunflower oil the Ea ranged from 149.9 to 201.6 KJ/mol, for the mesoporous catalysts MCM-41, Mo/MCM-41, Co/MCM-41 and Co-Mo/MCM-41 the Ea were from 121.1 to 143.6, 72.7 to 112.1, 136.5 to 170.6 and 152.2 to 165.4 KJ/mol respectively, and for microporous catalysts HZSM-5, Mo/HZSM -5, Co/HZSM-5 and Co-Mo/HZSM-5 the Ea ranged from 119.5 to 153.6, 114.8 to 146.7, 142.9 to 166.4 and 101.5 to 158, 0 KJ/mol respectively, with emphasis on Mo/MCM-41 and Mo/HZSM-5, which showed the greatest reductions in activation energies (Ea). Both in the OFW model and in the KAS, the methodologies used proved to be adequate (R2 > 0.9). The thermodynamic parameters (A, ΔH, ΔG and ΔS) were also calculated in the reactions of thermal and thermocatalytic degradation of sunflower oil, in which we can highlight the ΔH>0, indicating that it is an endothermic reaction and the ΔG>0, corresponding to a non-spontaneous reaction. The results of the kinetic study were also used as a basis for thermal and catalytic pyrolysis reactions. In the pyrolysis process, the percentages of hydrocarbons formed were as follows: in thermal pyrolysis, 16% were obtained, in catalytic pyrolysis, the percentages of hydrocarbon formation were 28% (MCM-41), 16% (Mo/MCM-41), 21 % (Co/MCM-41) and 45% (Co-Mo/MCM-41). According to the percentages of formed hydrocarbons, in the thermal pyrolysis 53.2% are in the Aviation Biokerosene range and 46.8% in the Green Diesel range. In the catalytic pyrolysis, the presence of the catalysts favored the deoxygenation of the products by the decarbonylation reaction, thus the catalysts MCM-41, Mo/MCM-41, Co/MCM-41 and Co-Mo/MCM-41 presented 8.6 , 0, 0 and 0% in the biogasoline range, 29.4, 24.5, 27.5 and 19.4% in the aviation biokerosene range and 62.0, 75.5, 72.5 and 80.6 % in the range of green diesel respectively.

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  • FRANCISCO ALÉXIS DANTAS MAIA
  • PIRÓLISE TÉRMICA E CATALÍTICA DO ÓLEO DE CRAMBE ABYSSINICA HOCHST UTILIZANDO AS PENEIRAS MOLECULARES MCM-41 E Mo/MCM-41

  • Orientador : AMANDA DUARTE GONDIM
  • MEMBROS DA BANCA :
  • AMANDA DUARTE GONDIM
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • ARUZZA MABEL DE MORAIS ARAUJO
  • ANNE GABRIELLA DIAS SANTOS
  • EDJANE FABIULA BURITI DA SILVA
  • FABÍOLA CORREIA DE CARVALHO
  • JOAO PAULO DA COSTA EVANGELISTA
  • Data: 27/06/2023

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  • A utilização de combustíveis renováveis na substituição a combustíveis fósseis tornou-se essencial para a preservação do meio ambiente. Portanto, os principais aspectos sobre o Crambe Abyssinica Hochst, potencial dessa matéria prima para produção de biocombustíveis, e seu óleo são discutidos e avaliados nesse trabalho. Essa cultura já é utilizada na indústria na obtenção de vários produtos, entre eles o biodiesel, trazendo expectativa de produzir novos biocombustíveis. Experimentalmente, foi obtido aproximadamente 30% de óleo através das sementes de crambe por extração utilizando soxhlet. Um estudo cinético através de decomposição térmica e catalítica, com as peneiras mesoporosas MCM-41 e Mo/MCM-41 por análise termogravimétrica (TGA/DTG) foi realizada utilizando os métodos matemáticos Ozawa-Flynn-Wall (OFW) e Kissinger-Akahira-Sunose (KAS). Obteve-se valores de Energia de Ativação (Ea) menores com o Mo/MCM-41, mostrando a importância do metal no sítio ativo do material catalítico, tanto no método OFW como no KAS. Os catalisadores usados nesse processo foram caracterizados por DRX com os picos de índice de Miller correspondentes bem definidos. Na análise de FRX observou-se a impregnação do molibdênio na forma de MoO3. A pirólise térmica e catalítica do mesmo material na proporção de 88% do óleo com 12% dos catalisadores mostrou que a pirólise catalítica com o Mo/MCM-41 produziu 41,12% de hidrocarbonetos com rendimento de quase 75%, considerado um bom resultado. Por fim, a produção de gasólio pesado (C18 – C25) entre as frações de hidrocarbonetos formados foi condizente com a expectativa, pois o ácido majoritário presente o óleo de crambe é o erúcico, que contém 22 átomos de carbono.


  • Mostrar Abstract
  • The use of renewable fuels to replace fossil fuels has become essential for the preservation of the environment. Therefore, the main aspects of Crambe Abyssinica Hochst, the potential of this raw material for the production of biofuels, and its oil are discussed and evaluated in this work. This crop is already used in industry to obtain various products, including biodiesel, bringing expectations of producing new biofuels. Experimentally, approximately 30% oil was obtained from crambe seeds by extraction using soxhlet. A kinetic study through thermal and catalytic decomposition, with the mesoporous sieves MCM-41 and Mo/MCM-41 by thermogravimetric analysis (TGA/DTG) was carried out using the mathematical methods Ozawa-Flynn-Wall (OFW) and Kissinger-Akahira- Sunose (KAS). Lower Activation Energy (Ea) values were obtained with Mo/MCM-41, showing the importance of the metal in the active site of the catalytic material, both in the OFW and KAS methods. The corresponding catalysts used in this process were characterized by XRD with well defined Miller index peaks. In the FRX analysis, molybdenum impregnation was observed in the form of MoO3. The thermal and catalytic pyrolysis of the same material in the proportion of 88% of the oil with 12% of the catalysts showed that the catalytic pyrolysis with Mo/MCM-41 produced 41.12% of hydrocarbons with a yield of almost 75%, considered a good result . Finally, the production of heavy gasoly (C18 – C25) among the hydrocarbon fractions formed was consistent with expectations, as the major acid present in crambe oil is erucic, which contains 22 carbon atoms.

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  • ISABELLE MARIANE DE LIMA FERREIRA
  • Produção de hidrocarbonetos renováveis a partir da microalga Monoraphidium sp.

  • Orientador : AMANDA DUARTE GONDIM
  • MEMBROS DA BANCA :
  • AMANDA DUARTE GONDIM
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • EDJANE FABIULA BURITI DA SILVA
  • FABÍOLA CORREIA DE CARVALHO
  • Data: 26/07/2023

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  • 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.


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  • The energy potential of the microalgae of the species Monoraphidium sp. was exploited as a raw material for the production of renewable hydrocarbons. For this, the biomass was submitted to physical-chemical pre-treatments with the objective of facilitating the intracellular access of the microalgae. Renewable hydrocarbons from treated biomass were obtained through thermal and catalytic pyrolysis processes in the presence of the HZSM-5 catalyst. The HZSM-5 zeolite was synthesized and characterized by X-ray Diffraction (XRD), Thermogravimetric Analysis (TGA/DTG), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Scanning Electron Microscopy (SEM) and Determination of acidity by base adsorption method (n-butylamine). XRD analyzes confirmed the formation of an MFI-like crystalline structure, with patterns similar to those defined by the International Zeolite Association (IZA). The acidity analysis showed the presence of acidic sites in the zeolite necessary for catalytic pyrolysis reactions. The kinetic parameters involved in the pyrolysis reactions of microalgae biomass were estimated through the development of the Ozawa-Flynn-Wall (FWO) and Kissinger-Akahira-Sunose (KAS) models, with the aid of thermogravimetric analysis (TGA/DTG) in the ratios of heating 10, 20, 30 and 40 °C/min. In which, it was evident that the two models generated precise kinetic data that reflect the thermal conversion of the biomass, resulting in average activation energy values of 104.2 and 122.2 kJ/mol (FWO) and 99.96 and 118, 2 kJ/mol (KAS). The pyrolysis led to the formation of the liquid product, bio-oil that was characterized by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and Gas Chromatography Coupled with a Mass Spectrometry Detector (GC-MS). The chemical composition by CG-MS showed that the bio-oils produced are renewable hydrocarbon sources that can be precursors of biofuels, as they have hydrocarbons in the C6-C20 range, which include gasoline, diesel and aviation kerosene.

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  • LETÍCIA GRACYELLE ALEXANDRE COSTA
  • Aplicação da Oxidação Eletroquímica para a geração de Oxidantes fortes, Geração de produtos de valor agregado e degradação de Paracetamol, Cafeína e Olanzapina em Efluentes sintéticos

  • Orientador : CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • AMANDA DUARTE GONDIM
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • DANYELLE MEDEIROS DE ARAUJO
  • JOSÉ EUDES LIMA SANTOS
  • JOÃO MILLER DE MELO HENRIQUE
  • Data: 27/07/2023

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  • Os tratamentos eletroquímicos de efluentes estão enfrentando uma mudança de paradigma, ao invés de se alcançar a completa mineralização dos poluentes orgânicos os pesquisadores estão buscando dar valor econômico aos produtos gerados durante o processo de degradação. Um dos produtos que são eletrogerados no processo de oxidação eletroquímica são os ácidos graxos voláteis. Esses ácidos são commodities usados em diversos segmentos industriais como a indústria alimentícia, têxtil, farmacêutica. Por essa razão, este trabalho propôs avaliar a eficiência da oxidação eletroquímica para a degradação de compostos farmacêuticas, buscando encontrar as melhores condições tanto parar a remoção para poluentes orgânicos quanto para a eletrogeração de ácidos graxos voláteis. Os resultados alcançados estão divididos em dois capítulos. O primeiro capítulo apresenta a avaliação do poder oxidante das soluções de Persulfato e Peroxofosfato eletrogeradas para a aplicação ex situ. Foi observado que o aumento na densidade de corrente é proporcional ao aumento da concentração do oxidante. No processo de oxidação ex situ alcançou-se a redução de 46,66% para o Persulfato e de 47,15% para o Peroxofosfato na degradação de Paracetamol na concentração de 20 mg L-1. A melhor condição para esse tipo de aplicação foi quando se utilizou a menor razão v/v de volume de oxidante v/v = 0,5).  Já o segundo capitulo, apresenta os resultados encontrados na oxidação eletroquímica de compostos farmacêuticos. Os experimentos foram realizados em uma célula utilizando anodo de Diamante Dopado com Boro (DDB), utilizando como eletrólito de suporte ácido sulfúrico e sulfato de sódio 0,5M. Os fármacos paracetamol, a cafeína e a olanzapina foram utilizados como contaminantes orgânicos. O processo de degradação eletroquímica e de formação de ácidos foi monitorado por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência. Foi possível observar que em meio de ácido sulfúrico a degradação dos compostos foi alcançada mais rapidamente. Experimentos com ácido perclórico foram realizados na mesma condição para avaliar a influência do radical sulfato na degradação. Ao comparar os experimentos, comprovou-se que o radical sulfato é o principal responsável pelo processo. Os resultados de Carbono Orgânico Total mostraram que apesar de haver completa degradação do poluente inicial a matéria orgânica presente no efluente não foi completamente consumida, indicando que houve a produção de novos produtos orgânicos. Por meio das análises cromatográficas, verificou-se o surgimento de ácido acético, ácido fórmico e ácido oxálico nos experimentos com ácido sulfúrico como eletrólito. Já para os experimentos com sulfato de sódio, foram encontrados os ácidos acéticos, fórmico, tartárico e salicílico. Experimentos de Toxicidade com sementes de alface foram realizados para ver a possibilidade de reuso do efluente após o tratamento para a agricultura. Apenas as sementes que foram regadas com o efluente tratado com sulfato de sódio germinaram. Conclui-se que a oxidação eletroquímica é um processo eficiente tanto para a geração de espécies oxidantes para as aplicações in situ e ex situ, como para a eletrogeração de ácidos carboxílicos.


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  • Electrochemical wastewater treatments are facing a paradigm shift, instead of achieving complete mineralization of organic pollutants researchers are seeking to give economic value to the products generated during the degradation process. One of the products that are generated in the electrochemical oxidation process are volatile fatty acids. These acids are commodities used in various industrial segments such as the food, textile, and pharmaceutical industries. For this reason, this work proposed to evaluate the efficiency of electrochemical oxidation for the degradation of pharmaceutical compounds, trying to find the best conditions both for the removal of organic pollutants and for the electrogeneration of volatile fatty acids. The results achieved are divided into two chapters. The first chapter presents the evaluation of the oxidizing power of the electrogenerated Persulfate and Peroxophosphate solutions for ex situ application. It was observed that the increase in current density is proportional to the increase in oxidant concentration. In the ex situ oxidation process, a reduction of 46.66% for Persulfate and 47.15% for Peroxophosphate was achieved in the degradation of Paracetamol at a concentration of 20 mg L-1. The best condition for this type of application was when the lowest v/v volume ratio of oxidant was used (v/v = 0.5).  The second chapter presents the results found in the electrochemical oxidation of pharmaceutical compounds. The experiments were performed in a cell using a Boron Doped Diamond (DDB) anode, using 0.5M sulfuric acid and sodium sulfate as supporting electrolyte. The drugs paracetamol, caffeine and olanzapine were used as organic contaminants. The electrochemical degradation and acid formation process was monitored by High Performance Liquid Chromatography. It was possible to observe that in sulfuric acid medium the degradation of the compounds was achieved faster. Experiments with perchloric acid were carried out under the same condition to evaluate the influence of the sulfate radical on the degradation. By comparing the experiments, it was proven that the sulfate radical is mainly responsible for the process. The results of Total Organic Carbon showed that although there was complete degradation of the initial pollutant the organic matter present in the effluent was not completely consumed, indicating that there was the production of new organic products. Through chromatographic analysis, it was verified the emergence of acetic acid, formic acid and oxalic acid in the experiments with sulfuric acid as electrolyte. As for the experiments with sodium sulfate, acetic, formic, tartaric, and salicylic acids were observed.  Toxicity experiments with lettuce seeds were performed to see the possibility of reusing the effluent after treatment for agriculture. Only the seeds that were watered with the sodium sulfate treated effluent germinated. It is concluded that electrochemical oxidation is an efficient process for both the generation of oxidant species for in situ and ex situ applications, and for the electrogeneration of carboxylic acids.

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  • GLEILSON DE FRANÇA VIEIRA
  • APLICAÇÃO DE TECNOLOGIAS ELETROQUÍMICAS COMO ALTERNATIVA PARA O TRATAMENTO DE EFLUENTES DE SALÃO DE BELEZA

  • Orientador : CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • AMANDA DUARTE GONDIM
  • DANYELLE MEDEIROS DE ARAUJO
  • INALMAR DANTAS BARBOSA SEGUNDO
  • JOÃO MILLER DE MELO HENRIQUE
  • Data: 28/07/2023

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  • 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.


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  • One of the advanced oxidation electrochemical processes, also known as: anodic oxidation, is quite efficient in treating wastewater that contains different organic contaminants. In this scientific project, the effluent was collected during a normal day in a beauty salon located in the city of Natal, Brazil. This beauty salon effluent was treated using electrochemical oxidation without any previous treatment and its initial physical-chemical analysis showed a chemical oxygen demand (COD) of 1612 mg O2 L–1, turbidity of 477 NTU and the presence of trace-level metals such as iron, copper, chromium, and zinc (0.1; 0.03; 0.02; 0.02 L–1, respectively). The experimental analyzes were carried out in a laboratory-scale plant, using an electrochemical flow cell consisting of a circular stainless steel plate as cathode and another containing boron-doped diamond (BDD) as anode, both with an active surface of 69.4 cm2, separated by a distance of 1.7 cm. For each experiment, 1.2 liters of contaminated effluent was placed in the reservoir tank which was recirculated through the reaction compartment cell. Electrolyses were performed applying 10 and 30 mA cm–2, using different electrolytes (NaCl or Na2SO4) and concentrations (0.08 and 0.16 M). The experiments were conducted for 360 minutes and samples were collected at specific time intervals. Comparing the supporting electrolytes, NaCl performed better at a high concentration (0.16 mol/L). BDD electrodes are known to be efficient in promoting persulfate and sulfate radical generation from SO4–2 in the bulk solution, as well as reactive species based on the oxidation of Cl- ions. However, the formation of chlorinated species when NaCl is present in higher concentrations, combined with the generation of hydroxyl radicals on the anode surface, seems to be the main degradation route in this study. Furthermore, the low current density ensures better charging efficiency compared to the higher j, as the low j promotes better and efficient oxidation with less parasitic reactions. The addition of electrolytes is mandatory in order to obtain a better efficiency in energy consumption. Without salt to improve the conductivity of the solution, more than 100 kWh m–3 are consumed, while with the sulphate/chloride-based electrolyte this value decreases to approximately 20 kWh m–3. Under the best conditions (0.16 M NaCl, 10 mA cm–2), metals are eliminated from the effluent, and turbidity and COD decrease to 92 and 72%, respectively. The results prove that a simple treatment before release can lead to a less refractory effluent in the public sewage system.

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  • ERIVALDO PAULINO DA COSTA
  • Estudos das propriedades mesomórficas e fotofísicas de 4-alcoxibenzoatos de 4-(quinoxalin-2-il)fenila e investigação fotofísica de derivados de alcóxi-(E)-3-estirilquinoxalin-2(1H)-ona

  • Orientador : FABRICIO GAVA MENEZES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FABRICIO GAVA MENEZES
  • MIGUEL ANGELO FONSECA DE SOUZA
  • ANDRÉ ALEXANDRE VIEIRA
  • FABIO DA SILVA MIRANDA
  • RODRIGO CRISTIANO
  • Data: 31/07/2023

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  • O desenvolvimento de materiais orgânicos funcionais tem se mostrado de grande interesse para diversas áreas. Cristais líquidos são amplamente explorados na indústria de dispositivos eletrônicos, assim como compostos fluorescentes, em geral, também relevantes como sensores. A presente tese é dividida em duas partes: a primeira voltada para o estudo das propriedades líquido-cristalinas de 4-alcoxibenzoatos de 4-(quinoxalin-2-il)fenila (QX1, QX2, DMQX1 e DMQX2). Estes quatro compostos-finais foram obtidos em bons rendimentos a partir de protocolos com quatro etapas sintéticas, e devidamente caracterizados por técnicas espectroscópicas. Todos os derivados quinoxalínicos apresentaram comportamento líquido-cristalinos, com mesofases esméticas e nemáticas em intervalos de até 112 oC, exceto o composto DMQX1, que apresentou apenas mesofase nemática. Em geral, as modificações estruturais dos compostos não influenciam sobremaneira as mesofases, as quais foram devidamente caracterizadas por microscopia óptica de luz polarizada, a partir de texturas clássicas, tais como padrões Schilieren (nemático) e fan-shaped (esmético), além de texturas não convencionais. Os valores das transições de fase foram confirmados por calorimetria de varredura diferencial. A segunda parte do trabalho se refere ao estudo das propriedades fotofísicas de uma série de derivados alcóxi-(E)-3-estirilquinoxalin-2(1H)-ona (SQX1-SQX3). Foi estudada a possibilidade de isomeria cis-trans reversível destes compostos em diferentes solventes orgânicos (metanol, acetonitrila, diclorometano e hexano) e em meio aquoso por espectroscopias UV-Vis e de fluorescência. Ainda, foi estudado o efeito da adição de água em solventes polares, no intuito de forçar uma maior agregação e induzir reação de cicloadição fotoquímica do tipo [2+2]. Aspectos estruturais estão sendo discutidos, inclusive a partir de cálculos teóricos em andamento, de forma a justificar as propriedades fotofísicas destes compostos em diferentes condições.


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  • The development of functional organic materials has proved relevant to many fields. Liquid crystals are very relevant to optical electronics industry, as well as fluorescent compounds, which are commonly relevant in the development of sensors. The present thesis is divided into two main parts: the first one is centered in the study of liquid crystal properties of 4-(quinoxalin-2-yl)phenyl 4-alkoxybenzoates (QX1, QX2, DMQX1 e DMQX2). These target-compounds were obtained in good yields from four-step protocols and properly characterized by spectroscopic techniques. All quinoxaline derivatives were verified to present liquid crystalline behavior with mesophases ranging up to 112 oC, which were identified as both nematic and smectic mesophase, except compound DMQX1, which was a nematic liquid crystal. IN general, structural features do not affect considerably the mesomorphic behavior of these compounds, which were properly characterized by polarized optical microscopy based on classical Schieleren (nematic) and fan-shaped (smectic) patterns, among non-conventional textures. Exact phase transition temperatures were verified by differential scanning calorimetry. In the second part of this thesis, photophysical properties of alkoxy-(E)-styrylquinoxalin-2(1H)-one derivatives (SQX1-SQX3) were investigated. The reversible cis-trans isomerism of these compounds was studied in different organic solvents (methanol, acetonitrile, dichloromethane and hexane) and in aqueous medium by UV-Vis and fluorescence spectroscopies. Also, induced aggregation effect was studies by addition of water to solutions of SQX derivatives in polar solvents, including to verify the possibility of [2+2] cycloaddition in solution. Structural features are under discussion, including data obtained from theoretical calculations, in attempt to justify the photophysical properties of these compounds in different conditions.

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  • JAQUELINE FERREIRA DE MELO
  • Resíduos industriais e eletrônicos como alternativa para fabricação de sensores eletroquímicos sustentáveis: aplicações na determinação de espécies de interesse clínico e ambiental

  • Orientador : CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA PAULA SILVEIRA PAIM
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • DANYELLE MEDEIROS DE ARAUJO
  • LUCIENE DA SILVA SANTOS
  • POLLYANA SOUZA CASTRO
  • SUELY SOUZA LEAL DE CASTRO
  • Data: 01/08/2023

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  • O aumento na geração de resíduos sólidos demanda a busca por soluções que contribuam com a gestão responsável desses resíduos, minimizando o impacto ambiental e agregando valor a esses materiais. Diversas estratégias têm sido empregadas no uso desses rejeitos, entre elas a fabricação de sensores eletroquímicos de baixo custo. Esse trabalho focou no desenvolvimento de sensores eletroquímicos sustentáveis por meio do reaproveitamento de resíduos sólidos, para quantificação de paracetamol e isoniazida em formulações farmacêuticas e os metais pesados Pb(II) e Cd(II) em meio aquoso. Duas abordagens principais foram exploradas: a utilização de nanomateriais de carbono, obtidos a partir de rejeitos da indústria alimentícia e a reutilização de microchips, provenientes de lixo eletrônico. Em uma primeira etapa, óxido de grafeno reduzido (r-rGO) foi sintetizado e empregado na modificação de um eletrodo de carbono vítreo (r-rGO/GCE), aplicado na determinação de paracetamol com taxas de recuperação do princípio ativo no fármaco dentro dos limites estabelecidos para controle de qualidade. Na segunda abordagem, microchips foram empregados na fabricação de arranjo de microeletrodos de ouro (Au-µEA), modificados com filme de bismuto (BiF/Au-µEA) e aplicados na detecção de Cd(II) e Pb(II), com avaliação e otimização dos efeitos das variáveis, que atuam na resposta voltamétrica, através de planejamentos experimentais. Os resultados demontram que o sensor fabricado provou ser apropriado para detecção de Cd(II) e Pb(II), exibindo uma resposta linear para Cd(II) 0,5 a 13 µmol L−1 e 1,5 a 13 µmol L−1 para Pb(II). Um terceiro enfoque consistiu na modificação da superfície dos microchips através de estruturas nanoporosas de ouro (NPG/µEA) para quantificação do fármaco isoniazida. O sensor modificado apresentou maior atividade eletrocatalítica em comparação com os microeletrodos de ouro convencionais, permitindo quantificar o analito na faixa de 10 a 300 µmol L−1. Desse modo, as metodologias eletroanaliticas empregadas, demonstraram a possibilidade de desenvolvimento de sensores eletroquímicos a partir do reaproveitamento de resíduos sólidos. Esses sensores contribuem para a redução do desperdício, o uso mais eficiente dos recursos e a promoção de uma abordagem mais sustentável na fabricação de dispositivos analíticos.


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  • The increase in solid waste generation demands the search for solutions contributing to responsible waste management, minimizing environmental impact, and adding value to these materials. Several strategies can be employed in using these waste materials, including manufacturing low-cost electrochemical sensors. This work focused on developing sustainable electrochemical sensors through the reuse of solid waste for the quantification of the paracetamol and isoniazid in pharmaceutical formulations, heavy metals lead and cadmium in aqueous media. Two main approaches were explored: using carbon nanomaterials obtained from food industry waste and microchips from electronic waste. In the first approach, reduced graphene oxide (r-rGO) was synthesized and used to modify a glassy carbon electrode (r-rGO/GCE), applied in the determination of paracetamol with recovery rates of the active ingredient within the established limits for quality control. In the second approach, microchips were employed in the fabrication of an array of gold microelectrodes (Au-µEA), modified with a bismuth film (BiF/Au-µEA), and applied in the detection of Cd(II) and Pb(II), with evaluation and optimization of the effects of variables that influence the voltammetric response through experimental designs. The findings demonstrated that the developed sensor proved to be suitable for the detection of Cd(II) and Pb(II), exhibiting a linear response for Cd(II) in the range of 0.5 to 13 µmol L−1 and for Pb(II) in the range of 1.5 to 13 µmol L−1. A third approach involved the modification of the microchip surface with nanoporous gold structures (NPG/µEA) to quantify the drug isoniazid. The modified sensor showed higher electrocatalytic activity than conventional gold microelectrodes, enabling the quantification of the analyte in the range of 10 to 300 µmol L−1. Thus, the employed electroanalytical methodologies demonstrated the feasibility of developing electrochemical sensors through the reuse of solid waste. These sensors contribute to waste reduction, more efficient resource utilization, and the promotion of a sustainable approach in the manufacturing of analytical devices.

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  • ERNANI DIAS DA SILVA FILHO
  • Sorção de contaminantes emergentes em compósitos magnéticos e partículas de quitosana

  • Orientador : JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALCIDES DE OLIVEIRA WANDERLEY NETO
  • ANDARAIR GOMES DOS SANTOS
  • JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • JOÃO MARIA SOARES
  • ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • Data: 11/08/2023

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  • A poluição dos recursos hídricos causada pela indústria têxtil e o descarte inadequado de medicamentos são graves problemas ambientais que exigem atenção imediata. Os corantes usados na indústria têxtil são altamente solúveis em água, o que pode contaminar os recursos hídricos e dificultar sua remoção. Por outro lado, o descarte inadequado de medicamentos pode contaminar o solo e a água, representando um risco significativo para a saúde pública e o meio ambiente. Esses contaminantes emergentes estão sendo detectados em níveis crescentes no meio ambiente e que ainda não têm regulamentação ou padrões de controle estabelecidos. É crucial que a população esteja ciente dos riscos associados ao descarte inadequado de medicamentos e que tome as providências para seu descarte seguro e responsável, como por meio de programas de coleta de medicamentos vencidos ou não utilizados. Neste contexto, esta tese propõe o estudo da sorção dos fármacos cromoglicato de sódio e cloridrato de tetraciclina em compósitos magnéticos, e o desenvolvimento de um método numérico aplicado na adsorção dos corantes ácido azul 260 (AA) e alaranjado de metila (AM) em quitosana reticulada para identificar individualmente e simultaneamente a concentração desses corantes em soluções aquosas. Para isso, foram empregadas técnicas como análise termogravimétrica, espectroscopia de absorção molecular na região do ultravioleta e visível, espectroscopia de absorção no infravermelho, difração de raios X e estudos de equilíbrio de adsorção. O estudo sobre fármacos revelou que a sorção ocorreu em múltiplas camadas, atingindo a saturação com concentrações de 0,2 mmol de fármaco por grama de composto para o cloridrato de tetraciclina (HTCCl) em ambos os compósitos magnéticos positivo e negativo. O fármaco aniônico foi adsorvido com intensidade semelhante em ambos os compósitos, sendo sua saturação para o compósito com carga negativa alcançada em um valor de cerca de 0,05 mmol por grama de compósito. A energia livre de adsorção de Gibbs foi estimada em condições de solução diluída, variando de ‒17 a ‒3 kJ/mol. A análise da cinética de degradação térmica utilizando a abordagem isoconversional revelou que a presença de magnetita nos compósitos magnéticos reduziu a energia aparente de ativação. Os valores obtidos foram de até 400 kJ/mol para a degradação da fase orgânica. Esse fenômeno demonstrou que a magnetita aumentou a área superficial disponível para a adsorção dos fármacos. Já o método desenvolvido e aplicados nos corantes, mostrou uma sorção mais efetiva para o AA que pôde ser caracterizada pela determinação de diferentes parâmetros isotérmicos, estimativa da energia livre de Gibbs de adsorção, bem como adsorção competitiva por si só.


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  • The pollution of water resources caused by the textile industry and the improper disposal of medicines are serious environmental problems that require immediate attention. Dyes used in the textile industry are highly soluble in water, contaminating water resources and making removal difficult. On the other hand, improper disposal of medicines can contaminate soil and water, representing a significant risk to public health and the environment. These emerging contaminants are being detected at increasing levels in the environment and which still do not have regulations or established control standards. It is crucial that the population is aware of the risks associated with the inappropriate disposal of medicines and that they take steps for their safe and responsible disposal, and through programs to collect expired or unused  medications.  In  this  context,  this  thesis  proposes  the  study  of  the  sorption  of  drugs  sodium  cromoglycate  and  tetracycline  hydrochloride  on magnetic composites, and the development of a numerical method applied to the adsorption of dyes, acid blue 260 (AA), and methyl orange (AM), on crosslinked chitosan to individually and simultaneously identify the concentration of these dyes in aqueous solutions. For this purpose, techniques such as thermogravimetric analysis, molecular absorption spectroscopy in the ultraviolet and visible region, infrared absorption spectroscopy, X-ray diffraction, and adsorption equilibrium studies were employed. The study on drugs revealed that sorption occurred in multiple layers, reaching saturation at concentrations of 0.2 mmol of drug per gram of composite for tetracycline hydrochloride (HTCCl) in both positive and negative magnetic composites. The anionic drug was adsorbed with similar intensity in both composites, with saturation in the negatively charged composite achieved at a value of approximately 0.05 mmol per gram of composite. The Gibbs free energy of adsorption was estimated under dilute solution conditions, ranging from ‒17 to ‒3 kJ/mol. The analysis of thermal degradation kinetics using the isoconversional approach revealed that the presence of magnetite in the magnetic composites reduced the apparent activation energy. Values obtained reached up to 400 kJ/mol for the degradation of the organic phase. This phenomenon demonstrated that magnetite increased the surface area available for drug adsorption. As for the developed method applied to the dyes, it demonstrated more effective sorption for AA, which could be characterized by determining different isothermic parameters, estimation of the Gibbs free energy of adsorption as well as competitive sorption by itself.

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  • VASCO DE LIMA PINTO
  • PRODUÇÃO DE HIDROCARBONETOS RENOVAVÉIS A PARTIR DA PIRÓLISE TERMOCATALÍTICA DE SEBO BOVINO UTILIZANDO CATALISADORES MESOPOROSOS DE ÓXIDOS METÁLICOS.

  • Orientador : AMANDA DUARTE GONDIM
  • MEMBROS DA BANCA :
  • AMANDA DUARTE GONDIM
  • TIAGO PINHEIRO BRAGA
  • PEDRO NOTHAFT ROMANO
  • EDJANE FABIULA BURITI DA SILVA
  • FELIPE FERNANDES BARBOSA
  • NATALY ALBUQUERQUE DOS SANTOS
  • Data: 04/09/2023

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  • 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.


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  • The need to explore new energy sources has escalated due to the issues stemming from the utilization of fossil fuels, such as acid rain, the greenhouse effect, and global warming. These concerns have significant societal implications, imperiling human survival and long-term sustainability. In this doctoral thesis, an investigation was conducted on mesoporous MCM-41 catalysts integrated with metallic oxides (cobalt, nickel, and molybdenum) to produce renewable hydrocarbons from bovine tallow. The raw material was procured from the Mossoró Industrial Slaughterhouse and subjected to physicochemical characterization. The synthesized catalysts were subjected to structural, chemical, and morphological analyses through X-ray Diffraction (XRD), X-ray Fluorescence (XRF), Fourier-Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), and Scanning Electron Microscopy (SEM) coupled with Energy Dispersive Spectroscopy (EDS). These analyses verified the preservation of porous structures after the incorporation of metallic oxides. Activation energies of the catalysts were determined using the isoconversional methods proposed by Ozawa-Flinn-Wall (OFW) and Kissinger Akahira Sunose (KAS). This was based on thermogravimetric analyses of bovine tallow and its mixtures with the catalysts, employing heating rates (β) of 10, 20, and 30°C/min and conversion rates (α) of 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, and 90%. The catalysts synthesized in this study, according to both methods, demonstrated effectiveness in lowering the activation energy (Ea) in the thermo-catalytic degradation reaction of bovine tallow. The Ea for the thermal degradation of bovine tallow exhibited variations of 178.7 to 199.1 kJ/mol (OFW) and 176.5 to 197.5 kJ/mol (KAS), respectively. In the presence of the MCM-41, Co/MCM-41, Mo/MCM-41, Ni/MCM-41, CoMo/MCM-41, NiMo/MCM-41, and NiCo/MCM-41 catalysts, variations ranged from 143.1 to 156.0, 146.9 to 165.2, 142.5 to 151.7, 145.5 to 165.9, 161.4 to 166.0, 171.8 to 180.4, and 148.2 to 170.0 kJ/mol for the OFW model, respectively. For the KAS model, the variations were 139.0 to 152.2, 143.0 to 162.0, 138.4 to 147.8, 134.7 to 154.7, 158.1 to 163.3, 169.2 to 177.4, and 144.4 to 167.0 kJ/mol, respectively. Among the catalysts used in the kinetic study, Mo/MCM-41 stood out, exhibiting a reduction of approximately 24% in Ea for the raw material according to the OFW model and about 25% according to the KAS model. Both models used yielded satisfactory results, with R2 values above 0.95, confirming the reliability of the methods. These results were pivotal in obtaining parameters for thermo-catalytic pyrolysis. The thermal pyrolysis reaction of bovine tallow generated a high percentage of hydrocarbons (31.76%). However, this percentage increased with the addition of catalysts to the reaction process. Thus, thermo-catalytic pyrolysis of bovine tallow produced 32.71% hydrocarbons using MCM-41, 76.18% with Ni/MCM-41, 43.72% with Mo/MCM-41, 57.86% with Co/MCM-41, 63.55% with NiMo/MCM-41, 74.60% with CoMo/MCM-41, and 84.99% with NiCo/MCM-41. Based on the percentage of hydrocarbons formed in thermal pyrolysis, the production was found to be 52.17% in the aviation bio-kerosene range, 70.40% in the green diesel range, and 14.64% of hydrocarbons with chains above C24. On the other hand, thermo-catalytic pyrolysis favored deoxygenation through decarboxylation, resulting in an even greater percentage of hydrocarbons, particularly in the green diesel range. The use of MCM-41, Ni/MCM-41, Mo/MCM-41, Co/MCM-41, NiMo/MCM-41, CoMo/MCM-41, and NiCo/MCM-41 catalysts yielded, respectively, 51.02%, 34.00%, 38.63%, 42.81%, 32.49%, 36.80%, and 40.03% in the aviation bio-kerosene range and 87.94%, 88.56%, 83.03%, 90.55%, 98.44%, 95.67%, and 93.27% in the green diesel range. Therefore, catalytic pyrolysis of bovine tallow presents itself as a promising alternative for bio-oil production, with a high production of hydrocarbons instead of oxygenated compounds, thus remaining a significant raw material in biofuel production and minimizing environmental impacts arising from its generation through the use of catalysts impregnated with metallic oxides.

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  • ANDREY COSTA DE OLIVEIRA
  • Remoção de microplástico em água através de adsorventes tratados com microemulsão

  • Orientador : TEREZA NEUMA DE CASTRO DANTAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • JOSÉ RIBEIRO DOS SANTOS JÚNIOR
  • MARIA CARLENISE PAIVA DE ALENCAR MOURA
  • TAMYRIS THAISE COSTA DE SOUZA
  • TEREZA NEUMA DE CASTRO DANTAS
  • Data: 13/09/2023

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  • O acúmulo de plásticos no meio ambiente vem se tornando cada vez mais uma preocupação global. Pauta no relatório da ONU de outubro de 2021 e de outros órgãos importantes, é perceptível a necessidade de se discutir sobre o tema e buscar soluções. Dentre os impactos desses materiais, os microplásticos (partículas com dimensões inferiores a 5 mm) vem ganhando destaque devido a presença, muitas vezes imperceptível, no ambiente. Pois, nos oceanos, são confundidos com alimentos pela fauna e muitas vezes não são devidamente removidos nas estações de tratamento de água e esgoto (ETAE). Desse modo, esse trabalho buscou formas de remover esse contaminante de efluentes. A forma estudada foi através do uso de adsorventes tratados com tensoativos utilizando a decantação para separa-los, uma vez que, devido a estrutura do tensoativo e dos adsorventes, estes poderiam ter alguma interação com os microplásticos, tornando possível sua extração. Dentre os tensoativos analisados, foi escolhido o Tween 80, pois, além da baixa toxicidade, ele apresentou eficiente interação com o plástico, explicada devido sua estrutura química, comprovadas via análise por FTIR. O efluente utilizado nos testes foi obtido através da contaminação de água destilada por microplásticos adquiridos sinteticamente. Contudo, foram comparados através do espectro do FTIR com microplásticos reais, retirados da ETE da UFRN. No mais, foram escolhidos cinco adsorventes para serem tratados com microemulsões tendo o Tween 80 como componente: bentonita, diatomita, bagaço de coco, de cana e da casca da banana. Para dosar a quantidade de microplástico que seria extraída, foi necessário construir uma curva de calibração. Ela foi feita através do espectro do FTIR de diferentes massas de plástico versus a área de pico que variava com a absorbância. De acordo com os testes de adsorção, feitos para cada um dos cinco adsorventes com e sem tratamento e com o auxílio do método NOAA para separar os microplásticos dos adsorventes após a remoção, teve-se que o bagaço da casca de banana apresentou a maior eficiência dentre os adsorventes não tratados: 70%. Já entre os tratados, o bagaço de cana apresentou quase 80% de plástico removido. Logo, observa-se que a adsorção pode ser um método viável para a remoção de microplásticos em água.


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  • The accumulation of plastics in the environment is increasingly becoming a global concern. As part of the UN report of October 2021 and other important organizations, the need to discuss the issue and seek solutions is noticeable. Among the impacts of these materials, microplastics (particles smaller than 5 mm) have been gaining prominence due to their often imperceptible presence in the environment. Because, in the oceans, they are mistaken for food by the fauna and are often not properly removed in wastewater treatment plants (WTP). Thus, this work researched ways to remove this contaminant from effluents. The way studied was through the use of adsorbents treated with surfactants using decantation to separate them. According to the structure of the surfactant and the adsorbents, these could have some interaction with the microplastics, making their extraction possible. Among the surfactants analyzed, the Tween 80 was chosen because, in addition to low toxicity, it presented efficient interaction with plastic, explained by its chemical structure, proven via FTIR analysis. The effluent used in the tests was obtained through the contamination of distilled water by synthetically acquired microplastics. However, they were compared through the FTIR spectrum with real microplastics, taken from the UFRN WTP. Furthermore, five adsorbents were chosen to be treated with microemulsions having Tween 80 as a component: bentonite, diatomite, coconut, sugarcane, and banana peel bagasse. To measure the amount of microplastic that would be extracted, it was necessary to construct a calibration curve. It was done through the FTIR spectrum of different masses of plastic versus the peak area that varied with absorbance. According to the adsorption tests, carried out for each of the five adsorbents with and without treatment and with the aid of the NOAA method to separate the microplastics from the adsorbents after removal, it was found that the banana peel bagasse presented the highest efficiency among the untreated adsorbents: 70%. Among treated products, sugarcane bagasse had almost 80% of plastic removed. Therefore, it is observed that adsorption can be a viable method for the removal of microplastics in water.

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  • FERNANDO RODRIGO DANTAS FERNANDES
  • Desenvolvimento de fotocatalisadores de Silício-Cério e Silício-Titânio para a aplicação na fotodegradação da Rodamina B.

  • Orientador : SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • MEMBROS DA BANCA :
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • ADONAY RODRIGUES LOIOLA
  • ANNE GABRIELLA DIAS SANTOS
  • MARIELE IARA SOARES DE MELLO
  • Data: 18/09/2023

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  • 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.


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  • The objective of this work was to develop mesoporous nanospheres composed of Silicon-Cerium and Silicon-Titanium through the soft-template method for later application in the photodegradation of Rhodamine B. The synthesis methodology of the photocatalysts basically consisted of using CTAB micelles as a template soft, and sources of silicon, cerium and titanium for the composition of the inorganic structure in the formation of materials. The syntheses were performed using different Si/Ce and Si/Ti ratios in order to evaluate the influence of the amount of metals in obtaining the nanospheres. The photocatalytic tests were carried out using a Rhodamine B solution exposed to a mercury vapor lamp (125w), using 50 mg of catalyst for each reaction in a total reaction time of 180 min. Aliquots were collected throughout the reaction time to be later analyzed in a UV-vis spectrophotometer. The obtained materials were evaluated in structural, textural and morphological character, through the techniques of DRX, FRX, EDS, Adsorption and Desorption of N2 and SEM. The Si-Ti nanospheres did not show diffraction peaks referring to any phase of titanium oxide, indicating that the metal is actually found in the structure of the nanospheres, however for Si-Ce materials it is noticed that high amounts of Cerium can lead to unwanted CeO formation. SEM images demonstrated the formation of well-defined spheres, for both metals, with diameters between 50 and 400 nm. A uniform scattering of Ce and Ti was observed in all materials, which indicates that these metals are actually participating in the composition of the inorganic structure of the nanospheres, corroborating the results of XRD. The proposed soft-template method proved to be effective, enabling the synthesis, in a short time, of Si-Ce and Si-Ti photocatalysts. The photocatalysts showed significant activity in the degradation of Rhodamine B, with Si-Ti-based materials showing the best activity, with reductions of more than 60% of the contaminant being observed. In addition to the photocatalytic activity, the materials also demonstrated a good adsorption capacity in the first 30 minutes of reaction.

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  • ANNE BEATRIZ FIGUEIRA CÂMARA
  • Desenvolvimento de metodologias analíticas baseadas em ferramentas quimiométricas avançadas acopladas a técnicas espectroscópicas para rastreamento e quantificação da adulteração de combustíveis fósseis.

  • Orientador : LUCIENE DA SILVA SANTOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DANIELE CRISTINA MUNIZ BATISTA DOS SANTOS
  • ANA CAROLINA DE OLIVEIRA NEVES MENEZES
  • EDGAR PERIN MORAES
  • KASSIO MICHELL GOMES DE LIMA
  • LEONARDO SENA GOMES TEIXEIRA
  • LUCIENE DA SILVA SANTOS
  • Data: 21/09/2023

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  • A adulteração de combustíveis é um problema global significativo pois envolve o uso ilícito de substâncias isentas de impostos, que muitas vezes passam despercebidas, mesmo durante o monitoramento de derivados do petróleo. Essa prática ilegal possui implicações de longo alcance, incluindo poluição ambiental, danos a motores, riscos à saúde e evasão fiscal do governo, levando a ganhos ilícitos para aqueles envolvidos nas atividades fraudulentas. Normalmente, os fraudadores empregam substâncias não taxadas que apresentam propriedades semelhantes e miscibilidade com combustíveis, como querosene e óleos vegetais residuais, tornando sua detecção desafiadora por meio dos métodos físico-químicos convencionais empregados no mercado. Diante destes desafios, esta pesquisa visa desenvolver metodologias analíticas avançadas utilizando ferramentas quimiométricas. A partir dessas técnicas, buscamos aprimorar o rastreamento e quantificação da adulteração de combustíveis, permitindo uma identificação mais precisa e eficiente de substâncias ilícitas em combustíveis. Os resultados deste estudo contribuirão para combater esse problema generalizado e proteger o meio ambiente, os motores, a saúde pública e a receita do governo. Para isso, 60 amostras de diesel e 98 amostras de JET-A1 foram aplicadas para simular o processo de adulteração com querosene (KS) para a aplicação de modelos quimiométricos acoplados a técnicas espectroscópicas. Os algoritmos de classificação permitiram classificar as misturas de acordo com as bandas de absorção de IR atribuídas a produtos de oxidação, como fenóis e ácido carboxílico, com alta precisão e 100% de sensibilidade e especificidade tanto para diesel quanto para JET-A1. MCR-ALS e PLS foram capazes de detectar e quantificar KS nos combustíveis com alta precisão (RMSEP<1,64%; R2>0,995). MCR-ALS com restrição de área PARAFAC combinadas com espectroscopia de fluorescência com matriz de emissão de excitação (EEM) permitiram a quantificação de JET-A1. Além disso, o algoritmo PARAFAC também quantificou o conteúdo de KS com alta precisão (RMSEP = 5,36%). MCR- ALS se destacou por recuperar o perfil espectral dos adulterantes, separando-o do espectro do combustível. Além disso, a metodologia desenvolvida teve um desempenho geral superior aos métodos físico-químicos tradicionais usados para rastrear a adulteração, mostrando seu potencial para futura aplicação no controle de qualidade de combustível in loco.


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  • Fuel adulteration poses a significant global issue as it involves the illicit use of tax-exempt substances that often go undetected, even during the screening of petroleum products. This illegal practice has far-reaching implications, including environmental pollution, engine damage, health risks, and government tax evasion, leading to illicit gains for those engaged in fraudulent activities. Typically, fraudsters employ non-standard substances that exhibit similar properties and miscibility with fuels, such as kerosene, and residual vegetable oils, making their detection challenging using conventional physicochemical methods employed in the market. In light of these challenges, this research aims to develop advanced analytical methodologies utilizing cutting-edge chemometric tools. By leveraging these techniques, we seek to enhance the screening and quantification of fuel adulteration, enabling more accurate and efficient identification of tax-exempt substances in petroleum derivatives. The outcomes of this study will contribute to combating this pervasive issue and safeguarding the environment, engines, public health, and government revenue. For this, 60 samples of diesel and 98 samples of JET-A1 were applied to simulated the adulteration process with kerosene solvent (KS) for the application of chemometric models couped to spectroscopic techniques. The classification algorithms enabled classifying the blends according to the IR absorption bands assigned to oxidation products, such as phenols and carboxylic acid, with high accuracy and 100% sensitivity and specificity for both diesel and JET-A1. MCR-ALS and PLS regression were able to detect and quantify KS in the fuels with high accuracy (RMSEP<1.64%; R2>0.995). MCR-ALS with area constraint and PARAFAC combined with excitation emission matrix (EEM) fluorescence spectroscopy allowed the quantification of JET-A1. Furthermore, PARAFAC algorithm also quantified the content of KS with high accuracy (RMSEP = 5.36%). MCR-ALS model stood out for recovering the spectral profile of the adulterants by segregating it from the fuel spectra. In addition, the developed methodology had an overall performance superior than the traditional physicochemical methods using to screen the adulteration, showing its potential to future application for in loco fuel quality control.

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  • EDUARDO AUGUSTO DA SILVA DINIZ
  • AVALIAÇÃO COMPUTACIONAL DE INIBIDORES DE FOSFOLIPASE A2 DE PEÇONHA DE Bothrops brazili.

  • Orientador : DAVI SERRADELLA VIEIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANDERSON DOS REIS ALBUQUERQUE
  • DAVI SERRADELLA VIEIRA
  • EUZEBIO GUIMARAES BARBOSA
  • GUTTO RAFFYSON SILVA DE FREITAS
  • NORBERTO DE KASSIO VIEIRA MONTEIRO
  • Data: 29/09/2023

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  • 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.


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  • Myotoxicity caused by snakebite envenoming emerges as one of the main problems of ophidic accidents as it is not well neutralized by the current serum therapy. A promising alternative is to search for efficient small molecule inhibitors that can act against multiple venom components. Phospholipase A2 (PLA2) is frequently found in snake venom and is usually associated with myotoxicity. Thus it represents an excellent target for the search of new treatments.  Initially, the interaction of PLA2 with membrane models composed of 1-palmitoyl-2-oleoyl phosphatidylglycerol (POPG) and 1-palmitoyl-2-oleoyl phosphatidylcholine (POPC) was designed to identify the most important protein residues for interaction with the membrane. Subsequently, the effect of temperature on the inhibition of the catalytic properties of PLA2 from Bothrops brazili venom by rosmarinic (RSM) and chlorogenic (CHL) acids was analyzed through experimental and computational approaches. Three temperatures were evaluated (25, 37 and 50°C). In the experimental section, enzymatic assays showed that RSM is a better inhibitor in all three temperatures. At 50°C, the inhibition efficiency decayed significantly for both acids. Docking studies revealed that both ligands bind to the hydrophobic channel of the protein dimer where the phospholipid binds in the catalytic process, interacting with several functional residues. In this context, RSM presents better interaction energies due to stronger interactions with chain B of the dimer. Molecular dynamics simulations showed that RSM can establish selective interactions with ARG112B of PLA2, which is located next to residues of the putative Membrane Disruption Site in PLA2-like structures. The affinity of RSM and CHL acids towards PLA2 is mainly driven by electrostatic interactions, especially salt bridge interactions established with residues ARG33B (for CHL) and ARG112B (RSM) and hydrogen bonds with residue ASP89A. The inability of CHL to establish a stable interaction with ARG112B was pointed as the reason for its lower inhibition efficiency. The lower protein conformational stability promoted by ligands at 37°C for CHL and at 50°C for RSM was indicated as the reason for the lower inhibition efficiency at these respective temperatures.

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  • HELOISE OLIVEIRA MEDEIROS DE ARAUJO MOURA
  • Metodologias inovadoras no conceito de biorrefinaria para a análise e a derivatização de lignocelulose.

  • Orientador : LUCIENE DA SILVA SANTOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • Enrique Rodríguez-Castellón
  • HECTOR CASIMIRO GOICOECHEA
  • LEILA MARIA AGUILERA CAMPOS
  • LUCIENE DA SILVA SANTOS
  • LUIZ HENRIQUE DA SILVA GASPAROTTO
  • RENATA MENDONÇA ARAUJO
  • Data: 16/10/2023

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  • A biorrefinaria de lignocelulose é considerada uma indústria análoga à refinaria de petróleo, com potencial para atender a demanda por combustíveis, produtos químicos e materiais renováveis em um futuro próximo. No entanto, processos de caracterização composicional de potenciais fontes lignocelulósicas, além do tratamento e da conversão heterogênea da celulose extraída, são algumas das principais limitações para ampliar a diversidade de produtos que podem ser obtidos com alta eficiência em biorrefinarias. Neste trabalho, uma série de metodologias inovadoras foi desenvolvida com foco na otimização dos processos desta indústria. Um novo método de caracterização da composição via deconvolução de picos de curvas termogravimétricas derivadas (DTG) foi aplicado à biomassa in natura e celuloses de sabugo de milho (CC) e bagaço de cana-de-açúcar (SB), em comparação com o método padrão, com altas precisão (desvio padrão <1,58%) e exatidão (erro padrão <5,74x10-2, R2>0,9993 e F>750.926). Além disso, o novo método possibilitou avaliar a eficiência do tratamento e a reatividade da celulose. Em seguida, a otimização da síntese heterogênea de carboximetilcelulose (CMC), um dos derivados de celulose mais importantes comercialmente, foi realizada a partir dessas celuloses residuais por meio de um planejamento experimental D-Optimal com 28 experimentos. Os resultados da análise de variância (ANOVA) e da metodologia de superfície de resposta (RSM) provaram com alta precisão (F=67,27; p-valor<0,0001; R2=0,928; desvio padrão=7,0x10-4) que as celuloses residuais extraídas são promissoras para produzir CMC em condições mais amenas em comparação com a literatura, rendendo cerca de 279% (m CMC/m celulose) de CMC solúvel em água. Finalmente, um hidrato salino de zinco foi usado como solvente e sistema reacional para a carboximetilação one-pot de celulose em meio homogêneo, em um processo novo, mais eficiente e ambientalmente amigável. A carboximetilação foi comprovada após apenas 30 min de reação por testes de solubilidade e análises espectroscópicas, bem como a complexação de Zn2+ pelos grupos carboxilato. A difração de raios X e os resultados microscópicos comprovaram que se trata de um nanomaterial (10-36 nm) organizado em uma microestrutura cúbica formada pela agregação de nanopartículas. Assim, a nanoZnCMC é o primeiro biopolímero de coordenação baseado em celulose relatado na literatura. Este material apresenta potencial para aplicações de alta tecnologia, abrindo assim um novo capítulo para estudos na síntese homogênea de materiais inovadores de fontes renováveis.


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  • Lignocellulose biorefinery is considered an industry analogous to oil refinery, with the potential to meet the demand for renewable fuels, chemicals, and materials in the near future. However, compositional characterization processes of potential lignocellulosic sources, in addition to treatment and heterogeneous conversion of extracted cellulose are some of the main limitations for expanding the diversity of products that can be obtained with high efficiency in biorefineries. In this work, a series of innovative methodologies were developed with focus on optimizing the processes of this industry. A new composition characterization method via peak deconvolution of derivative thermogravimetry curves (DTG) was applied to in natura biomass and pulps from corn cob (CC) and sugarcane bagasse (SB), in comparison to the standard method, with high precision (standard deviation <1.58%) and accuracy (standard error <5.74x10-2, R2>0.9993 and F>750,926). In addition, the new method made it possible to assess the treatment efficiency and reactivity of cellulose. Then, the optimization of heterogeneous synthesis of carboxymethylcellulose (CMC), one of the most commercially important cellulose derivatives, was carried out from these residual celluloses by a D-Optimal experimental design with 28 experiments. Analysis of variance (ANOVA) and response surface methodology (RSM) results proved with high precision (F=67.27; p-value<0.0001; R2=0.928; standard deviation=7.0x10-4) that the residual celluloses extracted are promising to produce CMC under milder conditions in comparison to literature, yielding about 279% (w CMC/w cellulose) of water-soluble CMC. Finally, a zinc molten salt hydrate was used as a solvent and reaction system for one-pot carboxymethylation of cellulose in a homogeneous medium, in a novel, more efficient, and environmentally friendly process. Carboxymethylation was proven after just 30 min of reaction by solubility tests and spectroscopic analyses, as well as the complexation of Zn2+ by carboxylate groups. X-ray diffraction and microscopic results proved this is a nanomaterial (10-36 nm) organized in a crystalline cubic microstructure formed by the aggregation of nanoparticles. Thus, the nanoZnCMC is the first cellulose-based biocoordination polymer reported in the literature. This material has potential high-tech applications, thus opening up a new chapter for studies in the homogeneous synthesis of innovative materials from renewable sources.

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  • KEVILLE PEREIRA DE OLIVEIRA
  • Adsorção em quitosana reticulada a partir de soluções binárias e ternárias de fármacos aniônicos

  • Orientador : JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS MAURICIO RABELLO DE SANT`ANNA
  • FABRICIO GAVA MENEZES
  • JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • TIAGO PINHEIRO BRAGA
  • ZILVAM MELO DOS SANTOS
  • Data: 19/12/2023

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  • 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.


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  • The inappropriate release of pharmaceutical residues into different environmental matrices has become a major concern around the world, since drugs and their metabolites can cause adverse effects on ecosystems and human health. Because of this, several studies have been carried out with the aim of removing these emerging contaminants from the aquatic environment through remediation methods. Thus, this research aims to understand the thermodynamic aspects involved in the removal of the drugs sodium cromoglycate (CG) and diclofenac sodium (DF) in aqueous solution through the adsorption process using cross-linked chitosan. The cross-linked chitosan (QR) samples and the others that were subjected to the adsorption process were characterized by infrared absorption spectroscopy, X-ray diffraction, zeta potential, scanning electron microscopy and thermogravimetry techniques. Regarding the adsorption equilibrium analyzes in a binary system, they were carried out using four different temperatures (15, 25, 35 and 45°C) and in the ternary at 25°C. To estimate the parameters of the adsorption isotherms, the experimental data were fitted with the following adsorption isotherms: Langmuir, Freundlich, Sips, Redlich-Peterson and Frumkin. To this end, the drugs, separated or mixed in aqueous solution, were quantified through the development of calibration curves obtained from experimental data measured by the UV-Vis spectrophotometry method. The results revealed that in binary systems the thermodynamic parameters of adsorption at low concentrations of adsorbate indicated an exothermic nature for CG, while for DF it was endothermic. Furthermore, entropic factors played a very important role, especially for DF, with adsorption being more favorable for CG. At high concentrations, the situation is reversed, that is, DF adsorption becomes more favorable, being endothermic for both drugs. In relation to adsorption in ternary systems, at lower concentrations, CG adsorption is favored, mainly because it has a lower Gibbs adsorption free energy. At a certain critical concentration, the adsorption changes drastically, in the form of a clear discontinuity in the adsorption isotherm, after this discontinuity, at higher concentrations, the adsorption is favored for the DF, due to the attractive interaction of the lateral parameters. Finally, it was shown that drugs adsorb spontaneously on the QR surface, being another alternative particle that can be applied in the treatment of effluents that contain pharmacological residues.

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  • VALDIVINO FRANCISCO DOS SANTOS BORGES
  • Adsorção de tensoativos em rochas reservatórios via solução micelar: avaliação do planejamento experimental e efetivação dos parâmetros

  • Orientador : TIAGO PINHEIRO BRAGA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALCIDES DE OLIVEIRA WANDERLEY NETO
  • JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • MICHELLE SINARA GREGÓRIO DANTAS
  • MONICA RODRIGUES DE OLIVEIRA
  • TIAGO PINHEIRO BRAGA
  • VANESSA CRISTINA SANTANNA
  • Data: 22/12/2023

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  • A adsorção de tensoativos em superfícies rochosas pode modificar sua hidrofobicidade, a sua carga superficial e outras propriedades importantes que governam os processos de recuperação avançada de óleo (EOR), como diminuição da tensão interfacial água-óleo e aumento da permeabilidade. Em geral, a necessidade de controlar e/ou reduzir a adsorção de tensoativos nas superfícies de rochas reservatórios tem sido uma tarefa difícil nos métodos de EOR, pois impacta diretamente na economia do projeto. Isto requer um estudo e uma visão abrangente do mecanismo de adsorção nas rochas. As principais funções deste método são reduzir a tensão interfacial água/óleo e alterar a molhabilidade da rocha reservatório, que na maioria das vezes é molhável a óleo, tornando-a molhável à água. Esta propriedade dos tensoativos é devida à sua natureza anfifílica. Neste trabalho foi estudado o comportamento de adsorção via soluções micelares de tensoativos iônicos (OCS, OCBS, OMS e SDS) e não iônicos (NP 9.5EO, NP 11EO e NP 15EO) em rochas carbonáticas e areníticas. O método do banho finito foi realizado para avaliar a adsorção em todos os sistemas. Para os tensoativos aniônicos foi aplicado um planejamento experimental fatorial para otimizar o processo de adsorção. Verificou-se que a adsorção do OCS, OCBS e OMS foram eficazes em calcário e insignificante em arenito, enquanto o SDS apresentou baixa eficiência de adsorção em ambas as rochas A eficiência de adsorção em calcário foi de 85,74%, 82,52% e 45,30% para o OCS, OCBS e OMS, respectivamente. Os dados das isotermas foram bem descritos pelo modelo de isoterma de Sips para os tensoativos: OCS, OCBS e OMS. Os resultados indicaram que a adsorção se adequou bem ao modelo cinético de pseudossegunda ordem. O modelo de Langmuir simulou as isotermas de adsorção do OCS melhor que o modelo de Freundlich em três temperaturas diferentes de 298, 313 e 333K. Os parâmetros termodinâmicos (ΔH, ΔS e ΔG) indicaram que o processo de adsorção do OCS foi espontâneo e endotérmico. Os experimentos envolvendo os tensoativos não iônicos foram realizados de acordo com a rede de Scheffé e mostraram uma eficiência de adsorção de 66,89% para o NP-15EO, 67,15% para o NP-11EO e 70,60% para o NP-9.5EO. O ponto F foi escolhido como o ponto ideal uma vez que este ponto permaneceu constante durante os experimentos, além de ser uma região rica em água e apresentar baixo teor de butanol. O arenito apresentou molhabilidade favorável ao óleo, que após o tratamento ocorreu a inversão da molhabilidade. Dentre os modelos estudados o modelo de isoterma de Redlich-Peterson foi o que melhor se ajustou, indicando assim que o processo de adsorção ocorre em monocamadas e multicamadas. Os adsorventes foram caracterizados por Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), Análise Térmica (TG/DTG), Difração de Raios-X (DRX), Fluorescência de raios-X (FRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Análises Granulométrica e de Potencial Zeta.


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  • The adsorption of surfactants on rock surfaces can alter their hydrophobicity, surface charge, and other important properties that govern enhanced oil recovery (EOR) processes, such as reducing the interfacial tension between water and oil and increasing permeability. In general, the need to control and/or reduce the adsorption of surfactants on reservoir rock surfaces has been a challenging task in enhanced oil recovery (EOR) methods, as it directly impacts the project's economy. This requires a comprehensive study and understanding of the adsorption mechanism on rocks. The primary functions of this method are to reduce the water/oil interfacial tension and alter the wettability of the reservoir rock, which is often oil-wet, making it water-wet. This property of surfactants is due to their amphiphilic nature. In this study, the adsorption behavior via micellar solutions of ionic surfactants (OCS, OCBS, OMS, and SDS) and non-ionic surfactants (NP 9.5EO, NP 11EO, and NP 15EO) on carbonate and sandstone rocks was investigated. The finite bath method was employed to assess adsorption in all systems. For the anionic surfactants, a factorial experimental design was applied to optimize the adsorption process. It was observed that the adsorption of OCS, OCBS, and OMS was effective in limestone and negligible in sandstone, while SDS showed low adsorption efficiency in both rocks. The adsorption efficiency in limestone was 85.74%, 82.52%, and 45.30% for OCS, OCBS, and OMS, respectively. The isotherm data were well described by the Sips isotherm model for the surfactants OCS, OCBS, and OMS. The results indicated that the adsorption fitted well with the pseudo-second-order kinetic model. The Langmuir model simulated the adsorption isotherms of OCS better than the Freundlich model at three different temperatures of 298, 313, and 333 K. Thermodynamic parameters (ΔH, ΔS, and ΔG) indicated that the OCS adsorption process was spontaneous and endothermic. The experiments involving non-ionic surfactants were conducted according to the Scheffé network and showed an adsorption efficiency of 66.89% for NP-15EO, 67.15% for NP-11EO, and 70.60% for NP-9.5EO. Point F was chosen as the ideal point since it remained constant during the experiments, besides being a water-rich region and having low butanol content. The sandstone exhibited oil-favorable wettability, which underwent wettability inversion after treatment. Among the studied models, the Redlich-Peterson isotherm model was the best fit, indicating that the adsorption process occurs in monolayers and multilayers. The adsorbents were characterized by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Thermal Analysis (TG/DTG), X-Ray Diffraction (XRD), X-ray Fluorescence (XRF), Scanning Electron Microscopy (SEM), Particle Size Analysis, and Zeta Potential Analysis.

2022
Dissertações
1
  • ANA KAROLINE SILVA DE AQUINO VITAL
  • Desreplicação do extrato hidro-etanólico das raízes de Harpalyce brasiliana Benth (Leguminosae) e avaliação do potencial anti-inflamatório e antioxidante

  • Orientador : RENATA MENDONÇA ARAUJO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FABRICIO GAVA MENEZES
  • IAN CASTRO GAMBOA
  • RENATA MENDONÇA ARAUJO
  • YANNA CAROLINA FERREIRA TELES
  • Data: 25/01/2022

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  • 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.


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  • The exacerbated production of reactive oxygen species in the body promotes an imbalance between the amount of oxidizing agents and the removal power of these species in the biological system, generating what is called oxidative stress. Several inflammatory diseases are associated with the overproduction of these species. The hydro-ethanolic extract of Harpalyce brasiliana Benth is widely used by the population in the treatment of snake bites and inflammatory disorders, and this effect is probably associated with the flavonoids present in this species, which are molecules already reported in the literature for their antiophidic properties. Dereplication studies began to be carried out with the aim of avoiding the re-isolation of already known compounds; however, it has become a very useful tool for analyzing the chemical profile of a species of interest. The dereplication of the hydro-ethanolic extract of H. brasiliana, a plant endemic to the Caatinga, popularly known as “snake root”, allowed the identification of 20 compounds by UPLC-MS/MS, mainly prenylated and geranylated flavanones and isoflavones. The extract was also investigated for its biocompatibility, as well as its antioxidant and anti-inflammatory effects. In cell culture, the extract has been shown to be safe in normal cell lines (RAW 247.6 and 3T3) at concentrations of 31-2000 µg/mL. The antioxidant activity of the extract (125-2000 µg/mL) was investigated through assays of reduction of diphenylpicryl-hydrazine, total antioxidant capacity, reducing power, hydroxyl radical elimination and chelation of iron and copper ions. In all in vitro antioxidant tests, the extract showed promising effects. For the dosage of NO (nitric oxide) in cell cultures (RAW 247.6), the extract (500 and 2000 µg/mL) showed a reduction in the expression of NO. In the zymosam-induced air pouch model, mice received zymosam (1 mg/mL) subcutaneously and were subsequently treated (100, 200, and 400 mg/kg) by gavage. In this animal model, the anti-inflammatory effect was observed by reducing the number of leukocytes (especially polymorphonuclear), myeloperoxidase production, total proteins and cytokine levels, as well as demonstrating the antioxidant effect by decreasing malonaldehyde and increasing parameters of glutathione. This approach demonstrates for the first time that the hydro-ethanolic extract from the roots of H. brasiliana is biocompatible, has antioxidant and anti-inflammatory properties in pre-clinical analyses, corroborating its use in folk medicine. Such data draw attention to the species as a promising source of bioactive molecules that can be used in the treatment of inflammatory diseases, which may contribute to the advancement of biopharmaceutical applications for this species.

2
  • CAIO VITOR CARVALHO DE SOUZA
  • DEGRADAÇÃO TERMOCATALÍTICA DE RESÍDUO DE POLIPROPILENO UTILIZANDO SILICA BIMODAL MESO MACROPOROSA E CATALISADOR COMERCIAL ZEÓLITA H-Y

  • Orientador : ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • AMANDA DUARTE GONDIM
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • EDJANE FABIULA BURITI DA SILVA
  • JOAO PAULO DA COSTA EVANGELISTA
  • Data: 31/01/2022

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  • Os materiais poliméricos, em especial os materiais plásticos, em virtude de suas características e propriedades são amplamente utilizados nos mais diversos setores industriais. O século XX observou um aumento exponencial na não somente na produção, mas nas mais diversas aplicações, desde utensílios de decoração a indústria automobilística e médico hospitalar. Porém o demasiado uso desses materiais, em especial os artigo com tempo de vida curto, ou seja, aqueles que rapidamente são descartados tem atrelado um grande problema, seu descarte inadequado. Dentre as formas de descarte desses materiais nenhuma delas tem como objetivo a recuperação do conteúdo energético desse material, dentre os processos de adequação desses resíduos plásticos a única solução sustentável é a reciclagem química desse tipo de resíduo. A degradação térmica ou termocatalítica se apresenta com uma rota para tal finalidade com a possibilidade de transformação de uma resíduo em produtos de elevado valor agregado na fração combustível por exemplo.  Para tal, o uso de catalisadores se faz necessário  para um aprimoramento dos processos, reduzindo sua energia de ativação, temperatura reacional e proporcionando, a partir do catalisador utilizado, rotas para produtos preferenciais. Atualmente, as zeólitas são amplamente estudadas e utilizadas nos mais diversos processos, em especial na indústria petroquímica, porém esses materiais apresentam baixas taxas de transporte de moléculas volumosas em virtude do pequeno tamanho dos microporos, logo, novos estudos vem sendo realizado para sintetizar novos materiais hierarquizados, ou seja, com tamanho de poros superiores a zeólitas nanométricas com o objetivo de reduzir as limitações estéricas para a conversão de moléculas volumosas. Assim, o catalisador bimodal, com tamanho de poro na ordem meso e macro previamente sintetizado foi estudado para degradação de resíduo de polipropileno e sua atividade catalítica foi comparada com zeólita comercial H-Y a partir da transformação mássica das cargas de resíduo de PP em reator de vaso aberto e em uma balança termo analítica. A partir dos cálculos dos parâmetros cinéticos  bem como a energia de ativação foram realizados a partir da equação de Arrhenius e método Ozawa-Flynn-Wall para processos isotérmicos e não-isotérmicos respectivamente. Sendo assim foi possível avaliar a atividade catalítica dos materiais propostos para o presente trabalho.


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  • Polymeric materials, especially plastic materials, due to their characteristics and properties, are widely used in the most diverse industrial sectors. The 20th century saw an exponential increase not only in production, but in the most diverse applications, from decoration tools to the automobile industry and medical hospitals. However, the excessive use of these materials, especially articles with a short lifespan, that is, those that are quickly discarded, has entailed a major problem, their inadequate disposal. Among the forms of disposal of these materials, none of them has the objective of recovering the energy content of this material, among the processes for adapting these plastic wastes, the only sustainable solution is the chemical recycling of this type of waste. Thermal or thermocatalytic degradation presents itself as a route for this purpose, with the possibility of transforming a residue into products with high added value in the fuel fraction, for example. For this purpose, the use of catalysts is necessary to improve processes, reducing their activation energy, reaction temperature and providing, from the catalyst used, routes for preferential products. Currently, zeolites are widely studied and used in various processes, especially in the petrochemical industry, but these materials have low transport rates of bulky molecules due to the small size of the micropores, so new studies are being carried out to synthesize new materials hierarchical, that is, with pore size greater than that of nanometric zeolites in order to reduce steric limitations for the conversion of bulky molecules. Thus, the bimodal catalyst, with pore size in the meso and macro order, previously synthesized was studied for polypropylene waste degradation and its catalytic activity was compared with commercial zeolite HY from the mass transformation of PP waste loads in a vessel reactor open and on a thermoanalytical balance. From the calculations of the kinetic parameters as well as the activation energy were performed using the Arrhenius equation and the Ozawa-Flynn-Wall method for isothermal and non-isothermal processes respectively. Thus, it was possible to evaluate the catalytic activity of the materials proposed for this work.

3
  • LALYSON MATHEUS LEMOS RODRIGUES DE SOUZA
  • Novos complexos fenantrolínicos de cobre e cobalto com derivados do monastrol: síntese, estudo espectroscópico e eletroquímico.

  • Orientador : DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • CARLOS ROBERTO OLIVEIRA SOUTO
  • DANIEL DE LIMA PONTES
  • JOSÉ CLAYSTON MELO PEREIRA
  • Data: 04/02/2022

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  • 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.


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  • Cobalt and copper complexes stand out as promising systems in the treatment of cancer, both due to the low toxicity of these metals in the biological environment, as well as the magnetic and electrochemical properties, making it quite interesting from the biological and medicinal point of view. In addition to metals, there is also a search for systems with bioactive ligands, for example monastrol derivatives, which can together with metal form structures with properties highly relevant for a pharmacoligal point of view. Thus, this work is presented, with the aim of contributing to the inorganic chemistry of Co(II) and Cu (II) systems, with the synthesis and spectroscopic and electrochemical characterization of new complexes with monastrol derivatives in systems [M(phen)(S-Cros)2] and [M(phen)(O-Cros)2], where  M = Co(II) e Cu(II), phen corresponds to 1,10-fenantrolina, S-Cros = ethyl 4-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-6-methyl-2-thioxo-1,2,3,4-tetrahydropyrimidine-5-carboxylate, and O-Cros = ethyl 4-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-6-methyl-2-oxo-1,2,3,4-tetrahydropyrimidine-5-carboxylate. All complexes were synthesized by adding to the precursor complexes [Co(phen)Cl2] and [Cu(phen)Cl2] the ligands S-Cros and O-Cros, in the ratio of 1:2 from precursor to ligand, using water as solvent, adjusting the pH to 11. The ligands were initially characterized by NMR 1H spectroscopy in DMSO-d6, presenting good correlation between the chemical shifts and the hydrogens in the molecules of S-Cros and O-Cros. Analyzing the vibrational spectra obtained in KBr pellets on the [M(phen)(S-Cros)2] and [M(phen)(O-Cros)2] systems, phenantroline bands in the complexes displays near the region of 1427, 854 and 723 cm-1 attributed to the stretching modes C-N and δ C-H, in addition to the S-Cros ligand bands, with stretching modes at 1692 (C=O), 1202 (C=S), 1029 (C-O ether) and 751 cm-1 ( C=S) and vibrational modes of the O-Cros  at 1696 (C=O ester), 1642 (C=O amide), 1226 (C-O) e 1023 cm-1 (O-CH3). The electronic spectra of the complexes [M(phen)(S-Cros)2] and [M(phen)(O-Cros)2] obtained in metanol, presented intraligand and intrametal bands, where in the ultraviolet region there are the bands of phenanthroline ligand, already the ligand S-Cros display a band at 304 nm, and the ligand O-Cros display a band at 285 nm. Additionally to these transitions, all complexes presented three d-d bands, because of the coordination environment of the complexes. Cyclic voltamograms of all complexes were obtained in TBAP dissolved in DMSO, presenting quasi reversible processes for both metals, for cobalt the processes are Co2+/Co1+ and Co3+/Co2+ and for Cu2+/Cu1+ for copper in the systems [M(phen)(S-Cros)2] and [M(phen)(O-Cros)2], besides there are oxireduction processes of the S-Cros and O-Cros ligands.

4
  • ALINE NASCIMENTO VASCONCELOS
  • DÍMEROS DE ÁCIDOS GRAXOS E AMIDAS GRAXAS: DESEMPENHO NA ESTABILIZAÇÃO DE FLUIDOS DE PERFURAÇÃO SINTÉTICOS

  • Orientador : ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALCIDES DE OLIVEIRA WANDERLEY NETO
  • ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • ROSANGELA REGIA LIMA VIDAL
  • Data: 18/02/2022

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  • O desempenho dos fluidos de perfuração, em ambientes de águas profundas, é impactado negativamente pela formação de géis progressivos. A estabilidade de fluidos de perfuração sintéticos durante as perfurações em águas profundas tem sido otimizada através do desenvolvimento de aditivos químicos que promovem a manutenção das propriedades reológicas, mesmo com variações na temperatura (sistema de reologia flat). Nesse sentido, amidas graxas foram sintetizadas a partir das reações de condensação entre o dímero de ácido graxo (DAG) e três diferentes aminas: a dietanolamina (DEA), o poli(propileno glicol) bis(2-aminopropil éter) (BPGA400) e o trimetilolpropano tris[poli(propileno glicol), amina terminada] éter (TPGA440) na presença da N,N’-diciclohexilcarbodiimida como agente de acoplamento e da 4-dimetilaminopiridina como catalisador, a 25ºC. Os produtos obtidos foram caracterizados via espectroscopia na região do infravermelho por transformada de Fourier e por espectroscopia de ressonância magnética nuclear de 13C. Os resultados comprovaram a reação de amidação proposta entre os reagentes a partir da observação do sinal característico do grupo carbonila de amidas nos espectros de FTIR e de RMN 13C. A solubilidade do dímero de ácido graxo e das amidas graxas foi verificada em água, olefina e salmoura saturada de NaCl.  Em água, o DAG+DEA demonstrou certa afinidade com o meio aquoso, enquanto que o DAG, DAG+BPGA400 e DAG+TPGA440 mostraram maior afinidade com o meio apolar em virtude da baixa hidrofilicidade. Além do mais, a partir das medidas de tensão superficial foi verificado que apesar da estrutura anfifílica do DAG e das amidas graxas, os mesmos não apresentam propriedades tensoativas. Já para avaliação do DAG e das amidas graxas em fluido de perfuração sintético foram realizados testes de estabilidade elétrica, filtração ATAP e curvas de viscosidade em pressão ambiente (~1 bar) e sob pressão de 344 bar. Nos testes com pressão ambiente, o fluido contendo o modificador reológico comercial (BDF-TM 990) apresentou variações na viscosidade com a redução da temperatura, enquanto que os fluidos preparados com o DAG e com as amidas graxas presentaram comportamento flat. Contudo, emulsões razoavelmente mais estáveis e um perfil reológico independente das variações de temperatura e pressão foram obtidos usando o dímero de ácido graxo saturado.


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  • The performance of drilling fluids in the deepwater enviroments is negatively impacted by the formation of progressive gels. The stability of synthetic-base drilling fluids in offshore deepwater drilling has been acquired by the development of chemical additives that promote the maintenance of rheological properties, even with variations in temperature (flat rheological profile). Thus, fatty amides were synthesized from the condensation reactions between dimer acid and three different amines, separately: Diethanolamine (DEA), Poly(propylene glycol) bis(2-aminopropyl ether) (BPGA440) and Trimethylolpropane tris[poly(propylene glycol), amine terminated] ether (TPGA440) in the presence of N,N'-dicyclohexylcarbodiimide as coupling agent and 4-dimethylaminopyridine as catalyst, at 25°C. The products obtained were characterized by Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, nuclear magnetic resonance (13C NMR). The results confirmed the amidation reaction between the reagents from the observation of the characteristic signal of the carbonyl group of amides in the FTIR and 13C NMR spectra. The solubility of dimer fatty acid and fatty amides was verified in water, olefin and brine saturated. In water DFA+DEA showed affinity with the aqueous medium, while DFA, DFA+BPGA400 and DFA+TPGA440 showed affinity with the non-polar medium because of the poor hydrophilicity. In addition, surface tension measurements verified that despite the amphiphilic structure of DFA and fatty amides, they do not have surface-active properties. To evaluate of DFA and fatty amides in synthetic-base drilling fluid, electrical stability tests, HTHP filtration and viscosity curves were performed at ambient pressure (~1 bar) and at pressure of 344 bar. At ambient pressure, the fluid with commercial rheological modifier (BDF-TM 990) presented variations in viscosity with the reduction of temperature, while the fluids prepared with DFA and fatty amides exhibited flat rheological profile. However, stable emulsions and rheological profile independent of temperature and pressure variations were obtained using the saturated dimer fatty acid.

5
  • BEATRIZ AZEVEDO GALVÃO DE LIMA
  • Desenvolvimento de complexos fenantrolínicos de manganês, cobalto e zinco com ácido kójico: síntese, estudo espectroscópico e eletroquímico

  • Orientador : POLLYANA SOUZA CASTRO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANDERSON DOS REIS ALBUQUERQUE
  • DANIEL DE LIMA PONTES
  • EDUARDO HENRIQUE SILVA DE SOUSA
  • FRANCISCO ORDELEI NASCIMENTO DA SILVA
  • POLLYANA SOUZA CASTRO
  • Data: 18/03/2022

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  • 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.


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  • The use of metals in pharmaceutical formulations in the treatment and diagnosis of diseases is something old, however, it was from the discovery of the antitumor properties of cisplatin that the eyes of the scientific community were opened to the application of metal complexes as chemotherapeutics in the treatment of cancer. The later discovery of the toxicity of cisplatin implied the search for new coordination compounds, aiming at similar efficacy allied to a low toxicity. In this context, manganese, cobalt and zinc complexes stand out in the literature as promising in the treatment of cancer, both for their low toxicity and for their magnetic and electrochemical properties. Therefore, this work presents, with the objective of contributing to the inorganic chemistry of Mn (II), Co (II) and Zn (II) systems, the synthesis and spectroscopic and electrochemical characterization of new complexes with phenanthroline and kojic acid of the type [M(phen)(koj)2], where M = Mn (II), Co(II) and Zn(II), phen corresponds to 1,10-phenanthroline and Hkoj to 5-hydroxy-2- (hydroxymethyl)-4H-pyran-4-one (kojic acid). All complexes were synthesized by adding the ligand Hkoj to the precursor complexes [M(phen)Cl2], with M = Mn (II), Co (II) and Zn (II), in a 1:2 ratio of precursor to ligand, using water as a solvent in the presence of potassium hydroxide. The compounds were characterized by vibrational spectroscopy in the infrared region (IR), electron absorption spectroscopy in the UV and visible region (UV-Vis) and cyclic voltammetry (CV). Analyzing the vibrational spectra obtained in KBr pellets, in the systems [M(phen)(koj)2] there is the presence of phenanthroline bands in the complexes near the region 1427, 844 and 727 cm-1, in addition to the ligand bands kojic acid, with stretch values at 1630, 1611, 1581, 877 and 548 cm-1. The electronic spectra of the [M(phen)(koj)2] complexes obtained in aqueous media showed intraligand bands in the ultraviolet region, which refer to electronic transitions of phenanthroline with absorption at approximately 222, 268 and 291 nm, in addition to the band around 320 nm referring to the kojic ion (koj-). While d-d bands were observed only for the Co and Mn (II) complexes. Cyclic voltammograms of Hkoj and the final complexes of Co and Mn (II) were obtained in KCl 0.1 mol.L-1, pH= 7.0, showing almost reversible processes for both metals. For cobalt there is the Co3+/Co2+ process and for manganese Mn3+/Mn2+, in addition to the irreversible oxidation process of the Hkoj ligand.

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  • JOICY RIBEIRO DOS SANTOS
  • Otimização do processo de biossorção através do planejamento experimental para remoção de íons metálicos Pb2+ de sistemas aquáticos utilizando mandacaru in natura

  • Orientador : POLLYANA SOUZA CASTRO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANDRÉ HENRIQUE BARBOSA DE OLIVEIRA
  • LUCIENE DA SILVA SANTOS
  • POLLYANA SOUZA CASTRO
  • RENATA MENDONÇA ARAUJO
  • Data: 03/05/2022

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  • A busca por soluções sustentáveis para descontaminação de águas por metais pesados é um assunto de absoluta relevância para o futuro da humanidade, devido a influência negativa do ser humano e dos processos industriais por ele desenvolvidos, na poluição do meio ambiente e consequentemente na alteração do ciclo natural da vida. Os produtos naturais vêm se destacando no desenvolvimento de novas metodologias de remediação, de baixo custo, eficientes, de fácil aplicação, para amenizar esses danos ambientais. Diante disto, este trabalho de pesquisa buscou desenvolver um biossorvente barato e acessível na remoção de íons metálicos utilizando uma espécie de planta nativa da caatinga o Cereus jamacaru, popularmente conhecido como mandacaru. As hastes do mandacaru foram divididas em três regiões denominadas de polpa sem casca (PSC), polpa com casca (PCC) e miolo (M) e realizada a caracterização química de cada parte por FTIR e a quantificação de carboidratos, proteínas solúveis e compostos fenólicos. Após o teste preliminar de biossorção, um planejamento experimental foi aplicado com o objetivo de avaliar e otimizar o efeito das variáveis que afetam o processo de biossorção (pH, tempo de contato, região do mandacaru e força iônica). Usando a ferramenta ANOVA, o modelo estatístico que melhor se ajustou aos dados foi o estatisticamente significativo e preditivo com o coeficiente de correlação de R2 de 0,9031, R-adj de 0,8243 e p < 0,05, com os fatores pH 5, sem adição de NaCl, tempo total de 4h e região PCC. Uma simulação de remediação foi aplicada em amostra controle e em amostras de efluentes reais de águas do riacho e do mar, utilizando o íon metálico Pb2+. A remoção deste contaminante foi de 97,3, 100 e 59,9%, para a água do riacho, água controle e água do mar, respectivamente. O ajuste ao modelo cinético de pseudo-segunda ordem sugere a quimissorção como processo determinante para a biossorção. Desta forma, podemos concluir que as regiões estudadas do mandacaru demonstraram potencial capacidade de remediar águas contaminadas com íons metálicos, abrindo novas possibilidades de aplicações deste material bioadsorvente em cenários de contaminação ambiental.


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  • The search for sustainable solutions for decontamination of water by heavy metals is a topic of absolute relevance for the future of humanity, given the ability of humans and the industrial processes developed by them to pollute the environment and consequently change the natural cycle of life. In this context, studying the natural products in order to develop new methodologies of remediation, which are low cost, efficient, easy to apply and that bring fast results is a way to mitigate these environmental damages. Therefore, this research work sought to develop a cheap and accessible biosorbent for the removal of metal ions using a native plant species of the caatinga, Cereus jamacaru, popularly known as mandacaru. The mandacaru stems were divided in three regions denominated pulp without cover (PW/OP), pulp with cover (PWP) and core (C) and used in natura. It was performed the chemical characterization of the regions by Fourier transform infrared spectrometry (FTIR) and quantification of total carbohydrates, soluble proteins and phenolic compounds in the aqueous extract. After the preliminary test of biosorption, a factorial design was applied with the objective to evaluate and optimize the effect of the variables that affect the biosorption process (pH, contact time, mandacaru region and ionic strength). Using the ANOVA tool, the statistical model that best fitted the data was the statistically significant and predictive model with the correlation coefficient of R2 of 0.9031, R-adj of 0.8243 and p < 0.05, with pH 5 solution, no NaCl addition, total time of 4h and PWP region. A remediation simulation was applied on control sample and real effluent samples of stream and sea water using the metal ion Pb2+. The removal of this contaminant was 97.3, 100 and 59.9%, for stream water, control water and sea water, respectively. The adjustment to the pseudo-second order kinetic model suggests chemisorption as the determining process for biosorption. Thus, we can conclude that the mandacaru regions demonstrated potential capacity to remediate water contaminated with this metal ion, opening new possibilities for applications of this bioadsorbent material in in real scenarios of environmental contamination.

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  • JOHNATAN DE OLIVEIRA SOARES
  • SÍNTESE, CARACTERIZAÇÃO E ATIVIDADE FOTOCATALÍTICA DOS ÓXIDOS A BASE DE CoFe2O4/Fe2O3 DISPERSOS NA KIT-6

  • Orientador : TIAGO PINHEIRO BRAGA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • TIAGO PINHEIRO BRAGA
  • POLLYANA SOUZA CASTRO
  • ANA PAULA DE MELO ALVES
  • Data: 18/05/2022

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  • 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 H2O2.


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  • Some poisonous compounds are resistant to degradation by common effluent treatments. For this reason, development of new methods and materials capable of solving this problem. Thus, the present work aimed to synthesize and characterize the solid CoFe2O4/Fe2O3-KIT-6, and to evaluate its performance in the photocatalytic degradation of Phenol and ultra RGB red remazol dye.The material obtained was characterized by X-ray Diffraction (XRD), Mössbauer Spectroscopy, X-ray Fluorescence (FRX), Infrared with adsorption of pyridine and NO (FTIR), Raman spectroscopy, Thermogravimetric analysis (TGA), adsorption/desorption of N2, Temperature Programmed Reduction (TPR-H2), Temperature Programmed Desorption (TPD-CO2), Scanning Electron Microscopy (SEM), Transmission Electron Microscopy (TEM) and Diffuse Reflectance Spectroscopy (DRS). From the XRD, N2, Raman, TG and Mössbauer fission analyses, it was possible to identify that the desired CoFe2O4/Fe2O3 phase was obtained supported on KIT-6, which maintained its structural properties. The bands at 1450, 1490 and 1609 cm-1 in the FTIR-pyridine and the FTIR-NO profile indicate the presence of Lewis acidic sites, while the TPD-CO2 profile showed a large amount of weak basic sites. The TPR-H2 result shows a reduction profile with significant events around 450°C and 850°C referring to the reduction of Fe and Co. The SEM and TEM images confirm that the morphology of the support was not significantly altered after metal impregnation. The band-gap energy of 1.7 eV indicates that the compound can be applied in photocatalytic degradation under UV/visible light, with the possibility of magnetic separation at the end of the reaction. The photocatalysis results indicate low degradation of phenol under the applied conditions and complete degradation of the remazol red ultra RGB dye in 1 hour of reaction. The combination of the proposed photocatalyst with the anatase phase (TiO2) shows significant improvements in the degradation process even in the absence of H2O2.

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  • MARIA DO SOCORRO BEZERRA DA SILVA
  • Descarboxilação redutiva catalisada por níquel para produção de biocombustíveis drop-in.

  • Orientador : AMANDA DUARTE GONDIM
  • MEMBROS DA BANCA :
  • AMANDA DUARTE GONDIM
  • ARUZZA MABEL DE MORAIS ARAUJO
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • LIVIA NUNES CAVALCANTI
  • REGINEIDE DE OLIVEIRA LIMA
  • Data: 27/05/2022

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  • Os biocombustíveis drop-in surgem como alternativas aos derivados de petróleo para reduzir as emissões de CO2 na atmosfera, contribuindo com a transição energética para uma economia de baixo carbono. Esses combustíveis são formados por uma mistura de hidrocarbonetos renováveis que podem ser obtidos a partir da desoxigenação de biomassa. Atualmente, o hidrotratamento é o principal processo aplicado para esse fim, no entanto, o emprego de as altas temperaturas e o consumo de gás hidrogênio tornam a busca por outros métodos desejável. Nesse sentido, o presente trabalho se propôs a desenvolver uma nova metodologia para desoxigenação de ácidos graxos, sob condições brandas, utilizando um complexo de níquel como catalisador e um silano de baixo custo como fonte alternativa de hidrogênio. Para tanto, os ácidos graxos foram convertidos em ésteres redox-ativos e foi desenvolvido um estudo de otimização, que permitiu realizar a descarboxilação desses compostos a 40°C, sem necessidade de atmosfera inerte ou reatores específicos. Os resultados obtidos por CG-DIC indicaram que este método promoveu a formação de hidrocarbonetos na faixa do diesel verde e bioquerosene de aviação com alta seletividade e rendimentos entre 33 e 67%, sob condições livres de gás hidrogênio.


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  • Drop-in biofuels emerge as alternatives to petroleum derivatives to reduce CO2 emissions into the atmosphere, contributing to the energy transition to a low carbon economy. These fuels are composed of mixture of renewable hydrocarbons that ca be obtained from deoxygenation of biomass. Currently, hydrotreatment is main process applied for this purpose, however, the use of high temperatures and consumption of hydrogen gas is desirable look for other methods. For this, the present work proposed to develop a new methodology for deoxygenation of fatty acids, under mild conditions, using nickel complex as catalyst and low-cost silane as alternative source of hydrogen. Therefore, the fatty acids were converted into redox-active esters and optimization study was carried out, allowed decarboxylation of compounds at 40°C, without inert atmosphere or specific reactors. The results obtained by GC FID indicated that method promoted formation of hydrocarbons in range of green diesel and aviation biokerosene with high selectivity and yields 33-67%, under free-hydrogen conditions.

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  • JHUDSON GUILHERME LEANDRO DE ARAUJO
  • SÍNTESE DE BIOCOMBUSTÍVEIS DROP-IN VIA DESCABOXILAÇÃO FOTOCATALÍTICA.

  • Orientador : AMANDA DUARTE GONDIM
  • MEMBROS DA BANCA :
  • AMANDA DUARTE GONDIM
  • ARUZZA MABEL DE MORAIS ARAUJO
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • EDJANE FABIULA BURITI DA SILVA
  • LIVIA NUNES CAVALCANTI
  • Data: 27/05/2022

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  • 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.


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  • The environmental impacts generated by the emission of CO2 and the energy insecurity of fossil fuels have attracted the attention of governments and transport sectors around the world. In this context, the replacement of petroleum derivatives by drop-in biofuels appears as an alternative for mitigating greenhouse gases (GHG) and diversifying the energy matrix. In Brazil, with the creation of the fuels of the future program, the development and incorporation of these biofuels is projected, and investments in R, D&I have been carried out with the objective of diversifying the biomass used and their conversion methods, which are currently expensive because they require harsh operating conditions and use non-renewable hydrogen gas. Therefore, the development of a synthetic route for converting new biomasses into drop-in biofuels using mild and H2-free conditions is desirable. Thus, in this work two photocatalytic systems were developed for the deoxygenation of fatty acids, which made it possible to obtain biohydrocarbons using organic catalysts under conditions of ambient temperature and pressure, free of metals and hydrogen gas. After optimization, the protocols were able to convert fatty acids into Cn-1 hydrocarbons with high selectivity, including a conversion of 97% of the acids obtained from licuri oil to produce a mixture of C11-C17, which is compatible with the range of the biojet and green diesel.

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  • JOSUÉ DA CRUZ DE SOUZA
  • Desenvolvimento de zeólitas hierárquicas de diferentes dimensionalidades com potencial para processamento de hidrocarbonetos volumosos.

  • Orientador : SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FABIO GARCIA PENHA
  • MARIELE IARA SOARES DE MELLO
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • TIAGO PINHEIRO BRAGA
  • Data: 27/05/2022

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  • A avaliação da influência de porosidade secundária, a dimensionalidade de estruturas zeolíticas com sistema de poros 1D, 2D e 3D exercem sobre a acessibilidade de hidrocarbonetos voluminosos aos sítios ativos foram avaliadas no presente trabalho. As zeólitas Y, ZSM-5 e mordenita passaram por diferentes tratamentos top-down para introdução de porosidade secundária. As análises de difração da raios X (DRX), fluorescência de raios X (FRX), espectroscopia no infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), espectroscopia no infravermelho de adsorção e dessorção de piridina (IR-Piridina), análise textural por adsorção e dessorção de nitrogênio, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e ressonância magnética nuclear (RMN) comprovam as modificações. As zeólitas Y e ZSM-5 tiveram elevado aumento na área específica chegando a valores de 858 m2/g com a manutenção do volume de microporos intrínsecos, assim como o aumento da concentração de sítios ácido de Brönsted, alcançando valores de 625,4 e 892,7, respectivamente. A zeólita mordenita apresentou aumento no volume de mesoporos e elevados valores de retenções, e subsistência da acidez de Brönsted. Os materiais foram aplicados na reação de craqueamento do cumeno e avaliados frente a acessibilidade catalítica e influência da acidez. As zeólitas Y, ZSM-5 e mordenita sintetizados se mostraram catalisadores eficientes alcançando valores de 100 % de conversão de cumeno praticamente todo tempo de reação. O fator de hierarquia (FH) é utilizado para estudar a influência da rede porosa secundária implementada, assim como sua organização estrutural hierárquica.


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  • The evaluation of the influence of secondary porosity, the dimensionality of zeolitic structures with 1D, 2D and 3D pore systems exert on the accessibility of voluminous hydrocarbons to active sites were evaluated in the present work. Y, ZSM-5 and mordenite zeolites underwent different top-down treatments to introduce secondary porosity. The analysis of X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence (FRX), Fourier Transform infrared spectroscopy (FTIR), infrared spectroscopy of pyridine adsorption and desorption (IR-Pyridine), textural analysis by adsorption and nitrogen desorption, scanning electron microscopy (SEM) and nuclear magnetic resonance (NMR) confirm the changes. The zeolites Y and ZSM-5 had a high increase in the specific area, reaching values of 858 m2/g with the maintenance of the volume of intrinsic micropores, as well as the increase in the concentration of Brönsted acid sites, reaching values of 625.4 and 892 .7, respectively. The mordenite zeolite showed an increase in the volume of mesopores and high retention values, and subsistence of Brönsted acidity. The materials were applied in the cumene cracking reaction and evaluated against the catalytic accessibility and influence of acidity. The synthesized zeolites Y, ZSM-5 and mordenite proved to be efficient catalysts, reaching values of 100% cumene conversion practically throughout the reaction time. The hierarchy factor (FH) is used to study the influence of the implemented secondary porous network, as well as its hierarchical structural organization.

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  • JÚLIA CAROLINE CELESTE VIANA BENTO
  • ELETRODESCARBOXILAÇÃO DE ÁCIDOS GRAXOS PARA PRODUÇÃO DE BIOCOMBUSTÍVEIS.

  • Orientador : AMANDA DUARTE GONDIM
  • MEMBROS DA BANCA :
  • AMANDA DUARTE GONDIM
  • ARUZZA MABEL DE MORAIS ARAUJO
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • JOAO PAULO DA COSTA EVANGELISTA
  • LIVIA NUNES CAVALCANTI
  • Data: 15/06/2022

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  • 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.


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  • Electrochemical processes are promising alternative routes to promote cleaner, safer, and more sustainable redox transformations. The decarboxylative upgrading of biogenic acids via (non-)Kolbe electrolysis has demonstrated a high potential to produce valuable compounds for the chemical and fuel industries. Notably, bio-derived hydrocarbons and oxygenates have shown adequate properties that enable their use as fuel additives associated with reduced levels of emissions. Therefore, the research reported herein aimed to develop an electrocatalytic method to decarboxylate C12:C18:1 fatty acids which are predominant in the composition of liquid biofuel feedstocks. The reaction products were analyzed by CG/MS, FTIR, and TG/DTG techniques. In the absence of metal based catalysts, additives, or redox reagents, the electrochemical system enabled the quantitative conversion (97-100%) of pure fatty acids, as well as mixtures, including the one produced through Licuri oil hydrolysis, to afford mixtures composed by 19-36% of C11-C17 olefins at room temperature and pressure, employing graphite electrodes. The electrodecarboxylative protocol demonstrated the potential to serve as an alternative to hydrogen based thermocatalytic reactions to produce renewable hydrocarbons under exceptionally mild reaction conditions.

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  • KATHERINE LIMA BRUNO
  • Estudo espectroscópico e eletroquímico de novos complexos mono e binucleares de Cu(II) e Fe(II) com ligantes nitrogenados.

  • Orientador : DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • DANIEL DE LIMA PONTES
  • FRANCISCO ORDELEI NASCIMENTO DA SILVA
  • WENDY MARINA TOSCANO QUEIROZ DE MEDEIROS
  • Data: 26/07/2022

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  • Na  tentativa  de desenvolver  compostos  mais  eficientes para  tratamentos farmacológicos, a  química  bioinorgânica  vêm exercendo funções importantes  com a participação dos compostos de coordenação. Dentre esses, destacam-se os complexos de cobre(II) e o ferro(II), que desempenham papeis importantes nos sistemas biológicos, de forma natural – como em enzimas e proteínas – ou artificial – como agentes farmacológicos. Utilizando esses metais associados a moléculas que já possuem atividade biológica retratada na literatura, como a fenantrolina, piperazina e nitrito, torna-se possível o desenvolvimento de fármacos com maior potencialidade, devido não só à possibilidade estrutural diversa, mas ao amplo espectro de aplicações bioquímicas. Nesse sentido, esse trabalho tem como finalidade a contribuição para a química bioinorgânica com a síntese e caracterização de novos compostos mono   - [Cu(phen)(pip)NO2]Cl e Na2[Fe(CN)4(NH3)2] – e binuclear – Na[(NO2)(phen)Cu–pip– Fe(CN)4(NH3)] – de cobre(II) e ferro(II), em que phen = 1,10-fenantrolina e pip = piperazina. O complexo mononuclear de cobre foi obtido por meio da reação, em metanol, entre seu precursor – [Cu(phen)Cl2] – e os ligantes piperazina e nitrito; o composto de ferro, em água, por meio da reação entre seu precursor – Na2[Fe(CN)4(DMSO)2] – e o gás amônia, com posterior precipitação (NaI); e o binuclear, a partir da adição dos dois monômeros em metanol e água, sendo todos eles caracterizados por técnicas espectroscópicas (IV e Uv-Vis) e eletroquímica (voltametria cíclica). Por meio do IV e Uv-vis, foi possível verificar os principais modos vibracionais da fenantrolina e piperazina nos sistemas de cobre sintetizados, por meio dos estiramentos C=C (1580, 1517, 1492 e 1427 cm-1) dos anéis e N-H (1615 cm-1) da amina, bem como bandas intensas com transições π→π* (204, 221, 272 e 293 nm) e n→ π* (204 nm) na região do ultravioleta, respectivamente, além das bandas d-d (625 e 692 nm) do Cu2+ na região do visível. Os estiramentos do nitrito foram também evidenciados no IV com os sinais em 1349(a) e 1269(s) cm-1. Para os sistemas de ferro, foi possível identificar seus principais estiramentos (νN-H, νC≡N, δFe-CN), por meio do IV, e suas bandas no UV-vis, como a transferência de carga MLCT (dπ Fe2+ → pπ* CN- em 221 nm) e d-d (405 e 518 nm) do Fe2+. Os voltamogramas cíclicos permitiram a visualização de um sistema quase-reversível para os 3 complexos, com apenas um processo redox cada, referentes ao par Cu2+/1+  e Fe2+/1+  e a sobreposição desses dois no binuclear, além da observação de maior estabilidade e avaliação da natureza dos ligantes.


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  • In an attempt to develop more efficient compounds for pharmacological treatments, bioinorganic chemistry has been playing important roles with the participation of coordination compounds. Among these, copper(II) and iron(II) complexes stand out, which play important roles in biological systems, naturally – as in enzymes and proteins – or artificially – as pharmacological agents. Using these metals associated with molecules that already have biological activity described in the literature, such as phenanthroline, piperazine and nitrite, it becomes possible to develop drugs with greater potential, due not only to the diverse structural possibility, but to the wide spectrum of biochemical applications. . In this sense, this work aims to contribute to bioinorganic chemistry with the synthesis and characterization of new mono compounds - [Cu(phen)(pip)NO2]Cl and Na2[Fe(CN)4(NH3)2] - and binuclear – Na[(NO2)(phen)Cu–pip–Fe(CN)4(NH3)] – of copper(II) and iron(II), where phen = 1,10- phenanthroline and pip = piperazine. The mononuclear copper complex was obtained through the reaction, in methanol, between its precursor – [Cu(phen)Cl2] – and the ligands piperazine and nitrite; the iron compound, in water, through the reaction between its precursor – Na2[Fe(CN)4(DMSO)2] – and ammonia gas, with subsequent precipitation (NaI); and the binuclear, from the addition of the two monomers in methanol and water, all of which are characterized by spectroscopic (IV and UV-Vis) and electrochemical (cyclic voltammetry) techniques. By means of IV and Uv-vis, it was possible to verify the main vibrational modes of phenanthroline and piperazine in the synthesized copper systems, through the C=C (1580, 1517, 1492 and 1427 cm-1) stretching of the rings and N-H (1615 cm-1) of the amine, as well as intense bands with transitions π→π* (204, 221, 272 and 293 nm) and n→π* (204 nm) in the ultraviolet region, respectively, in addition to the d-d bands (625 and 692 nm) of Cu2+  in the visible region. The nitrite stretches were also evidenced in the IR with the signs at 1349(a) and 1269(s) cm-1. For iron systems, it was possible to identify their main stretches (νN-H, νC≡N, δFe-CN), through the IV, and their bands in the UV-vis, such as the MLCT charge transfer (dπ Fe2+ → pπ * CN- at 221 nm) and d-d (405 and 518 nm) of Fe2+. The cyclic voltammograms allowed the visualization of a quasi-reversible system for the 3 complexes, with only one redox process each, referring to the pair Cu2+/1+ and Fe2+/1+ and the overlap of these two in the binuclear, in addition to the observation of greater stability and evaluation of the nature of the ligands.

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  • MÁGNO KLEBSON AUGUSTINHO SENA
  • Síntese, caracterização espectroscópica e eletroquímica de novos complexos de cobalto (III) com ligantes nitrogenados.

  • Orientador : DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • ANDERSON DOS REIS ALBUQUERQUE
  • DANIEL DE LIMA PONTES
  • WENDY MARINA TOSCANO QUEIROZ DE MEDEIROS
  • Data: 29/07/2022

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  • 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.


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  • Tumor hypoxia regions are currently one of the main therapeutic targets for anticancer therapy, because these regions are related to the increase of mortality and metastasis, therefore, today in bioinorganic research seeks to develop metal complexes that can act as hypoxia-activated pro-drugs (HAPs). Cobalt (III) complexes are widely studied as HAPs because they are inert, and then when reduced to Co (II) present a lability (reactivity) and release a drug into the tumor environment. In this context, the present work aims to synthesize new cobalt complexes with the auxiliary ligand o- phenanthroline (phen), and the ligands imidazole (imd), 4-aminopriridin (4apy) and 7-hydroxy-4-imidazolylmethylcoumarin (S1) as pro-drugs. Thus, cis-[Co(phen)2L2]n+ complexes were synthesized, l being the ligands Cl-, imd, 4apy and S1, and n equal to 1+ or 3+. The S1 ligand was synthesized from a methodology reported in the literature and characterized by spectroscopic techniques (UV-vis, fluorescence, IR, NMR), while the synthesized complexes were characterized by spectroscopic and electrochemical techniques.   From the vibrational and NMR spectra, it was possible to confirm the structure of the S1 ligand, it is through the data of absorption and fluorescence to identify pKa of approximately 7.5 for the ligand, besides the fluorescence having a strong dependence on pH and solvent. The IR spectra for the complexes confirmed the coordination of the ligands by presenting characteristic stretches from phen (C=N), imd (N-H), 4apy (N-H) and S1 (C=O). The electronic spectra in DMSO presented intraligands bands in the region from 200 to 400 nm and the d-d transitions in 534 and 612, 487, 462 and 530, 475 nm for the cis-[Co(phen)2L2]n+ complexes with L =chlorides, imd, S1 and 4apy, respectively. In addition, it was observed the order Cl-< S1 < imd < 4apy for the crystal field splitting. From the fluorescence of the complex containing the S1 ligand, it was possible to observe an emission band at about 472 nm. Additionally, the cyclic voltammograms of the cis-[Co(phen)2L2]n+ complexes presented  two redox pairs for the metal, CoIII/II and CoII/I, with potentials of E1/2  between 380 and 460 mV for CoIII/II and -860 to -750 mV for CoII/I, presenting redox process within the biological medium range for generation of reactive oxygen species.

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  • RITA DE CÁSSIA NASCIMENTO SOUSA
  • Reações Oxidativas Biomiméticas com o Ácido Acantóico.

  • Orientador : LEANDRO DE SANTIS FERREIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ELIANE DE OLIVEIRA SILVA
  • LEANDRO DE SANTIS FERREIRA
  • RENATA MENDONÇA ARAUJO
  • Data: 30/08/2022

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  • O  ácido  acantoico,  (-)-pimara-9-(11),15-dien-19-óico,  é  um  diterpeno  do  tipo  pimaradieno  isolado  principalmente  da  planta  medicinal  coreana, Acanthopanax koreanum. Outras espécies como Annona amazonica, Rollinia pittieri, Rollinia exsucca, Aralia racemosa e Croton oblongifolius Roxb também apresentam este diterpeno na sua constituição. Apesar da sua diversidade biológica para o tratamento de diversas doenças descritas na literatura (colite ulcerativa, fibrose hepática, diabetes tipo 2, doenças inflamatórias cardiovasculares e periodontais), estudos relacionados aos seus parâmetros farmacocinéticos como absorção, caracterização de metabólitos, cinética de eliminação além da toxicidade relacionada a sua administração ainda necessitam ser investigados. Neste sentido, este trabalho teve como objetivo investigar o metabolismo de fase I do ácido acantoico através de reações oxidativas biomiméticas com o catalisador de Jacobsen, utilizando PhIO, m-CPBA e H2O2 como doadores de oxigênio em meio homogêneo. O catalisador de Jacobsen é conhecido pela fácil síntese e purificação, ele juntamente com as metaloporfirinas conseguem simular a atividade catalítica das enzimas do citocromo P450, as quais são as principais responsáveis pelo metabolismo de fase I. Através da análise por GC- EM foi possível observar a proporção 1:60:120 (catalisador:substrato:oxidante) como a mais eficiente para a conversão do ácido acantóico para a formação dos possíveis produtos oxidados, principalmente no sistema com PhIO. Entretanto, mesmo nesta proporção não foi possível detectar nenhum produto com H2O2 como oxidante. Pelo menos seis possíveis produtos de oxidação foram detectados os quais 4 deles podem ser considerados isômeros. Dessa forma, o presente trabalho poderá servir de base na investigação da oxidação do ácido acantóico por outras metodologias in vitro e auxiliar na caracterização dos produtos obtidos in vivo além de incentivar futuros estudos farmacológicos e toxicológicos que garantam a segurança na sua utilização.


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  • The  acanthoic  acid,  (-)-pimara-9(11),15-dien-19-oic  acid,  is  a  type  of  pimaradiene  diterpene  mainly isolated  from  the  Korean  medicinal  plant, Acanthopanax koreanum. Other species as Annona amazonica, Rollinia pittieri, Rollinia exsucca, Aralia racemosa and Croton oblongifolius Roxb also revealed this diterpene in its constitution. Despite its biological diversity for the treatment of several diseases described in the literature (ulcerative colitis, hepatic fibrosis, type 2 diabetes, inflammatory cardiovascular diseases and periodontal), studies related to its pharmacokinetic parameters such as absorption, metabolites characterization, elimination kinetics in addition to the toxicity related to its administration still need to be investigated. In this way, this study aims to investigate the phase I metabolism of acanthoic acid through biomimetic oxidative reactions with the Jacobsen catalyst, using PhIO, m-CPBA and H2O2  as oxygen donors in homogenous medium. The Jacobsen catalyst is known by its easy synthesis and purification, and along with the metalloporphyrins have the ability to simulate the catalytic activity of the cytochrome P450 enzymes, which are the main responsible by phase I metabolism. Through the analysis by GC-MS, it was possible to observe the ratio 1:60:120 (catalyst:substrate:oxidant) as the more efficient for the conversion of acanthoic acid for the formation of the possible products oxidized mainly in the system with PhIO. However, none products were detected when H2O2  was used as oxidant even in this proportion mentioned. At least six possible products of oxidation were detected which 4 of them can be considered isomers. In this way, the present work may serve as a basis for investigating the oxidation of acanthoic acid by other in vitro methodologies and assist in the characterization of products obtained in vivo. Hopefully, that will encourage future pharmacological and toxicological studies to ensure their safety.

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  • TAINÁ MELQUÍADES ARROSPIDE
  • Derivados Prenilados e Geranilados de Acilfloroglucinóis Monoméricos Não Oxidados de Origem Natural: Uma Revisão

  • Orientador : RENATA MENDONÇA ARAUJO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JULIA MORAIS FERNANDES
  • LEANDRO DE SANTIS FERREIRA
  • RENATA MENDONÇA ARAUJO
  • Data: 23/09/2022

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  • 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.


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  • Derivatives of acylated monomeric phloroglucinols are predominant secondary metabolites in the genus Hypericum and have an acyl group directly connected to the THB nucleus, in addition to very commonly also having prenyl and geranyl substituents. The origin of these compounds shows that the carbonyl unit is bioenergetically favored, this is because phloroglucinols come from a biosynthetic route where the THB nucleus is biosynthesized by the acetate-malonate pathway, being susceptible to cyclization and oxidation. Due to its structural variability and associated diverse biological activities, there is an interest in new studies and reviews that aim to explore the topic in a more specific way. For this review, a survey of data from the period between 1965 and 2022 was carried out on the platforms Google Scholar, CAPES Periodicals, Science Direct and ScienceFinder, considering as inclusion criteria compounds of the class of monomeric acylphloroglucinols, also called acetophenones, from the aforementioned biosynthesis , relating to the different species of plants where they were isolated from their extracts and cataloged structurally and biologically. Among the main biological activities found, the following stand out: anti-inflammatory, antibacterial and cytotoxic. 1H and 13C NMR (nuclear magnetic resonance) data served as a basis for the chemical analysis of the compounds and their grouping into classes of monocyclic and polycyclic monomers with prenyl and geranyl substitutions.

Teses
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  • JORGE LEANDRO AQUINO DE QUEIROZ
  • Desenvolvimento de sensores eletroquímicos miniaturizados para o monitoramento de espécies de relevância ambiental.

  • Orientador : CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • POLLYANA SOUZA CASTRO
  • FABIANA DA SILVA FELIX
  • MARCO ANTONIO QUIROZ ALFARO
  • SUELY SOUZA LEAL DE CASTRO
  • Data: 28/01/2022

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  • Os processos eletroquímicos oxidativos avançados (PEOAs) são metodologias novas e promissoras para o tratamento de efluentes, tanto a nível doméstico quanto industrial e surgem como uma alternativa aos métodos tradicionais de tratamento de água. Nos reatores para PEOAs, uma ampla gama de contaminantes orgânicos ou inorgânicos pode ser degradada pela ação de espécies oxidantes fortes geradas eletroquimicamente. Nestes processos, portanto, é crucial um monitoramento adequado tanto dos oxidantes gerados quanto dos poluentes degradados a fim de melhorar a eficiência e diminuir os custos do processo de descontaminação. Assim, neste trabalho propõe-se a utilização de sensores eletroquímicos miniaturizados para o monitoramento em tempo real de espécies geradas ou degradadas no interior do reator. Inicialmente foi desenvolvido um microeletrodo integrado de Pt (um microeletrodo que combina um microdisco de trabalho de Pt com um eletrodo de prata de quase-referência) para o monitoramento de peróxido de hidrogênio (H2O2) eletrogerado no reator. Com este microssensor foi possível obter um perfil em tempo real da geração de H2O2 através da eletrólise de uma solução de HClO4 0,10 mol L-1 em um reator equipado com ânodo de Nb/BDD e cátodo de Ti sob diferentes densidades de corrente (30, 60, 90 e 120 mA cm-2), mostrando que a taxa de produção de H2O2 é fortemente dependente da densidade de corrente aplicada (j) e que atinge seu máximo após 90 min de eletrólise, exibindo uma cinética de pseudo zero-ordem. Os resultados obtidos por este método eletroquímico estão de acordo com o método espectrofotométrico de referência a um nível de confiança de 95%. Em uma segunda abordagem, um conjunto de microeletrodos de ouro foi obtido a partir de microchips de computadores descartados. O conjunto de microeletrodos foi modificado com óxido de grafeno eletroquimicamente reduzido e foi utilizado para a quantificação do antibiótico isoniazida através de voltametria de varredura linear, exibindo uma boa correlação linear (R2 = 0,9926) e limite de detecção (1,38 μmol L-1) na faixa de concentração de 5,0 a 100,0 μmol L-1. O sensor foi então aplicado na determinação do fármaco em águas de rio e lagoa.


  • Mostrar Abstract
  • Electrochemical advanced oxidation processes (EAOPs) are new and promising methodologies for wastewater treatment, at domestic or industrial level, that emerge as an alternative to traditional water treatment methods. On EAOPs reactors, a wide variety of organic or inorganic pollutants can be degraded by strong oxidizing agents electrochemically generated. Therefore, on these processes, it is crucial a proper monitoring for the generation of oxidants and the degradation of pollutants in order to make the process more efficient and reduce costs. Thus, in this work we propose the utilization of miniaturized electrochemical sensors for the real time monitoring of species generated or degraded in the reactor. First, an integrated Pt microelectrode (a microelectrode that combines a working Pt microdisc to a silver quasi-reference electrode) for monitoring hydrogen peroxide generated in the reactor. Using this integrated microelectrode it was possible to obtain a real-time profile for H2O2 generation by the electrolysis of a 0.10 mol L-1 HClO4 solution. The reactor was equipped with a Nb/BDD anode and a Ti cathode under different current densities (30, 60, 90 e 120 mA cm-2). The H2O2 generation rate was strongly dependent on the applied current density (j) and that it reaches its peak production after 90 minutes of electrolysis, exhibiting a pseudo zero-order kinetics. The results obtained were in accordance with a spectrophotometric method used as reference at a 95% level of confidence. In a second approach, a gold microelectrode set was obtained from discarded computer microchips. The set of microelectrodes was modified with electrochemically reduced graphene oxide and applied to quantify isoniazid antibiotic by linear scan voltammetry, showing a good linear correlation (R2 = 0.9926) and limit of detection (1.38 μmol L-1) on the concentration range from 5.0 to 100.0 μmol L-1. The sensor was then applied to isoniazid determination in river and lagoon water samples.

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  • JOSÉ AURÉLIO PINHEIRO
  • Nanocristais de Celulose Termorresponsivos: Preparação, Caracterização e Estudos de Aplicabilidade

  • Orientador : ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • PAULO CÉSAR FRANÇA DA CÂMARA
  • HUGO ALEXANDRE DE OLIVEIRA ROCHA
  • ANA MARIA DA SILVA MAIA
  • LISZT YELTSIN COUTINHO MADRUGA
  • Data: 04/02/2022

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  • 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.


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  • In this study, cellulose nanocrystals (CNC) were obtained from acid hydrolysis of a commercial cotton cellulose sample. Then, the CNCs were chemically modified by grafting chains of the thermoresponsive polymer poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAM). Grafting reaction was performed using the monomer N-isopropylacrylamide (NIPAM) using the redox pair potassium persulfate/N,N,N',N'-tetramethylethylenediamine as initiators at room temperature (~ 25 °C), or by thermal activation (60 °C) of potassium persulfate. The materials were characterized by elemental analysis, Fourier Transform infrared spectroscopy (FTIR), nuclear magnetic resonance (NMR), X-Ray diffraction (XRD) and thermogravimetric analysis (TGA). The properties of CNC and their thermorresponsive derivatives in aqueous medium were evaluated by dynamic light scattering (DLS), zeta potential and confocal microscopy. In addition, the visual stability of modified materials in solvents of different polarities was evaluated. CNC grafted with PNIPAM were studied as additives in synthetic-based drilling fluids. They were able to reduce the filtrate under high temperature and high pressure (HTHP) conditions, indicating a high potential for application in the area. Furthermore, in a second line of applicability, in the biomedical area, modified CNC and its precursors were evaluated for cytotoxicity, immunomodulation and ability to reduce cellular oxidative stress. They exhibited good cytotoxic and antioxidant activities on RAW macrophage cells, even greater than their precursors. The protection of cells against oxidative damage by CNC-g-PNIPAM opens the way for application in the biomedical field.

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  • MARLIZIA ADJA LOPES DE OLIVEIRA
  • NANOGÉIS  TERMORRESPONSIVOS  À  BASE  DE  AMIDO  DE  MANGA  E  SUA  APLICABILIDADE  COMO CARREADOR DE MOLÉCULAS HIDROFÓBICAS

  • Orientador : ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA MARIA DA SILVA MAIA
  • JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • KEILA DOS SANTOS ALVES
  • LISZT YELTSIN COUTINHO MADRUGA
  • ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • Data: 25/02/2022

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  • O Nordeste Brasileiro produziu 1.093.864 toneladas de manga em 2019. Estima-se que 40-60% da produção de manga seja rejeitada como resíduo, em formas como cascas e caroços. Quase 60% da massa seca do caroço de manga é devido ao amido. Diante desse cenário, produzir copolímeros à base do amido da manga, que atualmente é descartado como rejeito agroindustrial, na forma de nanogéis termorresponsivos para incorporação de fármacos é uma solução economicamente viável. Além disso, uma problemática enfrentada na área farmacológica é que grande parte dos medicamentos hidrofóbicos tem baixa absorção no corpo humano, em função da sua baixa solubilidade e estabilidade em meio aquoso. Consequentemente, o uso de carreadores específicos para entrega dos medicamentos hidrofóbicos pode aumentar sua eficiência de ação. Portanto, neste trabalho a proposta é a produção de nanoveículos biodegradáveis e termorresponsiveis que sejam eficazes no transporte de fármacos hidrofóbicos. Para tanto, primeiramente, o amido foi reticulado com glutaraldeído, seguido pela carboximetilacação com ácido monocloacético e, finalmente, pela enxertia de cadeias de poli(N-isopropilacrilamida) (PNIPAM). Os resultados obtidos na análise elementar, RMN de hidrogênio e infravermelho com transformada de Fourier revelaram os aspectos estruturais e composição dos materiais, evidenciando o sucesso na produção do carboximetilamido-g-poli(N-isopropilacrilamida) (CMA-g- PNIPAM). Através do MEV e DLS foi constado que as nanopartículas apresentaram elevado poder de intumescimento. A transmitância dos copolímeros em meio aquoso diminuiu abruptamente acima de 33 °C. Os nanogéis não apresentaram toxicidade para células-tronco derivadas de tecido adiposo humano (ADSCs) e hemácias (RBCs). Da mesma forma, os produtos mostraram-se não hemolíticos nos ensaios de LDH, alamarBlue e hemólise. Em virtude dos resultados obtidos, foi avaliada o potencial de matrizes poliméricas à base de CMA-g-PNIPAM como carreadores de fármacos hidrofóbicos, usando a curcumina como fármaco modelo. Os dados da cinética de incorporação da curcumina mostraram que em 8 horas a matriz polimérica conseguiu absorver aproximadamente 25% da curcumina livre disponível, enquadrando-se no modelo de sorção de pseudo-segunda ordem. Com base nos resultados obtidos, conclui-se que os copolímeros sintetizados apresentam características funcionais interessantes para aplicação em sistemas de carreamento de fármacos hidrofóbicos.


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  • The Northeast Brazilian produced 1,093,864 tonnes of mango in 2019. It is estimated that 40-60% of mango production is discarded as waste, in forms such as husks and pits. Almost 60% of the dry mass of mango kernel is due to starch. Given this scenario, producing copolymers based on mango starch, which is currently discarded as agro-industrial waste, in the form of thermoresponsive nanogels for drug incorporation is an economically viable solution. In addition, a problem faced in the pharmacological area is that most hydrophobic drugs have low absorption in the human body, due to their low solubility and stability in aqueous media. Consequently, the use of specific carriers for the delivery of hydrophobic drugs can increase their efficiency of action. Therefore, in this work the proposal is the production of biodegradable and thermoresponsive nanovehicles that are effective in the transport of hydrophobic drugs. For this, first, the starch was crosslinked with glutaraldehyde, followed by carboxymethylation with monocloacetic acid and, finally, by grafting of poly(N-isopropylacrylamide) chains (PNIPAM). The results obtained in the elemental analysis, hydrogen NMR and infrared with Fourier transform revealed the structural aspects and composition of the materials, evidencing the success in the production of carboxymethylamido-g-poly(N-isopropylacrylamide) (CMA-g-PNIPAM). Through SEM and DLS it was found that the nanoparticles showed high swelling power. The transmittance of the copolymers in aqueous media abruptly decreased above 33 °C. The nanogels showed no toxicity to human adipose tissue-derived stem cells (ADSCs) and red blood cells (RBCs). Likewise, the products proved to be non-hemolytic in the LDH, alamarBlue and hemolysis assays. In view of the results obtained, the potential of polymeric matrices based on CMA-g-PNIPAM as carriers of hydrophobic drugs was evaluated, using curcumin as a model drug. The curcumin incorporation kinetics data showed that in 8 hours the polymer matrix was able to absorb approximately 25% of the available free curcumin, fitting the pseudo-second order sorption model. Based on the results obtained, it is concluded that the synthesized copolymers present interesting functional characteristics for application in hydrophobic drug delivery systems.

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  • JANNYELY MOREIRA NERI
  • QUINOXALINA FUNCIONALIZADA APLICADA À SÍNTESE DE NANOPARTÍCULAS DE PRATA E COMPLEXO DE INCLUSÃO COM Β-CICLODEXTRINA

  • Orientador : FABRICIO GAVA MENEZES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FABRICIO GAVA MENEZES
  • JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • ANA CAROLINA DE OLIVEIRA NEVES MENEZES
  • JOSIEL BARBOSA DOMINGOS
  • VANDERLEI GAGEIRO MACHADO
  • Data: 21/03/2022

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  • 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.

     


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  • Quinoxalines, belonging to the class of nitrogenated heterocycles, have applications in biological and technological areas, in addition to versatility when it comes to organic synthesis. They are also present in chromogenic chemical sensors, which are defined as optical devices for detection of analytes of interest, whose development has been stimulated in recent decades because of the ease of use, low costs, and high selectivity and sensitivity, even in complex samples. Recently, the use of silver nanoparticles as chemosensors has brought new possibilities for the growth of this area. Metal cations and amino acids are important analytes explored in the development of selective synthetic probes, especially because of their roles in biological processes and environmental issues. The present work describes the synthesis of silver nanoparticles (AgNPs) functionalized with the derivative 2,3-diethanolaminoquinoxaline (DEQX) via a low environmental impact synthetic route. The QX-AgNPs system was characterized by spectroscopy in the ultraviolet-visible (UV-vis) and infrared (ATR-FTIR) region, as well as by transmission electron microscopy (MET), and then applied as a chromogenic probe for selective detection of L-cysteine, as well as Mg2+ and Sn2+ in aqueous solution. Qx-AgNPs were able to selectively detect cysteine and Mg2+ in alkaline medium among various amino acids and metal cations, respectively. On the other hand, QX-AgNPs were effective in detecting Sn2+ at pH 7.5. The selective detection of the analytes and the respective mechanisms were adequately discussed based on UV-vis, MET and ATR-FTIR analyses. The detection limits reached 2.7 nmol L-1, 15 nmoL L-1 and 18 nmoL L-1 for cysteine, Mg2+ and Sn2+, respectively. These limits were ratified as the success of quantification of cysteine in urine and Mg2+ in tap water by Qx-AgNPs. Moreover, in view of the low water solubility of DEQX and promising anticancer activity it has shown in recent works, the present work also reports the obtainment of inclusion complexes of DEQX with β-cyclodextrin (βCD) (DEQX/βCD), a useful excipient in a wide field of applications, obtained by physical mixing (PM) and kneading (KND) methods, with the aim of improving the physicochemical properties of said quinoxalin derivative. The DEQX/βCD complex was properly characterized by ATR-FTIR, nuclear magnetic resonance (NMR), X-ray diffractometry (XRD), scanning electron microscopy (SEM), as well as thermal analyses thermogravimetry (TG) and differential scanning calorimetry (DSC). Phase solubility indicated that the solubility of DEQX increased with increasing concentrations of βCD, that the DEQX/βCD complex is formed with 1:1 stoichiometry, and the inclusion trend of DEQX with βCD was adequate. In addition, the stable three-dimensional structure obtained with the molecular dynamics simulation method showed insertion of DEQX into the cavity of βCD. The obtained inclusion complexes were also evaluated against cytotoxic properties in human erythrocytes by hemolytic test, which showed that both DEQX and its inclusion complexes with βCD, obtained by PM and KND were found to be non-toxic. Therefore, the results obtained show the potential of DEQX for applications of extreme relevance, indicating an important contribution to the area of nanosensors for multiple detection of analytes in aqueous media, as well as for future advances in anticancer tests, after evidence of association with βCD.

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  • ALDO MIRO DE MEDEIROS
  • PIRÓLISE CATALÍTICA DO ÓLEO DE COCO COM Ni / SBA-15 e Ni / H-Beta.

  • Orientador : AMANDA DUARTE GONDIM
  • MEMBROS DA BANCA :
  • AMANDA DUARTE GONDIM
  • ANDRE ANDERSON COSTA PEREIRA
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • ENIO RAFAEL DE MEDEIROS SANTOS
  • SAULO HENRIQUE GOMES DE AZEVÊDO
  • Data: 29/04/2022

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  • No presente trabalho foi realizado um estudo do processo de pirólise do óleo de coco (Coco Nucifera), utilizando o catalisador Ni nos suportes SBA-15 e na zeólita H-Beta, para a produção de bioquerosene de aviação. Os catalisadores foram calcificados e caracterizados por Difratomeria de Raio-x (DRX), Espectroscopia na região do infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e Microscopia Eletrônica de Varredura acoplada ao Espectrômetro de Energia Dispersiva (MEV/EDS). A SBA-15 foi obtida com ordenamento e simetria hexagonal, a ativação térmica da H-Beta não comprometeu sua estrutura e as impregnações com o metal resultaram nas porcentagens objetivadas e sua presença não alterou a morfologia e estrutura dos suportes. Os estudos térmico e cinético foram realizados utilizando a técnica de Análise Termogravimétrica (TGA/DTG). Depois, utilizou-se Cromatografia Gasosa acoplada à Espectrometria de Massa (GC/MS) para analisar as amostras de bio-óleo. Com o objetivo de melhor compreender o comportamento deste processo, utilizou-se nos experimentos taxas de aquecimento de 5, 15 e 20 °C/min, no intervalo de temperatura entre 30 e 600 °C e 10% de catalisador. No geral, o aumento na taxa de aquecimento proporcionou o aumento da faixa de temperatura, da temperatura máxima e a diminuição da perda de massa. No estudo cinético, taxas de aquecimento mais baixas produziram maiores conversões e o modelo Kissinger-Akahira-Sunose (KAS) se adequou melhor ao processo. Foi verificado conversões superiores a 90%. O catalisador que apresentou maior atividade catalítica foi o H-Beta 5% Ni para todo o processo com Ea média de 318,06 kJ/mol para o modelo KAS. Também foi analisado a influência do metal níquel na reação utilizando como suportes catalíticos SBA-15 e H-Beta. As amostras foram caracterizadas por CG/MS. Na pirólise térmica sem Ni, conseguiu-se rendimentos de bio-óleo de 69,76%. Utilizando o catalisador H-Beta 5% Ni, atingiu-se 77,83% de bio-óleo e 1,80% de água, evidenciando que o Ni proporcionou uma certa desoxigenação do bio-óleo. Os catalisadores SBA-15 1% Ni, SBA-15 5% Ni, H-Beta 1% Ni e H-Beta 5% Ni produziram hidrocarbonetos na faixa do querosene C11-C16 em 73,73%, 73,17%, 78,08% e 2,77%, respectivamente. Concluindo-se que os 3 primeiros foram seletivos na faixa do querosene.


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  • In the present work, a study of the pyrolysis process of coconut oil (Coco Nucifera), using the Ni catalyst on SBA-15 supports and on H-Beta zeolite, to produce aviation biokerosene was carried out. The catalysts were calcified and characterized by X-Ray Diffraction (XRD), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and Scanning Electron Microscopy coupled to the Energy Dispersive Spectrometer (SEM/EDS). The SBA-15 was obtained with hexagonal ordering and symmetry, the thermal activation of H-Beta did not compromise its structure and the impregnations with the metal resulted in the targeted percentages and its presence did not change the morphology and structure of the supports. The thermal and kinetic studies were performed using the Thermogravimetric Analysis technique (TGA/DTG). Then, Gas Chromatography coupled with Mass Spectrometry (GC/MS) was used to analyze the bio-oil samples. In order to better understand the behavior of this process, heating rates of 5, 15 and 20 °C/min were used in the experiments, in the temperature range between 30 and 600 °C and 10% of catalyst. In general, the increase in the heating rate provided an increase in the temperature range, maximum temperature and a decrease in mass loss. In the kinetic study, lower heating rates produced higher conversions and the Kissinger-Akahira-Sunose (KAS) model was better suited to the process. Conversions greater than 90% were verified. The catalyst with the highest catalytic activity was H-Beta 5% Ni for the entire process with an average Ea of 318.06 kJ/mol for the KAS model. The influence of nickel metal on the reaction was also analyzed using SBA-15 and H-Beta as catalytic supports. Samples were characterized by CG/MS. In thermal pyrolysis without Ni, bio-oil yields of 69.76% were achieved. Using the H-Beta 5% Ni catalyst, 77.83% of bio-oil and 1.80% of water were reached, showing that Ni provided a certain deoxygenation of the bio-oil. The catalysts SBA-15 1% Ni, SBA-15 5% Ni, H-Beta 1% Ni and H-Beta 5% Ni produced hydrocarbons in the range of C11-C16 kerosene at 73.73%, 73.17%, 78 .08% and 2.77%, respectively. Concluding that the first 3 were selective in the kerosene range.

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  • MARFRAN CLAUDINO DOMINGOS DOS SANTOS
  • Espectroscopia de infravermelho e de fluorescência molecular em conjunto com análise multivariada na detecção de arbovírus em mosquitos Aedes aegypti e amostras clínicas.

  • Orientador : KASSIO MICHELL GOMES DE LIMA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • KASSIO MICHELL GOMES DE LIMA
  • FABRICIO GAVA MENEZES
  • LUCIENE DA SILVA SANTOS
  • HECTOR CASIMIRO GOICOECHEA
  • ROBINSON SABINO DA SILVA
  • Data: 26/07/2022

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  • 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.


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  • Viral diseases are among the main public health problems, especially arboviruses, which are among the viruses that most infect humans, with an estimated 3 billion people living in areas at risk of infection. The aim of this research was to evaluate the application of spectroscopic techniques in the detection of arboviruses in Aedes aegypti mosquitoes and clinical samples. In the described studies, on this thesis, molecular fluorescence spectroscopy was applied together with the multivariate analysis techniques PARAFAC-LDA, PARAFAC-QDA, and NPLS-DA, as a new sensitive, specific, fast, simple methodology capable of identifying spectral variations between clinical samples with and without dengue and chikungunya viruses. To get this, Excitation-Emission Matrix (EEM) of 26 samples for each class (healthy x dengue x chikungunya) were used, totaling 78 samples. The samples were divided into calibration and test sets and, after building the models, the results were analyzed based on calculations of accuracy, sensitivity, specificity, and F-score. It was observed that the most efficient model in the classification work was the PARAFAC-QDA, obtaining the maximum value for all the calculated figures. PARAFAC-LDA and NPLS-DA also achieved encouraging results. The loadings captured in PARAFAC were provided and can be used in future studies to prove the relationship (or not) of the spectral data with the presence of viruses. In another study, infrared spectra (NIR and MIR) were used together with the SPA and GA variable selection algorithms, to select wave numbers capable of discriminating female Aedes aegypti mosquitoes infected with dengue (n = 32) from uninfected mosquitoes (n = 66). For this, SPA-LDA and GA-LDA models were constructed for the two techniques (NIR and ATR-FTIR). The built models were evaluated based on sensitivity and specificity calculations, and it was observed that for both SPA-LDA and GA-LDA, the models based on NIR spectra obtained better classification values, reaching 82.65 % of sensitivity and specificity for NIR-SPA-LDA; and 100.00 % for sensitivity and specificity for NIR-GA-LDA. Finally, it was observed that EEM matrices have the potential to be used as screening or diagnosis of arboviruses, having advantages when compared to more conventional techniques, demonstrating that, in the future, it will be possible to rely on portable NIR instruments in the work of entomological surveillance and prediction of dengue outbreaks.

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  • MARCELO VICTOR DOS SANTOS ALVES
  • DESENVOLVIMENTO  DE  METODOLOGIAS  ANALÍTICAS  BASEADAS  EM  ESPECTROMETRIA  DE  MASSA  E ANÁLISE MULTIVARIADA NO DIAGNÓSTICO DA FIBROMIALGIA.

  • Orientador : KASSIO MICHELL GOMES DE LIMA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • KASSIO MICHELL GOMES DE LIMA
  • LUCIENE DA SILVA SANTOS
  • RODRIGO PEGADO DE ABREU FREITAS
  • AMÉLIA PASQUAL MARQUES
  • BONIEK GONTIJO VAZ
  • Data: 25/08/2022

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  • Esta tese apresenta o desenvolvimento de novas metodologias analíticas que combinam as leituras instrumentais da espectrometria de massas com classificação multivariada, na busca da diferenciação de amostras de plasma sanguíneo para detecção da fibromialgia. Dentro da execução dos trabalhos, os estudos realizados nesta tese exploraram a Espectrometria de Massas com Ionização por Pulverização em Papel (PSI-MS) para obtenção de espectros a partir do plasma sanguíneo de pacientes com e sem a fibromialgia, e o processamento desses dados espectrais por modelos de análises multivariadas. As técnicas de classificação multivariada utilizadas representam a Análise de Componente Principal (PCA), Algoritmo de Projeções Sucessivas (SPA), Algoritmo Genético (GA), Análise de Discriminantes Linear (LDA) e quadrática (QDA) e Máquina de Vetor de Suporte (SVM) propondo modelos do tipo PCA-LDA, SPA-LDA, GA-LDA, PCA-QDA, SPA-QDA, GA-QDA, PCA-SVM, SPA-SVM e GA-SVM. Para um primeiro estudo, utilizando um total de vinte amostras, os resultados de sensibilidade e especificidade apresentaram 100% de separação entre as classes, envolvendo a técnica supervisionada SPA-LDA, além de boas classificações com outros modelos. Para um segundo estudo, as classificações obtiveram 100% de sensibilidade para o modelo PCALDA, com sessenta e quatro amostras, utilizando como parâmetro pacientes com sintomas relacionados a catastrofização da dor (CAT). Além deste último resultado, o segundo estudo também apresentou classificações de diferentes conjuntos de dados com amostras de pacientes com e sem a fibromialgia, relacionadas a outros sintomas comuns na doença. Outro resultado importante, presente em ambos os estudos, é a associação de variáveis selecionadas pelos modelos de classificação a classe de metabólito lisofosfatidilcolina (LysoPC), mencionada em estudos sobre biomarcadores da fibromialgia. Com isso, os resultados demonstrados sugerem a elaboração de ferramentas úteis na triagem da fibromialgia, com as vantagens de fornecer resultados rápidos, de simples operação e utilização de pequenas alíquotas de amostra de plasma sanguíneo, propiciando também um bom aporte teórico sobre a abordagem do diagnóstico da fibromialgia, demostrando a boa execução da metodologia analítica na detecção da doença.


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  • This thesis presents the development of new analytical methodologies that combine instrumental mass spectrometry readings with multivariate classification, in the search for the differentiation of blood plasma samples for the detection of fibromyalgia. Within the execution of the research, the studies carried out in this thesis explored the Paper Spray Ionization Mass Spectrometry (PSI-MS) to obtain spectra from the blood plasma of patients with and without fibromyalgia, and the processing of these spectral data by multivariate analysis models. The multivariate classification techniques used represent Principal Component Analysis (PCA), Successive Projection Algorithm (SPA), Genetic Algorithm (GA), Linear Discriminant Analysis (LDA) and Quadratic (QDA) and Support Vector Machine (SVM) proposing PCA-LDA, SPA- LDA, GA-LDA, PCA-QDA, SPAQDA, GA-QDA, PCA-SVM, SPA-SVM and GA-SVM models. For a first study, using a total of twenty samples, the sensitivity and specificity results showed 100% separation between classes, involving the supervised SPA-LDA technique, in addition to good classifications with other models. For a second study the classifications obtained 100% sensitivity for the PCA-LDA model, with sixty four samples, using patients with symptoms related to catastrophizing pain (CAT) as a parameter. In addition to this last result, the second study also presented classifications of different datasets with samples of patients with and without fibromyalgia, related to other common symptoms in the disease. Another important result, present in both studies, is the association of variables selected by the classification models to the lysophosphatidylcholine (LysoPC) metabolite class, mentioned in studies on fibromyalgia biomarkers. Thus, the results demonstrated suggest the development of useful tools in the screening of fibromyalgia, with the advantages of providing quick results, of simple operation and use of small aliquots of blood plasma  samples,  also  providing  a  good  theoretical  contribution  on  the  diagnostic  approach  of  fibromyalgia,  demonstrating  the  good  execution  of  the  analytical methodology in the detection of the disease.

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  • KEVERSON GOMES DE OLIVEIRA
  • Produção Sustentável de Biodiesel: Desenvolvimento de Catalisadores Verdes, Transesterificação de Óleo de Cozinha Residual e Conversão do Glicerol em Triacetina.

  • Orientador : LUCIENE DA SILVA SANTOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUCIENE DA SILVA SANTOS
  • POLLYANA SOUZA CASTRO
  • CARLOS AUGUSTO CABRAL KRAMER
  • ENRIQUE RODRÍGUEZ CASTELLÓN
  • LEILA MARIA AGUILERA CAMPOS
  • LEONARDO SENA GOMES TEIXEIRA
  • Data: 26/08/2022

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  • 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.


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  • Due to environmental concerns, several researches emerge in the search for energy alternatives to the use of fossil fuels. Among the possibilities, there is biodiesel, which allows the reduction of the use of diesel, contributing to the mitigation of environmental impacts, as it is a natural and renewable source. This work proposed a greener and more sustainable process for the production of biodiesel from residual cooking oil (OCR), using catalysts from natural and/or residual sources, from the ash of banana peels (BPC) and tangerine (TPC), in addition to sodium and potassium silicates (SPS) originating from beach sand. At the end of the residue recovery cycle, acetins were synthesized from the residual glycerol produced in the transesterification reaction. The catalysts produced were characterized through the techniques, X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence spectroscopy (XRF), thermogravimetric analysis (TG/DTG), desorption at programmed temperature of CO2 (TPD-CO2) and analysis by the method deconvolution of the DTG and TPD-CO2   curves. The biodiesel produced was characterized by 1H and 13C nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR 1H and 13C), TG/DTG using the deconvolution method on the DTG curves, density at 20 °C, kinematic viscosity at 40 °C and acidity. In order to better evaluate the yield of the reactions to obtain biodiesel from OCR with the catalysts, variations were applied in the following synthesis parameters: time (3-9h), catalyst concentration (2.5-10%) and alcohol/ oil (A/O) (9:1-18:1). The solid materials BPC and TPC presented a majority composition of potassium carbonate, and in the SPS it was found mainly potassium silicate and sodium silicate. The TPD-CO2 analyzes indicated a greater amount of basic sites in the SPS and BPC materials, with forces in the moderate to strong range. In the case of the TPC catalyst, the presence of weak sites was observed. The OCR biodiesel formed with the catalysts TPC, SPS and BPC showed conversions of 91.3%, 93.9% and 90.9%, respectively. Glycerol was converted into acetins using catalysts based on transition metal oxides. The 13C NMR spectra confirmed the synthesis by identifying the acetate carbonyl peaks present in the synthesized acetins. Therefore, in this work, the production of biodiesel was developed from a more environmentally friendly process, due to the use of green catalysts, residual cooking oil and obtaining products derived from residual glycerol.

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  • DJALAN FRANÇA DE LIMA
  • Modelagem computacional da interação entre íons de cálcio e espécies inibidores de incrustação: compreendendo o mecanismo de anti-incrustação.

  • Orientador : MIGUEL ANGELO FONSECA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EZEQUIEL FRAGOSO VIEIRA LEITÃO
  • DAVI SERRADELLA VIEIRA
  • FABRICIO GAVA MENEZES
  • JÚLIO COSME SANTOS DA SILVA
  • MIGUEL ANGELO FONSECA DE SOUZA
  • Data: 30/08/2022

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  • A deposição de sais incrustantes, particularmente carbonatos  de cálcio (CaCO3), nos equipamentos de produção é um problema bastante desafiador para a indústria de petróleo e gás. O processo de deposição de sais incrustantes é muitas vezes um problema intrínseco, ocorrendo como consequência das condições físico-químicas nos poços de petróleo. Com a finalidade de remediar as indústrias de petróleo usam espécies químicas chamadas de inibidores de incrustação para evitar o processo de deposição. O entendimento do mecanismo molecular da ação dos inibidores não está completamente esclarecido. Diante desse cenário, foi elaborado estudos computacionais para calcular as propriedades eletrônicas e estruturais da interação entre inibidores de incrustação e cátions de cálcio (Ca2+), com o intuito de fornecer detalhes no nível molecular sobre a ação mecanística dos anti-incrustantes. Para estes estudos foi utilizado a abordagem de métodos do funcional da densidade combinado com o modelo de solvatação implícito para os cálculos quânticos de estrutura eletrônica. A tese foi dividia em três estudos distintos, envolvendo o cálculo da energia de ligação entre o(s) íon(s) Ca2+ e espécies inibidoras, quais sejam: (i) hexametafosfato de sódio, (NaPO3)6 – HMPS; (ii) o monômero do copolímero poli (ácido 4-estireno-sulfônico-co-ácido maleico) [P(SS-MA)] e o surfactante aniônico dodecil sulfato de sódio (SDS); e (iii) os monômeros dos polímeros carboximetilcelulose (CMC) e hidroxietilcelulose (HEC). Para a espécie HMP foram estimados os valores de pKa do processo de (des)protonação da espécie (HPO3)6, quais sejam: pKa1 = –1,2; pKa2 = –0,98; pKa3 = +3,7; pKa4 = +5,6; pKa5 = +10,4; e pKa6 = +12,0. Os valores obtidos pelos cálculos teóricos apresentam boa concordância com valores de +6,2 (pKa4) e +9,2 (pKa5) obtidos experimentais. Em todos os casos as energias de ligação entre as espécies inibidoras e o íon Ca2+ foram comparados com as energias de ligação de Ca2+···HCO3–  e Ca2+···CO32–. Em (i) os complexos formandos pela interação entre os íons Ca2+  em cada sítio de coordenação do HMP, nas suas formas aniônicas H4(PO3)6 e H2(PO3)6, são termodinamicamente favoráveis. Em (ii) os resultados teóricos sugerem que as energias de ligação entre a espécie monomérica de P(SS-MA) e íons Ca2+ são termodinamicamente favoráveis se a coordenação ocorrer através dos grupos carboxilatos. Porém, a energia de ligação entre o SDS e íon Ca2+ é desfavorável em termos da energia de Gibbs. Além disso, a interação cooperativa do surfactante SDS e P(SS-MA) com o(s) íon(s) Ca2+ pode resultar em um complexo exergônico. Por fim, em (iii) os resultados dos cálculos de energia de ligação entre o Ca2+ e os monômeros de CMC e HEC sugerem que o cátion Ca2+ interage mais fortemente com o CMC do que com o HEC. Isso ocorre porque enquanto o monômero de CMC tem grupos carboxilatos para interagir com o cátion, o HEC tem apenas grupos polares (não aniônicos). Além disso, para esse sistema foi calculado a energia de interação dos monômeros com um cluster de [CaCO3]5. Os resultados teóricos sugerem que o monômero de CMC pode substituir a posição de um íon CO32– no cluster, mas o monômero de HEC não tem está habilidade.


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  • The deposition of scale salts, particularly calcium carbonates (CaCO3), on production equipment is a very challenging problem for the oil and gas industry. The process of deposition of scaling salts is often an intrinsic problem, occurring as a consequence of the physicochemical conditions in oil wells. In order to remedy the oil industries use chemical species called scale inhibitors to prevent the deposition process. The understanding of the molecular mechanism of action of inhibitors is not completely understood. Then, computational studies were carried out to calculate the electronic and structural properties of the interaction between scale inhibitors and calcium cations (Ca2+), in order to provide details at the molecular level about the mechanistic action of anti-scalants. For these studies, the approach of density functional methods combined with the implicit solvation model for the quantum electronic structure calculations was used. The thesis was divided into three distinct studies, involving the calculation of the binding energy between the Ca2+ ion(s) and inhibitory species, namely: (i) sodium hexametaphosphate, (NaPO3)6 – HMP; (ii) copolymer monomer poly(4-styrene-sulfonic acid-co-maleic acid) [P(SS-MA)] and anionic surfactant sodium dodecyl sulfate (SDS); and (iii) carboxymethylcellulose (CMC) and hydroxyethylcellulose (HEC) polymer monomers. For the species HMP, the pKa values of the (de)protonation process of the species (HPO3)6 were estimated, namely: pKa1 = –1.2; pKa2 = -0.98; pKa3 = +3.7; pKa4 = +5.6; pKa5 = +10.4; and pKa6 = +12.0. The values obtained by the theoretical calculations show good agreement with values of +6.2 (pKa4) and +9.2 (pKa5) obtained experimentally. In all cases the binding energies between the inhibitor species and the Ca2+  ion were compared with the binding energies of Ca2+···HCO3–  and Ca2+···CO32–. In (i) the complexes formed by the interaction between Ca2+  ions at each HMP coordination site, in their anionic forms H4(PO3)62− and H2(PO3)64−, are thermodynamically favorable. In (ii) the theoretical results suggest that the binding energies between the monomeric species of P(SS-MA) and Ca2+ ions are thermodynamically favorable if the coordination occurs through the carboxylate groups. However, the binding energy between the SDS and the Ca2+ ion is unfavorable in terms of the Gibbs energy. Furthermore, the cooperative interaction of the surfactant SDS and P(SS-MA) with the Ca2+ ion(s) can result in an exergonic complex. Finally, in (iii) the results of binding energy calculations between Ca2+ and CMC and HEC monomers suggest that the Ca2+ cation interacts more strongly with CMC than with HEC. This is because while the CMC monomer has carboxylate groups to interact with the cation, the HEC has only polar (non-anionic) groups. Furthermore, for this system, the interaction energy of the monomers with a cluster of [CaCO3]5 was calculated. Theoretical results suggest that the CMC monomer can replace the position of a CO32– ion in the cluster, but the HEC monomer does not have this ability.

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  • JÉSSICA PIRES DE PAIVA BARRETO
  • ESTUDO DA EFICIÊNCIA DE PRODUÇÃO DE H2 VERDE SIMULTÂNEO COM A PRODUÇÃO DE OXIDANTES FORTES UTILIZANDO ELETRODO DE DIAMANTE DOPADO COM BORO (BDD).

  • Orientador : CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • DANYELLE MEDEIROS DE ARAUJO
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • ELISAMA VIEIRA DOS SANTOS
  • SUZANA MARIA LOURES DE OLIVEIRA MARCIONILIO
  • Data: 05/09/2022

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  • 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.


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  • Electrochemical water splitting driven by renewable energy sources is considered to be a promising carbon-free pathway for the production of the “green” fuel hydrogen. Efforts for decarbonization are recurrent, so the use of electrochemical technology powered by renewable sources, such as photovoltaic cells (PV), wind turbines, among other alternatives, have increasingly attracted the attention of the scientific community. Despite the promises of such an approach, the process economics are not yet favorable. Faced with this scenario, propositions arise such as the integration of processes. The use of membrane divided electrochemical reactors is a well-known technology in hydrogen production (at the cathodic compartment). The proposal is the simultaneous production of green hydrogen with anodic reactions. Then, on the one hand, the supply of electrical energy to promote anodic reactions in the production of strong oxidants is an alternative to be considered for the parallel production of hydrogen, reducing energy consumption and costs; Being an eco-friendly sustainable process, if the electricity is produced by PV cells. On the other hand, the use of a boron-doped diamond electrode, in the anodic electrolytic compartment, can be considered a promising alternative, because the wastewater treatment, disinfection of water or electrosynthesis of oxidants can be attained. Thus, this work proposed the production of sulfate-based oxidizing species in the anode compartment with the simultaneous production of green H2 in the cathode compartment. Results clearly have demonstrated that higher production efficiencies, from 0.5 to 2.0 mM, of sulfate-based oxidizing species can be obtained depending on applied current densities, producing in parallel, from 0.2 to 0.8 L of pure hydrogen in 120 min. Application ex-situ of electrogenerated persulfate stored at lower temperatures has greater applicability than when stored at room temperature. The transition from “on-grid” to “off-grid” technology has some advantages such as cost reduction, ease of logistics and greater process portability and reproducibility. Sulfate-based oxidizing species solutions can be used as an off-grid technology to degrade pollutants, thus, increasing the high-added value of the technology.

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  • DANIELE DA SILVA OLIVEIRA
  • Desenvolvimento de Zeólitas com Porosidade Hierárquica para Valorização do Glicerol

  • Orientador : SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • MEMBROS DA BANCA :
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • TIAGO PINHEIRO BRAGA
  • ELEDIR VITOR SOBRINHO
  • ADONAY RODRIGUES LOIOLA
  • CHRISTIAN WITTEE LOPES
  • ALEXANDER SACHSE
  • VINÍCIUS PATRÍCIO DA SILVA CALDEIRA
  • Data: 06/09/2022

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  • O excesso de glicerol como subproduto do biodiesel, tornou-se um obstáculo na cadeia de produção de biodiesel, criando novos desafios para seu uso sustentável. Com isso, o uso de zeólitas hierarquizadas para obtenção de produtos de maior valor agregado a partir do glicerol, é uma alternativa promissora, devido as suas propriedades como elevada área especifica, acidez, seletividade de forma, com um caminho menor de difusão nos microporos e um acesso aprimorado aos microporos através dos mesoporos gerados. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi gerar mesoporos nas zeólitas *BEA, EMT e FAU por um método econômico e fácil, e avaliar sua atividade catalítica na reação de desidratação do glicerol, e a obtenção de Zeolite Templated Carbon - ZTC visando a obtenção de produtos de maior valor agregado. As zeólitas foram hierarquizadas por tratamento pós sínteses. A zeólita EMT foi hierarquizada pela primeira vez com NH4F. A zeólita Beta foi hierarquizada com NH4OH, as zeólitas hierarquizadas foram aplicadas na reação de desidratação do glicerol apresentando excelente conversão (EMT 60,83% e Beta 99,58%), sendo seletivas a acetaldeído, acroleína e acetol. Os ZTCs foram obtidos utilizado a zeólita FAU hierarquizada e o glicerol como percussor pela primeira vez. O glicerol se apresentou-se como um percussor inovador e eficiente para obtenção de ZTC.


  • Mostrar Abstract
  • The excess of glycerol as a by-product of biodiesel has become an obstacle in the biodiesel production chain, creating new challenges for its sustainable use. Thus, the use of hierarchical zeolites to obtain higher value-added products from glycerol is a promising alternative, due to its properties such as high specific area, acidity, shape selectivity, with a shorter diffusion path in the micropores and an improved access to micropores through the generated mesopores. Thus, the objective of this work was to generate mesopores in the zeolites *BEA, EMT and FAU by an economical and easy method, and to evaluate their catalytic activity in the glycerol dehydration reaction, and to obtain Zeolite Templated Carbon - ZTC in order to obtain higher added value products. Zeolites were hierarchical by post-synthesis treatment. EMT zeolite was first hierarchical with NH4F. *BEA zeolite was hierarchical with NH4OH, hierarchical zeolites were applied in the glycerol dehydration reaction showing excellent conversion (EMT 60.83% and Beta 99.58%), being selective to acetaldehyde, acrolein and acetol. The ZTCs were obtained using the hierarchical FAU zeolite and glycerol as a precursor for the first time. Glycerol presented itself as an innovative and efficient precursor for obtaining ZTC.

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  • MANUELA SILVA MARTINS DE OLIVEIRA
  • Zeólitas Hierarquicamente Estruturadas: Um Estudo da Inserção de Mesoporosidade via Mecanoquímica.

  • Orientador : SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADONAY RODRIGUES LOIOLA
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • EDUARDO RIGOTI
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • TIAGO PINHEIRO BRAGA
  • Data: 16/09/2022

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  • 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.


  • Mostrar Abstract
  • Structurally, zeolites – when considered as aluminosilicates – basically consist of a three-dimensional network formed from silicon and aluminum tetrahedra that are interconnected by means of oxygen atoms. Due to their diverse properties and characteristics, it can be said that zeolites are the most used catalysts in the industry; however, the intrinsic microporosity of these materials has limited their application aimed at processing larger molecules. In this work, the influence of mechanochemical methods in obtaining zeolitic materials with hierarchical pore structure was studied, through the insertion of mesoporosity via dry grinding in a ball mill, seeking to obtain zeolites with greater accessibility of active sites. The zeolitic materials used in this process were Mordenite, Linde Type X and USY. In the application of the mechanochemical method, the variables rotation speed (200, 400 and 600 rpm) and rotation time (20, 40 and 60 min) were evaluated. For the mordenite zeolite, the acid materials previously submitted to a rotation speed of 200 rpm and a rotation time of 60 min showed more acceptable structural and textural maintenance compared to other milling studies. In addition, it kept the specific area practically unchanged and a considerable increase in the surface area and volume of mesopores. For Linde Type X zeolite, the low Si/Al ratio presented by the material ended up causing a structural collapse; which in turn made it difficult to apply this material. Finally, USY zeolite presented a profile similar to Mordenite zeolite materials, exhibiting less incisive structural changes at lower rotation speeds and times.

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  • JUSSARA CÂMARA CARDOZO
  • Oxidação eletroquímica de poluentes emergentes: estudos voltamétricos e produção de hidrogênio verde.

  • Orientador : DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • ELISAMA VIEIRA DOS SANTOS
  • MARCO ANTONIO QUIROZ ALFARO
  • SUZANA MARIA LOURES DE OLIVEIRA MARCIONILIO
  • Data: 30/09/2022

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  • Os processos eletroquímicos oxidativos avançados são eficazmente utilizados para tratar efluentes contendo poluentes orgânicos. Neste trabalho foi estudada a oxidação eletroquímica de fármacos e corante, em meio aquoso. Os estudos eletroanalíticos mostraram que, para o fármaco Olanzapina, os processos de oxidação direta quanto de oxidação indireta podem ocorrer utilizando o eletrodo de diamante dopado com boro, confirmando a versatilidade desse eletrodo. Os parâmetros investigados foram a influência do eletrólito suporte, pH e densidade de corrente enquanto os métodos analíticos utilizados para análise da degradação dos poluentes foram a espectroscopia UV-Vis, demanda química de oxigênio (DQO), carbono orgânico total (COT) e cromatografia de alta eficiência (HPLC), obtendo resultados com percentual de remoção superior a 90%. Para a produção de hidrogênio, os experimentos eletroquímicos foram realizados em uma célula eletroquímica de dois compartimentos separados por uma membrana de Nafion, onde foi possível realizar a oxidação do corante calcon e em simultâneo produzir hidrogênio no compartimento catódico. Os resultados da oxidação eletroquímica do corante calcon, utilizando eletrodo de BDD demonstraram claramente que a aplicação desse eletrodo se mostrou bastante eficiente, onde a concentração significativa de radicais hidroxila •OH formado no BDD ataca de forma eficaz o corante, promovendo um ótimo desempenho de oxidação, pois não somente reduziu a cor do efluente, como também levou a sua mineralização. Em relação à produção de hidrogênio, os resultados mostraram que a velocidade de produção de H2 é dependente da corrente aplicada e do tempo de eletrólise, mostrando eficiência faradáica superior a 90% durante o processo.


  • Mostrar Abstract
  • Electrochemical advanced oxidative processes are effectively used to treat effluents containing organic pollutants. In this work, the electrochemical oxidation of pharmaceuticals and dye, in aqueous media was studied. The electroanalytical studies showed that for the drug Olanzapine, both direct and indirect oxidation processes can occur using the boron-doped diamond electrode, confirming the versatility of this electrode. The parameters investigated were the influence of the supporting electrolyte, pH and current density while the analytical methods used to analyze the degradation of the pollutants were UV-Vis spectroscopy, chemical oxygen demand (COD), total organic carbon (TOC) and high-efficiency chromatography (HPLC), obtaining results with a removal percentage higher than 90%. For the production of hydrogen, the electrochemical experiments were performed in an electrochemical cell of two compartments separated by a Nafion membrane, where it was possible to perform the oxidation of the calcon dye and simultaneously produce hydrogen in the cathode compartment. The results of the electrochemical oxidation of calcon dye, using a BDD electrode demonstrated that the application of this electrode proved to be very efficient, where the significant concentration of hydroxyl radicals -OH formed in the BDD effectively attacks the dye, promoting a great performance of oxidation, since it not only reduced the color of the effluent but also led to its mineralization. Regarding hydrogen production, the results showed that the speed of H2 production is dependent on the applied current and electrolysis time, showing faradaic efficiency of over 90% during the process.

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  • FRANCIMAR LOPES DE SOUSA JUNIOR
  • Atividade biológica in vitro de complexos de cobre e zinco com derivados vanilóides: Caracterização, ensaio de geração de superóxido, atividades anticâncer e antiparasitária.

  • Orientador : FRANCISCO ORDELEI NASCIMENTO DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • FRANCISCO ORDELEI NASCIMENTO DA SILVA
  • DANIEL DE LIMA PONTES
  • JOSÉ CLAYSTON MELO PEREIRA
  • VERONICA DA SILVA OLIVEIRA
  • Data: 21/10/2022

  • Mostrar Resumo
  • 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.


  • Mostrar Abstract
  • Metallic compounds containing vanilloid derivatives have gained interest in medicinal inorganic chemistry, due to the biological properties of this class of ligands, having as an example the ability to generate specific reactive oxygen (SRO). In this context, the present work aims to synthesize and characterize complexes of the type [M(phen)(L)2], where M=Cu2+ and Zn2+, and L=o-vanillin (ovan) and ovani, in which the latter is a schiff base derived from the reaction of o-vanillin with isoniazid. In addition, the [Cu(phen)(ovan)2](3) and [Zn(phen)(ovan)2] (4) complexes were tested against AGS and HeLa cancer strains, as well as Tryponosomacruzi strains. From the vibrational spectra of the complexes [M(phen)(ovan)2], the mode of coordination of the ovan was determined by the variation of the energy of the carbonyl band, in addition, for the compounds [M(phen)(ovani)2], it was observed the presence of the hydrazide C=O band at 1709 cm-1 and the imine band (C=N) around 1630 cm-1, which are indicative of the formation of the Schiff base. From the study of cyclic voltammetry, it was observed that the [Cu(phen)(ovan)2], presented an E1/2 of -171 mV, demonstrating within the redox range of the biological medium, with this, the test of the tetrazolium-nitroblue chloride (NBT), using glutathione as a reducing agent, showed a positive response to the formation of O2-. Complex (3) was more effective in both strains with IC50 of 6.19 and 5.63 µM, for AGS and HeLa respectively. Regarding the antiparasitic test, a dose-dependent behavior was observed for both compounds, obtaining an inhibitory concentration of 5.03 for (3) and 108.40 µM for (4) respectively.

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  • LARISSA CASTRO DIÓGENES
  • Desenvolvimento de carreadores para fertilizantes a base de zeólita LTA e hidroxiapatita com liberação lenta de nitrogênio, fósforo e potássio.

  • Orientador : SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • MEMBROS DA BANCA :
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • LUCIENE DA SILVA SANTOS
  • LINDIANE BIESEKI
  • ADONAY RODRIGUES LOIOLA
  • ISABEL DIAZ CARRETERO
  • Data: 03/11/2022

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  • O aumento populacional e a crescente necessidade de alimento, exige uma maior eficiência do uso de nitrogênio (N), fósforo (P) e potássio (K) presentes nos fertilizantes, que pode ser aumentada através do desenvolvimento de compósitos que liberem lentamente de N, P e K. Para a obtenção do compósito foram testadas argilas bentonita e ilita, zeólitas LTA e clinoptilolita como carreadores de potássio. Os materiais foram caracterizados por difração de raio X (DRX), fluorescência de raio X (FRX), espectroscopia de infravermelho por transformação de fourier (FTIR). O teor de potássio lixiviado em colunas com solo foi determinado por espectrometria de emissão atômica com plasma indutivamente acoplada (ICP-OES). Dentre os materiais testados a zeólita LTA apresentou melhor capacidade de adsorção de potássio, com comportamento de liberação lento e gradativo. A zeólita LTA juntamente com a hidroxiapatita e a ureia constituem os compósitos sintetizados que foram caracterizados por DRX, FRX, FTIR e microscopia eletrônica de varredura (MEV-FEG). A análise de DRX com refinamento de Rietveld confirmaram que as amostras dos compósitos apresentam a hidroxiapatita em duas fases monoclínica e hexagonal, além das fases referentes a zeólita LTA e ureia, que também são confirmadas pelos resultados de FTIR e MEV. As imagens de MEV mostram os cristais de hidroxiapatita com ureia em forma de bastonetes revestindo a superfície cúbica da zeólita LTA.


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  • Population growth and the growing need for food require greater efficiency in the use of nitrogen (N), phosphorus (P) and potassium (K) present in fertilizers, which can be increased through the development of composites that slowly release N, P and K. To obtain the composite, bentonite and illite clays, LTA zeolites and clinoptilolite were tested as potassium carriers. The materials were characterized by X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence (XRF), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). The leached potassium content in soil columns was determined by inductively coupled plasma atomic emission spectrometry (ICP-OES). Among the materials tested, LTA zeolite showed the best potassium adsorption capacity, with a slow and gradual release behavior. LTA zeolite together with hydroxyapatite and urea constitute the synthesized composites that were characterized by XRD, XRF, FTIR and scanning electron microscopy (SEM-FEG). XRD analysis with Rietveld refinement confirmed that the composite samples present hydroxyapatite in two monoclinic and hexagonal phases, in addition to the phases referring to zeolite LTA and urea, which are also confirmed by the FTIR and SEM results. The SEM images show the rod-shaped hydroxyapatite-urea crystals lining the cubic surface of the zeolite LTA.

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  • DAYANA PATRÍCIA DA SILVA PENHA MACEDO
  • SÍNTESE, CARACTERIZAÇÃO E ESTUDO DA REATIVIDADE DE NITROSILO COMPLEXOS DE RUTÊNIO COM POSSÍVEL AÇÃO CITOTÓXICA

  • Orientador : DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DANIEL DE LIMA PONTES
  • DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • FRANCISCO ORDELEI NASCIMENTO DA SILVA
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • SÉRGIO XAVIER BARBOSA ARAÚJO
  • WENDY MARINA TOSCANO QUEIROZ DE MEDEIROS
  • Data: 21/12/2022

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  • 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.


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  • Nitric oxide is a signaling molecule that has important chemical and biological characteristics for the development of new cytotoxic agents, such as ruthenium nitrosyl complex which upon receiving a photochemical stimulus, can release nitric oxide in the body and generate reactive species that destroy target cells in a treatment known as photodynamic therapy. In this way, the synthesis, characterization and study of the reactivity of nitrosyl complex of the cis-[Ru(bpy)(phen)L(NO)](PF6)4 type is presented, in which L are biological and cationic dyes such as Nile blue and safranin, bpy = 2,2'-bipyridine and phen = 1,10'-phenanthroline. The complexes were obtained from the cis-[Ru(bpy)(phen)Cl2] dissolved in the 1:1 proportion of water and ethanol with the addition of the ligands under study. According to the electronic spectra, in methanol, it was possible to verify the intraligand bands of dyes, bipyridine and phenantroline, as well as the charge transfer band from the metal to the polypyridine ligands in the region of 420 nm. In the vibrational spectra in KBr pellets, the stretch of NO+ in 1926 and 1938 cm-1 is verified for the complexes with Nile blue and safranin, respectively, indicating that the nitric oxide is coordinated to the metallic center in the linear form. When analyzing the cyclic voltammograms of nitrosyl complexes, in NaTFA 0.1 mol L-1, there is a single almost reversible process related to the NO+/0 redox pair. Regarding the reactivity was done the acid-base equilibrium, noting that at pH 9.4 and 8.6 there is the conversion of nitrosyl to nitrite for the complexes with Nile blue and safranin, in that order. The release of nitric oxide from the coordinating sphere was analyzed by electrochemistry by square wave voltametry and through the photochemical stimulus with red light, the release occurs by a chemical reaction that reduces the binding from NO+ to NO0 and due to the weakening of the bond RuII - NO0, this is released.

2021
Dissertações
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  • FERNANDO VELCIC MAZIVIERO
  • INFLUÊNCIA DOS PROMOTORES EM CATALISADORES DE Ni-X/Al2O3 (X= Mn, Mg, Ce e P) APLICADOS NA REFORMA A SECO DO METANO

  • Orientador : DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • GILVAN PEREIRA DE FIGUEREDO
  • RODOLFO LUIZ BEZERRA DE ARAÚJO MEDEIROS
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • Data: 05/01/2021

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  • O processo de reforma a seco do metano (RSM) é uma tecnologia que utiliza dois dos principais gases do efeito estufa (CH4 e CO2) para a produção de gás de síntese (H2 e CO), o qual possui diversas aplicações industriais além do hidrogênio ser considerado uma fonte de energia limpa e altamente eficiente, conferindo a ele alto valor comercial. Foram preparados catalisadores a base de níquel suportados em alumina contendo os promotores Mg, Mn, Ce e P, escolhidos devido as suas diferentes propriedades químicas. O método de síntese utilizado para o suporte foi a combustão assistida por micro-ondas onde a ureia foi utilizada como combustível para o processo em quantidades abaixo do ponto estequiométrico visando a obtenção de Al2O3 na fase gama, de menor cristalinidade. Os promotores e a fase ativa foram incorporados ao suporte utilizando o método de impregnação sequencial via umidade incipiente finalizando a etapa de síntese com tratamento térmico em temperatura de 550 C° por três horas. Os materiais obtidos foram caracterizados através de Difração de Raios X (DRX) para elucidação das fases obtidas em cada catalisador e avaliação da influência dos promotores na estrutura do material, espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) para comprovar a presença do fósforo no catalisador e avaliar a espécie em que ele se encontra, Redução à Temperatura Programada (TPR) para identificar as espécies redutíveis presentes e o perfil de redução dos catalisadores e Difração por Raios X in-situ utilizando fonte de radiação sincrotron para analisar a variação da estrutura durante a etapa de ativação. O teste de atividade catalítica foi realizado em temperatura de 700 °C com GHSV = 100 L.g-1.h-1­ durante 20 horas e o carbono formado foi quantificado através de análise termogravimétrica. Os resultados indicaram que sucessivas etapas de solubilização e calcinação decorrentes do método de impregnação sequencial causam alterações estruturais alterando o grau de cristalinidade do suporte Al2O3 no catalisador com os promotores. No teste de estabilidade catalítica o material contendo promotor Mn obteve o melhor valor de conversão devido a presença de MnO2 que favorece reações paralelas de decomposição do metano durante o processo RSM. Os catalisadores contendo fósforo e cério produziram menores quantidades de coque em comparação ao catalisador padrão devido a interação dos promotores com o carbono na superfície dos sítios catalíticos, além de atuar no tamanho de partícula obtida para a fase ativa. 


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  • The dry reforming of methane process (RSM) is a technology that uses two of the main greenhouse gases (CH4 and CO2) for the production of syngas (H2 and CO), which has several industrial applications in addition to hydrogen be considered a source of clean and highly efficient energy, giving it high commercial value. Nickel-based catalysts based on alumina were prepared containing the Mg, Mn, Ce and P promoters, chosen due to their different chemical properties. The synthesis method used for the support was microwave assisted combustion where urea was used as fuel for the process in quantities below the stoichiometric point in order to obtain lower crystallinity Al2O3 in the gamma phase. The promoters and the active phase were incorporated into the support using the sequential impregnation method via incipient wetness, ending the synthesis stage with heat treatment at a temperature of 550 ° C for three hours. The obtained materials were characterized by X-Ray Diffraction (XRD) to elucidate the phases obtained in each catalyst and to evaluate the influence of the promoters on the material structure, spectroscopy in the infrared region with Fourier transform (FTIR) to prove the presence of phosphorus in the catalyst and evaluate the species it is in, Temperature Programmed  Reduction (TPR) to identify the reducible species present and the reduction profile of the catalysts and in-situ X-Ray Diffraction using a synchrotron radiation source to analyze the variation of the structure during the activation step. The catalytic test was carried out at a temperature of 700 °C with GHSV = 100 L.g-1.h-1 for 20 hours and the carbon formed was quantified through thermogravimetric analysis. The results indicated that successive steps of solubilization and calcination resulting from the sequential impregnation method cause structural changes, altering the degree of crystallinity of the Al2O3 support in the catalyst with the promoters. In the catalytic stability test, the materials containing Mn promoter obtained the best conversion value due to the presence of MnO2, which favors parallel reactions of methane decomposition during the RSM process. The catalysts containing phosphorus and cerium produced smaller amounts of coke compared to the standard catalyst due to the interaction of promoters with carbon on the surface of the catalytic sites, in addition to acting on the particle size obtained for the active phase.

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  • LIDIANE GONÇALVES DA SILVA
  • Detecção do vírus HIV em plasma sanguíneo de gestantes por espectroscopia ATR-FTIR e análise multivariada

  • Orientador : KASSIO MICHELL GOMES DE LIMA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • KASSIO MICHELL GOMES DE LIMA
  • FABRICIO GAVA MENEZES
  • EDGAR PERIN MORAES
  • ROBINSON SABINO DA SILVA
  • Data: 21/01/2021

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  • 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.


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  • The human immunodeficiency viruses (HIV) is the cause of a nfection that can compromise the immune system. The main concern with pregnant women with the virus is the vertical transmission that can occur during pregnancy, during labor and even during the breastfeeding period. The risk of vertical transmission can be reduced through early diagnosis. The colorimetric assays used for the detection of the virus have high costs and are quite laborious, making it necessary to develop fast and low-cost methodologies for the detection of HIV. Herein, attenuated total reflectance Fourier transform infrared spectroscopy (ATR-FTIR) combined with multivariate analysis was used to distinguish HIV-infected patients (n = 40) from healthy controls (n = 80) in a total of 120 blood plasma samples. PCA-LDA, PCA-QDA, PCA-SVM, GA-LDA, GA-QDA, GA-SVM, SPA-LDA, SPA-QDA and SPA-SVM were used as classification tools. The algorithms had their performances evaluated according to precision, sensitivity, specificity, F-score and G-score. PCA-SVM, SPA-LDA and GA-LDA algorithms were the ones that obtained the most satisfactory results for the discrimination of the samples with accuracy of 81%, 75% and 88.9% respectively. GA-LDA was the best classification algorithm, presenting the best values of sensitivity (83%), specificity (92%), F-score and G-score (87%). The results suggest the potential of ATR-FTIR spectroscopy combined with multivariate analysis as an alternative tool for HIV screening in pregnant women based on blood plasma, being a low-cost, fast and reagent-free method

3
  • MIKAELY LIZANDRA MOREIRA DE ASSIS
  • SÍNTESE, CARACTERIZAÇÃO E APLICAÇÃO DO NANOCOMPÓSITO DE PALYGORSKITA/DIÓXIDO DE TITÂNIO NA DEGRADAÇÃO FOTOCATALÍTICA DE CORANTES TÊXTEIS

  • Orientador : CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOÃO SAMMY NERY DE SOUZA
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • NEDJA SUELY FERNANDES
  • Data: 28/01/2021

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  • Um dos maiores problemas ambientais é decorrente da atividade industrial, em que ocorre a contaminação dos recursos hídricos com resíduos pós produção, ocasionando efeitos adversos ao ecossistema. Os efluentes de corantes industriais apresentam um grande risco a saúde da biodiversidade, na maioria das vezes, trata-se de compostos orgânicos tóxicos, persistentes e de difíceis remoção por tratamentos convencionais, além de se apresentarem como materiais carcinogênicos.  O desenvolvimento ou aprimoramento de técnicas para tratamento de efluente são de grande interesse, visto que se objetiva a busca por rotas de síntese de baixo custo e que gerem menos resíduos ou subprodutos tóxicos.  A descoloração fotocatalítica dos corantes industriais, azul de Novacron (AZN) e amarelo de Novacron (AMN), foram investigadas usando compósitos à base de TiO2 suportados na palygorskita natural (Pal-Ti10 e Pal-Ti30). O método consistiu em sintetizar os compósitos partindo de uma mistura física do TiO2 (PA) e palygorskita natural na presença de álcool, para impregnação através da calcinação sob condições de temperatura igual a 450 ºC e ar atmosférico. As técnicas de caracterização utilizadas neste trabalho foram: FTIR, DRX, FRX, MEV, análise de tamanho de partícula e potencial zeta. A fotocatálise para o corante AZN foi investigada através da aplicação de um planejamento experimental fatorial 24, objetivando as melhores condições experimentais e por fim aplicá-las em um outro corante industrial AMN. As concentrações investigadas de AZN foram de 10 ppm e 30 ppm, os compósitos foram sintetizados usando 10 e 30% (m/m) de dióxido de titânio em palygorskita, os dois valores de pH foram em 2,0 e 6,0 e as intensidades de luz foram usadas potências 9 e 18 W. Os testes realizados em: pH 2,0; compósito Pal-Ti30; potência 18 W e 10 ppm de corante, mostraram remoção de 100% da coloração de ambos os corantes em 90 min. O processo de descoloração seguiu o modelo cinético de pseudo-primeira ordem e as constantes aparentes (Kapp) foram de 0,0216 min-1 e 0,0193 min-1 para os corantes AZN e AMN, respectivamente. Os resultados do custo final de tratamento para os testes mostraram que o processo é viável em eficiência e economia. Os resultados de carbono orgânico total (COT) apresentaram mineralização de 61,70% e 58,06% para o AZN e AMN, respectivamente, em 90 min de tratamento e os subprodutos foram detectados por CG-EM


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  • One of the biggest environmental problems is due to industrial activity, in which the contamination of water resources with post-production waste occurs, causing adverse effects to the ecosystem. The effluents of industrial dyes present a great risk to the health of biodiversity, in most cases, they are toxic, persistent organic compounds that are difficult to remove by conventional treatments, in addition to presenting themselves as carcinogenic materials. The development or improvement of techniques for effluent treatment are of great interest, since the objective is to search for low-cost synthesis routes that generate less toxic waste or by-products. The photocatalytic discoloration of industrial dyes, Novacron blue (AZN) and Novacron yellow (AMN), were investigated using TiO2-based composites supported on natural palygorskite (TiP10 and TiP30). The method consisted of synthesizing the composites starting from a physical mixture of TiO2 and natural palygorskite in the presence of alcohol, for impregnation through calcination under conditions of temperature equal to 450ºC and atmospheric air. The characterization techniques used in this work were: FTIR, DRX, MEV, particle size analysis and zeta potential. The photocatalysis for the AZN dye was investigated through the application of a factorial experimental design 24, aiming at the best experimental conditions and finally applying them in another AMN industrial dye. The investigated AZN concentrations were 10 ppm and 30 ppm, the composites were synthesized using 10 and 30% (m/m) titanium dioxide in palygorskite, the two pH values were 2 and 6 and the light intensities were powers 9 and 18W are used. Tests performed at: pH 2.0; TiP30 composite; 18W power and 10 ppm of dye, showed 100% removal of both dyes in 90 min. The decolorization process followed the pseudo-first order kinetic model and the apparent constant (kapp) was 0.0216 min-1 and 0.0193 min-1 for the AZN and AMN dyes, respectively. The results of the final treatment cost for the tests were feasible in terms of efficiency and economy. Since, under the best parameters studied, the photocatalysis of AZN and AMN had an energy consumption of 0.135 kWh / dm3 and a final cost of R$ 0.0895.

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  • LUIZ FELIPE DA HORA
  • Obtenção de nanolátices via polimerização em emulsão semicontínua e sua aplicação como modificador de superfície em tingimento com corante em fibras de proteína de soja.

  • Orientador : JULIANA DE SOUZA NUNES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE HERIBERTO OLIVEIRA DO NASCIMENTO
  • JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • JULIANA DE SOUZA NUNES
  • ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • ZILVAM MELO DOS SANTOS
  • Data: 29/01/2021

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  • 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.


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  • In this work, nanolatexes were produced by semicontinuous emulsion polymerization. Parameters such as monomeric composition, initiator and surfactant type were investigated in order to obtain a nanolatex with small particle size and high functionalized surface area. Afterwards, the nanolatex was used as a binder to improve the dyeing process of soybean protein fiber (SBF) fabric with a cationic dye (Basic Red 46). The best monomer composition was the one with the following ratio in mass BA/MMA/MAA (5:4:1). The best performance as an initiator was presented by APS, and the SDS had the best performance as a surfactant. The polymeric particles were analyzed by several techniques such as: gravimetry, DLS, SEM, TEM, FTIR, ELS, tensiometry, and conductometry titration. Nanolatexes with particle size as small as 29 nm and surface charge up to 93.8 μC/cm2 were obtained through emulsion polymerization technique. The presence of nanolatex on the surface of the soybean fiber was verified by FTIR and TGA analysis. The nanolatex efficiency as an additive to modify the dyeing process was evaluated by colorimetric data using the Kubelka-Munk equation. Preliminary tests showed that the fabrics functionalized with nanolatex had an increase of up to 13% in color intensiity, showing its ability to be used as surface additive in the dyeing proccess.

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  • MIZRAIM BESSA TEIXEIRA
  •  Influência da cinza da casca de arroz em pastas de cimento para fases iniciais de poços de petróleo offshore, uma alternativa sustentável e econômica.

  • Orientador : JÚLIO CÉZAR DE OLIVEIRA FREITAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JÚLIO CÉZAR DE OLIVEIRA FREITAS
  • RODRIGO CESAR SANTIAGO
  • LECH WALESA OLIVEIRA SOARES
  • Data: 08/03/2021

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  • O uso da cinza da casca de arroz (RHA) em formulações cimentícias vem sendo estudada amplamente na literatura nos últimos anos. Existem diversas aplicações para esse subproduto da indústria alimentícia. Alguns exemplos são a utilização da cinza como fertilizante, como fonte de sílica amorfa, como fonte de biomassa pozolanicamente ativa e na formulação de pastas de cimento para poços petrolíferos onshore, de temperatura média a alta (50-200°C). Entretanto, pouco se investigou sobre a utilização da RHA para sistemas de baixa temperatura, como é o caso dos processos de cimentação das fases iniciais de poços offshore, que em geral , ocorrem a temperaturas em torno de 3-5°C. Esse estudo tem por objetivo analisar a influência da adição da RHA em matrizes de cimento destinadas à operações offshore que ocorram entre 3-5°C. Pastas de cimento com densidade fixa em 13.5 lb/gal ( 1.62 g/cm³ ), contendo RHA (0%; 10%; 20%; 30%; 40% e 50%), foram preparadas e ensaios tecnológicos conduzidos (Resistencia à Compressão a longo prazo, UCA, Tempo de Espessamento, Estabilidade, Reologia) a fim de verificar a viabilidade do uso da cinza para poços de petróleo de baixas temperaturas. Os testes mostraram que a utilização da cinza proporcionou produto hidratado de resistência similar à uma pasta padrão (Cimento Portland + 2% de bentonita), bem como melhorou propriedades e reológicas da pasta em relação à pasta sem adição. A adição de 50% de cinza reduziu em 5.6% a porcentagem de água livre da pasta, em comparação com a 0%RHA. A formulação contendo 50% de RHA apresentou um perfil adequado de ganho de resistência, com tempo de bombeabilidade de 23h (50Bc). O teste de estabilidade comprovou que a adição de RHA aumenta a estabilidade da pasta, reduzindo o rebaixamento de topo (top drawn) e evitando decantação da pasta. A RHA se apresenta com alternativa sustentável para aplicações em ambientes de baixas temperaturas, tais como fases iniciais de poços de petróleo marítimos, reduzindo consideravelmente o consumo de cimento (15% em peso em relação à pasta padrão), contribuindo assim com a redução na emissão de CO2 na atmosfera devida à produção do cimento. Por fim, a RHA se mostrou extremamente viável economicamente. Em comparação com a pasta padrão, a utilização de 50% de cinza reduziu o custo do barril em 23.7%, o que representa economia de 40,46 R$ por cada barril de pasta.


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  • The use of rice husk ash (RHA) in cementitious formulations has been widely studied in the literature in recent years. There are several applications for this by-product of the food industry. Some examples are the use of ash as a fertilizer, as a source of amorphous silica, as a source of pozzolanically active biomass and in the formulation of cement pastes for onshore oil wells, from medium to high temperature (50-200 ° C). However, little has been investigated about the use of RHA for low temperature systems, as is the case with the cementation processes of the initial phases of offshore wells, which generally occur at temperatures around 3-5 ° C. This study aims to analyze the influence of the addition of RHA in cement matrices destined for offshore operations that occur between 3-5 ° C. Cement pastes with a fixed density of 13.5 lb / gal (1.62 g / cm³), containing RHA (0%; 10%; 20%; 30%; 40% and 50%), were prepared and technological tests conducted (Resistance to Compression, UCA, Thickening Time, Stability, Rheology) in order to verify the feasibility of using ash for low temperature oil wells. The tests showed that the use of ash provided hydrated product with 96.8% of the standard paste resistence (Portland Cement  + 2% bentonite), as well as improving the stability and rheology of the paste in relation to those without addition. The addition of 50% ash reduced the percentage of free water in the paste by 5.6%, compared to 0% RHA. The formulation containing 50% RHA showed adequate resistance gain profile, with a pumpability time of 23h (50Bc). The stability test proved that the addition of RHA increases the stability of the paste, reducing the top drawn and avoiding decantation of the paste. RHA is a sustainable alternative for applications in low temperature environments, such as early stages of marine oil wells, considerably reducing cement consumption (15% by weight in relation to standard paste), thus contributing to the reduction in emissions of CO2 in the atmosphere due to cement production. Finally, RHA proved to be extremely economically viable. Compared to standard formulation, the use of 50% ash reduced the cost of the barrel by 23.7%, which represents savings of U$ 7.49 for each barrel (bbl).

6
  • RAMONI RENAN SILVA DE LIMA
  • OBTENÇÃO DE BIODIESEL DE ÓLEO DE SOJA UTILIZANDO CATALISADOR HETEROGÊNEO DAS CINZAS DA CASCA DA TANGERINA PONKAN (C. RETICULATA BLANCO)

  • Orientador : LUCIENE DA SILVA SANTOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANNE GABRIELLA DIAS SANTOS
  • IVONEIDE DE CARVALHO LOPES BARROS
  • LUCIENE DA SILVA SANTOS
  • VALTER JOSE FERNANDES JUNIOR
  • Data: 12/03/2021

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  • : 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.


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  • The advance of global energy demand has intensified environmental problems caused by the use of fossil fuels and has been driving the search for and development of greener matrices, which are being used in order to minimize environmental impacts and human health. This work proposed a sustainable process for the production of biodiesel, an alternative fuel to diesel, with the use of a heterogeneous, green catalyst, called CT, derived from a residual biomass, from the bark of 'Ponkan' mandarin (Citrus reticulata Blanco). Through d-optimal experimental planning to obtain soybean biodiesel, process parameters such as: methanol/oil molar ratio, catalyst concentration, temperature and reaction time were optimized. Initially, three catalyst samples were prepared by calcination of the ashes of the tangerine barks at a time of 4h, CT7 (700 ° C), CT8 (800 ° C) and CT9 (900 ° C), and after preliminary tests, the yields (m/m) in biodiesel were 79.77, 77.58 and 77.40 %, respectively. The mass catalyst yield obtained for each temperature (700, 800 and 900 °C) starting from 50 g of bark were 3.76, 1.54 and 0.98%, respectively. The catalysts were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM-FEG), X-ray dispersive energy (EDS), CO2 desorption at programmed temperature (TPD-CO2), thermal analysis (TG/DTG) and Hammett's basicity test.  The quality of biodiesel was evaluated according to the standard procedures established by ASTM (American Society for Testing and Materials) for the properties of kinematic viscosity and density. The XRD patterns of the CT catalyst showed the peaks associated with the characteristic phases of K2CO3, K2O, K2Ca(CO3)2, SiO2, Na2O confirmed by XRD and FRX, which identified large proportions of these oxides. TPD-CO2 analysis demonstrated the presence of weak and moderate base sites in the CT catalyst. Good thermal stability was observed through the TG/DTG curves. The optimized conditions generated by the response surface were: 3 h reaction time, catalyst concentration of 3.5% m/m, molar ratio of 15: 1 (methanol: oil) and temperature of 64 ° C. For these optimized conditions, the conversion of the reaction quantified by 1H NMR was greater than 87% and the catalyst presented reuse capacity of up to 5 times.

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  • ALANE PRISCILLA AMÉRICO DOS SANTOS
  • Estudo teórico das reações de 2,3-dicloro-6,7-dinitroquinoxalina com L-cisteína, homo cisteína e glutationa, visando o desenvolvimento de um quimiodosímetro seletivo para biotióis.

  • Orientador : FABRICIO GAVA MENEZES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FABRICIO GAVA MENEZES
  • RENATA MENDONÇA ARAUJO
  • LIVIA NUNES CAVALCANTI
  • GUTTO RAFFYSON SILVA DE FREITAS
  • Data: 10/05/2021

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  • Biotióis, tais como L-cisteína (Cys), homocisteína (Hcy) e glutationa (GSH), são espécies altamente relevantes em diversos processos biológicos, e por isso, o desenvolvimento de metodologias visando a detecção seletiva destas espécies se traduz em um importante campo de pesquisa. O presente trabalho consiste em prover um suporte teórico para os resultados obtidos a partir da investigação do composto 2,3-dicloro-6,7-dinitroquinolxaina (DCDNQX) como um quimiodosímetro seletivo para o aminoácido L-cisteína (Cys), sendo estendido também para as reações do referido substrato com Hcy e GSH. Foi utilizado o método M06-2X com base de dados 6-311+G (2d, p).  Foram consideradas as possíveis rotas mecanísticas para uma série de reações, considerando-se a versatilidade de Cys, Hcy e GSH como nucleófilos considerando considerando diferentes possibilidades de ataques nucleofílicos pelos grupos amino e/ou tiol, tanto para mono- quanto dissubstituições, incluindo processos de ciclização intramolecular. Foram otimizados os parâmetros geométricos de todas as espécies químicas propostas em busca de parâmetros termodinâmicos, além de serem calculados os estados de transição para formação dos possíveis produtos. Os resultados indicam que o ataque de S e preferível ao do N, porém estes últimos são mais estáveis. Foi estudado o efeito da estrutura em possíveis processos de ciclização intramolecular 


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  • Biothiols, such L-cysteine (Cys), homocysteine (Hcy) and glutathione (GSH), are highly relevant species in many biological processes, and therefore, the development of methodologies for the selective detection of these biothiols is a relevant research field. This work aims to provide theoretical support to the results obtainted in our research group for the L-cysteine (Cys) sensing ability of the chemodosimeter 2,3-dichloro-6,7-dinitroquinoxaline (DCDNQX), with an extension for its reactions with Hcy and GSH. The method M06-2X with 6-311+G (2d,p) basis set was applied for all calculations. They were evaluated several mechanistic proposals taken into account the versatility of Cys, Hcy and GSH as nucleophiles, including the possibility of nucleophilick attack by amino ad/or thiol groups, for both mono- and dissubstitution, including intramolecular cyclizations. Geometric parameters, inclding transition states for all molecules and reactions were optimized searching for thermodynamics and kinetics information. The results indicated the preference for the S- over N-attack, and the cyclized product being the most stable. The effect of structure on intramolecular cyclization was also studied.

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  • JOÃO EDSON TAVARES SOUSA DANTAS
  • OBTENÇÃO DE CARBONOS MESOPOROSOS FUNCIONALIZADOS PARA APLICAÇÃO EM SENSORES ELETROQUÍMICOS NA DETECÇÃO DE CONTAMINANTES EMERGENTES

  • Orientador : CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • DANYELLE MEDEIROS DE ARAUJO
  • FERNANDO JOSÉ VOLPI EUSÉBIO DE OLIVEIRA
  • TIAGO PINHEIRO BRAGA
  • Data: 16/07/2021

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  • 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.


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  • THE MESOPOROUS SILICA SBA-15 WAS SYNTHESIZED THROUGH HYDROTHERMAL METHOD AND USED AS TEMPLATE FOR THE SYNTHESIS OF THE MESOPOROUS CARBON, CMK-3, THROUGH NANOCASTING ROUTE. THE SYNTHESIZED MATERIALS KEPT THE HEXAGONAL PORE STRUCTURE. THE CMK-3 WAS ORGANOFUNCTIONALIZED USING MALEIC ANHYDRIDE AND REDUCING REAGENTS IN ORDER TO GENERATE CARBOXYLIC GROUPS AND TO CAUSE ITS REDUCTION, CMK-3RED. BOTH SYNTHESIS AND MODIFICATION OF MESOPOROUS CARBONS WERE PROVEN BY X RAY DIFFRACTOMETRY (XRD), THERMOGRAVIMETRY (TG), RAMAN SPECTROSCOPY AND SCANNING ELECTRON MICROSCOPY (SEM). THE XRD SPECTRA CONFIRM THAT THE CARBONACEOUS MATERIAL CMK-3 KEPT THE SAME STRUCTURE MORPHOLOGY OF SBA-15, CONFIRMED BY THE SEM IMAGES. THE FUNCTIONALIZED CMK-3RED HAD MORPHOLOGY ALTERATION DUE TO ITS CHEMICAL MODIFICATION, WHICH WAS CONFIRMED BY XRD, SEM AND TG. FOR THE ELECTROCHEMICAL DETECTION OF CAFFEINE AND SALICYLIC ACID ANALYTES WAS USED AN GLASSY CARBON ELECTRODE, WHICH WAS MODIFIED THROUGH DROP CASTING METHOD WITH THE MESOPOROUS CARBONS. DIFFERENTIAL PULSE VOLTAMMETRY WAS USED AS ELECTROCHEMICAL DETECTION TECHNIQUE, EXHIBITING IMPROVEMENT OF SENSITIVITY TO ANALYTES, BOTH INDIVIDUALLY AND SIMULTANEOUSLY, IMPROVING IN 10% WITH CMK-3 AND IN 30% WITH CMK-3RED.

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  • GIDIÂNGELA CECÍLIA CAVALCANTE DA SILVA LIMA
  • SÍNTESES DA ZEÓLITA SILICOALUMINOFOSFATO (SAPO-11) EMPREGANDO RESÍDUO DE LÂMPADAS FLUORESCENTES

  • Orientador : SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALCIDES DE OLIVEIRA WANDERLEY NETO
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • MARIELE IARA SOARES DE MELLO
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • ÍRIA ALMEIDA LEAL BASSAN
  • Data: 22/07/2021

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  •  

    A lâmpada fluorescente é um material bastante utilizado na sociedade, após o consumo por ser tratado como um material que contém metais pesados, como o mercúrio, seu descarte inapropriado causa grandes impactos ambientais. O resíduo da lâmpada fluorescente (pó fosfórico) foi fornecido pela empresa BQMIL (Brasil Química e Mineração Industrial Ltda), localizada em Mossoró/RN, após o processo de esmagamento das lâmpadas separa-se as substâncias por categoria como: vidros, gases, eletrodos (elétrons), isolamento baquelítico e o pó fosfórico, esse pó fosfórico passa-se por um processo de destilação para recuperação do mercúrio, restando-se o resíduo sólido, Com o objetivo de aproveitar e gerenciar o resíduo pó fosfórico, utilizou-se esse material no processo de sínteses de zeólitas, que são compostas por tetraedros de AlO4 e SiO4, ligados entre si pelo compartilhamento de átomos de oxigênio comuns. O resíduo estudado tem em sua composição química silício (Si), alumínio (Al) e fósforo (P), que contribuiu para a realização das sínteses das zeólitas silicoaluminofosfatos (SAPO-11), estrutura AEL, como fonte alternativa de Si, Al e P, por meio do processo hidrotérmico convencional. A metodologia aplicada nos estudos, variou-se parâmetros como a fonte de alumínio adicional na síntese, alumina neutra ou hidróxido de alumínio, temperatura e tempo de cristalização. Os resultados das sínteses foram caracterizados por técnicas de difração de raio X (DRX), espectroscopia da região do infravermelho (IV), ressonância magnética nuclear (RMN), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e análise textural. A pesquisa realizada neste trabalho, é uma inovação na síntese do SAPO-11, agregando valor ao resíduo e transformando-o em um novo material, assim reduzindo custos nas sínteses e amenizando os impactos ambientais. 


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  • The fluorescente lamp is a material widely used in society, after consumption because it is treated as a material that contains heavy metals, such as Mercury, its inappropriate disposal causes great environmental impacts. The residue from the fluorescente lamp (phosphorous poder) was supplied by the company BQMIL (Brasil Química e Mineração Industrial Ltda), located in Mossoró/RN, after the processo f crushing the lamps, the substances are separated into categories such as: glasses, gases, electrodes (electrons), bakelitic isolation and phosphoric poder, this phosphoric poder undergoes a distillation process to recover mercury, leaving the solid residue. In order to use and manage the phosphoric poder residue, this was used material in the synthesis processo f zeolites, which are composed of tetrahedra of AlO4 and SiO4, linked together by sharing common oxygen atms. The studied residue has in its chemical composition silicone(Si), aluminum (Al) and phosphorus (P), which contributed to the synthesis of silicoaluminophosphates (SAPO-11) zeolites, structure AEL, as na alternative source of Si, Al and P, by means of the conventional hydrothermal process. The methodology applied in the studies, parameters such as the source of additional aluminum in the synthesis, neutral alumina or aluminum hydroxide, temperature and crystallization time were varied. The results of the syntheses were characterized by X-ray diffraction (XRD) techniques, infrared (IR) spectroscopy, nuclear magnetic resonance (NMR), scanning eléctron microscopy (SEM) and textural analysis. The rearch carried out in this work is na innovation in the SAPO-11 synthesis, adding value to the waste and transforming it into a new material, thus reducing costs in syntheses and mitigating environmental impacts.

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  • RENILSON DE OLIVEIRA MAPELE
  • APLICAÇÃO DA TÉCNICA HS-CG-DIC NA ANÁLISE DE AMOSTRAS DE SOLOS POTIGUARES CONTAMINADOS COM GASOLINA COMERCIAL

  • Orientador : VALTER JOSE FERNANDES JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • VALTER JOSE FERNANDES JUNIOR
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • GLAUBER JOSÉ TUROLLA FERNANDES
  • Data: 27/07/2021

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  • 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.


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  • This work aimed at evaluating the application of the HS-GC-FID technique for analysis of soil samples contaminated with gasoline. For this, samples of five types of soils from Rio Grande do Norte region were inserted in vials, contaminated with commercial gasoline, in the proportion of 3g soil/200 µL gasoline, and analyzed via HS-GC-FID (Shimadzu GC 2010). The samples were left open at room temperature, being sealed only at the time of each analysis. The data obtained from the chromatograms showed that the hydrocarbon concentration decay profile with time can be given by an exponential decay model of the type y = y0 + α e-x/β (R² > 0.99). The TG/DTG data showed that the organic composition of the soil had a maximum value of 3.8% and a maximum moisture content of 1.0%. The XRD and XRF data showed that the main components of the soil are, respectively, silicon, aluminum and iron, present in the form of oxides.

     

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  • RODRIGO VICTOR BARBOSA
  • AVALIAÇÃO TERMOANALÍTICA DA DEGRADAÇÃO DO POLIPROPILENO SOBRE OS MATERIAIS COMPÓSITO DE PERLITA EXPANDIDA IMPREGNADA COM CÉRIO, ZEÓLITA H-Y E A MISTURA COMPÓSITO/ZEÓLITA

  • Orientador : VALTER JOSE FERNANDES JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • VALTER JOSE FERNANDES JUNIOR
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • GLAUBER JOSÉ TUROLLA FERNANDES
  • Data: 29/07/2021

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  • Este trabalho teve como objetivo avaliar a degradação térmica do polipropileno sobre o compósito de perlita expandida impregnada com óxido de cério, doravante denominada Ce-PER, bem como comparar com a degradação do PP quando empregado uma zeólita H-Y comercial e a mistura do Ce-PER com a H-Y. O óxido de cério foi adicionado à perlita expandida por meio do método de co-impregnação por excesso de solvente. Os materiais foram analisados pelas técnicas de DRX, FRX, MEV, TG/DTG e teste de acidez por termodessorção de n-butilamina. O perfil de degradação do polipropileno foi avaliado em uma termobalança. A degradação do PP foi catalisada quando empregadas as misturas contendo 30%H-Y + PP e 15%H-Y + 15%Ce-PER + PP. Por outro lado, o PP recebeu efeito de estabilização térmica ao utilizar-se as misturas contendo 10% e 30%Ce-PER + PP. Pela análise de acidez obteve-se os valores de densidade total de sítios ácidos para a zeólita H-Y (2,30 mmol) e para o Ce-PER (0,2 mmol).


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  • ABSTRACT: The objective of this work was to evaluate the thermal degradation of polypropylene on the composite of expanded perlite impregnated with cerium oxide, hereinafter referred to as Ce-PER, as well as to compare it with the degradation of PP when using a commercial HY zeolite and a mixture of Ce-PER with HY. Cerium oxide was added to the expanded perlite by means of the excess solvent co-impregnation method. The materials were analyzed by the techniques of XRD, XRF, SEM, TG/DTG and acidity test by thermal desorption of n-butylamine. The degradation profile of polypropylene was evaluated in a thermobalance. The degradation of PP was catalyzed when mixtures containing 30%H-Y + PP and 15%H-Y + 15%Ce-PER + PP were used. On the other hand, PP received a thermal stabilization effect when using the mixtures containing 10% and 30%Ce-PER + PP. The acidity analysis yielded the total acid site density values for zeolite H-Y (2,30 mmol) and for Ce-PER (0,2 mmol).

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  • RANAYANNE SUYLANE PEREIRA CAMPOS
  • CARACTERIZAÇÃO QUÍMICA DO EXTRATO DA IMBURANA (COMMIPHORA LEPTOPHLOEOS) E SEU EMPREGO NA SÍNTESE VERDE DE PARTÍCULAS DE CuFe2O4.

  • Orientador : DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • RENATA MARTINS BRAGA
  • GILVAN PEREIRA DE FIGUEREDO
  • RODOLFO LUIZ BEZERRA DE ARAÚJO MEDEIROS
  • Data: 29/07/2021

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    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


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  • Copper Ferrite Nanoparticles (CuFe2O4) were synthesized by a green route using the aqueous and hydroethanolic extract of the bark of Commiphora Leptophloeos, popularly known as “Imburana”, a plant native to the Caatinga region in Brazil. The phytoconstituents present in the extract were used as complexing and chelating agents for the synthesis of CuFe2O4 particles. All characterizations of the bark and plant extract were performed by FTIR, TG, UV/Vis and HPLC-MS/MS analyses. The particle size, morphologies and properties of the materials obtained were analyzed by DRX, SEM, UV/Vis, FTIR and Mossbauer spectroscopy. The present study intends to demonstrate the effectiveness of the use of natural extracts as providers of secondary metabolics for the reduction and stabilization of nanomaterial structures of metallic oxides, in this case, Ferrites using an ecologically correct and economically viable green synthesis route. They were identified as secondary metabolites in acid and flavonoid extracts. The presence of quinic acid, eriodictiol, catechins, quercetins and luteolins showed good efficiency and action as complexing and chelating agents for the synthesis of CuFe2O4 particles.

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  • WILLIAN BARBOSA LIMA DO NASCIMENTO
  • SÍNTESE DE NANOPARTÍCULAS POLIMÉRICAS PARA APLICAÇÃO EM CIMENTAÇÃO DE POÇOS DE PETRÓLEO

  • Orientador : JÚLIO CÉZAR DE OLIVEIRA FREITAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALCIDES DE OLIVEIRA WANDERLEY NETO
  • FABÍOLA DIAS DA SILVA CURBELO
  • JULIANA DE SOUZA NUNES
  • JÚLIO CÉZAR DE OLIVEIRA FREITAS
  • Data: 30/07/2021

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  • Novos aditivos aplicados a cimentação de poços têm sido desenvolvidos em busca de sistemas de pastas cada vez mais eficientes para aplicação em cenários críticos, especialmente os casos onde envolve o risco de migração de gás. O presente trabalho trata do desenvolvimento de uma nova tecnologia aplicada à cimentação de poços de petróleo. Um nanolatex sitentizado a partir da polimerização de emulsão que contém partículas de poliestireno com tamanho aproximado de 65,9 nm, contendo teores de sólidos próximos de 19% e baixos valores de PDI (menores que 0,160). Estas são partículas que se revelaram efetivas como aditivos de pastas de cimento, particularmente como controladores de filtrado para cenários de poços com risco de migração de gás. Os nanolatex foram denominados conforme a concentração de sólidos, variando de 15,80 % (seed 1) a 19,8% (seed 6). Os nanolatex foram caracterizados por gravimetria (análise feita para determinar a conversão polimérica e teor de sólidos), espalhamento dinâmico de luz (DLS – análise do tamanho de partículas e número de partículas), índice de polidispersão (PDI – análise da homogeneidade do tamanho de partículas do sistema), potencial zeta (análise da estabilidade coloidal). As pastas de cimento foram caracterizas por filtração estática e ensaios reológicos. A pasta de cimento aditivada com 1,0 gpc (galão por pé cúbico de cimento) de seed 7 apresentou consistência inferior a 30 UC até 199 °F. Os ensaios de filtrado e viscosidade plástica apresentaram valores dentro de faixas aceitáveis para aplicação em operações de cimentação, 44mL/30min e 112 cP, respectivamente. Com base nos resultados, o nanolatex desenvolvido apresenta-se como um potencial aditivo para aplicação em poços petrolíferos com perca de filtrado e risco de migração de gás.


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  • New additives applied to wells cementing have been developed in search of more and more efficient paste systems for application in critical scenarios, especially those cases where the risk of gas migration is involved. The present work deals with the development of a new technology applied to the cementation of oil wells. A nanolatex sitentized from emulsion polymerization that contains polystyrene particles with a size of approximately 65.9 nm, containing solids content close to 19% and low PDI values (less than 0.160). These are particles that have proven effective as additives to cement pastes, particularly as filtrate controllers for well scenarios with a risk of gas migration. The nanolatex were named according to solids concentration, ranging from 15.80 % (seed 1) to 19.8% (seed 6). The nanolatex were characterized by gravimetry (analysis done to determine polymer conversion and solid content), dynamic light scattering (DLS - analysis of particle size and particle number), polydispersity index (PDI - analysis of the homogeneity of the particle size of the system), zeta potential (analysis of colloidal stability). The cement pastes were characterized by static filtration and rheological tests. The cement paste additivated with 1.0 gpc (gallon per cubic foot of cement) of seed 7 showed consistency below 30 UC up to 199 °F. The filtrate and plastic viscosity tests showed values within acceptable ranges for application in cementing operations, 44mL/30min and 112 cP, respectively. Based on the results, the developed nanolatex presents itself as a potential additive for application in oil wells with fluid-loss and gas migration risk.

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  • MARIA APARECIDA AIRES DE LIMA SARAIVA
  • Síntese e caracterização de complexos do tipo tetracianos - Na2[Fe(CN)4(L)2] - em que L são os ligantes Pirazinamida e Isoniazida

  • Orientador : TIAGO PINHEIRO BRAGA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • SÉRGIO XAVIER BARBOSA ARAÚJO
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • FRANCISCO ORDELEI NASCIMENTO DA SILVA
  • TIAGO PINHEIRO BRAGA
  • Data: 30/07/2021

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  • 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 (E1/2) em 105, 334 e 242 mV para os compostos NAT211, NAT212 e NAT213, respectivamente, indicativo do par redox FeIII/FeII.


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  • The growing number of bacteria resistant to conventional antibiotics has led the scientific community to seek more effective, selective drugs that cause less side effects. In this context, the development of coordination compounds for pharmacological purposes has been a great resource in the fight against resistant microorganisms due to the coordination of metal cations to significantly alter the physiological profile of drugs; making them more active than the free binder, reducing side effects and leading to a reduction in microbial resistance. Given the above, the present work aims to synthesize and characterize iron complexes of the type Na2[Fe(CN)4(L)2] in which L are the ligands, amino, pyrazinamide and isoniazid. The tetracians were obtained from the precursor compound NAT211 - Na2[Fe(CN)4(NH3)2] - dissolved in water followed by the addition of the binders, under stirring. Through vibrational spectroscopy in the infrared region, it was possible to detect the characteristic signals of the ligands coordinated to the metallic center, such as: cyan in the region between 2011 and 2094 cm-1; amino at 3288 cm-1; pyrazinamide in the range of 3412 to 1477 cm-1; and isoniazid from 3302 to 1554 cm-1. The electronic spectra in the UV-Vis region of the complexes showed bands of the type, d-d at 439 nm for the precursor; 378 nm for the compound with the pyrazinamide linker (NAT212) and 303 nm for the complex with the isoniazid (NAT213). The cyanide charge transfer bands (MLCT) are observed between 218 and 210 nm in the synthesized compounds. The MLCT of the N-heterocyclic ligands appear in 494 and 442 nm referring to NAT212 and NAT213, in that order. The analysis of voltammograms showed the presence of only one redox pair, with half wave potentials (E1 / 2) at 105, 334 and 242 mV for compounds NAT211, NAT212 and NAT213, respectively, indicative of the redox pair FeIII / FeII.

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  • GIORGIO LÚCIO FERNANDES
  • Construção de espectrofotômetro UV-VIS multicanal e aplicações no estudo da cinética de reações químicas: uma proposta de plataforma analítica e educacional

  • Orientador : POLLYANA SOUZA CASTRO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • WAGNER BEZERRA
  • FERNANDO SILVA LOPES
  • POLLYANA SOUZA CASTRO
  • VALTER JOSE FERNANDES JUNIOR
  • Data: 11/08/2021

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  • O espectrofotômetro UV-VIS é o instrumento analítico mais utilizado nos laboratórios de análise em todo o mundo. Devido à recorrente falta de investimentos na educação brasileira, ainda é possível observar uma grande carência de infraestrutura nos laboratórios de ensino. Como alternativa à aquisição destes equipamentos comerciais, o presente trabalho apresenta a construção e validação de um espectrofotômetro UV-VIS multicanal portátil, de baixo custo e leve. O instrumento segue o esquema de construção de um espectrofotômetro de feixe simples, utilizando uma câmera CMOS (Complementary metal-oxide-semiconductor) como detector multicanal, uma rede de difração holográfica 1000 linhas/mm e uma cela termostatizada para a amostra, sendo este o componente inovador se comparado a instrumentos comerciais. O aparelho montado teve um custo de aproximadamente $ 95,00, suas dimensões foram de 23cmx13cmx06cm conferindo uma maior facilidade de acomodação e transporte. Para a validação foi utilizada uma solução de permanganato de potássio como espécie química em virtude de seu espectro de absorção característico. Assim testes de calibração e validação analítica do equipamento foram realizados pela construção de uma curva analítica com soluções de concentração de 2,5x10-5 a 2,0x10-4 mol/L. Como resultados foram obtidas as figuras de mérito: coeficiente de correlação linear (R2) 0,997, limite de detecção 0,331 mg/L, limite de quantificação 1,10 mg/L, dispersão das medidas de 1,7%, resolução espectral 0,14nm, velocidade de aquisição de até 120 espectros/s. Além disso, foi calculada a absortividade molar para o permanganato de potássio de 2,554 x103 Lmol-1cm-1, sendo condizente com valores reportados na literatura.  O equipamento também foi utilizado para o monitoramento da cinética de reações químicas. A reação investigada foi a oxidação da sacarose por permanganato de potássio em meio básico, conhecida como o “camaleão químico”. A partir dos resultados obtidos foi observado o comportamento linear na equação de Arrhenius entre as temperaturas de 30°C à 40°C, calculando-se os parâmetros cinéticos Ea=13.932,03 J; ∆H# (308,15K) = 11.370,07 J; ∆S# (308,15K) = -190,43 J; ∆G# (308,15K) = 70.052,13 J. Portanto o equipamento fabricado se mostra como uma promissora plataforma analítica miniaturizada, acessível e com desempenho e performance comparáveis aos equipamentos comerciais, além de se mostrar como uma boa ferramenta de ensino pela capacidade de trabalhar conceitos fundamentais da química. 


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  •  

    The UV-VIS spectrophotometer is the most widely used analytical instrument in analytical laboratories around the world. Due to the recurrent lack of investment in Brazilian education, it is still possible to observe a great lack of infrastructure in teaching laboratories. As an alternative to the acquisition of these commercial equipment, the present work presents the construction and validation of a portable, low cost and light multichannel UV-VIS spectrophotometer. The instrument has the construction scheme of a single-beam spectrophotometer, using a CMOS (Complementary metal-oxide-semiconductor) camera as a multi-channel detector, a 1000 lines/mm holographic diffraction grating and a thermostated cell for the sample, innovative component compared to commercial instruments. The assembled device cost approximately $95.00, its dimensions were 23cmx13cmx06cm, providing easier accommodation and transport. For validation, a potassium permanganate solution was used as a chemical species due to its characteristic absorption spectrum. Thus, calibration tests and analytical validation of the equipment were performed by constructing an analytical curve with concentration solutions from 2.5x10-5 to 2.0x10-4 mol/L. As results, figures of merit were obtained: linear correlation coefficient (R2) 0.997, detection limit 0.331 mg/L, quantification limit 1.10 mg/L, measurement dispersion of 1.7%, spectral resolution 0.14nm , acquisition speed of up to 120 spectra/s. In addition, the molar absorptivity for potassium permanganate of 2.554 x103 Lmol-1cm-1 was calculated, being consistent with values reported in the literature. The equipment was also used to monitor the kinetics of chemical reactions. The investigated reaction was the oxidation of sucrose by potassium permanganate in a basic medium, known as the “chemical chameleon”. From the results obtained, the linear behavior in the Arrhenius equation was observed between temperatures from 30°C to 40°C, calculating the kinetic parameters Ea=13,932.03 J; ∆H# (308.15K) = 11,370.07 J; ∆S# (308.15K) = -190.43 J; ∆G# (308.15K) = 70,052.13 J. Therefore, the manufactured equipment shows itself as a promising miniaturized analytical platform, accessible and with performance and performance comparable to commercial equipment, in addition to showing itself as a good teaching tool due to its ability to work fundamental concepts of chemistry.

     

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  • JOADIR HUMBERTO DA SILVA JUNIOR
  • Fabricação e validação de acessórios para espectroscopia e espectroeletroquímica usando impressão 3D para investigações de processos dinâmicos interfaciais e de superfícies.

  • Orientador : POLLYANA SOUZA CASTRO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • POLLYANA SOUZA CASTRO
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • BRUNO CAMPOS JANEGITZ
  • RODRIGO ALEJANDRO ABARZA MUNOZ
  • Data: 24/08/2021

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  • 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.


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  • A polianilina (PANI) é um homopolímero intrinsecamente condutor com interessantes propriedades eletroquímicas e espectroscópicas. Característica da sua natureza macromolecular, esse material pode apresentar propriedades diversas de acordo com a forma como é obtido e/ou processado.Neste trabalho, filmes finos destepolímero foram sintetizados sobre eletrodos de platina por meio de processos eletroquímicos distintos. Ascaracterísticas do material formadoforam investigadas a partir de estudos espectroeletroquímicos in situ usando técnicas espectroscópicas eletrônicas (UV-VIS) e vibracionais (Raman). Além disso, análises complementares utilizando espectroscopia no infravermelho (IRRAS), voltametria cíclica e difraçãode Raios-X também foram utilizadas para caracterização do material. As análises in situforam possíveis graças ao desenvolvimento de células espectroeletroquímicas usando a tecnologia de impressão 3D por fusão e deposição de material (FDM). A competência das célulasfabricadas foi avaliada a partir de materiais e processos com comportamento espectroscópico e eletroquímico previsível e amplamente descritosna literatura. O corante vermelho allura AC e o crescimento e conversão eletroquímica de filmes finos de Azul da Prússia foram investigados obtendoboa consonânciadosresultados, validando portanto a utilização das células espectroeletroquímicas. As características eletroquímicas dos filmes de polianlina sintetizados divergiram de acordo com o método de síntese, e à causa foi atribuída fator conformacional das cadeias poliméricas, que se moldam a partir de mecanismos distintos e característicos de cada meio de obtenção. Os resultados sugerem que filmes obtidos galvanostaticamente apresentam maior organização das cadeias e maior resistência ao transporte de prótons durante processos de interconversão eletroquimicamente induzidos.

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  • LUCAS HILÁRIO NOGUEIRA DE SOUSA
  • Revisão da literatura sobre o gênero Callyspongia e análise da espécie Callyspongia vaginalis

  • Orientador : RENATA MENDONÇA ARAUJO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • NILCE VIANA GRAMOSA POMPEU DE SOUSA BRASIL
  • LEANDRO DE SANTIS FERREIRA
  • RENATA MENDONÇA ARAUJO
  • Data: 17/09/2021

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  • O gênero Callyspongia (Callyspongiidae) é um grupo de demosponges formado por 261 espécies descritas e por aproximadamente 180 aceitas pela revisão de taxonomistas. Os organismos marinhos de Callyspongia estão distribuídos em ecossistemas tropicais, especialmente no Pacífico central e ocidental, mas também nas regiões dos oceanos Índico, Atlântico Oeste e Pacífico Leste. O interesse pelo gênero Callyspongia se deve ao fato deste ser uma fonte de compostos bioativos. Nesta revisão, agrupamos as informações químicas sobre os metabólitos secundários isolados do gênero Callyspongia, bem como, os estudos da atividade biológica desses compostos. Por meio dos dados de RMN, um total de 212 metabólitos foram identificados do gênero Callyspongia (15 espécies e Callyspongia sp.), Dos quais 103 compostos são categorizados como poliacetilenos e lipídios. Além desses, foram isolados no gênero benzenoides, alcalóides, derivados de indol, diazepina, dicetopiperazinas, dipeptídeos, diácido anfifílico, naftopirona, macrolídeo, policetídeos, diidrofuranos, benzofurano, nucleosídeos, peptídeos cíclicos, depsipeptídeos cíclicos. Foram relatadas 109 moléculas com alguma atividade bioativa, principalmente ação citotóxica e antimicrobiana (antibacteriana e antifúngica). Assim, concluímos que os poliacetilenos correspondem à maior classe de metabólitos bioativos do gênero e os resultados estão de acordo com a relevância dos metabólitos para a ação anticâncer. Além disso, uma prospecção química da fração hexânica do extrato etanólico da espécie Callyspongia vaginalis, realizada no presente trabalho, permitiu o isolamento e identificação por técnicas de análise espectroscópica, incluindo RMN 1D e 2D, de duas substâncias: β-sitosterol, amplamente isolado em plantas, mas relatado uma vez no gênero, e uma ceramida, relatada aqui pela primeira vez no gênero Callyspongia. Além disso, a análise de GC-MS permitiu a identificação de quatro compostos insaponificáveis (estigmasterol, brassicasterol, colesterol e lupenona).


  • Mostrar Abstract
  • The genus Callyspongia (Callyspongiidae) is a group of demosponges including 261 described species and approximately 180 accepted by taxonomist’s review. The marine organisms of Callyspongia are distributed in tropical ecosystems, especially in the central and western Pacific, but also in the regions of the Indian, the West Atlantic and the East Pacific Oceans. The interest in the genus Callyspongia is because it is a source of bioactive compounds. In this review, we group the chemical information about the secondary metabolites isolated from the genus Callyspongia, as well as studies of the biological activity of these compounds. Through NMR data, a total of 212 metabolites were identified from genus Callyspongia (15 species and Callyspongia sp.), of which 103 compounds are categorized as polyacetylenes and lipids. Beside these, benzenoids, alkaloids, indol derivatives, diazepine, diketopiperazines, dipeptides, amphiphilic diacid, naphthopyrone, macrolide, polyketides, dihydrofurans, benzofuran, nucleosides, cyclic peptides, cyclic depsipeptides were isolated in the genus. 109 molecules have been reported with some bioactive activity, mainly cytotoxic and antimicrobial (antibacterial and antifungal) action. Thus, we conclude that polyacetylenes correspond to the largest class of bioactive metabolites of the genus and the results are in accordance with the relevance of the metabolites for anticancer action. In addition, a chemical prospection of the hexane fraction from ethanol extract of the specie Callyspongia vaginalis carried out in the present paper allowed the isolation and identification by spectroscopic analysis techniques, including 1D and 2D NMR, of two substances: β-sitosterol, widely isolated in plants, but reported one time in genus, and a ceramide, reported here for the first time in the genus Callyspongia. In addition, GC-MS analysis allowed the identification of four unsaponifiable compounds (stigmasterol, brassicasterol

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  • IGOR RAFAEL RESENDE DE OLIVEIRA
  • : Investigação in Silico da Interação de Peptídeos Antimicrobianos Análogos da Stigmurina com Modelos de Membranas.

  • Orientador : DAVI SERRADELLA VIEIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALESSANDRO FUZO
  • ANDERSON DOS REIS ALBUQUERQUE
  • DAVI SERRADELLA VIEIRA
  • Data: 23/09/2021

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  • 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. 


  • Mostrar Abstract
  • Stigmurin (Stig), a peptide originating from the venom of the scorpion Tityus stigmurus, and its analogs (StigA8, StigA15, StigA18, and StigA28), are effective in previous in-vitro and in-vivo studies (Larvae of Mariposa Galleria Mellonella), with Stig showing antibacterial activity on Gram-positive bacteria and the analogs on both Gram-positive and Gram-negative. To investigate in detail the interaction of these peptides with different bacterial membranes and establish structural parameters to discuss the mechanism of action of these peptides, molecular dynamics (MD) simulations of Stig, StigA8, and StigA18 peptides were performed in Gram-positive membrane and Gram-negative membrane models. Systems with 1, 2, and 7 peptides were simulated to investigate the effect of peptide concentration on membrane disturbance. MD simulations were carried out using Gromacs 2018 software package and the perturbation and stability analyzes were performed with MEMPLUG (Membrane Thickness, Area by Lipid and Order Parameter). The intermolecular interaction energies were calculated as a function of the time between each peptide and the membrane, showing that there is a greater stabilization in the interactions of the analog peptides with bacterial membranes compared to Stig. Structural parameters, such as membrane fluidity and lipid area, were also evaluated. Analogous peptides caused greater disorder in the lipid tail of bacterial membranes than Stig, characterizing the greater perturbation effect caused by the analogs. Bacterial membranes underwent a slight increase in their surface area, due to the surface interaction and coupling to the membrane surface by the peptides. Finally, the simulations for the concentrated systems (7 peptides) showed the formation of the aggregates, and consequently, a greater local disturbance on the membranes, with drastic reductions in their thickness at the interaction region. The present work corroborates the experimental results and suggests that the mechanism of action of these peptides must be investigated by longer simulations, in concentrations that favor the formation of the aggregates.

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  • ANTÔNIO MARCELO SILVA LOPES
  • Síntese in situ da liga de FeCo altamente estável encapsulada em carbono a partir do etanol

  • Orientador : TIAGO PINHEIRO BRAGA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • TIAGO PINHEIRO BRAGA
  • MARCO ANTONIO MORALES TORRES
  • JOSÉ MARCOS SASAKI
  • Data: 26/10/2021

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  • Este trabalho se propôs a desenvolver uma liga magnética de FeCo encapsulada em carbono, utilizando-se como precursor de carbono o etanol, através da rota deposição química de vapor (CVD), para aplicação na degradação fotocatalítica do azul de metileno. Inicialmente, sintetizou-se um óxido CoxFeyO4 na proporção 1:1 através do método de Pechini. O material foi submetido à uma redução in situ, através do método CVD usando o etanol como reagente de partida nas temperaturas de 400, 500, 600 e 700ºC. As reações foram estudadas por Cromatografia Gasosa (CG), a partir de alíquotas gasosas coletadas em tempos pré-determinados. A partir das reações de desidrogenação e desidratação do etanol formou-se a liga encapsulada e para fins comparativos reduziu-se a o óxido em liga FeCo pura usando apenas H2. Os materiais formados foram caracterizados e seus resultados interpretados. A partir da análise DRX e Refinamento de Rietveld, foi possível identificar as fases presentes no óxido CoxFeyO4, bem como a presença das fases de carbono cristalino e FeCo nos materiais reduzidos via CVD, cuja intensidade de picos aumenta com a temperatura de síntese. As amostras FeCo-400 e FeCo-700 foram tratadas em meio ácido e alcalino, verificou-se a importância do encapsulamento para a estabilidade da liga de FeCo. Os perfis de TGA indicaram um aumento na estabilidade térmica da liga à medida que a temperatura de síntese é elevada. As medidas magnéticas realizadas para as amostras FeCo, FeCo-400 e FeCo-700, revelaram uma redução nos valores de Ms devido à presença da fase de carbono, bem como mostraram valores de Hc elevados em comparação com a liga de FeCo, especialmente para a amostra FeCo-400, que pode ser associado a existência de uma fração da fase de óxido que não foi reduzido. A espectroscopia Mössbauer confirma a presença da estrutura BCC da liga magnética FeCo nos materiais FeCo, FeCo-400 e FeCo-700 e indica valores de deslocamento isomérico e Bhf coerentes com a literatura para a fase FeCo. Os perfis de TPR-H2 mostram uma redução completa do óxido em liga em aproximadamente 470ºC, o que justifica a presença da mistura de fases óxido e liga na amostra FeCo-400. Os perfis de TPD-NH3 e TPD-CO2 revelam a presença de sítios ácidos de Lewis e sítios básicos (O2-). Os espectros Raman mostraram que a amostras com maior e menor grau de grafitização são respectivamente FeCo-700 e FeCo-500, que após a análise MET confirmou-se a presença de CNTs mais organizado para FeCo-700. A análise MEV-FEG mostra a uniformidade da superfície do óxido, e a previsão da presença de CNTs, que foi confirmada pelas imagens de MET. Ensaios de adsorção comprovaram o encapsulamento dos materiais à medida que a temperatura de síntese aumenta e indicaram que a liga menos encapsulada, FeCo-400, foi o melhor adsorvente devido a sinergia entre  o óxido e a liga de Fe-Co.  Propôs-se um mecanismo para explicar a formação do material de liga encapsulado em carbono baseado nas reações de desidrogração e desidratação do etanol. A energia de band-gap dos materiais indica que são promissores para aplicações fotocatalíticas, onde estudou-se a fotodegradação do azul de metileno (AM), que obteve melhor desempenho para a amostra FeCo-400 através de um processo foto-fenton com geração de H2O2 in situ, que também teve seu mecanismo proposto e cujo sinergismo entre a liga encapsulada e a fase de óxido da amostra, juntamente com o pequeno diâmetro do cristalito da liga FeCo favorecem a fotodegradação do AM.


  • Mostrar Abstract
  • This research proposed to develop a FeCo magnetic alloy encapsulated in carbon, using ethanol as a carbon precursor, through the CVD route, for the photocatalytic degradation of organic contaminants. Initially, a CoxFeyO4 oxide in a 1:1 ratio was synthesized using the Pechini method. The material was subjected to in situ reduction, by the CVD method, using ethanol as the initial reagent at temperatures of 400, 500, 600 and 700ºC. The reactions were studied by Gas Chromatography (GC), from gas aliquots collected at predetermined times. From the ethanol dehydrogenation and dehydration reactions, it is transformed into an encapsulated binder and, for comparative purposes, it is reduced to oxide in the pure FeCo binder using only H2. You are materialized by a characterized and interpreted result. From the analysis of XRD and Rietveld Refinement, it is possible to identify the phases present without CoxFeyO4 oxide, as well as the presence of crystalline carbon and FeCo phases in reduced materials via CVD, whose peak intensity increases with the synthesis temperature. Thus, we show FeCo-400 and FeCo-700 were treated in acidic and alkaline medium and we verified the importance of encapsulation for the stability of the FeCo bond. TGA profiles indicate an increase in the thermal stability of the bond as the local temperature is raised. Magnetic measurements performed for the FeCo, FeCo-400 and FeCo-700 samples reveal a reduction in the more values due to the presence of the carbon phase, as well as showing high Hc values compared to the FeCo Bond, especially for an It presents FeCo-400, which may be associated with the existence of a fraction of the oxide phase that was not reduced. Mössbauer spectroscopy confirms the presence of the BCC structure of the FeCo magnetic bond in FeCo, FeCo-400 and FeCo-700 materials and indicates values of isomeric displacement and Bhf coefficient with literature for the FeCo phase. The H2-TPR profile shows a complete reduction of the oxide in the bond at approximately 470°C, or which justifies the presence of the mixture of oxide and bonding phases in presenting FeCo-400. The profiles of NH3-TPD and CO2-TPD revealed the presence of Lewis acid sites and basic sites (O2-). The Raman spectra will show that a higher and lower degree of graphitization is respectively FeCo-700 and FeCo-500, which uses TEM analysis to confirm the presence of more organized CNTs for FeCo-700. The SEM-FEG analysis shows the uniformity of the oxide surface and the prediction of the presence of CNTs, which was confirmed by the TEM images. Adsorption tests prove or encapsulate two materials as the synthesis temperature increases and indicate a less encapsulated FeCo-400 that synergizes with Fe-Co oxide as an adsorbent. Proposal is a mechanism to explain the formation of carbon-based encapsulated binding material in ethanol dehydration and dehydration reactions. The band-gap energy of two materials indicates that they are promising for photocatalytic applications, where the photodegradation of methylene blue (MB) is studied, which obtains the best removal for the FeCo-400 sample through a photo-processing process. Fenton with in situ H2Ogeneration, which also has its mechanism of synergism between the encapsulated bond and the oxide phase, together with the small diameter of the crystallite of the FeCo bond, favors MB photodegradation.

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  • ROALLISSON SPAYCK DE OLIVEIRA SILVA
  • DETECÇÃO ELETROQUÍMICA DE CAFEÍNA UTILIZANDO UM ELETRODO DE NANOPAREDES DE CARBONO DOPADO COM BORO (B: CNW)

  • Orientador : CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • ELISAMA VIEIRA DOS SANTOS
  • DANYELLE MEDEIROS DE ARAUJO
  • Data: 29/10/2021

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  • 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.


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  • Over the years there have been significant increases in the production and consumption of caffeine worldwide, this popularity is due to its important physiological effects, however, its unregulated use and inadequate dosages can cause serious problems in the short and long term. Taking great interest and concern from the scientific community in studying and proposing new effective ways to monitor the dosage used for the production of products containing caffeine. Electrochemical techniques suggest a new and efficient way to detect caffeine quickly. Using simple instrumentation, they provide an efficient detection sensitivity for the compound of interest. The present work will address the use of a new boron-doped carbon nanowall electrode (B: CNW) for the detection of caffeine. Electrochemical studies were performed on synthetic and real samples, the results showed that the new electrode presented an anodic signal for caffeine in the range of 1.35 V, the analysis of the regression residues showed that there is a linear response, obtaining a limit detection of 7.97 x 10-5 M. The electrode was able to efficiently quantify low concentrations of caffeine present in real samples of commercial products. The results and previous studies carried out so far, demonstrate the potential of this modified electrode for future applications in food sensors, but further study and improvement in experimental parameters is required for its use as a chemical and biological sensor.

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  • CARLOS VITAL DOS SANTOS JÚNIOR
  • Estrutura eletrônica e ligações químicas em mecanismos de reações de substituição nucleofílica: Análises topológica da densidade eletrônica total e de recobrimento

  • Orientador : MIGUEL ANGELO FONSECA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANDERSON DOS REIS ALBUQUERQUE
  • JÚLIO COSME SANTOS DA SILVA
  • MIGUEL ANGELO FONSECA DE SOUZA
  • RENALDO TENÓRIO DE MOURA JÚNIOR
  • Data: 29/10/2021

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  • O entendimento dos aspectos centrais dos mecanismos de reações químicas tem focado na descrição energética e estrutural dos PES (do inglês “profile energetic surface”). No entanto, métodos de análise de ligações químicas podem contribuir com informações cruciais na descrição destes mecanismos. Uma interessante reação química para aplicar análises de ligações químicas são as substituições nucleofílicas bimoleculares (SN2). Uma característica peculiar desta reação em fase gás é a dependência que a forma do PES apresenta em função da natureza do átomo central ou substituinte, normalmente atribuído a efeitos estéricos. O objetivo deste trabalho é aplicar os modelos QTAIM (quantum theory of atoms in molecules), OP (overlap properties) e LVM (local vibrational mode) no estudo das ligações químicas de interesse nos pontos estacionários das reações Cl– + XR3Cl (sendo que A = C, Si) e Cl– + BR2Cl (sendo que B = P e N), com R = H, F, Cl, Me e Et. Para as reações SN2@C e SN2@N, os reagentes e produtos estão separados por um estado de transição pentacoordenado(@C) ou tretacoordenado(@N), correspondente ao ponto de sela na PES. Por outro lado, para as reações SN2@Si e SN2@P, um complexo de transição pentacoordenado(@Si) e tetracoordenado (@P) estável foi observado. Os descritores da análise QTAIM (  e ), propriedades de recobrimento () e as constantes de força LVM (  ) foram obtidas para os sistemas estudados. As análises QTAIM indicam que as ligações C–R e N–R são mais covalentes que as ligações Si–R e P–R, devido aos valores mais negativos de HBCP and  . Estes resultados concordam com as propriedades de recobrimento para as ligações C–R e N–R, indicando uma alta concentração de densidade nestas ligações quando comparada as ligações Si–R e P–R. Além disso, o método LVM (através das constantes de força  )  também revela que as ligações C–R e N–R são mais fortes do que as ligações Si–R e P–R. Por fim, a repulsão de recobrimento de Coulomb (         ) é geralmente maior para as ligações C–R do que Si–R nos sistemas com formato XR3Cl, sugerindo que o efeito estérico experimentados pelo Cl–  nas reações SN2@C está provavelmente associado com um aumento da natureza covalente das ligações C–R que concentra densidade eletrônica de forma mais eficiente do que a ligação Si–R.


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  • Understanding the key aspects of chemical reaction mechanisms is usually focused on the profile energetic surface (PES) energetic and structural. However, bond analysis methodologies can add information about the reaction mechanisms. An attractive reaction to apply bond analysis methods is the bimolecular nucleophilic substitution (SN2). A peculiar feature of this reaction in the gas phase is the PES dependence on the atomic center and/or substituent group nature, generally attributed to steric effects. The central goal of this work is to apply the QTAIM, overlap properties (OP), and local vibrational mode (LVM) theory models to study the chemical bonds in stationary points of the Cl + XR3Cl (with A = C and Si) and C–– + BR2Cl (with B = P and N) reactions, with R = H, F, Cl, Me, e Et. On the one hand, for the SN2@C and SN2@N reactions, the reactants and products are separated by a pentacoordinate(@C) and tetracoordinate (@N) transition state (TS), corresponding to a saddle point in the PES. On the other hand, for SN2@Si and SN2@P reactions a stable pentacoordinate(@Si) and tetracoordinate (@P) transition complex is observed. The chemical bond descriptors  and , overlap properties () and LVM force constants () were obtained for the studied systems. QTAIM analysis indicated that the C–R and N–R bonds are indicated to be more covalent than the Si–R and P–R bonds, due more negative HBCP and  values. These results agree with the overlap properties to C–R and N–R bonds, indicating a high density concentration as compared to Si–R and P-R bonds. Besides, the LVM analysis also reveal that the C–R and N–R bonds are more stronger (from the force constants  values) than Si–R and P–R ones. Lastly, the overlap Coulomb repulsion energy () is generally greater in C–R than in Si–R in XR3Cl systems, suggesting that the steric hindrance experienced by Cl in SN2@C reactions is probably associated with the greater covalent nature of C–R bonds, that concentrate density along the chemical bond more efficiently than in Si–R.

     

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  • DANIEL LUCAS DANTAS DE FREITAS
  • Desenvolvimento de interface gráfica baseada na análise exploratória para dados químicos multivariados

  • Orientador : KASSIO MICHELL GOMES DE LIMA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • KASSIO MICHELL GOMES DE LIMA
  • LUCIENE DA SILVA SANTOS
  • EDGAR PERIN MORAES
  • Cristina Malegori
  • Data: 16/12/2021

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  • 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.


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  • This dissertation aims to demonstrate application of supervised and exploratory classification algorithms in chemical data, showing the potential of this combination. For this, three research articles are available. Initially, two applications based on infrared spectroscopy and supervised classification are addressed. Finally, a computational tool based on exploratory analysis is proposed as a technological innovation for data analysis. The first article consists of the application of chemometric tools as na alternative method of screening for breast cancer, aiming at rapid, low-cost, minimally invasive and statistically reliable detection when compared to the mammography method, which is now established as the standard method for screening and detection. The second article demonstrates the application of spectroscopic and supervised classification methods in HIV-infected patients, aiming at their rapid detection through blood plasma at a low operating cost. The third article presents a graphical user interface (GUI) built as a user-friendly, iterative, educational and scientific tool with a strong visual appeal. This interface uses several clustering methods, based on hierarchical group analysis (HCA), as well as principal component analysis (PCA) for exploratory data study, focusing on first-order spectroscopic data. Furthermore, the interface can be used for data processing and cluster estimation, presenting itself as a potential tool for multivariate chemical data analysis. The results presented here are useful and innovative, serving as theoretical and practical support for future chemometric applications.

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  • WELLINGTON JEFFERSON OLIVEIRA DA SILVA
  • AVALIAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA DE COMBUSTÍVEL AERONÁUTICO: UMA ABORDAGEM ACERCA DA ESTABILIDADE APÓS ESTOCAGEM E COM ADIÇÃO DE ADULTERANTES

  • Orientador : LUCIENE DA SILVA SANTOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JÚLIO CÉZAR DE OLIVEIRA FREITAS
  • LEILA MARIA AGUILERA CAMPOS
  • LUCIENE DA SILVA SANTOS
  • TATIANA DE CAMPOS BICUDO
  • Data: 27/12/2021

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  • O querosene de aviação, principal combustível aeronáutico, devido a demanda de utilização e por questões de segurança, necessita de um criterioso controle de suas propriedades físico-químicas, que infiram a qualidade do produto. Entretanto, processos de adulteração nas etapas de distribuição e abastecimento, podem comprometer a qualidade deste produto. Neste trabalho, foi desenvolvida metodologia para a simulação e detecção do processo de adulteração do querosene de aviação, QAV, com a adição indevida de um querosene iluminante (50%, v/v), de baixo custo, com a finalidade de evidenciar este grave problema mundial. Análises físico-químicas especificadas pela Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis - ANP, não foram capazes de identificar a adulteração das amostras. Visando identificar e quantificar o adulterante no QAV, além de avaliar o efeito causado pelo envelhecimento das amostras, foram desenvolvidas metodologias baseadas em modelos quimiométricos, PCA, PCA-LDA e MCR-ALS utilizando as espectroscopias de infravermelho, MIR e NIR. Aplicando estes modelos, a adulteração do QAV com o querosene comercial, na faixa de 5 a 60% (v/v), foi avaliada em intervalos semanais, num período de 0 a 60 dias. Os modelos de classificação separaram as amostras em duas classes, antes e após 30 dias, com boa precisão. A presença de bandas que representam a oxidação dos compostos presentes nas amostras adulteradas, como as de fenóis e ácidos carboxílicos, foi determinante na identificação do aging. Foram obtidos 100 % de sensibilidade e especificidade para o PCA-LDA. MCR-ALS conseguiu identificar os perfis espectrais dos componentes nas amostras, gerando um excelente método para a identificação do adulterante no QAV.


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  • O querosene de aviação, principal combustível aeronáutico, devido a demanda de utilização e por questões de segurança, necessita de um criterioso controle de suas propriedades físico-químicas, que infiram a qualidade do produto. Entretanto, processos de adulteração nas etapas de distribuição e abastecimento, podem comprometer a qualidade deste produto. Neste trabalho, foi desenvolvida metodologia para a simulação e detecção do processo de adulteração do querosene de aviação, QAV, com a adição indevida de um querosene iluminante (50%, v/v), de baixo custo, com a finalidade de evidenciar este grave problema mundial. Análises físico-químicas especificadas pela Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis - ANP, não foram capazes de identificar a adulteração das amostras. Visando identificar e quantificar o adulterante no QAV, além de avaliar o efeito causado pelo envelhecimento das amostras, foram desenvolvidas metodologias baseadas em modelos quimiométricos, PCA, PCA-LDA e MCR-ALS utilizando as espectroscopias de infravermelho, MIR e NIR. Aplicando estes modelos, a adulteração do QAV com o querosene comercial, na faixa de 5 a 60% (v/v), foi avaliada em intervalos semanais, num período de 0 a 60 dias. Os modelos de classificação separaram as amostras em duas classes, antes e após 30 dias, com boa precisão. A presença de bandas que representam a oxidação dos compostos presentes nas amostras adulteradas, como as de fenóis e ácidos carboxílicos, foi determinante na identificação do aging. Foram obtidos 100 % de sensibilidade e especificidade para o PCA-LDA. MCR-ALS conseguiu identificar os perfis espectrais dos componentes nas amostras, gerando um excelente método para a identificação do adulterante no QAV.

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  • PAULO VITOR MATIAS FARIA
  • Modelagem Computacional da Reação da Pirrolidina com Piridina-N-óxido Ativada por Sal de Fosfônio: Controle Eletrostático de Regiosseletividade.

  • Orientador : MIGUEL ANGELO FONSECA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MIGUEL ANGELO FONSECA DE SOUZA
  • FABRICIO GAVA MENEZES
  • ELIZETE VENTURA DO MONTE
  • Data: 29/12/2021

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  • As aminopiridinas pertencem a uma classe importante de compostos na química orgânica, principalmente por ser uma molécula base para a construção de fármacos particularmente relacionados com doenças neurológicas. Em 2010 um método alternativo, geral, fácil e do tipo one-pot foi apresentado para a síntese de 2-aminopiridinas a partir de piridina-N-óxidos ativados com sais de fosfônio. Este método alternativo apresentou eficiência e seletividade altas quando comparado ao modo de preparo convencional. Nesta dissertação, o mecanismo desta síntese foi elucidado por meio de cálculos quânticos de estrutura eletrônica, usando a teoria do funcional da densidade e o modelo de solvatação contínua. Nós estamos propondo que o mecanismo desta reação seja descrito em quatro etapas e que a regiosseletividade seja cineticamente controlada, mas não termodinamicamente. Primeiramente, a piridina-N-óxido adiciona-se ao sal de fosfônio a partir de um deslocamento nucleofílico, formando um primeiro intermediário reacional (um complexo de fosfônio com dupla carga positiva). No segundo passo, este primeiro intermediário sofre um ataque de amina, que pode ocorrer tanto na posição 2 quanto na posição 4 da piridina-N-óxido ativada. Finalmente, duas abstrações de próton subsequentes devem produzir 2- e/ou 4-aminopiridinas. Nossos resultados computacionais sugerem que os contra-íons, que são derivados do sal de fosfônio, desempenham um papel chave na regiosseletividade destas reações. Nós verificamos que a formação de 4-aminopiridina é ligeiramente favorável quando o caminho da reação é modelado sem a presença de contra-íons. No entanto, quando os contra-íons foram considerados no mecanismo de reação, nós observamos que o caminho relacionado ao ataque na posição 2 da piridina-N-óxido passa a ser preferencial, apresentando barreiras reacionais mais acessíveis e intermediários reacionais exergônicos. A preferência regioquímica pela adição da posição 2 pode ser atribuída a uma associação de carga que ocorre entre o intermediário reacional do complexo de fosfônio e os contra-ions. Além disso, nós verificamos uma dependência crítica da evolução desta reação com algumas características do aditivo fosfônico. Neste caso, o sal de fosfônio deve apresentar um bom grupo de saída para que a etapa de ativação da piridina-N-óxido ocorra com facilidade


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  • Aminopyridines belong to an important class of compounds in organic chemistry, due to their applications in the construction of drugs particularly related to neurological diseases. In 2010 an alternative, general, easy and one-pot method was presented for the synthesis of 2-aminopyridines from pyridine-N-oxides activated with phosphonium salts. This alternative method showed high efficiency and selectivity when compared to the conventional preparation method. In this work, the mechanism of this synthesis was elucidated through quantum calculations of electronic structure, using the density functional theory and the continuous solvation model. We are proposing that the mechanism of this reaction be described in four steps and that the regioselectivity be kinetically controlled, but not thermodynamically. First, the pyridine-N-oxide is added to the phosphonium salt from a nucleophilic displacement, forming a first reaction intermediate (a phosphonium complex with a double positive charge). Second, this first intermediate undergoes an amine attack, which can occur either at position 2 or at position 4 of the activated pyridine-N-oxide. Finally, two subsequent proton abstractions must produce 2- and/or 4-aminopyridines. Our computational results suggest that counterions, which are derived from the phosphonium salt, play a key role in the regioselectivity of these reactions. We found that 4-aminopyridine formation is slightly favorable when the reaction path is modeled without the presence of counterions. However, when counterions were considered in the reaction mechanism, we observed that the pathway related to the attack at position 2 of pyridine-N-oxide becomes preferential, presenting more accessible reaction barriers and exergonic reaction intermediates. The regiochemical preference for the addition of the 2-position can be attributed to a charge association that occurs between the reactional intermediate of the phosphonium complex and the counterions. Furthermore, we verified a critical dependence of the evolution of this reaction with some characteristics of the phosphonic additive. In this case, the phosphonium salt must have a good leaving group for the pyridine-N-oxide activation step to occur easily.

Teses
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  • JOSÉ EUDES LIMA SANTOS
  •  ESTUDO DA EFICIÊNCIA DE PRODUÇÃO CATÓDICA DE H2 A PARTIR DA OXIDAÇÃO ELETROQUÍMICA AVANÇADA DOS POLUENTES VERMELHO DE METILA E 2,4-DICLOROFENOXIACETATO DE SÓDIO

  • Orientador : CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • DAYANNE CHIANCA DE MOURA
  • MARCO ANTONIO QUIROZ ALFARO
  • NEDJA SUELY FERNANDES
  • POLLYANA SOUZA CASTRO
  • SUELY SOUZA LEAL DE CASTRO
  • Data: 19/01/2021

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  • A poluição ambiental, em especial da água, e a crise energética causada pelo crescente uso de combustíveis fósseis são dois dos maiores problemas mundiais contemporâneos que requerem uma solução imediata. Por isso, este trabalho propôs avaliar a eficiência da produção de hidrogênio a partir da oxidação de duas das fontes mais poluidoras da água, os corantes e herbicidas. Para tanto, a oxidação eletroquímica do corante vermelho de metila (MR) e o herbicida 2,4-diclorofenóxiacetato de sódio (2,4-DNa) foi investigada nos ânodos de Si/BDD, Pb/PbO2 e Ti/SnO2 dopado com Sb em meio aquoso ácido por aplicar 30 mA cm-2 com simultânea produção e quantificação do gás hidrogênio produzido no compartimento catódico. Os experimentos eletroquímicos foram realizados em uma célula eletroquímica de dois compartimentos separados por uma membrana de Náfion®. O processo de degradação eletroquímica foi monitorado por espectroscopia de UV-VIS, HPLC e Carbono Orgânico Total. Já as propriedades eletrocatalíticas dos ânodos e cátodos foram avaliadas pelos parâmetros de Tafel obtidos por voltametria de varredura linear. Os resultados mostraram, claramente que, MR e 2,4-DNa podem ser oxidados sobre tais ânodos, mas ambos o nível de oxidação e a eficiência de corrente anódica variaram significativamente entre esses materiais. O Si/BDD teve a maior capacidade de remoção eletroquímica dos poluentes orgânicos, que foi atribuída a alta participação dos radicais hidroxila e sulfato. A formação do radical sulfato, apenas no ânodo de BDD, inibiu a produção de oxigênio no ânodo em cerca de 50% em 0,5 mol L-1 de H2SO4. Em relação à produção de hidrogênio, os resultados mostraram que a velocidade de produção de H2 é dependente da corrente aplicada, do tempo de eletrólise e do desenho da célula. Além disso, a eficiência de corrente catódica foi superior a 80% na célula do tipo H e 100% na célula do tipo II. O uso de materiais catódicos alternativos à platina tem eficiências semelhantes a este metal nobre, diferindo apenas em sua estabilidade química/eletroquímica no meio eletrolítico estudado e no sobrepotencial de hidrogênio. Com a produção de hidrogênio, o consumo de energia do sistema eletroquímico pode ser reduzido em até 44% com o ânodo de BDD suportado em nióbio e cátodo de platina em 2 mol L-1 de H2SO4. Portanto, com esse sistema acoplado é possível reduzir o impacto da poluição da água e gerar uma fonte de energia limpa que pode ser utilizada para reduzir o custo dos processos de tratamento eletroquímico da água.


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  • Environmental pollution, especially of water, and the energy crisis caused by the growing use of fossil fuels are two of the greatest contemporary world problems that require an immediate solution. For this reason, this work proposed to evaluate the efficiency of hydrogen production from the oxidation of two of the most polluting sources of water, dyes and herbicides. For this purpose, the electrochemical oxidation of the methyl red dye (MR) and the herbicide 2,4-dichlorophenoxyacetate (2,4-DNa) was investigated in the anodes of Si/BDD, Pb/PbO2 and Ti/Sb doped SnO2 in acidic aqueous medium by applying 30 mA cm-2 with simultaneous production and quantification of the hydrogen gas produced in the cathode bay. The electrochemical experiments were performed in an electrochemical cell of two compartments separated by a Nafion® membrane. The electrochemical degradation process was monitored by UV-VIS spectroscopy, HPLC and Total Organic Carbon analysis. The electrocatalytic properties of anodes and cathodes were evaluated by Tafel parameters obtained by linear sweep voltammetry. The results clearly showed that MR and 2,4-DNa can be oxidized over such anodes, but both the oxidation level and anodic current efficiency varied significantly between these materials. Si/BDD had the highest electrochemical removal capacity of organic pollutants, which was attributed to the high participation of hydroxyl and sulphate radicals. The formation of the sulfate radical, only in the anode of BDD, inhibited the production of oxygen in the anode by about 50% in 0.5 mol L-1 of H2SO4. Regarding hydrogen production, the results showed that the H2 production rate is dependent on the current applied, the electrolysis time and the cell design. Moreover, the cathodic current efficiency was higher than 80% in the type H cell and 100% in the type II cell. The use of alternative cathodic materials to platinum has efficiencies similar to this noble metal, differing only in its chemical/electrochemical stability in the electrolytic medium studied and in the overpotential of hydrogen. With hydrogen production, the energy consumption of the electrochemical system can be reduced by up to 44% with the BDD anode supported on niobium and platinum cathode on 2 mol L-1 of H2SO4. Therefore, with this coupled system it is possible to reduce the impact of water pollution and generate a clean energy source that can be used to reduce the cost of electrochemical water treatment processes.

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  • JOSÉ ANDERSON MACHADO OLIVEIRA
  • CARACTERIZAÇÃO DOS REVESTIMENTOS COMPÓSITOS DE QUITOSANA-TUNGSTÊNIO E QUITOSANA-MOLIBDÊNIO OBTIDOS POR DEPOSIÇÃO ELETROFORÉTICA

  • Orientador : JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA REGINA NASCIMENTO CAMPOS
  • ALCIDES DE OLIVEIRA WANDERLEY NETO
  • JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • MARCIA RODRIGUES PEREIRA
  • POLLYANA SOUZA CASTRO
  • RENATO ALEXANDRE COSTA DE SANTANA
  • Data: 21/01/2021

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  • 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 (icoor) 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 icoor 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.


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  • Chitosan is a naturally occurring polysaccharide derived from chitin. It has biocompatible, antibacterial, biodegradable properties, low toxicity, and excellent film formation capacity. Therefore, chitosan-based composite materials or coatings can be applied in different technological and industrial sectors, for example, in the food, cosmetics, textile, biomedicine, and agriculture industries. Due to their mechanical properties and corrosion resistance, tungsten, molybdenum, and their compounds can be used to produce materials with superior properties for applications in environments under extreme operational requirements. Thus, based on the intrinsic properties of chitosan and the metals tungsten and molybdenum, two new composite coatings of chitosan-tungsten (Quit-W) and chitosan-molybdenum (Quit-Mo), obtained by the electrophoretic deposition process, were characterized in this work to evaluate its possible application for protection of metallic structures against corrosion in a medium containing chloride ions (NaCl). The results of morphology (SEM), chemical composition (EDS), crystallography (XRD), and spectroscopy in the infrared region (FT-IR) confirmed the deposition of composite coatings consisting of a film on the micrometric scale, impregnated with metal nanoparticles (tungsten or molybdenum) distributed homogeneously in the chitosan matrix. The results of corrosion resistance, obtained by Potentiodynamic Polarization (PP) and Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS), showed that the composite coatings improved the corrosion resistance of 1020 steel exposed in corrosive NaCl medium (3.5 %). The Quit-W composite coating obtained under the operating conditions of 10 V, pH 5.5, and 10 minutes of deposition showed a corrosion current density (icorr) of 4.0 ± 0.2 µA/cm²; the Quit-Mo composite coating obtained in the conditions of 5 V, pH 5.5, and 10 minutes of deposition (suspension 1: 0.5 g/L of chitosan and 1 mmol/L of sodium molybdate) showed an icorr of 1.4 ± 0.3 µA/cm², thus being the most corrosion-resistant coatings for each evaluated system. Therefore, the results presented here prove the achievement of a new class of chitosan-based composite materials with potential application for the protection of metallic structures against corrosion.

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  • PAULO CÉSAR FRANÇA DA CÂMARA
  • Obtenção de biomateriais utilizando derivados de taninos e glicosaminoglicanos para aplicações na engenharia tecidual e medicina regenerativa

  • Orientador : ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS AUGUSTO GALVAO BARBOZA
  • DENISE FREITAS SIQUEIRA PETRI
  • JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • JULIANA DE SOUZA NUNES
  • PAULO NORONHA LISBOA FILHO
  • ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • Data: 02/02/2021

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  • Desenvolver estruturas de polissacarídeos estáveis com propriedades bioquímicas e biomecânicas semelhantes da matriz extracelular (MEC) é o um dos grandes objetivos da engenharia de tecidual e medicina regenerativa. Melhorar a biocompatibilidade de materiais convencionais através de modificação de superfície tem se mostrado um meio eficaz de melhorar sua resposta biológica. Além disso, os biomateriais utilizados em dispositivos médicos necessitam apresentar compatibilidade com diversos meios biológicos, não ativando o sistema imune do paciente, levando a rejeição e falha desses materiais. Nós relatamos uma nova classe de revestimentos de superfície com a finalidade de aumentar a biocompatibilidade e resposta celular usando multicamadas de polieletrólitos automontados (PEMs) com um derivado de taninos catiônico e glicosaminoglicanos (condroitina sulfato ou heparina), por esses polieletrólitos apresentarem estruturas químicas semelhantes às encontradas na MEC. A construção dos PEMs foi monitorada por Ressonância Plasmônica de Superfície in situ com Transformada de Fourier (FT-SPR). As propriedades de superfície avaliadas por Espectroscopia de Fotoelétrons Excitados por Raios X (XPS), Espectroscopia de Força Atômica (AFM) e medidas de ângulo de contato. Foram realizados ensaios in vitro de células e com componentes do sangue humano para avaliar o desempenho dos materiais no meio biológico. A resposta de células-tronco derivadas de adiposo humano (ADSCs) foi avaliada através de ensaios de citocompatibilidade, adesão e proliferação de células usando microscopia de fluorescência. Enquanto os ensaios de hemocompatibilidade através de adsorção de proteínas séricas, adesão e ativação plaquetária, como também ensaios de coagulação do sangue total, pelas técnicas de XPS, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e Espectroscopia no Ultravioleta Visível (UV-vis). Os PEMs se mostraram citocompatíveis, promovendo adesão e proliferação celular na superfície dos biomateriais. Os ensaios com sangue apontam para o alto potencial de desenvolver materiais hemocompatíveis através de derivados de taninos. Particularidades na estrutura química do tanfloc foram sinalizadas como cruciais no controle de adsorção de proteínas do sangue, como fibrinogênio, criando um efeito antiplaquetário na superfície dos materiais. A associação entre os componentes do biomaterial com células e moléculas bioativas chaves em processos biológicos importantes na reconstrução de grandes perdas teciduais destaca o grande potencial dos materiais. Essas são características fundamentais para revestimentos biocompatíveis em aplicações na engenharia tecidual e dispositivos médicos.


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  • Develop stable polysaccharide structures with biochemical and biomechanical properties used by extracellular matrix (ECM) is one of the goals of tissue engineering and regenerative medicine. Improve the biocompatibility of conventional materials through surface modification has been shown to be an effective way to enhance their biological response. In addition, biomaterials used in medical devices need to be compatible with various biological environments, not activating the patient's immune system, leading to rejection and failure of these materials. We report a new class of surface coatings for the purpose of enhancing biocompatibility and cellular response using multilayer self-assembled polyelectrolytes (PEMs) with a derivative of cationic tannins and glycosaminoglycans (chondroitin sulfate or heparin) because they exhibit similar chemical structures to found in ECM. The construction of polyelectrolyte multilayers was monitored by Fourier Transform Surface Plasmon Resonance (FT-SPR). The surface properties were assessed by X-ray Excited Photoelectron Spectroscopy (XPS), Atomic Force Spectroscopy (AFM) and contact angle measurements. The response of human adipose-derived stem cells (ADSCs) was evaluated in vitro through cytocompatibility assays, adhesion and proliferation of the cells using fluorescence microscopy. For the hemocompatibility assays, the adsorption of serum protein, adhesion and platelet activation, as well as whole blood coagulation assays was monitored by XPS, scanning electron microscopy (SEM) and visible ultraviolet (UV-vis) spectroscopy. The interactions of ADSCs with these new biomaterial surfaces demonstrate that these surface coatings exhibit good cytocompatibility and that they promote cell attachment and proliferation. Blood tests point to the high potential of developing hemocompatible materials through tannin derivatives. Particularities in the chemical structure of tanfloc were signaled as crucial in the control of blood protein adsorption, such as fibrinogen, creating an antiplatelet effect on the surface of the materials. The association between biomaterial components and cells and key bioactive molecules in biological processes important in the reconstruction of large tissue losses highlights the great potential of materials. These characteristics are very desirable for biocompatible coatings for applications such as tissue engineering scaffolds and medical devices.

     

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  • STÉPHANIE CAVALCANTE DE MORAIS
  • Avaliação de complexos polieletrolíticos à base de poli(epicloridrina-co-dimetilamina) e poli(ácido 4-estireno-sulfônico-co-ácido maleico) na veiculação de polifosfatos para o controle de incrustações em poços de petróleo

  • Orientador : ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • MIGUEL ANGELO FONSECA DE SOUZA
  • ALESSANDRO FRANCISCO MARTINS
  • MARCOS ANTONIO VILLETTI
  • Data: 11/03/2021

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  • 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%.


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  • Polyelectrolytic complexes (PEC) based on poly(epichlorohydrin-co-dimethylamine) (EPI-DMA) and poly(4-styrene-sulfonic acid-co-maleic acid) (PSSMA) for polyphosphate encapsulation were first prepared in the literature. The PEC was developed in order to increase the durability of the treatment of scale in oil wells. Sodium hexametaphosphate (SHMP) was used as a model polyphosphate in this work and evaluated as a calcium carbonate scale inhibitor. The relationship between pH and CaCO3 formation was evaluated by static tests, dynamic precipitation in capillary and scanning electron microscopy (SEM) images. At pH 6.5, excellent results were found with complete inhibition of CaCO3 deposition in the capillary with only 2.5 mg L-1 of SHMP and a deformed structure of the CaCO3 crystals by SEM images was observed. In turn, at pH 7.5 and above, SHMP showed a significant decrease in the efficiency of scaling inhibition even at high concentrations. These results were attributed to the precipitation kinetics of CaCO3 under the drastic conditions evaluated. To optimize the PEC formulations, a 23 factorial design was applied. The resulting PEC suspensions were characterized by dynamic light scattering (DLS), zeta potential and SHMP encapsulation efficiency (EE). The best results were found by the formulation using 1% (w/w) of EPI-DMA, 0.1% of PSSMA and addition of SHMP before PSSMA. This optimized formulation was applied in real oil well conditions and showed good stability at 25 °C and reduced stability with increasing temperature. The PEC showed excellent inhibition efficiency against calcium carbonate scale with minimum effective concentration (MCE) of 2.0 mg L-1 using the same concentration of SHMP at 100 °C and 1000 psi. The PEC suspension also showed exceptional performance in the evaluation of the interaction with sandstone, improving not only the adsorption of the material in the rock grains, but also the durability of the treatment by 100%.

     

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  • ARGEU CAVALCANTE FERNANDES
  • APLICAÇÃO DOS PROCESSOS ELETROQUÍMICOS OXIDATIVOS AVANÇADOS (PEOAS) NO TRATAMENTO DE EFLUENTES FARMACÊUTICOS UTILIZANDO ÂNODO DE DDB

  • Orientador : CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALINE MARIA SALES SOLANO
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • DANYELLE MEDEIROS DE ARAUJO
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • ELISAMA VIEIRA DOS SANTOS
  • Data: 19/05/2021

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  • Neste estudo, foram utilizados os processos de Oxidação Anôdica com eletrogeração in situ de peróxido de hidrogênio (OA-H2O2) e Eletro-Fenton (EF) para a descontaminação de dois efluentes sintéticos contendo os medicamentos cafeína e cloridrato de metformina (MET), sendo o primeiro um dos compostos mais consumo pela população em geral e o último usado no tratamento do diabetes tipo II. O ânodo usando foi o diamante dopado com boro DDB. A eficiência dos processos foi avaliada por meio de espectroscopia no UV-vis, DQO, COT e HPLC. Para otimizar os processos, estudou-se a influência de parâmetros operacionais, como concentração de eletrólito de suporte, concentração dos medicamentos, densidade de corrente (15, 30 e 60 mA cm-2) e pH inicial (3,0). A remoção máxima de cafeína, pela demanda química de oxigênio (DQO), atingiu 92% e 53% após 360 min de eletrólise no pH inicial 3 para EF e OA-H2O2, respectivamente, sendo a concentração inicial de cafeína 100 mg L-1, com densidade de corrente constante de 30mA cm-2 e 0,05 mol.L-1 do eletrólito Na2SO4. Quanto a MET, foi possível perceber que o aumento da densidade de corrente aplicada também favoreceu a remoção usando a OA-H2O2. Observando os dados de EF, foi possível perceber que os resultados apresentaram-se melhores com mais de 97% de remoção quando comparado com OA-H2O2 que conseguiu 85% de remoção.


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  • In this study, the Anodic Oxidation processes with in situ hydrogen peroxide (AO-H2O2) and Electro-Fenton (EF) processes were used for the decontamination of two synthetic effluents containing the drugs caffeine and metformin hydrochloride (MET). the first one of the compounds most consumed by the general population and the last used in the treatment of type II diabetes. The anode using was the DDB boron doped diamond. The efficiency of the processes was evaluated by means of spectroscopy in UV-vis, COD, COT and HPLC. In order to optimize the processes, the influence of operational parameters was studied, such as support electrolyte concentration, drug concentration, current density (15, 30 and 60 mA cm-2) and initial pH (3.0). The maximum removal of caffeine, due to the chemical oxygen demand (COD), reached 92% and 53% after 360 min of electrolysis at the initial pH 3 for EF and AO-H2O2, respectively, with the initial concentration of caffeine 100 mg L-1, with a constant current density of 30mA cm-2 and 0.05 mol.L-1 of the Na2SO4 electrolyte. As for MET, it was possible to notice that the increase in the applied current density also favored the removal using AO-H2O2. Observing the EF data, it was possible to notice that the results were better with more than 97% removal when compared to AO-H2O2, which achieved 85% removal.

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  • MAICON OLIVEIRA MIRANDA
  • DEGRADAÇÃO FOTOCATALÍTICA DO IBUPROFENO USANDO NANOPARTÍCULAS DE TITÂNIO SUPORTADA EM CARBONO CMK-3 MESOPOROSO.

  • Orientador : TIAGO PINHEIRO BRAGA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANNE GABRIELLA DIAS SANTOS
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • DAVI SERRADELLA VIEIRA
  • EDSON CAVALCANTI DA SILVA FILHO
  • TIAGO PINHEIRO BRAGA
  • Data: 22/07/2021

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  • 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.

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  • TiO2 nanoparticles dispersed in ordered mesoporous CMK-3 carbon with different Ti contents were successfully synthesized and their activity in the photocatalytic degradation of ibuprofen was presented. The photocatalysts were characterized by X-ray diffraction (XRD), nitrogen adsorption-desorption isotherms, diffuse reflectance, Raman spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), scanning electron microscopy (SEM-FEG) and transmission electron microscopy (TEM). A simple theoretical-computational study through the single point energy calculation was also presented. Diffractograms, Raman, and XPS spectra confirmed the formation of anatase and graphitic carbon. Low-angle XRD, N2 physisorption and the TEM images indicated that the CMK-3 support does not undergo a significant change in the mesoporous structure after the insertion of TiO2. The ID/IG ratio observed in the Raman spectra did not vary significantly with an increase in the titanium content, which shows that the crystallinity of CMK-3 is practically unchanged. Anatase crystallite sizes vary from 8 to 15 nm and specific areas vary from 348 to 586 m2.g-1, depending on the TiO2 content. The single point energy calculation confirmed the lowest energy to stabilize the titanium oxide and carbon composite for the sample with 1% of Ti compared to 8 and 18%. The 1% TiO2/CMK-3 photocatalyst exhibited the best photocatalytic performance, reaching 100% degradation in just 5 min. Chemical oxygen demand and total organic carbon results confirmed the mineralization of ibuprofen. The degradation and mineralization mechanism of ibuprofen follows a sequence of radical reactions that occur in solution and on the solid surface, and may lead to the formation of intermediates before its mineralization.

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  • DAMIANA SINÉZIO DE SOUZA
  • Inserção controlada de pilares de óxido de alumínio em argilas bentonitas

  • Orientador : SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FABIO GARCIA PENHA
  • FERNANDO JOSÉ VOLPI EUSÉBIO DE OLIVEIRA
  • LINDIANE BIESEKI
  • Manuel Karim Sapag
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • TIAGO PINHEIRO BRAGA
  • Data: 06/08/2021

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  • As argilas são minerais amplamente disponíveis na natureza. Elas são aplicadas como catalisadores em vários processos químicos, como o craqueamento do petróleo, e transformações químicas em solos. Algumas argilas específicas (como as bentonitas) possuem características que nos permitem modificar suas propriedades, tais como o aumento da área específica, aumento de sítios ativos e maior estabilidade térmica. Entre os processos de modificação química das argilas, tem-se a pilarização que consiste na inserção de pilares entre as lamelas, ampliando o espaçamento basal e consequentemente a acessibilidade as galerias da argila, intensificando assim suas características adsortivas e catalíticas. Um sistema para a síntese de pilarização com Al30 foi estudado, o qual possibilitou a obtenção de um material com propriedades superiores aos sintetizados empregando os métodos tradicionais. Como o objetivo de obtenção e pilarização do Al30 foram realizadas variações nos parâmetros: Aplicação da expansão da argila com água, brometo de cetiltrimetilamônio (CTMA-OH), brometo de tetrapropilamônio (TPA-OH), etilenoglicol (EG), temperatura, tempo, e concentração dos reagentes. A temperatura de síntese da solução pilarizante bem como o tempo de aquecimento mostram ser em conjunto o fator primordial com relação ao tamanho dos espaçamentos basais. A concentração dos reagentes também contribuiu para obtenção do Al30. Os melhores resultados foram obtidos para a solução pilarizante com razão [OH]/[Al] = 2,4, temperatura de 95°C durante 12h. Os resultados mostraram que é possível obter algum controle sobre a inserção e o tamanho dos pilares em pilarizações com argilas do tipo bentonita através do ajuste de parâmetros do sistema de síntese comumente usados para pilarizações com Al13.


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  • Clays are minerals widely available in nature. They are applied as catalysts in various chemical processes, such as oil cracking, and chemical transformations in soils. Some specific clays (such as bentonitic) have characteristics that allow us to modify their properties, such as an increase in specific area, an increase in active sites and greater thermal stability. Among the chemical modification processes of clays, there is pillarization, which consists of inserting pillars between the lamellae, increasing the basal spacing and consequently the accessibility of the clay galleries, thus intensifying its adsorptive and catalytic characteristics. A system for the synthesis of pillarization with Al30 was studied, which made it possible to obtain a material with properties superior to those synthesized using traditional methods. Variations were made in the parameters: Application of clay expansion with water, cetyltrimethylammonium bromide (CTMA-OH), tetrapropylammonium bromide (TPA-OH), ethylene glycol (EG), temperature, time, and concentration of reagents. The synthesis temperature of the pillaring solution as well as the heating time together show to be the primary factor in relation to the size of the basal spacings. The concentration of reagents also contributed to obtain Al30. The best results were obtained for the pillaring solution with ratio [OH]/[Al] = 2.4, temperature of 95°C for 12h. The results showed that it is possible to obtain some control over the insertion and size of columns in pillars with bentonite clays by adjusting the parameters of the synthesis system commonly used for pillars with Al13.

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  • FLORYMAR ESCALONA DURÁN
  • Tratamento de emissões gasosas residuais utilizando tecnologias de eletroabsorção. 

  • Orientador : CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ENGRACIA LACASA FERNÁNDEZ
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • DANYELLE MEDEIROS DE ARAUJO
  • GIANCARLO RICHARD SALAZAR BANDA
  • MANUEL ANDRES RODRIGO RODRIGO
  • Data: 24/08/2021
    Ata de defesa assinada:

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  • 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.


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  • In the search for new alternatives for the treatment of volatile organic compounds (VOCs) and gases with an unpleasant odor, in this work, the degradation of gaseous pollutants using electrochemically assisted absorbent devices was studied. For this, a packed column or a Venturi injector was integrated into an electrochemical cell (with boron-doped diamond anodes (BDD) supported on Tantalum and/or Silicon substrates) and the efficiency in the removal of toluene and perchloroethylene (PCE) from air streams was studied, without and with the mediating effect of the Co(II)/Co(III) couple in solution. In the first results, it was obtained that the formation of Co(III) on the Ta/BDD anode was significantly higher concerning the Si/BDD anode, which was later corroborated with the treatment of gaseous streams contaminated with PCE, where again the Ta/BDD anode was more efficient both in the production of Co(III) species and in the degradation of the pollutant, and the degradation rate increased in the presence of cobalt, especially when previous electrolysis was carried out for the accumulation of oxidants. Comparing the absorbent devices, it was obtained that the removal of PCE was more efficient using the Venturi injector both in absorption experiments and in electroabsorption. For its part, the removal of toluene by mediated electroabsorption yielded the best efficiencies, especially at high current densities; however, important participation of the sulfate/persulfate pair was also suggested in electroabsorption experiments with only an acidic medium as a supporting electrolyte. With the packed column, the system showed a better performance for the electrochemical degradation of toluene, while the Venturi injector reported the best efficiencies for the retention of the contaminant in the electrolyte/absorbent. The results obtained are interesting because, in general, both electroabsorption systems allowed the efficient removal of the treated pollutants. The BDD anode substrate seems to have a determining effect on the efficiency of the mediated electrochemical treatments, an aspect that has been little investigated and therefore offers a new line of study. Finally, the mediating effect of the Co(II)/Co(III) pair was significant in the treatment of PCE with pre-electrolysis and in the oxidation of toluene at the highest current density, in both cases using Si/BDD anodes, which highlights the relevance of mediated electro-oxidation mechanisms. The results obtained with the highest amounts of Co(III) generated at the Ta/BDD anode propose that the promotion of oxidants is not always positive from the point of view of their accumulation in the electrolyte, Ta/BDD anode appears to promote sufficient amounts of hydroxyl radicals, making the presence of the metal unnecessary.

    The high potential demonstrated so far by this integrated technology and the need to develop new gas treatment processes for real applications, suggest that electro-scrubbing technology may, in the long term, have important industrial applications in the treatment of numerous pollutants. gaseous.
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  • SEMUEL EBENEZER DANTAS COSTA
  • Produção e avaliação de rochas sintéticas para ensaios de recuperação avançada de petróleo.

  • Orientador : TEREZA NEUMA DE CASTRO DANTAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANTONIO ROBSON GURGEL
  • EDNEY RAFAEL VIANA PINHEIRO GALVAO
  • JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • MARCOS ALLYSON FELIPE RODRIGUES
  • TAMYRIS THAISE COSTA DE SOUZA
  • TEREZA NEUMA DE CASTRO DANTAS
  • Data: 31/08/2021

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  • Por causa da dependência da sociedade moderna em relação aos derivados de petróleo, pesquisas sobre sua exploração e produção têm se tornado imperativas. Como as rochas naturais usadas em ensaios laboratoriais de recuperação avançada de petróleo (EOR) dependem da sua difícil obtenção e, pelo fato delas serem anisotrópicas, ensaios com similares sintéticos mostram-se como uma alternativa para análises e avaliações dos métodos EOR. Assim, este trabalho tem como objetivo produzir e analisar rochas sintéticas que possam substituir as rochas naturais em ensaios de EOR. Para isso, foram produzidas rochas a partir de misturas de areia da praia e argilas cerâmica, diatomita e caulinita, utilizando planejamento fatorial 23 com triplicata no ponto central. Na obtenção das rochas, foram variadas a concentração de aglomerante, pressão de compactação e temperatura de sinterização para avaliar os comportamentos das propriedades petrofísicas e mecânicas das rochas sintéticas. A análise de variância (ANOVA) mostra que os modelos obtidos para porosidade, permeabilidade e resistência à compressão uniaxial das rochas sintéticas são preditivos e significativos, com coeficientes de determinação de, no mínimo, 0,95276. Além disso, as propriedades petrofísicas das rochas produzidas apresentaram valores similares aos das rochas carbonática e arenitos Berea e Botucatu, comumente usadas em ensaios de EOR, com porosidades de 17,89 a 36,78% e permeabilidades de 14,34 a 201,98 mD. Os melhores resultados foram obtidos com as rochas de argila cerâmica, a qual apresenta maior quantidade de minerais fundentes. 


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  • : Due to modern society dependence on petroleum derivatives, researches about its exploration and production have become extremely important. Since the natural rocks commonly used in enhanced oil recovery (EOR) laboratorial trials are difficult to acquire and, also due to the fact that these rocks are usually anisotropic, the utilization of synthetic similar materials appear as an alternative to analysis and evaluation of EOR methods. Therefore, the present work aims to produce and evaluate synthetic rocks that may replace natural ones in EOR studies. To achieve that goal, rocks were created by mixing sand beach and ceramic, diatomaceous and kaolinite clays, using a 23 factorial experimental design and triplicate in the central point. During the making of the rocks, the binder concentration, compaction pressure and syntherization temperature were changed, in order to evaluate the petrophysical and mechanical characteristics of the synthetic rocks. The variance analysis (ANOVA) indicates that the porosity, permeability and uniaxial compressive strength models obtained are both predictive and significant, reaching determination coefficients of at least 0.95276. In addition, the petrophysical properties of the manufactured rocks presented similar values when compared to limestone and Berea and Botucatu sandstones, commonly used in EOR studies, with porosities from 17.89 to 36.78% and permeabilities from 14.34 to 201.98 mD. The best results were obtained with the ceramic clay, which contains a higher amount of funding minerals.

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  • MAILON AGUIMAR DE LIMA
  • Obtenção de nanocristais de celulose de resíduo de algodão e sua potencial aplicação em pastas de cimento para poços de petróleo

  • Orientador : JÚLIO CÉZAR DE OLIVEIRA FREITAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANDREZA KELLY COSTA NOBREGA
  • JOSE HERIBERTO OLIVEIRA DO NASCIMENTO
  • JÚLIO CÉZAR DE OLIVEIRA FREITAS
  • LUIZ HENRIQUE DA SILVA GASPAROTTO
  • ULISSES TARGINO BEZERRA
  • Data: 20/09/2021

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  • A cimentação primária consiste na injeção de cimento no espaço anular entre a parede externa da coluna de revestimento e a formação rochosa. Este processo é extremamente importante na indústria de petróleo e gás, tendo como objetivo, fixar a tubulação e prevenir a migração de fluidos entre zonas permeáveis. Em seu estado

     

    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.


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  • Primary cementation consists in injection of cement into the annular space between the outer wall of the coating column and the rock formation. This process is extremely important in the oil and gas industry, aiming to fix the piping and prevent the migration of fluids between permeable zones. In its hardened state, it is extremely important to cement to be durable, providing a longer “life span” to the well. For this, 3 (three) characteristics are essential to the cement paste: porosity, permeability and compressive strength. Cellulose nanocrystals (CNC) has been widely applied as reinforcement material in cement and polymer matrices due to its unique properties such as: high crystallinity and contact surface, high Young modulus, high tensile strength and low thermal expansion coeficiente. For this reason, the aim of this research was to evaluate the influence of adding different concentrations of cellulose nanocrystals (0 to 0.3%) on mechanical strength of the cement (compressive strength), porosity and permeability. The nanocrystals were obtained from a cotton fiber residue arising from the sanding process, provided by the VICUNHA TÊXTIL® industry, Natal – RN. The obtention was carried out by acid hydrolysis (H2SO4  65% w/w), under constant agitation, for 60 minutes at 45ºC. The hydrolysis was stopped in an ice bath. The resulting suspension was subjected to 4 (four) centrifugation cycles of 15min at 11000rpm and 20ºC and then subjected to the dialysis process until reaching a pH close to 5-6. The stability of the resulting nanocrystal suspension was assessed by the zeta potential, in addition, the characterization of the CNC was made by transmission electron microscopy (MET), TGA, FTIR e XRD. The pastes were formulated based on the standards established by the API (American Petroleum Institute), with a volume of 600cm3  of paste and density of 15lb/gal. It was evaluated the concentrations of 0; 0.05; 0.1; 0.15; 0.2 and 0.3% of CNC in the compressive strength, porosity and permeability of the specimens. The results show that the resulting nanocrystal suspension was well dispersed, with needle-shaped nanocrystals (nanowhiskers) with a diameter and length of approximately 17 and 175nm respectively. The mechanical tests show a rapid gain in compressive strength (after 24 hours of curing), around 45% for the formulation containing 0.2% of CNC. Even after 28 days of curing, pastes reinforced with CNC still show better results when compared to the standard, with a gain greater than 30%, also for formulation 0,2%. The porosity and permeability tests show that even standard pastes (without the addition of CNC) have low permeability. Even so, the addition of nanocrystals reduced porosity by approximately 27% and paste permeability by 25% after adding any concentrations of CNC. The results indicatethat there is a great potential in the use of CNC to improve the mechanical strength of oil well cement, as well as reducing its porosity and permeability, thus enabling a more effective sealing of the annular space, preventing gas migration through the cement sheath and, consequently, improving well integrity.

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  • JÚLIO CÉSAR OLIVEIRA DA SILVA
  • APLICAÇÃO DA OXIDAÇÃO ELETROQUÍMICA PARA TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS REAIS EM PLANTA PILOTO

  • Orientador : DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • ELISAMA VIEIRA DOS SANTOS
  • ALINE MARIA SALES SOLANO
  • MARCO ANTONIO QUIROZ ALFARO
  • ÁMISON RICK LOPES DA SILVA
  • Data: 03/12/2021

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  • A água é o eixo central para o desenvolvimento dos países de forma sustentável que deve ser consumido e descartado de forma consciente, porém é um recurso limitado, cada vez mais escasso em algumas regiões do mundo. A contaminação dos mananciais hidricos superficias e subterrâneos por compostos químicos orgânicos é definitivamente uma questão preocupante. Ultimamente muitas alternativas tecnológicas de tratamento de águas residuárias e de água potável pra o consumo humano têm sido propostas, dentre elas os processos de oxidativos avançados (AOPs) tem ganhado aceitação para a desinfecção e descontaminação de efluentes. Os tratamentos por processos de oxidativos avançados (AOPs) tem mostrado boa eficácia quanto a eliminação de contaminantes químicos e microbianos na água. O principal ponto de destaque dos (AOPs) é a produção in situ da espécie altamente reativa o radical hidroxila (•OH), o radical superóxido (•O2-) e o radical sulfato (•SO4-) podendo fragmentar os poluentes orgânicos e patógenos. Esses processos são baseados em eletrogeração de radicais hidroxílicos (•OH), que podem reagir de forma não seletiva com poluentes orgânicos até sua remoção completa. Os radicais (•OH) têm alto potencial redox (2,8 eV/SHE) e não são seletivos,sendo capazes de atacar compostos orgânicos por quatro vias: abstração de hidrogênio, combinação ou adição de radicais e transferência de elétrons. Neste trabalho foi construído uma planta piloto e um reator para tratamento eletroquímico de oxidação anódica em águas residuárias da indústria do petróleo, indústrias têxteis, fármacos e pesticidas, desinfecção de água com potencial de potabilidade como alternativa substituinte do cloro que possa ser uma alternativa de remediação com baixo custo de montagem, instalação e consumo energético, podendo ser utilizado fontes de energia solar. Os resultados desta pesquisa revelam claramente que a oxidação eletroquímica – oxidação anódica utilizada em escala de planta piloto é eficiente e pode ser utilizada de forma  conjunta com outras técnicas de tratamento de águas residuárias, como também uma alternativa para desinfecção de águas com potencial de potabilidade, sem a utilização e armazenamento de cloro. O reator se mostrou eficiente, podendo ser aplicado eletrodos anódicos de materiais diversos de acordo com a viabilidade econômica do material. Assim como o reator a planta piloto pode ser utilizada para outros tipos de efluentes possibilitando outras pesquisas e consequentemente elevar a variedade de efluente que poderá ser tratada pelo mesmo equipamento.

     


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  • Water is the central axis for the sustainable development of countries, which must be consumed and disposed of conscientiously, but it is a limited resource, increasingly scarce in some regions of the world. Contamination of surface and underground water sources by organic chemical compounds is definitely a matter of concern. Lately, many technological alternatives for the treatment of wastewater and drinking water for human consumption have been proposed, among them the advanced oxidative processes (AOPs) have gained acceptance for the disinfection and decontamination of effluents. Treatments by advanced oxidative processes (AOPs) have shown good effectiveness in eliminating chemical and microbial contaminants in water. The main highlight of the (AOPs) is the in situ production of the highly reactive species, the hydroxyl radical (•OH), the superoxide radical (•O2-) and the sulfate radical (•SO4-) which can fragment organic pollutants and pathogens . These processes are based on electrogeneration of hydroxylic radicals (•OH), which can react non-selectively with organic pollutants until their complete removal. Radicals (•OH) have a high redox potential (2.8 eV/SHE) and are not selective, being able to attack organic compounds by four ways: hydrogen abstraction, combination or addition of radicals and electron transfer. In this work, a pilot plant and a reactor were built for the electrochemical treatment of anodic oxidation in wastewater from the petroleum industry, textile industries, pharmaceuticals and pesticides, disinfection of water with potability potential as a substitute for chlorine that can be a remediation alternative with low cost of assembly, installation and energy consumption, solar energy sources can be used. The results of this research clearly reveal that electrochemical oxidation - anodic oxidation used on a pilot plant scale is efficient and can be used in conjunction with other wastewater treatment techniques, as well as an alternative for disinfection of water with potability potential, without the use and storage of chlorine. The reactor proved to be efficient, and anodic electrodes of different materials can be applied according to the economic viability of the material. Like the reactor, the pilot plant can be used for other types of effluents, enabling further research and consequently increasing the variety of effluents that can be treated by the same equipment.

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  • EDILSON DO VALE JÚNIOR
  • Aplicação da tecnologia eletroquímica na mineralização e detecção de compostos orgânicos em efluentes sintéticos

  • Orientador : CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • ELISAMA VIEIRA DOS SANTOS
  • ALINE MARIA SALES SOLANO
  • DANYELLE MEDEIROS DE ARAUJO
  • MARCO ANTONIO QUIROZ ALFARO
  • Data: 10/12/2021

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  • 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.


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  • The application of electrochemical technologies in remediation of wastewater has been extensively studied due to the promising results achieved. These technologies are mainly based on the generation of species with high oxidation power, which in turn are responsible for the degradation and mineralization of organic compounds. In this work, the application of some of these methodologies in the treatment of synthetic contaminated water was studied, in addition to the use of electroanalytical technologies in the detection and quantification of these compounds. The results achieved are presented in two distinct chapters. In the first chapter, peroxycoagulation (PC) was used to treat a synthetic effluent of methyl orange (MO), an azo dye, studying the effects of different parameters including initial pH, current density (j), initial concentration of dye and electrolyte support. In addition, PC performance has been compared to other advanced electrochemical processes, under similar experimental conditions. The results indicate that the kinetic decay of the MO increases in the following order: electrocoagulation (EC) < electrochemical oxidation (EO) with electrogenerated H2O2 < PC < electro-Fenton (EF). This behavior is attributed to the highly oxidizing character of the homogeneous ●OH radicals generated by the EF and PC processes. Energy consumption was about 0.06 kWh gCOD-1, 0.09 kWh gCOD-1, 0.7 kWh gCOD-1 and 0.1 kWh gCOD-1 were achieved for PC, EF, EO-H2O2 and EC, respectively. PC thus appears as a promising and competitive alternative for the decontamination of wastewater. In the second chapter, the detection and quantification of p-benzoquinone (BQ) was performed using the differential pulse voltammetry (DPV) technique with a diamond film sensor, in addition to BQ degradation by anodic oxidation. A series of electrochemical galvanostatic oxidation experiments with 130 mL of BQ solution was carried out in order to understand the effect of current density, pollutant concentration and initial pH using different electrolytes with similar conductivity. The ideal operating conditions were achieved in 33.3 mA cm-2, 100 mg L-1 of BQ at pH 5.0 with 50 mM Na2SO4. In addition, the evolution of short-chain carboxylic acids in this test was followed over time to suggest a possible degradation route. Demonstrating the efficiency of electrochemical technology in the degradation and evaluation of treatment.

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  • CARLOS AUGUSTO CABRAL KRAMER
  • AVALIAÇÃO DA OXIDAÇÃO DA LIGNINA DO PSEUDOCAULE DA BANANEIRA CATALISADA POR CO3O4: UMA INVESTIGAÇÃO EXPERIMENTAL E  TEÓRICA DAS PROPRIEDADES DA LIGAÇÃO ΒO4 COM ABORDAGEM DFT, QTAIM E NCI 

  • Orientador : LUCIENE DA SILVA SANTOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANDERSON DOS REIS ALBUQUERQUE
  • ANNE GABRIELLA DIAS SANTOS
  • LUCIENE DA SILVA SANTOS
  • SAULO GREGORY CARNEIRO FONSECA
  • ÁMISON RICK LOPES DA SILVA
  • Data: 13/12/2021

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    A lignina é uma macromolécula natural que, em geral, é formada pelas unidades aromáticas siringuila, guiacila e hidroxifenil (unidade S, G e H, respectivamente). A partir de sua estrutura é possível a obtenção de moléculas de alto valor agregado, entretanto, os processos esbarram na necessidade da quebra da ligação que une estas unidades aromáticas, a ligação βO4, que, em geral, exige condições agressivas sob altas temperaturas e pressões. Focando no desenvolvimento um método eficiente para oxidação da lignina, mas em condições brandas, experimentalmente foi estudada a oxidação da lignina de bananeira na presença de gás oxigênio atmosférico e Co3O4  como catalisador heterogêneo sob temperatura de 80°C e pressão ambiente. A concentração ideal do catalisador verificada foi de 1% (mol/mol), que após 54 horas de reação foi suficiente para a oxidação da estrutura. Na avalição pela modelagem computacional via DFT (do Inglês, Teoria do Funcional da Densidade) com uso do orbitais de fronteira de Kohn-Sham, observou-se que a oxidação altera abruptamente a topologia eletrônica, reduzindo a energia de ligação em βO4 para todos os modelos considerados e os torna mais reativos. Através do QTAIM (do Inglês, Teoria Quântica de Átomos em Moléculas) e NCI (do Inglês, Interações Não Covalentes), investigou-se as principais interações intramoleculares e suas propriedades relacionadas a ligação βO4. Foi observado que ligninas formadas por unidade G e S (com metoxilas ligadas à segunda unidade aromática) apresentam menor gap HOMO-LUMO e, portanto, são menos estáveis em comparação com os modelos que não possuem as metoxilas (unidades H). Assim, como possuem mais interações de caráter repulsivo e desestabilizador que tornam a ligação βO4 mais fraca, porém em algumas conformações específicas ligações de hidrogênio são formadas que fazem o efeito inverso. Isto permite concluir que Lignina derivadas de madeira de lei (hardwood), naturalmente, são mais reativas e possuem menor energia de dissociação da ligação βO4, em comparação às ligninas derivadas de madeira macia (softwood) e de biomassa de plantas herbáceas. Contudo, todos os tipos de lignina se tornam mais reativas e tem a ligação βO4 após a oxidação.


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  • Lignin is a natural macromolecule that, in general, is formed by the aromatic units S, G and H, depending on their origin. It is noteworthy that from its structure it is possible to obtain molecules of high added value, however, the processes come up against the need to break the bond that unites these aromatic units, the βO4 bond. This work, through computational modeling methods via DFT, QTAIM and NCI, investigated the main intramolecular interactions and their properties related to this bond. The stability was also evaluated, by evaluating the boundary orbitals, of these models and their oxidized equivalents. It can be seen that lignins that have methoxyl linked to the second aromatic unit, that is, the unit that performs the βO4 bond, perform interactions that are totally different from models that do not have them. For some specific conformations, hydrogen bonds between the gamma hydroxyl and the methoxyl of SUA were characterized and these are responsible for making the βO4 bond stronger. However, the methoxylated models are dominated by repulsive and destabilizing interactions that make their βO4 bonds, in general, 4.41% weaker than the models formed by H units that perform attractive and stabilizing dihydrogen interactions. The computational modeling used confirmed that lignins derived from more oxygenated monomers have a smaller HOMO-LUMO gap and, therefore, are less stable. In the developed study, the replacement of alpha hydroxyl by carbonyl (oxidation) was able to abruptly change the electronic topology, reducing the binding energy in βO4 for all models considered. Experimentally, an efficient oxidative method was developed, which was applied in the oxidation of banana organosolv lignin via atmospheric oxygen gas with an oxidizing agent in the presence of Co3O4 as a heterogeneous catalyst at a temperature of 80°C under ambient pressure. The ideal concentration of the catalyst verified was 1% (mol/mol), which after 54 hours of reaction was sufficient for the satisfactory oxidation of the structure, which was confirmed by FTIR analysis.

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  • KAROLINE NÓBREGA CELINO
  • Avaliação da viabilidade da glicerina como fase polar de uma emulsão de glicerina em olefina para perfuração de poços de petróleo.

  • Orientador : ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALCIDES DE OLIVEIRA WANDERLEY NETO
  • FABIO PEREIRA FAGUNDES
  • FABÍOLA DIAS DA SILVA CURBELO
  • JÚLIO CÉZAR DE OLIVEIRA FREITAS
  • ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • Data: 13/12/2021

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  • 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.


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  • The drilling in ultra-deep waters presents a series of difficulties and specificities, related to the depth of the well, water depth, high pressures and salt
    formations found in the pre-salt basins. Moreover, there is still a need to use fluids in compliance to environmental legislation for cleaning and disposing of
    cuttings at sea. In this sense, inverted emulsion fluids, from brine in olefin, are favorable and have been used extensively for this application. The fluids need
    to maintain their rheological properties throughout the entire drilling, also considering the variation of temperature, in order to minimize the formation of
    hydrates, interaction with clayey areas, interaction with saline zones and damage to the formation. The hypothesis of this thesis is that the substitution of
    brine for glycerin can promote the maintenance of rheological properties, as well as mitigate the interaction with clay and salt zones, not potentiate the
    formation of hydrates and give a destination to a residue from the production of biodiesel. For this purpose, in the preliminary study, the physical-chemical
    characteristics of the dispersed phase and the continuous medium were studied for application in an emulsified system of glycerin in olefin. Keeping in mind
    the initial characteristics, the emulsified system was applied as a drilling fluid, using commercial additives and comparing the rheological responses varying
    the temperature. The interaction with saline and clay zones was investigated by assessing the interaction of the dispersed phase and the continuous medium
    using clay and salt plugs. Among the main results, the glycerin obtained as a by-product of biodiesel was compatible with the commercial additives used in
    drilling fluids based on brine in olefin, demonstrating the feasibility of immediate application in drilling fluids, given the maintenance of rheological
    properties, decreasing the volume of filtrate and less reactivity towards salt and clay areas. In this way, the thesis presented a new composition of drilling
    fluid in ultra-deep waters, with the potential to minimize damage to the rock formation, through the use of a residue from the biodiesel production industry,
    without the need for previous treatments.

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  • IZABELLE CRISTINA DA COSTA SOARES
  • Percepções teóricas e experimentais para degradar compostos orgânicos: condições experimentais, tecnologias e poluentes.

  • Orientador : CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALINE MARIA SALES SOLANO
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • DANYELLE MEDEIROS DE ARAUJO
  • ELIANE BEZERRA CAVALCANTI
  • ELISAMA VIEIRA DOS SANTOS
  • Data: 13/12/2021

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  • A qualidade da água, assim como sua poluição, tem gerado grande inquietação na comunidade científica. Esta problemática tem sido acompanhada pelo crescente interesse público, gerando uma demanda política para legislar de forma mais rigorosa os limites de emissão e conteúdos de poluentes nas águas. Dentro deste contexto, tecnologias eletroquímicas de tratamento de água são altamente promissoras para remediação ambiental. Estas tecnologias baseiam-se no elevado poder de oxidação dos radicais hidroxila (•OH), que têm uma alta reatividade para oxidar compostos orgânicos presentes nos efluentes. Portanto, a presente tese, estudou a aplicação de diferentes Processos Eletroquímicos Oxidativos Avançados (PEOAs) para tratar soluções sintéticas contaminadas. Foi avaliada a influência de diferentes grupos funcionais na estrutura do corante por medidas potenciodinâmicas e por análises computacionais, que permitiram realizar estudos morfológicos nos orbitais de fronteira onde os elétrons são mais energéticos e, então, é realizada a transferência de elétrons para a superfície do eletrodo, que foi associada às medidas eletroquímicas. Além disso, os estudos teóricos foram usados para entender a eletrólise em massa, em termos de mineralização. Os corantes têxteis azos reativos Reactive Orange 16, Reactive Violeta 4, Reactive Red 228 e Reactive Black 5 foram escolhidos devido apresentarem a mesma estrutura de base molecular com diferentes grupos funcionais. No caso do capítulo 4 foram empregados tratamentos eletroquímicos e fotoeletroquímicos utilizando radiação UVA e solar. Uma solução contendo o herbicida Triclopyr foi tratada em  pH neutro por diferentes PEOAs. A comparação com os tratamentos eletro-Fenton revelou o papel crucial da reação foto-Fenton, uma vez que promoveu a produção de Fe(II) solúvel que favoreceu a remoção do pesticida. O complexo Fe(III)-EDDS (1:1) provou ser um catalisador de ferro eficiente para o tratamento do herbicida triclopir em pH neutro pelo processo PEF. Por fim, uma rota plausível para a degradação do herbicida catalisado por Fe(III)-EDDS por PEF e SPEF é finalmente proposta com base nos subprodutos detectados: três compostos heteroaromáticos e quatro N-alifáticos lineares, formamida e ácidos tartrônico e oxâmico. Os PEOAs estudados neste trabalho demonstraram ser tecnologias satisfatórias e sustentáveis para o tratamento de efluentes.


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  • Water quality, as well as its pollution, feared great concern in the scientific community. This problem has been accompanied by increasing public interest, generating a political demand to legislate more rigorously the limits of emission and content of pollutants in water. Within this context, electrochemical water treatment technologies are highly promising for environmental remediation. These technologies are based on no high oxidation power of two hydroxyl radicals (• OH), which has a high reativity to oxidize organic compost present in effluents. Therefore, at present, I study the application of different Advanced Oxidative Eletrochemical Processes (PEOAs) to treat contaminated synthetic solutions. It is endorsed by the influence of different functional groups in the core structure by potentiodynamic measurements and by computational analyzes, which will allow us to carry out morphological studies in front of orbit where the electrons are more energetic and, then, it has been carried out by transferring the electrons to the electrode surface. , which was associated with electrochemical measurements. Furthermore, the theoretical studies are used to understand electrolyte in mass, in terms of mineralization. The two corantees are reactive Orange 16, Reactive Violeta 4, Reactive Red 228 and Reactive Black 5 foram escolhidos which present the same molecular-based structure with different functional groups. No case of chapter 4 for eletrochemical and photoeletrochemical treatments using UVA and solar radiation. A solution containing or herbicide Triclopyr was treated at neutral pH by different PEOAs. In comparison with the eletro-Fenton treatments it revealed the crucial role of the photo-Fenton reaction, one time that it promoted the production of soluble Fe (II) that favors the removal of pesticides. The Fe (III) -EDDS (1: 1) complex provides an efficient ferrous catalyst for triclopyr herbicide treatment in neutral pH for the PEF process. Finally, a plausible rotation for the degradation of the herbicide catalyzed by Fe (III) -EDDS by PEF and SPEF is finally proposed based on the detected by-products: three heteroaromatic compost and four linear N-aliphatic, formamide and tarthronic and oxamic acids. The PEOAs studied in this work prove to be satisfactory and sustainable technologies for the treatment of effluents.

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  • KARLA CAROLINE DE FREITAS ARAÚJO
  • O uso do eletrodo de diamante dopado com boro (BDD) na produção eletroquímica de persulfato e como um sensor de composto orgânico durante a eletroanálise.

  • Orientador : CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • ELISAMA VIEIRA DOS SANTOS
  • ALINE MARIA SALES SOLANO
  • DANYELLE MEDEIROS DE ARAUJO
  • ELIANE BEZERRA CAVALCANTI
  • Data: 22/12/2021

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  • 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.


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  • Oxidation of organic contaminants via sulfate radicals electrogenerated with boron-doped diamond electrode is an efficient electrochemical technique that is gaining more and more space and applications in the research field. The present work consists of the use of BDD electrodes, of different sizes and properties, for the production of persulfate during electrosynthesis. One of the stages of the research was the analysis of persulfate, before its application in organic compounds, with the objective of studying the oxidant's half-life and its potential for storage / storage, under different conditions, and with that define how many days the persulfate maintains the ability to oxidize selected organic compounds. The compounds chosen were methyl orange and pquinone, to which were added the electrogenerated persulfate solutions that were stored. The degradation of these compounds was accompanied by the use of a BDD sensor during electroanalysis.

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  • JEFFERSON ANDREY LOPES MATIAS
  • A QUÍMICA DE MATERIAIS APLICADA EM NANOCOMPÓSITOS RICOS EM COBALTITA DE BISMUTO COM ESTRUTURA CRISTALINA DE SILENITA.


  • Orientador : DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • MARCO ANTONIO MORALES TORRES
  • JOAO BOSCO LUCENA DE OLIVEIRA
  • ADEMIR OLIVEIRA DA SILVA
  • SAULO GREGORY CARNEIRO FONSECA
  • ISAAC BARROS TAVARES DA SILVA
  • Data: 28/12/2021

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  •    

    O avanço científico constante está contribuindo para o surgimento de materiais multifuncionais, visando suprir a crescente demanda mundial por tecnologia. Em face disso, o estudo e desenvolvimento dos materiais está diretamente associado à compreensão da Química de Materiais. Nesse cenário, a presente tese tem como objetivo a aplicação dos quatro pilares da Química de Materiais (síntese, caracterização, propriedades e aplicações) na produção de um nanocompósito inorgânico rico em cobaltita de bismuto com estrutura cristalina de silenita ((Bi13Co11)Co2O40 - Co3O4) como candidato promissor para uso científico-tecnológico. Em um primeiro estudo, foram preparadas duas amostras policristalinas do nanocompósito usando os métodos de combustão e sol-gel, com tamanhos de grãos variando de 64,4 nm a 80 nm em todas as fases. A amostra de combustão apresentou difratograma com picos de silenita um pouco assimétricos, o que indicou a presença de silenita com alguma variação em sua estequiometria. A partir da susceptibilidade magnética, foi verificado que a amostra de combustão tem um grau de frustração magnética duas vezes maior que a amostra de sol-gel. Ambas as amostras apresentaram uma temperatura de Néel de 36 K para a fase secundária Co3O4 e uma histerese a 6 K. No entanto, nas medidas de M- T com campo magnético de 200 Oe, acima de 148 K, apenas a amostra de combustão apresentou um sinal superparamagnético, esse sinal muda para 70 K quando é aplicado um campo magnético de 600 Oe. Em um segundo trabalho, direcionado para aplicação do nanocompósito, foi relatado o processo de produção via rota de combustão e caracterização do pó de Silenita Co – Co3O4. A caracterização dielétrica do nanocompósito apresentou resultados significativos na banda X, com baixos valores de condutividade e tangente de perda na faixa de 6,0 GHz a 8,5 GHz, característica que permite sua aplicação como substrato de ressonadores. Diante disso, o nanocompósito foi aplicado como substrato em uma antena de microfita. As medidas do coeficiente de reflexão apresentaram boa concordância com as simulações, atingindo apenas 0,39% de erro na frequência de ressonância, validando as caracterizações morfológicas e dielétricas realizadas, conforme projeto da antena. Em uma terceira investigação, foram realizados a otimização da síntese do nanocompósito a partir de um planejamento experimental Box-Behnken e um estudo das propriedades estruturais, químicas e dielétricas foi realizado para as amostras sintetizadas por três diferentes tipos de combustíveis: ureia, glicina e etilenoglicol. Quinze amostras foram preparadas combinando etapas do método combustão e sol-gel em baixas temperaturas, para avaliar os efeitos do tipo de combustível, juntamente com a porcentagem de combustível e do pH inicial da reação na concentração de massa relativa da fase Silenita Co (% CoS) presente no nanocompósito. Experimentos de validação confirmaram o bom potencial preditivo do modelo quadrático proposto entre a resposta e as variáveis significativas, com a amostra de etilenoglicol apresentando a maior % CoS com 87,92%.


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  • The constant scientific advancement is contributing to multifunctional materials emergence, aiming to provide the growing worldwide technology demand. Thus, the study and development of materials is directly associated with the understanding of Materials Chemistry. In this scenario, this thesis aims to apply the four pillars of Materials Chemistry (synthesis, characterization, properties, and applications) in the production of an inorganic nanocomposite rich in bismuth cobaltite with a crystalline structure of sillenite (Sillenite Co - Co3O4) as a promising candidate for scientific-technological use. Initially, in a first work, two polycrystalline samples of the nanocomposite were prepared by combustion and sol-gel methods, with grain sizes ranging from 64.4 nm to 80 nm in all phases. The combustion sample displayed a diffractogram with slightly asymmetrical sillenite peaks, which indicated the presence of sillenite with some variation in its stoichiometry. From the magnetic susceptibility, it was verified that the combustion sample has a degree of magnetic frustration twice as high as the sol-gel sample. Both samples presented a Néel temperature of 36 K for the secondary phase Co3O4 and a hysteresis at 6 K. However, in the MT measurements with a magnetic field of 200 Oe, above 148 K, only the combustion sample presented a signal superparamagnetic, this signal changes to 70 K when a 600 Oe magnetic field is applied. In a second work, directed to the application of the nanocomposite, the production process via combustion route and characterization of Sillenite Co – Co3O4 powder was reported. The dielectric characterization of the nanocomposite presented significant results in the X-band, with low values of conductivity and loss tangent from 6.0 GHz to 8.5 GHz, a characteristic that allows its application as a substrate for resonators. Therefore, the nanocomposite was applied as a substrate in a microstrip antenna. The reflection coefficient measurements displayed good agreement with the simulations, reaching only 0.39% error in the resonance frequency, validating the morphological and dielectric characterizations performed, according to the antenna design. In a third investigation, optimization of the nanocomposite synthesis was carried out based on a Box-Behnken Design of Experiments and the study of structural, chemical, and dielectric properties were performed to the samples synthetized by three different types of fuel: urea, glycine, and ethylene glycol. A total of 15 samples were prepared by combining combustion and sol-gel method steps at low temperatures to evaluate the effects of fuel type, along with the percentage of fuel and initial pH of the reaction on the relative mass concentration of the Co Sillenite phase present in the nanocomposite. Validation experiments confirmed the good predictive potential of the proposed quadratic model between the response (% CoS) and the significant variables, with the ethylene glycol sample showing the highest % CoS, with 87.92%.

2020
Dissertações
1
  • ERNANI DIAS DA SILVA FILHO
  • Géis superparamagnéticos baseados em poliacrilamida e magnetita

  • Orientador : JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • ALCIDES DE OLIVEIRA WANDERLEY NETO
  • SEVERINO ALVES JUNIOR
  • Data: 03/02/2020

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  • 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. 


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  • Polyacrylamide and magnetite gels are used for various applications due to their magnetic properties. Magnetite has some advantages such as low production cost and low toxicity. Such characteristics provide its use in biomedical and technological applications such as hyperthermia, drug release, effluent treatment, magnetic separation and abrasives. Thus, Superparamagnetic gels based on polyacrylamide and magnetite were synthesized by the in situ preparation of magnetite nanoparticles in physical polyacrylamide hydrogels (PAM) at different polymer concentrations. The formation of magnetite nanoparticles and their magnetic properties were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD), vibrating sample magnetometer (VSM), scanning electron microscopy (SEM) and Rheology. Gels show that the main functional group of PAM (amide I and amide II) appeared in the three samples of gels synthesized with magnetite. Through the structural refinement technique by the Rietveld method showed an average size of diameters ranging from 12-16.3 nm. SEM micrographs of the gel with Fe3O4 show that the materials have spherical structures. The Rheology measurements showed that the viscosity is decreasing with the shear rate and has a behavior of a non-Newtonian fluid. Magnetic measurements show that the saturation magnetization decreases with the percentage of polyacrylamide and show superparamagnetic behavior.

2
  • ELMAR DAMASCENO JUNIOR
  • Aplicação da paligorsquita na liberação pH-responsiva de fármacos tuberculostáticos

  • Orientador : DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • NEDJA SUELY FERNANDES
  • VERA R. LEOPOLDO CONSTANTINO
  • Data: 04/02/2020

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  • A tuberculose (TB) é a segunda maior causa de mortes ocasionadas por agravamento de uma infecção no mundo. Esse status é principalmente devido a problemas de eficácia terapêutica encontrados nos tratamentos existentes. A isoniazida (INH) e a rifampicina (RIF) são fármacos de primeira linha bastante eficazes no tratamento e na prevenção da TB. Entretanto, a administração desses medicamentos pode ocasionar efeitos colaterais graves, como neuropatia periférica, hepatotoxicidade, e hematotoxicidade, oriundos do uso prolongado dessas substâncias. Dessa forma, faz-se necessário a busca por novos sistemas de liberação para fármacos tuberculostáticos, de modo a evitar efeitos adversos indesejados, proteger o fármaco da degradação no trato gastrointestinal, aumentar a sua biodisponibilidade e, consequentemente, melhorar a sua eficácia terapêutica. O presente trabalho estudou a obtenção de sistemas pH-responsivos para INH e RIF, utilizando a paligorsquita (PAL) como nanocarreador, um material natural, abundante e de baixo custo. O processo de incorporação foi avaliado por meio de um planejamento fatorial, a fim de se investigar a influência de alguns fatores na adsorção dos fármacos. O experimento utilizando a concentração máxima (0,075 mg/mL para INH e 0,125 para RIF), menor massa de PAL (300 mg) e pH mais baixo (pH 2), foi o mais eficiente perante os demais experimentos realizados, resultando em uma maior dose de fármaco incorporado, equivalente a 12,93 mg/g de PAL para INH e 33,62 mg/g de PAL para RIF. Os resultados obtidos pelas técnicas de caracterização empregadas (FTIR, DRX, TG/DTG, DSC, Potencial Zeta, MEV e EDS) e pela aplicação de modelos cinéticos de adsorção, comprovaram, a incorporação dos fármacos no argilomineral e ajudaram a elucidar o mecanismo de interação entre os materiais. Por meio dos estudos de liberação in vitro realizados para a isoniazida, conseguiu-se constatar a eficácia do sistema pH- dependente obtido para o fármaco. Mais de 60% da dose foi liberada em meio intestinal (pH 6,8 e pH 7,4). O estudo cinético mostrou que o modelo de ordem zero foi o que melhor se ajustou aos dados experimentais, indicando que a INH é liberada de forma prolongada a partir da paligorsquita. A tuberculose (TB) é a segunda maior causa de mortes ocasionadas por agravamento de uma infecção no mundo. Esse status é principalmente devido a problemas de eficácia terapêutica encontrados nos tratamentos existentes. A isoniazida (INH) e a rifampicina (RIF) são fármacos de primeira linha bastante eficazes no tratamento e na prevenção da TB. Entretanto, a administração desses medicamentos podem ocascionar efeitos colaterais graves, como neuropatia periférica, hepatotoxicidade, hematotoxicidade e outros efeitos adversos oriundos do uso prolongado dessas substâncias, podendo resultar em descontinuação do tratamento. Dessa forma, faz-se necessário a busca por novos sistemas de liberação para fármacos tuberculostáticos, de modo a evitar efeitos adversos indesejados, proteger o fármaco da degradação no trato gastrointestinal, aumentar a sua biodisponibilidade e, consequentemente, melhorar a sua eficácia terapêutica. O presente trabalho estudou a obtenção de sistemas pH-responsivos para INH e RIF, utilizando a paligorsquita (PAL) como nanocarreador, um material natural, abundante e de baixo custo. O processo de incorporação foi avaliado por meio de um planejamento fatorial, a fim de se investigar a influência de alguns fatores na adsorção dos fármacos. O experimento utilizando a concentração máxima (0,075 mg/mL para INH e 0,125 para RIF), menor massa de PAL (300 mg) e pH mais baixo (pH 2), foi o mais eficiente perante os demais experimentos realizados, resultando em uma maior dose de fármaco incorporado, equivalente a 12,93 mg/g de PAL para INH e 33,62 mg/g de PAL para RIF. Os resultados obtidos pelas técnicas de caracterização empregadas (FTIR, DRX, TG/DTG, DSC, Potencial Zeta, MEV e EDS) e pela aplicação de modelos cinéticos e isotermas de adsorção comprovaram a incorporação dos fármacos no argilomineral e ajudaram a elucidar o mecanismo de interação entre os materiais. Por meio dos estudos de liberação in vitro realizados para a isoniazida, conseguiu-se comprovar a eficácia do sistema pH-dependente obtido para o fármaco. Mais de 60% da dose foi liberada em meio intestinal (pH 6,8 e pH 7,4). O estudo cinético mostrou que o modelo de ordem zero foi o que melhor se ajustou aos dados experimentais, indicando que a INH é liberada de forma prolongada a partir da paligorsquita.


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  • Tuberculosis (TB) is the second leading cause of death from worsening infection worldwide. This status is mainly due to therapeutic efficacy problems encountered in existing treatments. Isoniazid (INH) and rifampicin (RIF) are very effective first-line drugs in the treatment and prevention of TB. However, administration of these drugs may cause serious side effects such as peripheral neuropathy, hepatotoxicity, hematotoxicity and other adverse effects from prolonged use of these substances, which may result in discontinuation of treatment. Thus, it is necessary to search for new delivery systems for tuberculostatic drugs, in order to avoid unwanted adverse effects, protect the drug from degradation in the gastrointestinal tract, increase its bioavailability and, consequently, improve its therapeutic efficacy. The present work studied the obtaining of pH-responsive systems for INH and RIF, using palygorskite (PAL) as nanocarrier, a natural, abundant and low cost material. The incorporation process was evaluated through a factorial design in order to investigate the influence of some factors on drug adsorption. The experiment using the maximum concentration (0.075 mg / mL for INH and 0.125 for RIF), lower PAL mass (300 mg) and lower pH (pH 2) was the most efficient compared to the other experiments performed, resulting in a higher concentration. incorporated drug dose equivalent to 12.93 mg / g PAL for INH and 33.62 mg / g PAL for RIF. The results obtained by the characterization techniques employed (FTIR, XRD, TG/DTG, DSC, Zeta Potential, SEM and EDS) and by the application of kinetic models and adsorption isotherms confirmed the incorporation of the drugs in the clay mineral and helped to elucidate the mechanism of interaction between materials. Through in vitro release studies performed for isoniazid, it was possible to prove the efficacy of the pH-dependent system obtained for the drug. More than 60% of the dose was released into the intestinal medium (pH 6.8 and pH 7.4). The kinetic study showed that the zero-order model was the best fit to the experimental data, indicating that INH is released at a long time from the palygorskite.

3
  • LAMARA MACIEL DOS SANTOS
  • SÍNTESE DE ZEÓLITA A SEM GERAÇÃO DE RESÍDUOS: AVALIAÇÃO DOS PARÂMETROS REACIONAIS PARA UMA ROTA ECO-FRIENDLY

  • Orientador : SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • MEMBROS DA BANCA :
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • FABIO GARCIA PENHA
  • MARIELE IARA SOARES DE MELLO
  • Data: 10/02/2020

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  • 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.


  • Mostrar Abstract
  • There is a huge consumption of synthetic zeolites in the world and zeolite A has been the most used due to its versatility, being used as adsorbent, detergent additive, animal feed and agriculture. However, its route of hydrothermal synthesis does not meet the criteria of sustainability and reduction of residues. Thus, type A zeolite samples were synthesized from an experimental design, aiming to optimize the synthesis process and to evaluate the effect of crystallization time and NaOH/SiO2 and H 2 O/SiO 2 ratios. Additionally, the reuse of separated alkaline mother liquor during filtration was also studied. Significant amount of mother liquor waste is generated in the preparation of zeolitic materials. Recycling is proposed as the best solution for handling such chemical wastes. As a result, it was possible to optimize the synthesis process to obtain crystals of zeolite A, with adequate morphology and crystallinity, in 79 minutes and with a 50% reduction of water and sodium hydroxide content in the synthesis gel. Zeolite A crystals with high crystallinity could also be obtained within 60 min at 100 °C by reusing the mother liquor. The materials were characterized by powder X-ray diffraction and scanning electron microscopy.

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  • RENATO DANTAS LUZ PEIXOTO
  • AVALIAÇÃO DO POTENCIAL E DESEMPENHO DE CARBONATO ASSIMÉTRICO E ÉSTERES DE BABAÇU COMO BASE ORGÂNICA EM FLUIDOS DE PERFURAÇÃO NÃO AQUOSOS.

  • Orientador : LUCIENE DA SILVA SANTOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANNE GABRIELLA DIAS SANTOS
  • LUCIENE DA SILVA SANTOS
  • MARCUS VINICIUS GOMES PAIXÃO
  • ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • TATIANA DE CAMPOS BICUDO
  • Data: 19/02/2020

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  • Baixa toxicidade e elevada biodegradabilidade são responsáveis pela inclusão dos fluidos à base de éster vegetal como uma alternativa ambientalmente correta para a perfuração de poços petrolíferos, conforme regulamentam os órgãos ambientais. No entanto, as suas propriedades físico-químicas resultam em aplicações limitadas, tornando-se necessária a busca por uma fonte de éster mais confiável tecnicamente e com alto desempenho para ser usado como base orgânica. Nesse contexto, os carbonatos assimétricos provenientes da transesterificação de decan-1-ol com o carbonato de dimetila foram sintetizados e testados como potenciais substitutos, uma vez que são estruturalmente semelhantes aos ésteres vegetais e se apresentam como uma alternativa viável com diversas vantagens, tais como maior estabilidade termo oxidativa e compatibilidade com elastômeros. Além disso, os produtos formados durante sua hidrólise não são prejudiciais às propriedades reológicas dos fluidos. Os ésteres de babaçu foram também sintetizados e testados neste trabalho para comparação. Os espectros de absorção na região do infravermelho dos materiais sintetizados forneceram características pertinentes aos carbonatos e ésteres. Uma banda forte do grupo carbonila e a presença de uma absorção intensa do estiramento CꟷO. As análises de cromatografia gasosa e ressonância magnética nuclear de hidrogênio confirmaram a síntese dos produtos obtidos. Os valores baixos no ponto de fluidez e viscosidade cinemática permitiram o uso destes na formulação de fluidos de base sintética, os quais provavelmente não congelarão em regiões próximas ao Blowout Preventer durante as perfurações em águas profundas. Os valores elevados de pontos de fulgor obtidos indicam que o armazenamento e uso destes materiais são considerados seguros. O desempenho dos fluidos, avaliado a partir de parâmetros reológicos, estabilidade elétrica e filtrado, mostrou que o fluido a base de carbonato assimétrico apresentou desempenho superior àquele formulado com ésteres de babaçu, representando uma alternativa real para a aplicação em fluidos de base sintética.


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  • Low toxicity and considerable biodegradability are responsible by the inclusion of vegetable esters-based fluids as an altern ative environmentally correct for oil wells drilling, according to environmental agencies regulations. However, the physicochemical properties of the fatty esters result in limited applications in synthetic base fluids. The use of unsymmetrical carbonates can be considered a viable alternative, as they present several advantages over esters, such as greater thermal oxidative stability and compatibility with various elastomers. In addition, the products formed during its hydrolysis are not detrimental to rh eological properties of fluids. Additionally, they tend to have high biodegradability, since they are structurally similar to vegetable esters. Thus, the aim of this work is to synthesize unsymmetrical carbonates by the reaction between decan-1-ol and dimethyl carbonate using KOH as catalyst, and to evaluate the potential of asymmetrical carbonates as organic base in non aqueous drilling fluids. The employment of babassu esters served as a comparative for the work. The infrared spectrum provided the structural information presenting the two most important characteristics in the asymmetrical carbonates spectrum, the strong band of the carbonyl group (C═O), which appears at 1749 cm-1, and the presence of intense absorption at 1261 cm-1 of the CꟷO stretch. Due to the low pour point (−4.5 °C), fluids formulated with this organic compound probably will not freeze in the regions near the Blowout Preventer during deepwater drilling. Transport, storage and use is safe as it has a high flash point (128 °C). The relatively low kinematic viscosity (3.2 cSt) revealed this compound as promising in the formulation of non-aqueous fluids. The fluid performance, evaluated by laboratory tests (rheological parameters, electrical stability and filtrate), showed that this carbonate represents a real alternative for application in invert emulsion fluids in substitution to other organic bases. Thus, limitations on the use of ester-based drilling fluids can be suppressed by employing asymmetric carbonates as continuous phase.

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  • ADRIANA PERPETUA FIGUEIREDO PAULISTA
  • SÍNTESE DA LIGA Fe-Co PELO MÉTODO DE ESFERAS HÍBRIDAS UTILIZANDO CARBOXIMETILCELULOSE COMO DIRECIONADOR E SUA APLICAÇÃO EM CATÁLISE

  • Orientador : TIAGO PINHEIRO BRAGA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FERNANDO JOSÉ VOLPI EUSÉBIO DE OLIVEIRA
  • JOÃO MARIA SOARES
  • RÔMULO BATISTA VIEIRA
  • TIAGO PINHEIRO BRAGA
  • Data: 28/02/2020

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  • 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.


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  • Hybrid spheres is confirmed to be an efficient method in the synthesis of Fe-Co alloy. The carboxymethylcellulose-based organic precursor (CMC) was added dropwise to a solution containing Fe3+ and Co2+ , leading to the formation of the hybrid spheres from the complexation of the metal cations with the radicals present in the biopolymer (cross-linking process). The hybrid spheres were calcined in air atmosphere leading to the formation of Fe and Co based oxide. After, it was reduced with H2 flow to form the FeCo alloy. The alloy was applied in the ethylbenzene dehydrogenation reaction to styrene production (high added value product). In order to characterize the obtained materials, it was used the infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD), thermogravimetric analysis (TG), magnetometry and gas chromatography (GC). FTIR confirms the complexation mechanism between metal ions and CMC and the complete oxidation of the biopolymer after calcination. The diffractograms confirm the formation of the FeCo alloy after reduction under H2 atmosphere. TG indicates the minimum temperature at which the alloy is oxidized, confirming the chemical resistance of the FeCo alloy against the oxidizing atmosphere. The magnetic hysteresis curves confirm the ferromagnetic nature of the FeCo alloy. The ethylbenzene dehydrogenation reaction was selective for the formation of styrene in the presence of the FeCo alloy, confirming the interesting properties of the iron-based catalysts for dehydrogenation reactions.

6
  • FRANCILENE RUFINO DE LIRA
  •  Síntese de um Eletrólito Polimérico Sólido em Forma de Membrana Autossustentável - Alginato de Sódio e Perclorato de Lítio.

  • Orientador : DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • MARIA GORETTE CAVALCANTE
  • ULISANDRA RIBEIRO DE LIMA
  • Data: 10/03/2020

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  • Membranas autossustentáveis foram sintetizadas baseadas em um eletrólito polimérico sólido (EPS), tendo como matriz hospedeira o alginato de sódio (NaAlg) e como agente dopante o perclorato de lítio (LiClO_4) em diferentes volumes (1, 3, 5 e 7 mL). As membranas foram obtidas utilizando o método de síntese sol-gel e, então, caracterizadas por DRX, FTIR-ATR, MEV, TG/DTG e DSC. Nos difratogramas observa-se que o comportamento amorfo da membrana de alginato de sódio puro predomina nas membranas com o sal. Nos espectros de FTIR-ATR não foi observado deslocamento das bandas, no entanto, as interações físicas entre as cadeias poliméricas e os íons do sal são confirmadas pela variação da área de duas bandas caracterizadas como bandas marcadoras. As imagens morfológicas obtidas por MEV mostraram que todas as membranas, com exceção da AlgL1, apresentam superfícies heterogêneas com aglomerados de diferentes formatos e tamanhos, evidenciando a presença do sal na matriz polimérica. As curvas TG/DTG mostraram o comportamento térmico das membranas evidenciando que o sal não interfere na decomposição do polímero. No entanto, o sal se decompõe em temperaturas menores à medida que se aumenta a sua concentração no eletrólito. Realizou-se, a partir dos dados TG/DTG, um estudo cinético da decomposição térmica das membranas, utilizando os métodos de Coats - Redfern (CR) e Horowitz – Metzger (HM), que sugerem uma cinética de primeira ordem. Obteve-se, então, o fator pré-exponencial A e os parâmetros térmicos de ativação, E*, ΔH*, ΔS* e ΔG*. Através das curvas de DSC observa-se que ocorrem dois eventos exotérmicos sendo o primeiro relacionado com a decomposição do polímero enquanto o segundo está relacionado com a decomposição do sal.

     


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  • Self-sustainable membranes were synthesized used in a solid polymer electrolyte (SPE), having as host matrix or sodium alginate  and as site doping or perforating agent  in different volumes (1, 3, 5 and 7 mL). The membranes were obtained using the sol-gel synthesis method and then characterized by XRD, FTIR-ATR, SEM, TG/DTG and DSC. The diffractograms showed that the amorphous behavior of the pure sodium alginate membrane predominates in the membranes with salt. In the FTIR-ATR spectra no band shifting was observed, however, the physical interactions between the polymeric chains and the salt ions are confirmed by the variation of the area of two bands characterized as marker bands. As morphological images applied by SEM, which show all membranes except AlgL1, show heterogeneous surfaces with clusters of different shapes and sizes, evidencing the presence of salt in the polymeric matrix. TG/DTG curves showed the thermal behavior of the membranes showing that salt does not interfere with polymer decomposition, however, the salt decomposes at lower temperatures as its concentration in the electrolyte increases. From the TG/DTG data, a kinetic study of the thermal decomposition of the membranes was performed using the Coats - Redfern (CR) and Horowitz - Metzger (HM) methods, which suggest first order kinetics. The pre-exponential factor A and the thermal activation parameters, E*, ΔH*, ΔS* and ΔG* were obtained. Through the DSC curves it is observed that two exothermic events occur, the first related to the decomposition of the polymer while the second related to the decomposition of the salt.

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  • MATEUS COSTA MEDEIROS
  • Obtenção De Produtos De Alto Valor Agregado A Partir Do Líquido Técnico Da Casca De Castanha De Caju Usando Oxidação Eletroquímica Com Ânodos Ativo E Inativo

  • Orientador : CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • DANYELLE MEDEIROS DE ARAUJO
  • MARCO ANTONIO QUIROZ ALFARO
  • Data: 13/03/2020

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  • 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.


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  • Electro-organic synthesis is undergoing a renaissance due to the tremendous contributions of various electrocatalytic materials, as well as the use of electrical current as a cheap and suitable reagent to conduct electrosynthetic transformations, avoiding the use of oxidizing or reducing agents. Consequently, electrosynthesis has a significant impact due to its advantages such as versatility, environmental compatibility (possibility to recover and recycle unconverted substrates), automation (turning on or off electric current), inherent safety and potential cost-benefit, among others. In this context, the electrochemical synthesis mechanism depends on the nature of the electrode material used, that is, the species formed depend on the anode or cathode used. Boron-doped diamond (BDD) electrodes belong to the class of inactive anodes that lead to the combustion of organic matter, producing few intermediates and low selectivity in the reaction. However, dimensionally stable anodes (DSA) belong to the class of active anodes that are characterized in producing different intermediates and having selective reactions. Therefore, in this work, the performance of BDD and DSA (Ti/RuO2IrO2TiO2) in the electro-oxidation of cashew nut shell liquid (CNSL) was evaluated, in order to favor its conversion into products with high added value, such as carboxylic acids. The evolution of five carboxylic acids was followed over time for three different current densities, using 0.10% and 0.01% LCC in NaOH 1.00 mol L-1 for BDD and DSA respectively. At 70 mA cm-2, the most notable increase in organic acid concentrations occurred during the last two hours, reaching electrochemical conversions of 4.1 and 7.8% for acetic and oxalic acids, respectively for BDD anode, already in DSA the conversion was more selective, producing only acetic acid with a yield of 11.7% in 30 minutes of electrolysis.

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  • THIAGO JACKSON TORRES CRUZ
  •  SÍNTESE DE ZEÓLITA LTA UTILIZANDO RESÍDUOS DE CINZAS LEVES DE CARVÃO

  • Orientador : SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FABIO GARCIA PENHA
  • MARIELE IARA SOARES DE MELLO
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • TIAGO PINHEIRO BRAGA
  • Data: 28/08/2020

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    O carvão mineral é um combustível fóssil sólido que no processo de queima gera grandes volumes de resíduo. Por se tratar de um resíduo que contém metais pesados seu descarte em locais inapropriados causa grandes impactos ambientais. Com o objetivo de minimizar os problemas de gerenciamento do resíduo, utilizou-se este material no processo de síntese de zeólitas, que são materiais cristalinos porosos a base de aluminosilicatos. O resíduo usado como estudo foi fornecido pela SATC Criciúma – SC e apresenta em sua composição química 24,09% de Al2O3 e 54,25 % de SiO2.  Estudos de síntese utilizando cinzas leves de carvão com o objetivo de obter zeólita LTA foram realizados, tanto por meio hidrotérmico como fusão alcalina, e a combinação dos dois métodos, variando parâmetros como: tempo de cristalização, relação Na/T, ultrassonificação, temperatura de agitação do gel e temperatura de fusão alcalina do resíduo. Os resultados foram caracterizados por técnicas de difração de raios X (DRX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV-FEG).


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  • Mineral coal is a solid fossil fuel that, in the burning process, generates large volumes of waste. As it is a waste that contains heavy metals, its disposal in inappropriate places causes great environmental impacts. In order to minimize waste management problems, use this material in the zeolite reproduction process, which are the porous crystalline materials based on aluminosilicates. The residue used as a study was supplied by SATC Criciúma - SC and presents its chemical composition 24.09% Al2O3 and 54.25% SiO2. Studies of the use of coal ash with the objective of obtaining ATL were carried out, both by hydrothermal and alkaline fusion, and the combination of two methods, varying as: crystallization time, Na / T ratio, ultrasonification, gel agitation temperature and temperature alkaline melting process of the residue. The results were characterized by X-ray diffraction techniques (XRD) and scanning electron microscopy (SEM-FEG).

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  • WILLAME GOMES DA SILVA BATISTA
  • Avaliação da Resina Poliéster como material alternativo para aplicação em operação de Tamponamento e Abandono de Poços de Petróleo.

  • Orientador : JÚLIO CÉZAR DE OLIVEIRA FREITAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JÚLIO CÉZAR DE OLIVEIRA FREITAS
  • FABRICIO GAVA MENEZES
  • PAULO HENRIQUE SILVA SANTOS MOREIRA
  • RODRIGO CESAR SANTIAGO
  • Data: 10/09/2020

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  • 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


  • Mostrar Abstract
  • Alternative materials to portland cement have been extensively studied in recent years for application in oil well plug and abandonment operations. Among these materials, thermosetting resins have stood out due to their rheological and mechanical properties being compatible with the application in oil wells. Resin systems containing reused PET in their composition were evaluated, as well as the influence of montmorillonite and dolomite. The resin compositions were characterized using infrared, with characteristic bands of polyester and styrene monomers being identified in all systems, even with the addition of the thixotropic agent and mineral filler. Compressive strength (RC), rheology, and stability under sedimentation tests were performed. The pure polyester resin showed a RC value above 90 MPa for all curing times. This result is 12 times higher than the minimum required for abandonment operations (7 MPa). All systems presented Newtonian behavior and the addition of 5% dolomite decreased the apparent viscosity. The optimum systems was formulated with 0.1 montmorillonite and 5% dolomite. Based on the results presented, the polyester resin proved to be promising for application in operations of plug and abandonment of oil wells.

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  • JORDAN KERVEN PATRÍCIO DA SILVA
  • 2,3-Dicloro-6,7-dinitroquinoxalina como um quimiodosímetro para detecção de L-cisteína em meio aquoso

  • Orientador : FABRICIO GAVA MENEZES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FABRICIO GAVA MENEZES
  • RENATA MENDONÇA ARAUJO
  • LIVIA NUNES CAVALCANTI
  • Tula Beck Bisol
  • Data: 05/10/2020

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  • Aminoácidos são espécies químicas altamente relevantes, atuando como blocos de construção para a síntese de proteínas, além de possuírem outras funções biológicas. A L-cisteína (Cys) é um aminoácido proteico essencial, destacando-se como parte de sítios catalíticos de enzimas, precursor da glutationa, além de outras funções. Por conta de sua relevância, a Cys tem sido um alvo para o desenvolvimento de sistemas moleculares capazes de detectá-la seletivamente. O presente trabalho faz uso do composto 2,3-dicloro-6,7-dinitroquinoxalina (DCDNQX) como uma quimiodosímetro para detecção de cisteína em solução aquosa a partir de reações de substituição nucleofílica aromática (SNAr). O DCDNQX foi sintetizado a partir de um protocolo em três etapas sintéticas sequenciais com bom rendimento global (65%). Foi verificado por espectroscopia UV-Vis que o DCDNQX reage preferencialmente com Cys frente outros aminoácidos selecionados (tirosina (Tyr), alanina (ala), lisina (Lys), histidina (His) e ácido glutâmico (Glu)) em solução de DMF-H2O 5:1 v/v, na presença de K2CO3. Tal comportamento se justifica pela alta nucleofilicidade do grupo tiolato em relação a fenóis e aminas em reações do tipo SNAr. A detecção seletiva de Cys a partir das suas reações com DCDNQX foi realizada com base na banda que surge em 275 nm, e o tempo de análise foi de 20 minutos. No momento, os produtos oriundos das reações de DCDNQX com Cys, nas condições estudadas, estão em fase de caracterização com vistas no entendimento completo do mecanismo de detecção do referido aminoácido.


  • Mostrar Abstract
  • Amino acids are key species in several biological processes due their role as building block for the synthesis of proteins as well as other biological functions. L-cysteine is an essential proteic amino acid, and beside other functions, acts effectively in active site of enzymes and as glutathione precursor. Due its relevance, Cys has became an interesting target for the development pf molecular systems able to detect it. This work reports the use of 2,3-dichloro-6-7dinitroquinoxaline (DCDNQX) as a functional chemodosimeter for detection of Cys in aqueous solution based on nucleophilic aromatic substitution (SNAr). DCDNQX was synthetized in good overall yield (65%) via a sequential three-step protocol. UV-Vis spectroscopy analysis indicated that DCQNQX reacts selectively with Cys over other selected amino acids (tyrosine (Tyr), alanine (Ala), lysine (Lys), Histidine (His) and glutamic acid (Glu)) in DMF-H2O 5:1 v/v solution in the presence of K2CO3. This behavior is justified by the higher nucleophilicy of tiolate over phenols and amines in SNAr reactions. Selective sensing was based on the band at 275 nm that emerges in the reaction between DCDNQX and Cys after 20 minutes. At this moment, the products from reaction of DCQNQX and Cys are under characterization in attempt to understand the whole mechanisms involved in the detection of this relevant amino acid.

     

Teses
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  • ÁMISON RICK LOPES DA SILVA
  • Aplicação da Teoria do Funcional da Densidade (DFT) e da Teoria Quântica de Átomos e Moléculas (QTAIM) no entendimento de oxidação anódica de poluentes promovida pelo ânodo de diamante dopado com boro (BDD)

  • Orientador : CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • ANDERSON DOS REIS ALBUQUERQUE
  • JOAO BOSCO LUCENA DE OLIVEIRA
  • DANIELA KARLA DE SOUZA XAVIER
  • SAULO GREGORY CARNEIRO FONSECA
  • Data: 31/01/2020

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  • 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.


  • Mostrar Abstract
  • In environmental electrochemistry, there is a centralized focus on effluent decontamination, using catalytic techniques and materials that promote the oxidation / mineralization of organic materials present in the effluent. Electrochemistry applied in this context is a treatment that fits green chemistry, as it avoids the use of aggressive reagents in the environment. The chemical complexity surrounding the oxidation of polluting molecules is studied step by step in order to understand and improve processes at the molecular level. One step further, as contributions from computational studies, apply to these molecular systems, have a complete character, because a literature is still considered poor in this collaboration of the fields of environmental electrochemistry and theoretical chemistry. To contribute to this focus and improve the literature, two systems have been studied. The first work, which composes these, deals with the evaluation of the result of an electroanalytical technique: cyclic voltammetry. Applied to caffeine using boron-doped diamond anode (BDD). The electroanalytical profile displayed for this system results in an oxidative peak, which presents a coffee oxidation as a direct oxidation, ie, a peak that occurs before the water discharge potential. Indicating that caffeine oxidation occurs directly on the surface of the BDD. From the information provided by the experimental measurements, a BDD surface cluster was computationally used to verify coffee-electrode interactions, obtaining thermodynamic parameters and geometric interactions by DFT, QTAIM and ELF (Electronic Location Function) calculations. According to the results of the energy analysis, obtained from the DFT, as more and less stable geometries were used thermodynamically. Topological data of interaction geometries were used using QTAIM and ELF to verify how influences occurred during an interaction and relationship to the interaction energy. The second work, which includes, deals with a more active scenario, an anodic oxidation using BDD to mineralize another pollutant, the Eriochrome Black T (EBT) in solution with Mg2+ and Ca2+ cations. The oxidation made in batch, monitoring the decontamination by COD and UV-VIS. The behavior observed was opposite to the related literature, when the treatment used was electro-fenton. In this scenario, use of DFT to obtain the complex structures formed between EBT and cations, and after qtaim calculations applied the complexes in order to analyze the Metal-binder bonding in the complexes structure. The electronic density in these bonds reveals the strength of the complexes. In order to compare the facility order in undergoing oxidation among the complexes formed, considering complex with the tri and hexavalent coordination sphere.

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  • LISZT YELTSIN COUTINHO MADRUGA
  • CARBOXIMETILAÇÃO DE KAPPA-CARRAGENANA PARA OBTENÇÃO DE NANOFIBRAS BIOCOMPATÍVEIS

  • Orientador : ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RODRIGO JOSÉ DE OLIVEIRA
  • CARLOS AUGUSTO GALVAO BARBOZA
  • ELITON SOUTO DE MEDEIROS
  • LEANDRO DE SANTIS FERREIRA
  • ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • Data: 04/02/2020

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  • Modificações químicas de polissacarídeos são importantes rotas para aumentar, desenvolver ou mudar as propriedades destes polímeros. A sulfatação e carboximetilação de polissacarídeos tem despertado grande interesse, pois os polissacarídeos modificados apresentam uma variedade de atividades biológicas e crescente aplicação na produção de biomateriais. No entanto, os métodos de sulfatação geram resíduos tóxicos, devido ao uso de agentes sulfatantes fortemente hidrolíticos. Nesse estudo a kappa-carragenana (KC), um polímero naturalmente sulfatado, foi modificada por reação de carboximetilação com o ácido monocloroacético com o intuito de obter diferentes graus de substituição (DS). O DS foi calculado a partir do espectro de 1H RMN e variou de 0,8 a 1,6. A estrutura química da carboximetil-kappa-carragenana (CMKC) foi confirmada por espectroscopia na região do infravermelho (FT-IR) e Ressonância Magnética Nuclear (1H e 13C RMN). A modificação química aumentou a viscosidade relativa da KC em água e diminuiu a viscosidade relativa em solução salina. As CMKCs apresentaram maior absorção e retenção de umidade, bem como atividade antioxidante superior quando comparadas com KC. Nos testes de atividade antibacteriana em solução, as CMKCs com DS 0,8, 1,0 e 1,2 exibiram inibição de crescimento contra Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, Escherichia coli e Pseudomonas aeruginosa. Sendo assim, com o intuito de aplicar em biomateriais o polímero sintetizado, foram formadas nanofibras através da técnica de electrospinning utilizando uma mistura em solução aquosa de poli(álcool vinílico) (PVA) e 25 a 75% de CMKC com DS 1,1 e posterior reticulação por temperatura. O processo de manufatura das fibras foi completamente isento de produção de resíduos tóxicos. As nanofibras foram caracterizadas através de FT-IR, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia fotoeletrônica de raios-X (XPS). A caracterização demonstrou a presença do grupo carboxilato e sulfato em todas as fibras, o que comprovou a presença da CMKC. Foram avaliados a citocompatibilidade, crescimento e adesão celular e diferenciação em osteoblastos utilizando células tronco derivadas de tecido adiposo humano (ADSC). Os resultados mostraram que as nanofibras com presença de CMKC são citocompatíveis e promovem um maior crescimento, adesão e diferenciação celular em osteoblastos. Ensaios de adesão e ativação plaquetária e coagulação sanguínea em contato com o material foram realizados com amostras de plasma e sangue humano. Atividade antibacteriana em solução e na superfície das nanofibras foram realizadas em 6 h e 24 h com cepas de Staphylococcus aureus, Escherichia coli e Pseudomonas aeruginosa. Nanofibras com maior porcentagem de CMKC apresentaram atividade coagulante mais acentuada, bem como maior atividade antibacteriana em contato com a superfície. Mediante os dados obtidos, o biomaterial formado é um forte candidato para aplicação em curativos para ferimentos.


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  • Chemical modifications of polysaccharides are important routes to increase, develop or change the properties of these polymers. The sulfation and carboxymethylation of polysaccharides has attracted great interest, since the modified polysaccharides present a variety of biological activities and increasing application in the production of biomaterials. However, sulfation methods generate toxic waste due to the use of strongly hydrolytic sulfating agents. In this study kappa-carrageenan (KC), a naturally sulfated polymer, was modified by carboxymethylation reaction with monochloroacetic acid in order to obtain different degrees of substitution (DS). The DS was calculated from the 1H NMR spectra and ranged from 0.8 to 1.6. The chemical structure of carboxymethyl-kappa-carrageenan (CMKC) was characterized by infrared (FT-IR) and 1H and 13C NMR spectra, which confirmed carboxymethylation. The chemical modification increased the relative viscosity of KC in water and decreased the relative viscosity in saline solution. CMKCs showed higher moisture absorption and retention as well as superior antioxidant activity when compared to KC. In the tests for antibacterial activity in solution, CMKCs with DS 0.8, 1.0 and 1.2 exhibited growth inhibition against Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, Escherichia coli and Pseudomonas aeruginosa. Thus, in order to apply to biomaterials the synthesized polymer, nanofibers were formed through the electrospinning technique using an aqueous solution blend of polyvinyl alcohol (PVA) and 25 to 75% CMKC with DS 1.1 and posterior cross-linking by temperature. The fiber manufacturing process was completely green, with no hazardous waste produced. The nanofibers were characterized by FT-IR, scanning electron microscopy (SEM) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The characterization showed the presence of the carboxylate and sulfate groups in all the fibers, which proved the presence of CMKC. Cytocompatibility, cell growth and adhesion and differentiation in osteoblasts through stem cells derived from human adipose tissue (ADSC) were evaluated. The results showed that nanofibers with CMKC are cytocompatible and promote increased cell growth, adhesion and differentiation in osteoblasts. Adhesion and platelet activation assays and blood coagulation in contact with the material were performed with plasma and human blood samples. Antibacterial activity in solution and on the surface of the nanofibers were performed at 6 h and 24 h with strains of Staphylococcus aureus, Escherichia coli and Pseudomonas aeruginosa. Nanofibers with higher percentage of CMKC have more pronounced coagulant activity, as well as higher antibacterial activity in contact with the surface. Based on the obtained data, the biomaterial formed is a strong candidate for application in wound dressings.

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  • LILIAN CAVALCANTE DA SILVA
  • DEVELOPMENT OF CHEMOSENSORS FOR IONS BASED ON QUINOXALINE AND QUERCETINE DERIVATIVES

  • Orientador : FABRICIO GAVA MENEZES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FABRICIO GAVA MENEZES
  • JÚLIO CÉZAR DE OLIVEIRA FREITAS
  • LUCIENE DA SILVA SANTOS
  • RODRIGO CRISTIANO
  • SAVIO MOITA PINHEIRO
  • Data: 10/02/2020

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  • 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.


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  • The development of artificial chemosensors for detection of ionic analytes has attracted great attention to biological and environmental fields due the possibility of fast and sensitive analysis via simple and low cost procedures. This work reports the synthesis, structural elucidation and evaluation of some quinoxaline and quercetin derivatives to detect ions in solution. Firstly, synthesis and characterization of nine novel polyfunctionalized quinoxaline potentially applied as chemosensors is presented. These compounds were obtained in good yilds (65-84%) via an one-pot procedure starting from oxidation of L-ascorbic acid followed by its reaction with two equivalents of o-phenylenediamine to afford the compound AAQX. This later reacts with aromatic aldehydes to provide a series of Schiff base as final products. Two compounds were selected to be evaluated as chemosensors. The product from reaction with benzaldehyde was verified as a selective chromogenic chemosensor for Cu2+ toward several pother cations in methanol-water 4:1 v/v. On the other hand, a nitrated compound was verified effect for detection of F- in DMSO and DMSO-water. Sensing mechanisms were proposed based in spectroscopic and theoretical data. In the second part, a multidisciplinary proposal for chemistry classes is presented. This approach is based in the ability of a coordination complex between quercetin and Al3+ to detect F- in aqueous medium. Initially, rutin is easily isolated from Bredemeyera floribunda Willd and then undergoes hydrolysis fo afford quercetin. Alternatively, rutin can be purchase at interesting price. A 2:1 coordination complex between quercetin and Al3+ (QCT2-Al3+) was characterized and applied as chromogenic and fluorogenic sensor for detection of F-. This project showed to be very interesting since it encompasses several areas, such as natural products, synthesis, organometallic chemistry and computational chemistry, leading to high stimulus for undergraduate students in chemistry courses. Lastly, a review article based on quinoxaline derivative as chromogenic and fluorogenic chemosensors for cation in solution is proposed.

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  • LAURA GABRIELA GURGEL DE CARVALHO
  • Ésteres de amido de amêndoa de manga: síntese, caracterização e estudo de aplicabilidade em filmes para embalagens de alimentos e sistemas de emulsão inversa

  • Orientador : ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADRIANO LINCOLN ALBUQUERQUE MATTOS
  • JÚLIO CÉZAR DE OLIVEIRA FREITAS
  • MARCUS VINICIUS GOMES PAIXÃO
  • NÍVIA DO NASCIMENTO MARQUES
  • ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • ROSSANA MARA DA SILVA MOREIRA THIRÉ
  • Data: 21/07/2020

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  •  Após o processamento industrial da manga, porções da fruta, como casca e caroço, são descartadas sem o devido aproveitamento. Cerca de 15% do peso da manga é devido ao caroço, a partir do qual é possível obter o amido. Nesse sentido, o uso do amido da manga para obtenção de insumos que agreguem valor a um rejeito da indústria é bastante promissor. Entretanto, apesar do amido ser um polímero vantajoso por ser biodegradável e obtido por uma fonte renovável, ele possui limitações para certas aplicações industriais. Nesse contexto, foi realizada a modificação química do amido da amêndoa de manga com laurato de vinila, com o objetivo de superar essas limitações. A obtenção do éster de amido foi confirmada por infravermelho (IV) e ressonância magnética nuclear (RMN). As condições de síntese utilizadas levaram à produção de laurato de amido com graus de substituição 2,4 (LA1) e 0,28 (LA2). O amido de amêndoa de manga apresentou cristalinidade do tipo A. Por outro lado, seus ésteres perderam o padrão de cristalinidade correspondente ao granulo, apresentando picos largos e dispersivos, correspondentes a um material amorfo. Diversas misturas de amido e laurato de amido foram utilizadas na preparação de filmes poliméricos, e suas propriedades mecânicas e físicas foram avaliadas. O laurato de amido com alto grau de substituição (LA1) não apresentou bons resultados em nenhum dos métodos utilizados na preparação de filmes. Por sua vez, o laurato de amido com baixo grau de substituição (LA2) apresentou resultados promissores. Os filmes das misturas de amido e laurato de amido, com concentração máxima de 15% para o LA2 (em relação ao amido), preparados por microfluidificação, apresentaram maior elongação na ruptura, maior opacidade, menor tensão na ruptura e menor módulo de Young que os filmes de amido puro. A etapa de microfluidificação foi determinante para a obtenção de filmes com baixos valores de permeabilidade ao vapor de água. Em uma segunda vertente de aplicabilidade, o LA1 (laurato de amido com grau de substituição 2,4), que não apresentou boas propriedades em filmes para embalagens de alimento, teve seu desempenho avaliado como modificador reológico em uma emulsão de salmoura em olefina, visando aplicação em fluidos de perfuração. Ao contrário do amido e do LA2, o LA1 apresentou boa solubilidade em olefina e propiciou aumento significativo de viscosidade na emulsão inversa utilizada como modelo.


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  • After the industrial mango processing, portions of the fruit, such as peel and seed, are discarded without proper use. About 15% of the weight of mango is due to the seed, from which it is possible to obtain starch. Thus, the use of mango starch to obtain inputs that add value to industrial waste is quite promising. However, although starch is an advantageous polymer because it is biodegradable and obtained from a renewable source, it has limitations for certain industrial applications. In this context, chemical modification of the mango almond starch with vinyl laurate was carried out, with the aim of overcoming these limitations. The production of the starch ester was confirmed by infrared (IV) and nuclear magnetic resonance (NMR). The applied synthesis conditions led to the production of starch laurate with degrees of substitution 2.4 (SL1) and 0.28 (SL2). Mango almond starch showed type A crystallinity. On the other hand, its esters lost the crystallinity pattern corresponding to the granule, presenting wide and dispersive peaks, corresponding to an amorphous material. Several mixtures of starch and starch laurate were used in the preparation of polymeric films, and their mechanical and physical properties were evaluated. Starch laurate with a high degree of substitution (SL1) did not show good results in any of the methods used in the preparation of films. In turn, starch laurate with a low degree of substitution (SL2) showed promising results. The films of starch and starch laurate mixtures, with a maximum concentration of 15% for SL2 (in relation to starch), prepared by microfluidization, showed greater elongation at break, greater opacity, lower stress at break and lower Young modulus than the pure starch films. The microfluidization step was decisive for obtaining films with low water vapor permeability values. In a second aspect of applicability, SL1 (starch laurate with degree of substitution 2.4), which did not present good properties in films for food packaging, had its performance evaluated as a rheological modifier in an emulsion of brine in olefin, aiming application in drilling fluids. Unlike starch and SL2, SL1 showed good solubility in olefin and provided a significant increase in viscosity in the reverse emulsion used as a model.

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  • MONICKARLA TEIXEIRA PEGADO DA SILVA
  • Síntese de nanocompósitos a base de Fe2SiO4-Fe7Co3 disperso na SBA-15: Aplicação como adsorvente e fotocatalisador magneticamente separável

  • Orientador : TIAGO PINHEIRO BRAGA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSÉ MARCOS SASAKI
  • LUCIENE DA SILVA SANTOS
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • TIAGO PINHEIRO BRAGA
  • VINÍCIUS PATRÍCIO DA SILVA CALDEIRA
  • Data: 22/07/2020

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  • 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.


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  • The present study describes the synthesis of a new type of Fe2SiO4-Fe7Co3 based nanocomposite dispersed in the mesoporous material SBA-15 in order to apply in the dyes adsorption, in the photocatalytic degradation of methylene blue (MB) and consequent magnetic separation. The parameters studied were: the reduction temperature and amount of hydrogen used in the synthesis and how these affect the physicochemical properties of the oxide-alloy mixture with iron and cobalt, as well as the adsorption capacity and photodegradation of methylene blue. The prepared materials were characterized by X-ray diffraction (XRD), Mössbauer spectroscopy (MS), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), vibratory sample magnetometry (VSM), temperature programmed reduction (H2-TPR), N2 or Aradsorption and desorption isotherms , Scanning electron microscopy (SEM-FEG) and Transmission electron microscopy (TEM). The XRD results together with the TPR profiles confirmed the formation of Fe2SiO4-Fe7Co3-based nanocomposites at temperatures between 690 and 720 °C and amount of H2 between 0.5 and 2%. The increase of the reduction temperature and the increase of H2 content in the reduction mixture led to the formation of a higher amount of alloy compared to oxide according to the data obtained by the Rietveld refinement. Low-angle XRD, N2 isotherms, and TEM images show the formation of the SBA-15-based mesoporous support with a high specific area of 640 m/g². However, the surface area and mesoporous structure of the silica was slightly altered (to 420 m/g²) after Fe and Co insertion due to partial pore filling by the composite. For samples containing the metals dispersed on SBA-15, there may be an interconnection between mesopores according to scanning hysteresis loop from N2 and Ar isotherms accompanied by mathematical models. Adsorption tests confirmed that the material reduced at 700 °C using 2% of H2 had the highest adsorption capacity for methylene blue (MB) dye. The nanocomposites obtained have good adsorption capacity for MB dye and can be easily separated from the final dispersion by applying an external magnetic field after adsorption. The photocatalysis results confirmed that the silica support is essential to optimize the photocatalytic activity of the Fe and Co species in the dye degradation, favoring the accessibility of active sites.  The attraction of the dye by the nanocomposite occurs mainly by π-π interactions and the mixing of Fe2SiO4 and Fe7Co3 phases leads to a synergistic effect which favor the methylene blue adsorption and the photocatalytic activity process compared to the same isolated phases. The degradation of the MB occur through a sequence of reactions both on the solid surface and on the solution.

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  • MARIANA ALVES LEITE DUTRA
  • HIDROGÉIS HÍBRIDOS DE POLIACRILAMIDA E AMIDO: SÍNTESE, CARACTERIZAÇÃO E ESTUDO DA APLICABILIDADE EM ÁGUAS CONTAMINADAS

  • Orientador : ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADRIANO LINCOLN ALBUQUERQUE MATTOS
  • JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • MARCUS VINICIUS GOMES PAIXÃO
  • MORSYLEIDE DE FREITAS ROSA
  • ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • Data: 14/08/2020

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  • Amido obtido da amêndoa do caroço da manga Tommy Atkins foi utilizado na fabricação de hidrogéis com acrilamida. Esses hidrogéis híbridos foram sintetizados por via radicalar, em meio aquoso, e caracterizados por FT-IR, RMN 13C, MEV, DRX, reometria e grau de intumescimento. As diferentes proporções molares de amido/acrilamida e MBA (N,N’-metilenobisacrilamida) utilizadas na alimentação provocaram mudanças nas propriedades viscoelásticas, na cinética de gelificação, no grau de intumescimento e na morfologia de superfície. Os hidrogéis sintetizados foram avaliados quanto ao potencial de adsorção de poluentes fenólicos de águas contaminadas, mostrando-se eficientes na remoção desses resíduos. Os valores das capacidades máximas de adsorção no equilíbrio (Qeq) variaram de 2 a 21 mg/g, sendo fortemente dependentes das concentrações de acrilamida, amido e MBA no sistema. O tipo de isoterma de adsorção que se adequou melhor foi a do modelo de Freundlich, com valores de R2entre 0.95 – 0.97. Os hidrogéis também apresentaram eficiência na liberação desses poluentes fenólicos, indicando a possibilidade de reutilização desses materiais. Além disso, em uma segunda vertente de aplicabilidade em águas contaminadas, os hidrogéis foram capazes de incorporar nanopartículas de prata em suas redes tridimensionais, com a finalidade de obter nanocompósitos com potencial para detecção de possíveis contaminantes de águas na ordem de 10-8 mol.L-1, através da técnica de espectroscopia Raman amplificada por superfície (SERS).


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  • Starch obtained from Tommy Atkins mango kernel was used in the manufacture of acrylamide hydrogels. These hybrid hydrogels were synthesized by radical in aqueous medium and characterized by FT-IR, 13C NMR, SEM, XRD, rheometry and degree of swelling. The different molar proportions of starch / acrylamide and MBA used in the feed caused changes in viscoelastic properties, gelling kinetics, swelling degree and surface morphology. The synthesized hydrogels were evaluated for the potential of adsorption of phenolic pollutants from contaminated waters, proving to be efficient in removing these residues. The equilibrium adsorption (Qeq) values ranged from 2 to 21 mg / g and were strongly dependent on acrylamide, starch and MBA concentrations in the system. The type of adsorption isotherm that best fitted was that of the Freundlich model, with R2 values between 0.95 - 0.97. Hydrogels also showed efficiency in the release of these phenolic pollutants, indicating the possibility of reuse of these materials. In addition, in a second strand of applicability in contaminated waters, hydrogels were able to incorporate silver nanoparticles in their three-dimensional networks, in order to obtain nanocomposites with potential to detect possible water contaminants in the order of 10-8 mol. L-1 using the surface amplified Raman spectroscopy (SERS) technique.

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  • RAFAEL VIANA SALES
  • ESTUDO EXPERIMENTAL E TEÓRICO DA DESSULFURIZAÇÃO ADSORTIVA DE DIESEL REAL USANDO MATERIAIS MESOPOROSOS DE ALTA EFICIÊNCIA

  • Orientador : LUCIENE DA SILVA SANTOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANNE GABRIELLA DIAS SANTOS
  • ENRIQUE RODRÍGUEZ CASTELLÓN
  • LUCIENE DA SILVA SANTOS
  • MIGUEL ANGELO FONSECA DE SOUZA
  • TIAGO PINHEIRO BRAGA
  • VINÍCIUS PATRÍCIO DA SILVA CALDEIRA
  • Data: 28/08/2020

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  • A queima de combustíveis fósseis emite óxidos de enxofre (SOx), 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.


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  • The burning of fossil fuels emits sulfur oxides (SOx), which negatively affect human health and the environment, in addition to being highly undesirable by oil refineries. Researchers have sought to develop alternative methods to conventional technology, hydrodesulfurization (HDS), which is an expensive and ineffective method for removing heavy sulfur molecules. Thus, in this work, the mesoporous silicas MCM-41 and SBA-15 were synthesized and modified with metallic cations Ni2+ and Ag+ for application in adsorptive desulfurization of real diesel fuel. MCM-41 was obtained from green silica (amorphous silica MPI), from beach sand, and commercial silica. The pure and modified adsorbents were characterized by X-ray diffractometry (XRD), N2 adsorption-desorption isotherms, high-resolution scanning electron microscopy by field emission (SEM-FEG), scanning transmission electron microscopy  (STEM), high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) and X-ray excited photoelectron spectroscopy (XPS). These techniques were important for the elucidation of materials of the type MCM-41 and SBA-15. The results of the SEM-FEG and STEM micrographs coupled with X-ray spectroscopy by dispersive energy (EDX) showed a uniform dispersion of Ag nanoparticles on the supports. Molecular dynamics simulation, using the DFT/ONIOM method, and XPS data revealed that the adsorption of aromatic sulfur compounds by AgMCM-41 is controlled by the interactions between the sulfur atoms and the silver species. The best fit of the experimental data to the kinetic model of pseudo-second order and to the Langmuir equilibrium model is an indication that chemisorption mechanisms, especially π type complexation, govern the removal of sulfur compounds by the AgMCM-41 and AgSBA-15 adsorbents, under the conditions studied, which is in agreement with the theoretical study and the XPS results. The maximum adsorptive capacities for AgMCM-41 obtained from sustainable silica and for AgSBA-15 were 31.25 mg‧g-1 and 20.30 mg‧g-1, respectively. The pure and silver modified supports showed a satisfactory regeneration rate, after 5 recycling steps, using a chloroform/hexane/acetone solution.

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  • ADRIANO MARTINEZ BASSO
  • Oligomerização do etileno empregando complexos de Ni/β-diimina heterogeneizados em materiais mesoporosos: Efeito da morfologia e estrutura.

  • Orientador : SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CRISTIANO FAVERO
  • ELEDIR VITOR SOBRINHO
  • FABIO GARCIA PENHA
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • TIAGO PINHEIRO BRAGA
  • Data: 25/09/2020

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  • Os compostos mesoporosos do tipo SBA-15 de morfologia fibra, plaqueta, bastão e plaqueta alargada e o mesoporoso do tipo KIT-6 foram covalentemente ancorados ao ligante do tipo β-diimina 2-fenilamino-4-fenilimino-2-penteno (L2). A SBA-15 de morfologia de plaqueta alargada também foi ancorada ao ligante do tipo β-diimina 2-ortodisopropilfenilamino-4-ortodisopropilfenilimino-2-penteno (L1). Os materiais híbridos formados foram complexados com níquel. Os precursores catalíticos Ni-β-diimina-mesoporoso foram testados para a oligomerização heterogeneizada de etileno. Os materiais foram caracterizados por DRX de baixo ângulo, análise termogravimétrica, sortometria de N2, RMN-1H, RMN-29Si, análise elementar, espectroscopia de absorção atômica, microscopia eletrônica de varredura e de transmissão. Os resultados mostraram que todos os complexos foram mais seletivos e menos ativos. Dentre as SBA-15, aquela de morfologia plaqueta teve a maior atividade (12.103 h-1) mantendo a seletividade para a-C4 acima de 90% por pelo menos três ciclos catalíticos. Comparando a SBA-15 com a KIT-6, esta teve melhor atividade (6,0.103 contra 3,0.103 h-1). As seletividades para a-C4 foram praticamente iguais (96% para a SBA-15 e 94% para a KIT-6), mantendo esses índices acima de 90% por pelo menos três ciclos catalíticos. O ligante L1 teve baixa atividade (0,3.103 h-1 contra 3,0.103 h-1 do ligante L2) e favoreceu à formação de 59% de polímeros.


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  • Mesoporous compounds of type SBA-15 with fiber, platelet, rod and enlarged platelet morphology and mesoporous type KIT-6 were covalently anchored to the β-diimine 2-phenylamine-4-phenylimine-2-pentene (L2) ligand. The enlarged platelet morphology SBA-15 was also anchored to the β-diimine 2-orthodisopropylphenylamine-4-orthodisopropylphenylimine-2-pentene ligand (L1). The hybrid materials formed were complexed with nickel. The catalytic precursors Ni-β-diimine-mesoporous were tested for heterogenized ethylene oligomerization. The materials were characterized by low angle XRD, thermogravimetric analysis, N2 sortometry, NMR-1H, NMR-29Si, elemental analysis, atomic absorption spectroscopy, scanning and transmission electron microscopy. The results showed that all complexes were more selective and less active. Among the SBA-15, the one with platelet morphology had the highest activity (12,103 h-1) maintaining the selectivity for a-C4 above 90% for at least three catalytic cycles. Comparing the SBA-15 with the KIT-6, this one had better activity (6.0.103 against 3.0.103 h-1). The selectivities for a-C4 were practically equal (96% for SBA-15 and 94% for KIT-6), keeping these rates above 90% for at least three catalytic cycles. The L1 ligand had low activity (0.3.103 h-1 against 3.0.103 h-1 of the L2 ligand) and favored the formation of 59% polymers.

2019
Dissertações
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  • ERIVALDO PAULINO DA COSTA
  • Síntese multicomponente de 3-estiril-1H-quinoxalina-2-onas em meio aquoso

  • Orientador : FABRICIO GAVA MENEZES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FABRICIO GAVA MENEZES
  • ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • RODRIGO CRISTIANO
  • Data: 21/01/2019

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  • 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.


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  • Nitrogen heterocycles compounds are of great relevance due their applications in many scientific areas, notably in the development of new materials of technological interest, as well as therapeutic agents and other biological active compounds. Recently, application of green chemistry concepts highlighted the relevance of multicomponent reactions (MCR) in aqueous medium to organic synthesis. This work reports the synthesis of 3-styryl-1H-quinoxaline-2-one-based nitrogen heterocycles (SQXO) based in MCR protocol in aqueous medium. The tri-component systems, which involves reaction of o-phenylenediamine sodium pyruvate and different aldehydes, were carried out in 20% aqueous acetic acid, and in the presence of sodium acetate. Fourteen SQXO derivatives, including eight new compounds, were obtained in 65-92% in 8-14 hours. Products were properly characterized by melting point as well as infrared and nuclear magnetic resonance (1H and 13C) spectroscopies. Reactions are supposed to proceed via mechanism involving initial condensation of aromatic diamine and sodium pyruvate, to afford 3-methyl-1-quinoxaline-2-one, which reacts with different aldehydes via aldol-type condensation. It is important to point out that only water molecules are released to the medium during all stages. This green synthetic protocol becomes especially attractive due the applications of SQXO derivatives in many areas, notably those associated to biological and material fields.

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  • LUIZ HENRIQUE MEDEIROS DA COSTA
  • REGIOSSELETIVIDADE DAS REAÇÕES DE N-/O- NITROSO ALDOL: um estudo DFT das reações de nitrosobenzeno com morfilina e pirrolidina

  • Orientador : MIGUEL ANGELO FONSECA DE SOUZA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MIGUEL ANGELO FONSECA DE SOUZA
  • DAVI SERRADELLA VIEIRA
  • GUTTO RAFFYSON SILVA DE FREITAS
  • Data: 25/02/2019

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  • Os compostos C-nitroso aromáticos têm sido largamente estudados, devido às suas versatilidades. Investigações sobre esses compostos podem ser encontrados em diversas áreas do conhecimento científico. O grupo nitroso (R-NO) age de forma ambivalente, ou seja, como nucleófilo e eletrófilo, reagindo com biomoléculas que possuem átomos de enxofres (nucleófilo), por exemplo. As reações do tipo Aldo N-/O-Nitroso têm sido bastante exploradas, em especial, usando o nitrosobenzeno (PhNO) para novas rotas sintéticas. A investigação dos processos reacionais em química computacional passa, essencialmente, por cálculos de energia eletrônica, em que se obtêm informações sobre as energias e as mudanças estruturais relativas das espécies envolvidas nas reações químicas. Neste trabalho, foram utilizados métodos computacionais para compreender como se dá os processos mecanísticos: 1-morfolina-1-ciclohexeno reagindo com o nitrosobenzeno e 1-pirrolidina-1-ciclohexeno também reagindo com o nitrosobenzeno. Todas as geometrias otimizadas das reações foram calculadas com o método DFT, funcional/conjuto de base M06-2X/6-31+G (d, p). Após essa etapa, foi feito o single point (cálculo da energia naquele determinado ponto) dessas geometrias otimizadas, contudo utilizamos o funcional B2PLYPD3 e o conjuto de base 6-311+G(2d,p), a fim de obter resultados mais acurados. Os resultados nos mostrou que o processo de reação passa por três etapas: estados de transição 1 (TS1), intermediários zwitteriônicos e estados de transição 2 (TS2). Analogamente as reações de Diels-Alder, as reações estudadas apresetaram isomeria endo e exo. Isto levou a oito possibilidades de conformações para o TS1 de cada reação, bem como para os intermediários. Já no TS2 obteve apenas 4 estrutura para reação com a 1-morfilinaciclohexeno, visto que as estruturas com isomeria exo mudaria de isomeria para endo.Contudo, com a pirrolidina obteve-se duas conformações. Alem disso, para a reação da 1-morfolinaciclohexeno foi apresentado um mecanismo de reação que corrobora com estudos experimentais. Já com a 1-pirrolidinaciclohexeno o metodo usada não foi efetivo para entrar em consonância com resultados experimentais. Assim, esse trabalho traz uma pespectiva para elucidação da reação aldol N-/O-Nitroso.


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  • Aromatic C-nitroso compounds have been widely studied because of their versatility. Investigations of these compounds can be found in several areas of scientific knowledge. The nitroso group (R-NO) acts ambivalently, that is, as nucleophile and electrophile, reacting with biomolecules that have sulfur atoms (nucleophile), for example. Aldo N-/O-Nitroso reactions have been explored, in particular, using nitrosobenzene (PhNO) for new synthetic routes. The investigation of the reactive processes in computational chemistry steps, essentially, by calculations of electronic energy, in which information is obtained on the energies and the relative structural changes of the species involved in the chemical reactions. In this work, computational methods were used to understand how mechanical processes occur: 1-morpholine-1-cyclohexene reacting with nitrosobenzene and 1-pyrrolidine-1-cyclohexene also reacting with nitrosobenzene. All optimized geometries of reaction were calculated using the DFT method, functional / base set M06-2X / 6-31+G(d,p). After this step, the single point was made of these optimized geometries, but we used the B2PLYPD3 functional and the base set 6-311G(2d,p), to obtain more accurate results. The results showed that the reaction process goes through three stages: transition states 1 (TS1), zwitterionic intermediates and transition states 2 (TS2). Analogously to the reactions of Diels-Alder, the reactions studied present endo and exo isomerism. It led to eight possible confomation for the TS1 of each reaction, as well as for the intermediates. In TS2, however, only 4 structure was obtained for reaction with 1-morpholinecyclohexene, whereas structures with exo isomeria would change to endo isomerism. However, with pyrrolidine, two conformations were obtained. Furthermore, for the reaction of 1-morpholinecyclohexene, a reaction mechanism was presented which corroborates with experimental studies. With 1-pyrrolidinecyclohexene, the method used was not effective to be in agreement with experimental results. Thus, this work provides a perspective for elucidation of the aldol N- / O-Nitroso reaction.

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  • JÉSSICA NAYARA DA SILVA CÂMARA
  • SÍNTESE DE COMPÓSITOS A PARTIR DO ÁLCOOL POLIVINÍLICO REFORÇADOS COM RESÍDUOS NÃO-METÁLICOS DE PLACAS DE CIRCUITO IMPRESSO

  • Orientador : ADEMIR OLIVEIRA DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADEMIR OLIVEIRA DA SILVA
  • PAULO ROBERTO CUNHA DOS SANTOS
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • Data: 13/05/2019

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  • 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.


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  • The renewal of technologies causes the increase of electronic waste in the environment. The search for methods for the treatment of these wastes generates great discussions at national as well as international level. The printed circuit boards coming from obsolete equipment arouse great interest in researches, since they have several metals in their composition, that can be recovered. However, there are still few studies that seek to reuse the substrate from the removal of metals. Composite materials have been widely studied because they provide improvements in the mechanical, thermal and physicochemical properties of materials for certain applications. In this work were developed composites with residues of printed circuit board, having as its matrix the polyvinyl alcohol. 5%, 10%, and 20% by weight of plate powder were used for the production of the composites, which were submitted to thermal analysis (TG/DSC). The mechanical properties (wear and friction coefficient) were determined by mechanical pin-disk test. Surface topography was analyzed by Scanning Electron Microscopy (SEM). The samples were then subjected to the flammability test to evaluate the flame behavior and characterized by X-ray fluorescence and absorption spectroscopy in the infrared region with Fourier transform. Based on the results of the mechanical test, it was verified that there was no significant variation in the coefficient of friction and in the wear of the materials. In relation to the thermal analysis, it was verified the reduction of the thermal stability and the production of large number of residues with the increase of the load percentage. This growth is due to the presence of silicon compounds and metals present in the powder of the plates that qualify the composites as flame retardants. In the flammability test, it was possible to observe that the increase of the mass of the plate of dust causes the increase of the resistance of the flame propagation in the composites, causing very little damage to the materials.

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  • THUANNY MOURA DE SOUSA
  • DESENVOLVIMENTO E REATIVIDADE DE NITROSILO COMPLEXOS DE RUTÊNIO COM POSSÍVEL AÇÃO ANTIBACTERIANA

  • Orientador : FRANCISCO ORDELEI NASCIMENTO DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FRANCISCO ORDELEI NASCIMENTO DA SILVA
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • DANIEL DE LIMA PONTES
  • TERCIO DE FREITAS PAULO
  • Data: 02/07/2019

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  • O presente trabalho tem como finalidade o desenvolvimento de nitrosilo complexos de rutênio capazes de atuarem como doador de óxido nítrico em sistemas biológicos, tendo em vista que essa molécula atua em uma diversidade de processos fisiológicos tais como a neurotransmissão, regulação da pressão arterial e participação no sistema imunológico no combate a células tumorais e parasitas intracelulares. Por esta razão, apresenta-se a síntese, caracterização, reatividade e ensaios antibacterianos dos complexos do tipo cis-[Ru(bpy)(phen)(L)(NO)](PF6)3 onde L são os ligantes tiouréia e 4-nitroimidazol, bpy = 2,2’-bipiridina e phen = 1,10’-fenantrolina. Os compostos foram obtidos a partir do complexo precursor cis-[Ru(bpy)(phen)Cl2] em água e etanol com adição dos ligantes em estudo. Através da técnica de UV-Vis, em meio aquoso, foi possível identificar as bandas MCLT para os ligantes polipiridínicos como para o ligante nitrosilo na faixa de 420-480 nm. Com relação aos espectros de infravermelho, os complexos exibiram bandas em 1926 e 1942 cm-1 atribuídas ao ѵ(NO+) com tiouréia e 4-nitroimidazol, respectivamente, indicando a coordenação do ligante nitrosil. Os voltamogramas cíclicos obtidos em NaTFA 0,1 mol/L e pH 3,5 mostraram E1/2 em 32 mV para o complexo com tiouréia e 112 mV para o 4-nitroimidazol, ambos referentes ao par redox NO+/0. No que diz respeito à reatividade, os complexos mostraram ter capacidade de liberar o óxido nítrico por redução fotoquímica e que a reação de interconversão nitrosil-nitrito ocorre em pH 6,70 e pH 5,86 para os compostos com tiouréia e 4-nitroimidazol, respetivamente. A atividade antibacteriana dos nitrosilo complexos foi investigada frente às bactérias Pseudomonas aeruginosa (ATCC-9027) e do complexo cis-[Ru(bpy)(phen)(TU)(NO)](PF6)3 frente as bactérias Staphylococcus aureus (ATCC-25923/ATCC-700698) e Staphylococcus epidermidis (ATCC-12228 /ATCC-35984). O teste revelou um MIC de 121,5 μM, do complexo com tiouréia para às Pseudomonas aeruginosa (ATCC-9027) e um MIC de 511 μM para às bactérias Staphylococcus aureus (ATCC-25923/ATCC-700698) e epidermidis (ATCC-12228). Isto indica que o composto em estudo possui capacidade de inibir o crescimento destas bactérias. Além disso, o composto apresentou um MBC de 511 μM para Staphylococcus aureus (ATCC-25923) e Staphylococcus epidermidis (ATCC-35984) sugerindo que o mesmo seja um agente antibacteriano.


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  • The present work aims at the development of nitrosyl ruthenium complexes capable of acting as a donor of nitric oxide in biological systems, considering that this molecule acts in a variety of physiological processes such as neurotransmission, blood pressure regulation and participation in the immune system in the fight against tumor cells and intracellular parasites. For this reason, we present the synthesis, characterization, reactivity and antibacterial assays of cis-[Ru(bpy)(phen)(L)(NO)] (PF6) 3 type complexes where L are the thiourea and 4- nitroimidazole, bpy = 2,2'-bipyridine and phen = 1,10'-phenanthroline. The compounds were obtained from the cis- [Ru(bpy)(phen)Cl2] precursor complex in water and ethanol with addition of the ligands under study. Through the UV-Vis technique, in aqueous solution, it was possible to identify the MCLT bands for the polypyridine linkers as for the nitrosyl linker in the 420-480 nm range. With respect to the infrared spectra, the complexes exhibited bands in 1926 and 1942 cm-1 attributed to ѵ(NO+) with thiourea and 4-nitroimidazole, respectively, indicating the coordination of the nitrosyl ligand. The cyclic voltammograms obtained in NaTFA 0.1 mol / L and pH 3.5 showed E1/2  in 32 mV for the complex with thiourea and 112 mV for 4-nitroimidazole, both referring to the NO+/0 redox pair. Regarding the reactivity, the complexes showed to be able to release the nitric oxide by photochemical reduction and that the nitrosyl nitrite interconversion reaction occurs at pH 6.70 and pH 5.86 for the compounds with thiourea and 4-nitroimidazole, respectively. The antibacterial activity of the nitrosyl complexes was investigated against the bacteria Pseudomonas aeruginosa (ATCC-9027) and the cis-[Ru(bpy)(phen)(TU)(NO)](PF6)3 complex against Staphylococcus aureus bacteria (ATCC- 25923/ATCC-700698) and Staphylococcus epidermidis (ATCC-12228 /ATCC-35984). The test revealed a MIC of 121.5 μM, from the thiourea complex for Pseudomonas aeruginosa (ATCC-9027) and a MIC of 511 μM for the bacteria Staphylococcus aureus (ATCC-25923/ATCC-700698) and epidermidis (ATCC -12228). This indicates that the compound under study has the ability to inhibit the growth of these bacteria. In addition, the compound showed a MBC of 511 μM for Staphylococcus aureus (ATCC-25923) and Staphylococcus epidermidis (ATCC-35984) suggesting it to be an antibacterial agent.

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  • HELOISE OLIVEIRA MEDEIROS DE ARAUJO MOURA
  • INVESTIGAÇÃO DO EFEITO DE PRÉ-TRATAMENTOS NA ESTRUTURA DE BIOMASSAS LIGNOCELULÓSICAS PARA O ISOLAMENTO DE CELULOSES DE ALTA REATIVIDADE

     
  • Orientador : LUCIENE DA SILVA SANTOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LEILA MARIA AGUILERA CAMPOS
  • LUCIENE DA SILVA SANTOS
  • LUIZ HENRIQUE DA SILVA GASPAROTTO
  • ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • Data: 12/07/2019

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  • 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.

     

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  • The lignocellulosic biomass is composed of cellulose, hemicellulose and lignin strongly bonded to each other and stands out as a highly available and promising raw material for conversion processes. Cellulose has been widely studied in literature as a renewable source for the production of chemical platforms, molecules of great importance for the biorefinery industry capable of being converted into the most diverse chemical compounds used in today's society. However, the efficient separation of cellulose is still challenging due to the recalcitrant nature of the biomass. Thus, this work aims to evaluate the efficiency of the combined acid/peroxide-alkaline (APA) pretreatment, the ultrasound cavitation (US) and the association of both methods (USA + PA) under different conditions in increasing the accessibility of common residual biomasses in the Brazilian Northeast: sugarcane bagasse (Saccharum officinarum), corn cob (Zea mays) and prickly pear pseudostem (Opuntia ficus-indica L. Mill.), as well as on the crystallinity changes of the celluloses that will be isolated later. For this, the peak deconvolution of X-ray diffraction (XRD) data was compared to the absorption bands generated by the Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) analysis of the samples, in order to evaluate the effectiveness of the APA treatment under conditions already found in the literature and in a new methodology with ultrasonic assisted acidic step (US). The evaluation of the polymorphism and inferred crystallinity parameters showed that cavitation made possible the production of a more accessible biomass under milder conditions of acid treatment (30 min, 90 °C) for removing hemicellulose and with shorter time (60 min) of the delignification step (peroxide-alkaline) for sugarcane bagasse and prickly pear pseudostem samples. The deconvolution methodology was also applied to the derived thermogravimetric curves (DTG) and was successful for separating the overlapping mass loss events and in the determination of the mass content of lignocellulosic fractions by calculating the area under each degradation curve, with precision and accuracy comparable to the standard characterization method for these biomasses.

     
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  • LAYSA RENATA DUARTE BRITO SABINO
  • REMOÇÃO DE POLUENTES EMERGENTES (RIFAMPICINA E AZUL BRILHANTE FCF) DO MEIO AQUOSO USANDO TECNOLOGIAS ELETROQUÍMICAS: ESTUDO DOS EFEITOS DOS PRINCIPAIS PARÂMETROS NA DESCONTAMINAÇÃO DOS EFLUENTES

  • Orientador : CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • ELISAMA VIEIRA DOS SANTOS
  • MARCO ANTONIO QUIROZ ALFARO
  • Data: 15/07/2019

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  • Os poluentes emergentes mais facilmente detectados no ambiente aquático são os antibióticos e os corantes, o primeiro por possuir característica refratária dificultando a remoção efetiva nos esgotos e plantas de tratamento, o segundo por ser produzido e utilizado em larga escala em várias etapas industriais. Diante do contexto, há a necessidade da aplicação de técnicas para degradação / remoção de poluentes que estarão no meio ambiente e provocarão, a longo prazo nos seres humanos, resistência a medicamentos e câncer. Neste estudo foi realizado o tratamento por oxidação anódica e eletro- fenton de efluentes sintéticos contaminados com um medicamento utilizado para tratamento de Tuberculose, Rifampicina e o outro contaminado com o corante Azul Brilhante FCF, utilizando os eletrodos de Diamante Dopado com Boro (BDD) e Feltro de Carbono (CF). O efeito da aplicação de diferentes correntes na degradação e a influência da concentração inicial do poluente, foram examinados. Estudos comparativos utilizando outros materiais de eletrodos comerciais também foram investigados, assim como a avaliação da eficiência de diferentes eletrólitos. A degradação da rifampicina teve melhores resultados com o material BDD / CF na densidade de corrente de 50 mAcm-2, atingindo 98% de remoção de DQO. Enquanto que a remoção do Azul Brilhante teve bons resultados a partir da aplicação da corrente de 250 mA por 6h, a depender da concentração inicial, chegando à eficiência de corrente de 93%.


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  • The most easily detected emerging pollutants in the aquatic environment are antibiotics and dyes, the first to have a refractory feature making it difficult to effectively remove wastewater from sewage and treatment plants, the second to be produced and used on a large scale in several industrial stages. On this context, there is a need for the application of advanced techniques for the degradation/removal of these pollutants that are in environment and will, in the long term, cause resistance to drugs and cancer in humans. In this study was done the treatment by anodic oxidation and electro- fenton of synthetic effluents contaminated with a drug used to Tuberculosis, Rifampicin and the other contaminated with the Brilliant Blue FCF using Boron Doped Diamond (BDD) electrodes and Carbon Felt (CF). The effect of the application of different currents on the degradation and the influence of the initial concentration of the pollutant were examined. Comparative studies using other commercial electrode materials were also investigated, as was the evaluation of the efficiency of different electrolytes. The degradation of rifampicin had better results with the BDD / CF material at current density of 50 mAcm-2, achieving 98% COD removal. While the removal of Brilliant Blue had good results from the application of the current of 250 mA for 6 hours, depending on the initial concentration, reaching current efficiency of 93%.

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  • EDUARDO AUGUSTO DA SILVA DINIZ
  • ESTUDO DA DINÂMICA E CARACTERIZAÇÃO ESTRUTURAL DA INTERFACE PROTÉICA EM QUIMERAS XILANASE-XBP POR SIMULAÇÃO MOLECULAR

  • Orientador : DAVI SERRADELLA VIEIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DAVI SERRADELLA VIEIRA
  • ANDERSON DOS REIS ALBUQUERQUE
  • NORBERTO DE KASSIO VIEIRA MONTEIRO
  • Data: 17/07/2019

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  • 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.


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  • In the field of molecular biology and biotechnology, proteins owning two or more combined activities, coupled with an appropriate structural stability, have been widely applied. A few years ago three hybrid enzymes / chimeras were produced by a semi-rational protein fusion strategy, resulting in the insertion of a Xylose Binding Protein (XBP) to a Xylanase GH11, whose function is to degrade xylan , the main component of the plant cell wall. The enzymes produced showed a catalytic efficiency in the degradation of xylan two to three times higher than the isolated xylanase, besides increasing its activity in the presence of xylose, a substance that would naturally inhibit xylanase alone. Xylose activation occurs via allosteric mechanism. Currently, simulation techniques such as molecular dynamics (DM) are the best ones to bring forward detailed information at the atomic level regarding structural protein behavior, but they present limited timescale to investigate the problem fully, because the structures generated can be trapped in a local energy minimum. In this work, we explore alternative ways of circumventing these limitations, with a computationally less demanding technique for generation of new ensemble of structures, the CONCOORD, for the case of chimeric proteins with allostery. More robust statistical techniques (PCA and FMA) were used to analyze the results in order to provide a more complete analysis of the functional motions in these proteins. In addition, a detailed structural characterization of the protein interfaces between the enzymatic domains was performed since these interfaces play a fundamental role in the allosteric effect. The FMA analysis indicated that the stability of the interface is well related to a specific movement, the rotation of the xylanase and XBP domains in opposite directions, which showed good correlation with the interfacial energy for chimeras 209, 262 and 271. In the case of chimera 271 the correlation was slightly worse due to a more intense and extensive movement of the thumb region (xylanase) compared to chimeras 209 and 262. The presence of intermittent interfacial residues, especially in chimeras 209 and 262, was identified. Chimera 271 has the most stable interface, with the least amount of intermittent interfacial residues. It was observed that the occurrence of a high structural variability during the simulations is associated to a change in the interfacial energy, mainly for chimeras 209 and 262, that is, when the protein undergoes some considerable conformational transition, the interfacial energy responds, increasing or decreasing, which is in agreement with the existence of intermittent interfacial residues. Detection of such residues is fundamental to understand the structural allosterism and stabilization mechanism determined by the XBP insertion position in xylanase. A strategy which will be adopted in future studies, in continuity to the work presented here, in order to improve the stability of the protein interface and, consequently, the allosteric effect, will be the insertion of disulfide bridges at the interface concentrating on the intermittent and inert residues. The mutant hybrid enzymes produced in silico can be tested experimentally by collaborating groups

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  • MARCEL GALDINO DE SOUZA
  • CATALISADORES A BASE DE Ni SUPORTADO EM MgAl2O4: Estudo comparativo dos métodos One-pot e impregnação

  • Orientador : DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • RENATA MARTINS BRAGA
  • RODRIGO CESAR SANTIAGO
  • Data: 19/07/2019

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  • Este trabalho avalia a concentração do combustível e o método de síntese de catalisadores para reforma a seco de metano. Os catalisadores foram sintetizados via microondas, usando-se uréia como combustível com concentração entre 25 e 100% do valor estequiométrico; além disso, usou-se o método de impregnação para incorporar o níquel para dois desses catalisadores, os quais foram nomeados Ni-MgAl (IBT); Ni-MgAl (IAT), onde IAT faz referência a alto teor de uréia e IBT baixo teor de uréia. Os outros dois catalisadores Ni-MgAl(OBT) e Ni-MgAl(OAT) foram sintetizados via One-pot, mantendo a mesma concentração de uréia, tal como foi usada nos catalisadores impregnados. Os catalisadores foram caracterizados por difração de raios X (DRX), área superficial (BET), microscopia eletrônica de varredura (MEV), Termorredução programada (TPR).  De acordo com o DRX, o material com alto teor de ureia apresentou estrutura cristalina e fases bem definidas (NiO, MgO, NiAl2O4 e MgAl2O4), demonstrando que a concentração do combustível interfere na cristalinidade. Já o BET mostrou que esse material tem baixa área superficial, o que é normal para esse tipo de óxido. Os catalisadores preparados com baixo teor de uréia demonstraram através do DRX uma característica amorfa, no entanto, o refinamento pelo método Rietveld, indicou a presença das mesmas fases que os outros dois catalisadores com alto teor de uréia. Isso ocorre muito provavelmente devido uma combustão incompleta, uma vez que o teor de ureia foi menor. Os resultados dos testes catalíticos mostraram percentuais consideráveis de conversão do metano em gás de síntese a 750°C.


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  • This work evaluates the fuel concentration and the method of synthesis of catalysts for dry reforming methane. The catalysts were synthesized via microwaves, using urea as fuel with a concentration between 25 and 100% of stoichiometric; also, the impregnation method was used to incorporate the nickel for two of these catalysts, that were appointed Ni-MgAl (IBT); Ni-MgAl (IAT) where IAT make reference for high content of urea and IBT for lower urea content. The others two catalysts Ni-MgAl(OBT) e Ni-MgAl(OAT) was synthesized by One Pot, keeping the same urea concentration such as used in the catalysts impregnated. The catalysts was characterized by X Ray Diffraction (XRD), Specific Area (BET), Scanning Electron Microscope (SEM), Temperature-Programmed Reduction (TPR). According to XDR, the material with high urea content presented crystal structures and well defined phases (NiO, MgO, NiAl2O4 and MgAl2O4 ), demonstrating that the fuel concentration interferes in crystallinity, already the BET showed that this material has low superficial area, which is normal for this type of oxide. The catalysts prepared with low urea content demonstrated through XRD amorphous feature, however, the refinement by the Rietveld method, indicated the presence of the same phases that others two catalysts with high urea content. This occurs most likely due to incomplete combustion, once time that urea content was low. The result of catalysts tests showed considerable percentages of conversion of methane into synthesis gas ate 750°C

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  • MAYRA SILVA COUTINHO
  • DESENVOLVIMENTO DE SENSORES CROMOGÊNICOS BASEADOS EM REAÇÕES ENZIMÁTICAS E NANOPARTÍCULAS DE PRATA PARA ANÁLISE DE ÁCIDOS ASCÓRBICO E FERRO (III) EM MEIO AQUOSO

  • Orientador : FABRICIO GAVA MENEZES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ELISANE LONGHINOTTI
  • FABRICIO GAVA MENEZES
  • JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • TIAGO PINHEIRO BRAGA
  • Data: 22/07/2019

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  • 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.


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  • The development of chemical systems aiming detection of specific analytes in solution has attracted great attention due the possibility of fast, low cost and practical implementation. In this context, methods based on enzymatic reactions and nanostructured systems play a relevant role. This work consist in two main parts. Firstly, a new method for detection of ascorbic acid (AA, vitamin C) based on its interfering effect in the quantification of glucose by the enzymatic colorimetric method is presented. This method is based in the inhibition of chromophore quinoneimine, generated by sequential enzymatic processes, which its concentration is proportional to concentration of glucose in the medium.  UV-vis analysis showed a linear correlation between decreasing of quinoneimine concentration concomitantly to increasing of AA concentration. The method was validated by quantification of AA from commercial effervescent tablets, with satisfactory errors, from 0.01 to 1.25 %, and limits of detection and quantification of 0.045 and 0.138 mg.L-1, respectively. In the second part of the work, silver nanoparticles functionalized with the natural product rutin (RU-AgNPs)  were employed in the detection of Fe3+ ions in solution, in the presence of AA. In the best experimental condition (AgNO3, 0,2mM; AA, 0,1 mM; NaOH, 0,1 M e AA, 1mM), according to UV-vis analysis, small but polydisperse nanoparticles (4.1 nm), as verified by transmission electronic microscopy. In the presence of Fe3+, these nanoparticles increase in size (14.7 nm average) and undergo aggregation, as verified by TEM. These effects are not verified in the presence of Cu2+, Zn2+, Hg2+, Ni2+, Pb2+, Mg2+, Cr3+, Sr2+, Ba2+, Cu+ e Al3+. Although Co2+ ions also affects the RU-AgNPs, this effect is not pronounced enough for interfering in the detection of Fe3+ ions. Mechanistically, adsorption of anionic RU to silver surface via 3-hydroxychromen-4-one moiety, since it is the main site to coordinate to metal, while addition of Fe3+ induces to the formation of a coordination complex through anionic catechol group, in which at least 2:1 ligand-Fe3+ stoichiometry is required for aggregative effect. In this process, AA has a crucial role for selective detection and two possible explanation include avoid of previous oxidation of RU by silver and/or coordination of ascorbate do other cations. UV-vis analysis showed a linear correlation between concentration of Fe3+ ions in solution (1-10 μM) and the decreasing in the surface plasmon resonance band (396 nm) associated to RU-AgNPs. Limits of detection and quantification for quantification of Fe3+ were found to be 17 nmol L-1 e 56 nmol L-1, respectively.

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  • SUEDSON DE CARVALHO SILVA RODRIGUES
  • ESTUDOS ESTRUTURAIS E BIOLÓGICOS DO PEPTÍDEO STIGA15 E A RELAÇÃO COM O PROTÓTIPO NATURAL STIGMURINA

  • Orientador : RENATA MENDONÇA ARAUJO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RENATA MENDONÇA ARAUJO
  • FABRICIO GAVA MENEZES
  • MATHEUS DE FREITAS FERNANDES PEDROSA
  • EDILBERTO ROCHA SILVEIRA
  • Data: 22/07/2019

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  • Devido ao amplo espectro de atividades biológicas relatadas na literatura para peptídeos presentes na peçonha de escorpiões, tem sido observado um aumento nos estudos dessas moléculas, principalmente os peptídeos antimicrobianos, que são investigados como alternativas estratégicas para enfrentar problemas como a resistência a antibióticos convencionais. Sabe-se que o mecanismo de ação de peptídeos antimicrobianos ocorre, em grande parte, pela interação com a membrana do microrganismo, causando desestabilização da bicamada lipídica, resultando na formação de poros, o que leva à lise celular. Entretanto, os detalhes dessas interações ainda não são totalmente conhecidos e podem variar significativamente de peptídeo para peptídeo, com isso, estudos da interação peptídeo-membrana com meios biomiméticos fazem-se necessários. O presente trabalho propôs a síntese e caracterização de um potencial peptídeo bioativo, denominado StigA15. Esse peptídeo foi arquitetado a partir da sequência primária da Stigmurina, peptídeo antimicrobiano originalmente isolado da espécie Tityus stigmurus. A StigA15 foi obtida por síntese de peptídeos em fase sólida. Foram então empregadas como ferramentas principais de investigação a Calorimetria de Titulação Isotérmica (ITC) e as espectroscopias de Dicroísmo Circular (CD) e Ressonância Magnética Nuclear (RMN) para o peptídeo análogo. Todos esses experimentos foram desenvolvidos em meios que mimetizam os ambientes de membranas. Para o peptídeo StigA15, observou-se que a substituição por duas lisinas carregadas, resultou no aumento na atividade contra bactérias Gram-positiva e negativa e fungos, sendo a StigA15 mais ativa para essas cepas do que o peptídeo nativo. Segundo estudos preliminares, identificou-se que o StigA15 possui um maior momento hidrofóbico e que por isso poderia se inserir mais na superfície da membrana e interagir de maneira mais efetiva do que a Stigmurina. Pode-se observar uma seletividade para o peptídeo StigA15, por apresentar uma taxa de hemólise baixa nas concentrações ativas contra o microrganismo. Isso foi confirmado por estudos de ITC que demonstraram a maior interação de StigA15 em vesículas aniônicas do que em vesícula zwitteriônicas. Verificou-se por espectroscopias de CD e RMN que o peptídeo se estrutura em a-hélice quando em contato com meios miméticos de modelos de membranas. Além disso, foi comprovado por RMN uma alta anfipacidade da StigA15 o que, juntamente com sua carga líquida positiva (+4), é propriedade bastante recorrente em peptídeos com significativa atividade antimicrobiana. Portanto, é apresentado um peptídeo inédito com alto potencial biotecnológico.


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  • Due to the broad spectrum of biological activities reported in the literature for peptides present in the venom of scorpions, an increase has been observed in the studies of these molecules, especially the antimicrobial peptides, which are investigated as strategic alternatives to face problems such as resistance to conventional antibiotics. It is known that the mechanism of action of antimicrobial peptides occurs in large part by the interaction with the microorganism membrane, causing destabilization of the lipid bilayer, resulting in the formation of pores, which leads to cell lysis. However, the details of these interactions are not yet fully known and can vary significantly from peptide to peptide, therefore, membrane-peptide interaction studies with biomimetic media are necessary. The present work proposes the synthesis and the characterization of the bioactive peptide StigA15, designed from the primary sequence of Stigmurin, which has originally been isolated from the Tityus stigmurus scorpion. The peptide was obtained from Fmoc solid phase peptide synthesis and Isothermal Titration Calorimetry (ITC) and Circular Dichroism (CD) and Nuclear Magnetic Resonance (NMR) spectroscopies were used as main research tools and the respective experiments were performed in media that mimic membrane environments. When compared the activity of StigA15 to that of the of the wild-type Stigmurin, it was observed that the substitution of two serine residues by two charged lysines resulted in higher activities against Gram-positive and negative bacteria as well as against fungi. According to preliminary studies, it has been identified that StigA15 has a higher hydrophobic moment and therefore could be inserted more deeply in the membrane than Stigmurin. StigA15 presents selectivity towards pattogen cells, since it presents very low hemolysis rates at the active antimicrobial concentrations. This selectivity is further supported by ITC experiments that indicated significatly stronger interactions of StigA15 with anionic vesicles, when compared to zwitterionic vesicles. CD and NMR spectroscopies indicated that the peptide adopts helical conformations in membrane mimetic enviorenments. In addition, NMR spectrosccopy proved that the peptide shows high amphipathicity which is, together with its net positive charge (+4), a feature commonly found in several antimicrobial peptide sequences. Therefore, here is presented a novel peptide sequece with high biotechnological potential

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  • NATHÁLIA OLIVEIRA FELICIANO
  • ADIÇÃO DE POLÍMERO EM MICROEMULSÃO: CARACTERIZAÇÃO E EFEITO DO SEU USO NO TESTE EOR

  • Orientador : ALCIDES DE OLIVEIRA WANDERLEY NETO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALCIDES DE OLIVEIRA WANDERLEY NETO
  • JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • MONICA RODRIGUES DE OLIVEIRA
  • Data: 29/07/2019

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  • 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).


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  • After exhaustion of its natural energy, the reservoirs retain high amounts of hydrocarbons. The application of advanced oil recovery methods is a way of increasing the oil recovery factor resulting from the use of conventional recovery methods, which are capable of shifting only about 30% of the oil and this is due to the high viscosity of the oil and the elevated interfacial tensions between the injection fluid and the fluid to be displaced. Among the advanced recovery methods, there are thermal, miscible and chemical methods. The application of the chemical methods is done when a certain chemical interaction between the injection fluids and the fluid to be displaced is desired. This work aims to study microemulsion systems (with and without polymer in its composition) for the advanced recovery of oil, determining the phenomena of interface and viscosity, and evaluating their recovery efficiencies. For this, these systems were characterized by measurements of aggregate size, viscosity, surface tension, contact angle and oil recovery. The microemulsion systems were obtained by choosing points in the Pseudoternary diagram, of the following composition: Ultranex Np 120 (Surfactant - T), secondary butanol (Co-surfactant - C), heptane (oil phase - FO), distilled water (aqueous phase - FA) and polyacrylic acid (polymer), in a fixed ratio of C/T = 1. The chosen systems have a fixed quantity of 5% m/m FO, while the quantities of C/T and FA vary between 35 and 60%. The systems with polymer in its formulation were obtained with the addition of 0.2% m/m of the polymer. A comparison made between the surface tension results and the viscosity measurements showed that the oil displacement, for the systems without polymer, is mainly due to interfacial action, while for the systems with polymer, the recovery obtained is mainly due to mechanical displacement. In addition, all the systems under study presented positive results for tertiary recovery, increasing the wettability of sandstone, reaching 41% of original oil in place recovery (% OOIP).

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  • LUIS OTAVIO DE ARAUJO
  • EMBALAGENS ATIVAS: SÍNTESE DE FILMES ANTIMICROBIANOS À BASE DE POLIETILENO DE BAIXA DENSIDADE E ZEÓLITA A CONTENDO PRATA

  • Orientador : SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • FABIO GARCIA PENHA
  • KATYA ANAYA JACINTO SCATTONE
  • MARIELE IARA SOARES DE MELLO
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • Data: 29/10/2019

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  • As embalagens ativas antimicrobianas são materiais dotados da capacidade de inibição e eliminação de microrganismos que deterioram alimentos. Tendo em vista a grande importância de práticas que visem à obtenção de alimentos mais seguros, menor desperdício e maior vida de prateleira desses produtos, o presente trabalho teve por objetivo sintetizar filmes compósitos à base de Polietileno de baixa densidade e zeólita A substituída com diferentes teores de prata para uso como embalagem ativa. Foram inseridos 1%, 5% e 10% de prata, por meio de troca catiônica, na estrutura da zeólita A. Os materiais de partida foram caracterizados por meio de difração de raios X, Microscopia Eletrônica de Varredura, Análise termogravimétrica e Fluorescência de raios X. A inserção de prata na zeólita não alterou a sua estrutura. A atividade antibacteriana da zeólita substituída com prata foi realizada por meio da concentração inibitória mínima utilizando-se Escherichia coli como bactéria alvo. A concentração inibitória mínima (CIM) da zeólita com 1% de prata e concentração 0,05 mg de zeólita/mL não foi capaz de inibir o crescimento visível da bactéria, entretanto, com o aumento da concentração houve inibição total no período de 24h. Os teores de 5% e 10% apresentaram CIM igual a 0,05 mg de zeólita/mL. Os filmes de Polietileno de baixa densidade (PEBD) adicionados de zeólita A substituída com prata foram sintetizados por via úmida. O teor mássico de zeólita nos filmes variou de 1% a 5% em massa. Os filmes não apresentaram mudanças significativas nos perfis de degradação térmica com o aumento do teor mássico de zeólita/Ag presente no compósito. Os filmes que apresentaram melhor atividade antibacteriana frente à Escherichia coli e Staphylococcus aureus foram aqueles preparados com a zeólita substituída com 5% e 10% de prata e com teor mássico de 5% (m/m), mostrando grande potencial para aplicações como embalagens ativas na preservação de alimentos.


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  • Active antimicrobial packagings are materials endowed with the ability to inhibit and eliminate microorganisms that deteriorate food. Considering the great importance of practices aimed at obtaining safer food, less waste and longer shelf life of these products, the present work had the objective of synthesizing low density Polyethylene and zeolite A composite films substituted with different contents of silver for use as active packaging. 1%, 5% and 10% silver were inserted by means of cation exchange in the structure of zeolite A. The starting materials were characterized by X-ray powder diffractometer, scanning electron microscopy, thermal gravimetric analysis and X-ray Fluorescence diffractometer. The silver insertion in the zeolite did not change its structure. The antibacterial activity of the silver-substituted zeolite was performed by the minimum inhibitory concentration using Escherichia coli as target bacterium. The MIC of the zeolite with 1% silver and concentration of 0,05 mg zeolite/mL was not able to inhibit the visible growth of the bacterium, however, with the increase of the concentration there was total inhibition in the period of 24h. The contents of 5% and 10% showed MIC equal to 0,05 mg of zeolite/mL. The LDPE films added with silver-substituted zeolite A were synthesized by wet-casting. The zeolite mass content in the films ranged from 1% to 5% by mass. The films did not show significant changes in the thermal degradation profiles with the increase of the zeolita/Ag mass content present in the composite. The films with best antibacterial activity against Escherichia coli and Staphylococcus aureus were those prepared with 5% and 10% silver substituted zeolite and with a mass content of 5% (w/w), showing great potencial for applications such as active packaging in food preservation.

Teses
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  • JOSÉ ALBERTO BATISTA DA SILVA
  • PRODUÇÃO DE BIODIESEL E BIOLUBRIFICANTES: AVALIAÇÃO DE NOVOS CATALISADORES E ANTIOXIDANTES NATURAIS

  • Orientador : LUCIENE DA SILVA SANTOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • LEILA MARIA AGUILERA CAMPOS
  • LUCIENE DA SILVA SANTOS
  • MARITZA MONTOYA URBINA
  • TATIANA DE CAMPOS BICUDO
  • TIAGO PINHEIRO BRAGA
  • Data: 18/02/2019

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  • Este trabalho de pesquisa foi desenvolvido buscando a produção de tecnologias limpas e bioprodutos com perspectivas em aplicações industriais. Com esse objetivo diversos materiais e bioprodutos foram obtidos. A produção de sílica alternativa, (MP1), a partir da areia de praia, permitiu a obtenção de materiais mesoporosos, MCM-41, como sintetizados e modificados, para diversas finalidades, dentre estas aplicações em processos de adsorção de CO2, devido a modificações com alcanolaminas, MEA e DEA além da impregnação com cátions metálicos, como Ni+2, Zn+2 e Ag+ que permitiram aplicações em processos de dessulfurização profunda em derivados de petróleo. A modificação química da MP1 com metais produziu catalisadores bimetálicos SKS, utilizados com sucesso na síntese de bioprodutos, como biodiesel e biolubrificantes.  Todos os produtos obtidos foram caracterizados através das técnicas: FTIR, TG/DTG, RMN, CG/MS, DRX, MEV- FEG, EDS, RANCIMAT, FRX, ICP-OES. Testes de reutilização do catalisador e estudos acerca da conversão, foram realizados, visando obter os melhores parâmetros de síntese. Os bioprodutos obtidos obedeceram às especificações da ANP 45/2014 para o biodiesel e ANP 669/2017 para os biolubrificantes. Buscando otimizar o uso dos bioprodutos obtidos, foram obtidos antioxidantes naturais a partir de extratos de Syzygium aromaticum e Punica granatum e testados efetivamente no biodiesel de algodão, para avaliação dos efeitos produzidos na estabilidade oxidativa do biocombustível.


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  • This research work was developed seeking the production of clean technologies and bioproducts with perspectives in industrial applications. For this purpose, several materials and bioproducts were obtained. The production of alternative silica (MP1) from the beach sand allowed to obtain mesoporous materials, MCM-41, as synthesized and modified, for several purposes, among these applications in CO2 adsorption processes, due to modifications with alkanolamines, MEA and DEA in addition to impregnation with metal cations, such as Ni+2, Zn+2 and Ag+, which allowed applications in deep desulphurization processes in petroleum derivatives. The chemical modification of MP1 with metals produced SKS bimetallic catalysts, successfully used in the synthesis of bioproducts such as biodiesel and biolubricants. All products were characterized by FTIR, TG / DTG, NMR, CG / MS, DRX, MEV-FEG, EDS, RANCIMAT, FRX, ICP-OES. Tests of reuse of the catalyst and studies on the conversion were carried out in order to obtain the best synthesis parameters. The bioproducts obtained obeyed the specifications of ANP 45/2014 for biodiesel and ANP 669/2017 for biolubricants. In order to optimize the use of the obtained bioproducts, natural antioxidants were obtained from the extracts of Syzygium aromaticum and Punica granatum and effectively tested in cotton biodiesel, to evaluate the effects produced in the oxidative stability of the biofuel.

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  • ANA KARINA PEREIRA LEITE
  • LOFs MISTAS E NANOCOMPÓSITOS COM PROPRIEDADES ADSORTIVAS, FOTOLUMINESCENTES E MAGNÉTICAS: DA SÍNTESE À APLICAÇÃO

  • Orientador : BRAULIO SILVA BARROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • BRAULIO SILVA BARROS
  • DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • LUCIENE DA SILVA SANTOS
  • RENATA MARTINS BRAGA
  • JARLEY FAGNER SILVA DO NASCIMENTO
  • JOANNA ELZBIETA KULESZA
  • Data: 20/02/2019

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  • As LOFs (do inglês, Lanthanide-Organic Frameworks) têm se destacado como uma importante classe de materiais funcionais. Estes materiais apresentam interessantes propriedades óticas e magnéticas, que estão diretamente relacionadas a presença de íons lantanídeos conectados por ligantes orgânicos em uma rede cristalina híbrida. Mais recentemente, estas propriedades têm sido estendidas pela combinação com outros tipos de materiais de interesse, ou em outras palavras, pela formação de compósitos ou materiais derivados. Dentre as vastas possibilidades, a combinação de materiais porosos e/ou luminescentes com a magnetita, que apresenta interessantes propriedades magnéticas, tem sido considerada como promissora para o sensoriamento e a adsorção seletiva de compostos químicos orgânicos além de outras possibilidades. Neste trabalho foram sintetizadas LOFs mistas e nanocompósitos Fe3O4/LOF pelos métodos solvotérmico e hidro(solvo)térmico usando íons lantanídeos (La3+, Tb3+, Gd3+, Eu3+) e ligantes orgânicos politópicos. As amostras foram caracterizadas por DRX, IV, TG, MEV, espectroscopia de fotoluminescência e avaliadas como sensores químicos para metais (Pb3+, Cd3+ e Li3+), bem como na adsorção seletiva de corantes orgânicos. Os resultados sugerem que o uso de um direcionador de crescimento, ácido acético, usado para o controle da morfologia das partículas, promoveu a formação de uma estrutura inesperada, onde os íons lantanídeos (La3+ e Tb3+) se encontram coordenados a íons formiato em uma rede tridimensional, ao invés do ligante isoftálico, como esperado. Os íons formiato foram formados a partir da hidrólise do solvente usado, dimetilformamida (DMF). As amostras cristalizadas são isoreticulares com uma estrutura já reportada na literatura e de fórmula [Ce(HCOO)3]n. Os espectros de IV exibiram o deslocamento do estiramento relacionado ao grupo carbonila do íon formato. O íon Tb3+ foi incorporado à estrutura conferindo luminescência verde. A morfologia dos pós mudou de micro hastes para aglomerados de pequenas partículas semelhantes a flores quando a concentração do ácido acético foi incrementada. LOFs preparadas com os íons lantanídeos (Gd3+ e Eu3+) e o precursor do ligante, ácido 1,3,5 benzeno tricarboxílico (BTC). Os resultados de DRX confirmaram a cristalização de uma isoestrutura da LOF [Gd(BTC)(H2O)].(DMF)(H2O)0.5, enquanto que os resultados de IV sugerem a desprotonação do grupo carboxílico do ligante e a sua coordenação ao íon Gd3+. A luminescência vermelha do composto quando excitado na região do ultravioleta confirmou a incorporação dos íons Eu3+. Nanocompósitos (Gd, Eu)-LOF@Fe3O4 foram preparados sob condições solvotérmicas. Os resultados de DRX confirmaram a formação da LOF mista ao mesmo tempo em que foram observados picos de difração característicos da magnetita, o que também foi confirmado pela própria característica magnética das amostras obtidas.  As análises de IV confirmaram a desprotonação do grupo carboxílico do ligante e a sua coordenação ao íon Gd3+, também foi observada uma banda a 560 cm-1 referente ao estiramento Fe-O da magnetita. Além disso, o compósito também apresentou luminescência vermelha característica do íon európio. Os resultados dos testes como sensor químico mostraram que a LOF apresenta um resultado satisfatório para o íon Pb3+. Os testes de adsorção seletiva dos corantes utilizando o compósito e a LOF mostram que o compósito adsorve mais azul de metileno (98%) do que o alaranjado de metila (35%) a uma concentração de 70mg/L por um tempo de 2h.


  • Mostrar Abstract
  • The LOFs (Lanthanide-Organic Frameworks) have emerged as an important class of functional materials. These materials present interesting optical and magnetic properties, which are directly related to the presence of lanthanide ions connected by organic binders in a hybrid crystal network. More recently, these properties have been extended by combining with other types of materials of interest, or in other words by the formation of composites or derived materials. Among the vast possibilities, the combination of porous and / or luminescent materials with magnetite, which presents interesting magnetic properties, has been considered as promising for the sensing and the selective adsorption of organic chemical compounds besides other possibilities. In this work, mixed LOFs and Fe3O4/LOF nanocomposites were synthesized by solvothermic and hydro(solvo)thermal methods using lanthanide ions (La3+, Tb3+, Gd3+, Eu3+) and polytopic organic binders. The samples were characterized by XRD, IR, TG, MEV, photoluminescence spectroscopy and evaluated as chemical sensors for metals (Pb3+,Cd3 + and Li3+), as well as the selective adsorption of organic dyes. The results suggest that the use of a growth promoter, acetic acid, used to control the particle morphology, promoted the formation of an unexpected structure, where the lanthanide ions (La3+ and Tb3+) are coordinated to formate ions in a network three-dimensional, rather than isophthalic linker, as expected. Formate ions were formed from the hydrolysis of the solvent used, dimethylformamide (DMF). The crystallized samples are isoreticular with a structure already reported in the literature and of formula [Ce(HCOO)3]n. The IR spectra exhibited the displacement of the stretch related to the carbonyl group of the ion format. The Tb3 + ion was incorporated into the structure giving green luminescence. The morphology of powders changed from micro stems to agglomerates of small flower-like particles when the concentration of acetic acid was increased. LOFs prepared with the lanthanide ions (Gd3+ and Eu3+) and the binder precursor, 1,3,5-benzene tricarboxylic acid (BTC). The results of XRD confirmed the crystallization of an isoestructure of LOF [Gd(BTC)(H2O)](DMF)(H2O)0.5, while IV results suggest the deprotonation of the carboxyl group of the ligand and its coordination to the ion Gd3+. The red luminescence of the compound when excited in the ultraviolet region confirmed the incorporation of Eu3+ ions. Nanocomposites (Gd, Eu) -LOF/ Fe3O4 were prepared under solvothermic conditions. The results of XRD confirmed the formation of the mixed LOF at the same time that characteristic diffraction peaks of the magnetite were observed, which was also confirmed by the magnetic characteristic of the obtained samples. The analysis of IV confirmed the deprotonation of the carboxyl group of the ligand and its coordination to the Gd3+ ion, also a 560 cm-1 band was observed regarding the Fe-O stretch of the magnetite. In addition, the composite also showed red luminescence characteristic of the europium ion. The results of the tests as a chemical sensor showed that the LOF presents a satisfactory result for the Pb3+ ion. Selective adsorption tests of the dyes using the composite and LOF show that the composite adsorbs more methylene blue (98%) than methyl orange (35%) at a concentration of 70mg/L for a time of 2h.

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  • OLÍMPIO JOSÉ DA SILVA JÚNIOR
  • POLIMEROS DE COORDENAÇÃO E SEUS ÓXIDOS DERIVADOS: DA PREPARAÇÃO A APLICAÇÃO NA DESCOLORIZAÇÃO DE ÁGUAS CONTAMINADAS COM CORANTES ORGÂNICOS

  • Orientador : BRAULIO SILVA BARROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • BRAULIO SILVA BARROS
  • CLEONILSON MAFRA BARBOSA
  • DAVI SERRADELLA VIEIRA
  • ELANIA MARIA FERNANDES SILVA
  • JOANNA ELZBIETA KULESZA
  • Data: 20/02/2019

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  • Os polímeros de coordenação (CP) são uma nova classe de materiais híbridos consistindo de espécies ou clusters metálicos conectados por ligantes orgânicos e formando estruturas ao longo de uma, duas ou três dimensões. Neste trabalho de pesquisa é proposto o uso de CPs e seus óxidos derivados na descolorização de águas contaminadas com corantes orgânicos. Três polímeros de coordenação de Cu2+ foram preparados através de um método eletroquímico usando os seguintes ligantes: 1,3-H2BDC, 1,4-H2BDC e 5-NH2-H2BDC. As amostras obtidas foram calcinadas em ar a 923 K produzindo CuO poroso. A síntese de Ca-MOFs foi realizada utilizando um método sonoquímico. Os principais parâmetros sintéticos foram estudados e o planejamento fatorial foi empregado para reduzir o número total de amostras produzidas. Todas as amostras preparadas foram caracterizadas por Difração de Raios-X em pó (PXRD), Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier com Refletância Total Atenuada (ATR-FTIR), Análise Térmica (TGA-DTA) e Microscopia Eletrônica de Varredura (SEM). Os resultados confirmaram tanto a cristalização dos polímeros de coordenação de Cu2+ quanto a formação do óxido de cobre após o tratamento térmico. O CuO poroso foi testado na degradação catalítica do azul de metileno na presença de H2O2, e o efeito de parâmetros de reação como a massa do catalisador e o volume de H2O2 foram estudados. As condições ótimas de reação foram estabelecidas, com descoloração atingindo cerca de 94 e 100% a 308 e 311 K, respectivamente, após apenas 120 minutos de reação. As amostras de Ca-MOFs foram aplicadas na adsorção do corante azul de metileno em pH natural, obtendo adsorção máxima de 60,241 μmol.g-1 e alta eficiência no reuso, atingindo 97% da capacidade inicial de adsorção no segundo ciclo de reutilização. Os resultados sugerem que a presença da fase [Ca(BDC)(DMF)(H2O)]n  proporciona incremente na capacidade de adsorção quando comparado a outra fase cristalina obtida, [Ca(BDC)(H2O)3]n. Ambos os materiais produzidos se mostraram promissores em processos de descolorização de águas contaminadas. 


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  • Coordination polymers (CP) are a new class of hybrid materials consisting of metal species or clusters connected by organic linkers and forming structures along one, two or three dimensions. In this research, we propose the use of CPs and their derived oxides in the discoloration of water contaminated with organic dyes. Three Cu2+ coordination polymers were prepared by an electrochemical method using the following linkers: 1,3-H2BDC, 1,4-H2BDC, and 5-NH2-H2BDC. The samples obtained were calcined in air at 923 K yielding porous CuO. The synthesis of Ca-MOFs was performed using a sonochemical method. The main synthetic parameters were studied, and the factorial planning was employed to reduce the total number of samples produced. All the prepared samples were characterized by X-ray powder diffraction (PXRD), Fourier Transform Infrared Spectroscopy with Attenuated Total Reflectance (ATR-FTIR), Thermal Analysis (TGA-DTA) and Scanning Electron Microscopy (SEM). The results confirmed both the crystallization of the Cu2+ coordination polymers and the formation of the copper oxide after the heat treatment. The porous CuO was tested for the catalytic degradation of methylene blue in the presence of H2O2, and the effect of reaction parameters such as catalyst mass and H2O2 volume were studied. The optimum reaction conditions were established, with discoloration reaching about 94 and 100% at 308 and 311 K, respectively, after only 120 minutes of reaction. The Ca-MOFs samples were applied in the adsorption of the methylene blue dye at natural pH, obtaining maximum adsorption of 60.241 μmol.g-1 and high efficiency in the reuse, reaching 97% of the initial adsorption capacity in the second reuse cycle. The results suggest that the presence of the [Ca(BDC)(DMF)(H2O)] phase does not increase the adsorption capacity when compared to the other crystalline phase obtained, [Ca(BDC)(H2O)3]n. Both materials have been shown to be promising in the discoloration of contaminated water.

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  • ANDERSON FERNANDES GOMES
  • AVALIAÇÃO DO POTENCIAL DA MICROALGA Chlamydomonas sp. CULTIVADA EM SISTEMA ABERTO COMO FONTE DE METABÓLITOS DE ALTO VALOR AGREGADO COM APLICAÇÕES INTEGRADAS AO SETOR DE BIOCOMBUSTÍVEIS, VISANDO UMA PERSPECTIVA BIORREFINÁRIA

  • Orientador : LUCIENE DA SILVA SANTOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUCIENE DA SILVA SANTOS
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • MARTA COSTA
  • NEDJA SUELY FERNANDES
  • LEANDRO SILVA COSTA
  • MARIANA SANTANA SANTOS PEREIRA DA COSTA
  • Data: 28/02/2019

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  • Atualmente, é relevante que o processamento de qualquer matéria-prima em larga escala ocorra numa concepção de biorrefinaria, que consiste em otimizar o uso dos recursos, visando maximizar a rentabilidade, os benefícios e minimizar a geração de resíduos. Diante desse contexto, as microalgas apresentam elevado potencial biorrefinário, pois exibem inúmeros constituintes de alto valor agregado. As microalgas, quando submetidas a condições de restrição de nutrientes se tornam propensas ao acúmulo de lipídios totais e alterações no perfil graxo. Neste estudo, a microalga Chlamydomonas sp. foi cultivada em lagoas fotossintéticas em diferentes condições incluindo, grupo controle (CTG) e estresse nutricional (BS). A eficiência na extração da fração lipídica hexânica bruta (CHF), utilizando agitação mecânica associada à técnica de ultrassom, foi avaliada em dois tempos distintos (2 e 4 horas). Além disso, as biomassas antes do processo extrativo (BBE), assim como as biomassas residuais oriundas da fração hexânica (RBHF2h e RBHF4h) foram monitoradas por MEV e Análise Termogravimétrica (TG). Os valores de proteína bruta e o potencial calorífico superior (HHV) foram estimados em função da composição elementar das biomassas RBHF2h e RBHF4h. A fração clorofórmica bruta (CCF) foi obtida a partir da RBHF4h (extração com clorofórmio). As frações CCF e CHF hidroesterificadas foram caracterizadas por TG, FTIR e GC/MS. Além disso, o extrato metanólico bruto (CEM) foi obtido a partir da biomassa CTG, empregando banho ultrassom como sistema de ruptura celular e posteriormente a fração foi caracterizada por CG/MS. Vale destacar, que foi avaliado o efeito do CEM sobre a viabilidade celular da linhagem tumoral de melanoma murino B16F10 e da linhagem normal de fibroblasto murino 3T3, quanto a capacidade de redução do reagente MTT. Ademais, o potencial imonumodulatório também foi analisado no modelo de macrófagos RAW 264.7, quanto a capacidade produção de óxido nítrico (NO). As micrografias da superfície das biomassas mostraram maior fragmentação para RBHF4h, assim como uma notável redução no evento térmico típico de lípidios (350-470 °C), indicando eficácia na extração e correlação com a diferença significativa (superior a 300%) do CHF obtido nos diferentes tempos. A fração lipídica total máxima (CHF+CCF) foi de aproximadamente 29%, sendo 60% superior ao grupo controle (CTG). As biomassas residuais possuem valores de HHV e proteína bruta de até 19 MJ kg-1 e acima de 50%, respectivamente. Os dados de TG e FTIR presumem composição predominante de frações saponificáveis para o extrato CCF, ao contrário do CHF que é composto especialmente de insaponificáveis. Além disso, a curva TG ratificou uma melhor taxa de conversão para CCF (aproximadamente 89%), consistente com o valor obtido por GC/MS (cerca de 86%). O perfil graxo das frações saponificáveis de ambos os extratos mostraram que os ácidos graxos são majoritariamente compostos por C16:0 e C18:3 (ω-3 e ω-6). Outro aspecto notável, e que a condição de estresse induziu o aumento percentual de C18:3, contudo reduziu significativamente o teor de C18:2 quando comparado ao CTG. que embora os ésteres exibam elevada concentração de ácidos graxos poli-insaturados, o que compromete sua aplicação na produção de biodiesel, o perfil graxo das microalgas sugere um potencial farmacológico para dieta ou terapia, uma vez que alguns dos principais componentes são relatados como metabólitos bioativos. Enquanto as biomassas residuais poderiam potencialmente ser direcionadas para aquicultura (suplementação nutricional) diante do significativo teor proteico, ou para combustão direta devido ao elevado poder calorifíco. Os dados de CG/MS revelaram que a composição do CEM inclui majoritariamente, o esqualeno (isoprenóide), fitol (álcool diterpênico acíclico) e ácido adípico bis (2-etilhexil) éster. O teste de viabilidade celular revelou que o extrato CEM promoveu uma redução estatisticamente significativa na capacidade de redução do MTT da linhagem B16F10, acima de 50%, enquanto nenhum efeito sobre a linhagem normal foi observado, ambos até a concentração de 400 µg/mL. Além disso, o extrato metanólico apresentou notável ação inibitória sobre a produção de NO por macrófagos RAW, promovendo uma redução superior a 60% em relação ao controle positivo (LPS). Diante desses resultados, é possível inferir que o extrato polar da biomassa microalgal apresenta substâncias com potencial inibitório quanto a viabilidade de células cancerígenas, bem como da produção do mediador inflamatório NO.


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  • Nowadays it is relevant that the processing of any large-scale raw material occurs in a biorefinery design, which consists in optimize the use of resources, aiming at maximizing profitability, benefits and minimizing waste generation. Considering this context, microalgae present high biorrefinario potential, since they exhibit numerous constituents with high value. The microalgae, when subjected to nutrient restriction conditions, become susceptable to the accumulation of total lipids and changes in the fatty profile. In this study, the microalgae Chlamydomonas sp. was cultivated in photosynthetic ponds and submitted to the absence of nutrients. Subsequently, the extraction efficiency of the crude hexanic lipid fraction (CHF), using mechanical agitation associated with the ultrasound technique, was evaluated in two different times (2 and 4 hours). In addition, the biomass before the extractive process (BBE), as well as the residual biomasses from the hexane fraction (RBHF2h and RBHF4h) were monitored by SEM and Thermogravimetric Analysis (TG). Crude protein and high heating value (HHV) were estimated as a function of the elemental composition of biomasses RBHF2h and RBHF4h. Crude chloroform fraction (CCF) was obtained from RBHF4h (extraction with chloroform). The CCF and CHF fractions after hydroesterification were characterized by TG, FTIR and GC/MS. Besides, the crude methanolic extract (CEM) was obtained from CTG biomass with ultrasound as cell rupture system and after that the fraction was characterized by GC/MS. It´s worth pointing out that the CEM over the cell viability of murine melanoma tumor cell line B16F10 and normal line of murine fibroblast 3T3 were evaluated as for the reduction capacity of MTT reagent. Moreover, immunosuppressive potential was also analyzed in macrophags RAW 264.7 model concerning its capacity of nitric oxide production (NO). Surface micrographs of the biomass showed greater fragmentation for RBHF4h, as well as a significant reduction in the typical thermal event of lipids (350-470 °C), indicating extraction efficiency and correlation with the significant difference (greater than 300%) of the obtained CHF at different times. The maximum total lipid fraction (CHF + CCF) was approximately 29%, 60% higher than the control group (CTG). Residual biomasses have HHV and crude protein values at about 19 MJ kg-1 and above 50%, respectively. The TG and FTIR data presume the predominant composition of saponifiable fractions for the CCF extract, unlike the CHF which is composed especially of unsaponifiables. In addition, the TG curve ratified a better conversion rate for CCF (approximately 89%), consistent with the value obtained by GC/MS (about 86%). The fatty profile of the saponifiable fractions of both extracts showed that fatty acids are mostly composed of C16:0 and C18:3 (ω-3 and ω-6). Another important aspect, and that the stress condition induced a percentage increase of C18:3, however, significantly reduced the C18:2 content when compared to CTG. It is worth mentioning that although the esters exhibit a high concentration of polyunsaturated fatty acids, which compromises their application in the production of biodiesel, the fatty profile of microalgae suggests a pharmacological potential for diet or therapy, since some of the main components are reported as bioactive metabolites. While residual biomass could potentially be targeted to aquaculture (nutritional supplementation) in the face of significant protein content, or for direct combustion due to high value HHV. GC/MS data revealed that CEM composition is mostly of squalene (isoprenoid), phytol (acyclic diterpene alcohol) and adipic acid bis(2-ethylhexyl) ester. The cell viability test revealed that the CEM extract promoted an considerable statistically decrease in the capacity of MTT reduction of B16F10 cell line, over 50%, while any effect over the normal cell line was observed, both until 400 µg mL-1. Besides, the methanolic extract showed notable inhibitory action on NO production by RAW machophages, promoting a reduction to upper 60% in comparison to positive control (LPS). Therefore, it is possible to infer that the polar extract of microalgal biomass presentes substances with inhibitory potential regarding the viability of câncer cells, as well as the production of inflammatory mediator (NO).

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  • BRENO GUSTAVO PORFIRIO BEZERRA
  • MATERIAL COMPÓSITO A BASE DE HDL E ZEOLITA A PARA A REMOÇÃO SIMULTÂNEA DE ÂNIONS E CÁTIONS EM EFLUENTE DA INDÚSTRIA DE PETRÓLEO

  • Orientador : DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • FABIO GARCIA PENHA
  • LINDIANE BIESEKI
  • LUZIA PATRICIA FERNANDES DE CARVALHO GALVAO
  • NEDJA SUELY FERNANDES
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • Data: 14/03/2019

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  • A água produzida é extraída juntamente com o petróleo e representa a maior corrente de resíduo na produção do óleo cru. Os aspectos que merecem atenção são os seus elevados volumes e a complexidade da sua composição. O descarte de tais volumes de resíduos vem causando preocupações sobre a poluição ambiental não controlada e é irreversível no ambiente marinho.

    Assim a remoção destes contaminantes é considerada um grande problema, sendo um desafio no mundo de hoje, mas pode ser visto como uma oportunidade de fornecer uma fonte viável de água, como benéfico em muitas aplicações, para as quais a qualidade da água potável não é necessária e evitando danos ambientais sérios. Assim o desenvolvimento de tecnologias através da adsorção de cátions e de ânions é eficiente e simples e tem sido empregado em para a remediação de águas e efluentes.

    Neste trabalho foram realizados tratamentos em água produzida através da adsorvente zeólita A comercial, por meio de um planejamento em que foi comparada sua capacidade de adsorção em função do tempo de contato com a água produzida, em períodos de 0 (sem tratamento) a 24 horas, ao final do tratamento, as amostras foram analisadas por ICP-OES. Como também foram utilizados diferentes materiais como zeólitas, aluminas e Hidróxidos Duplos Lamelares. Onde foi observado que para os materiais zeólitas A, ɣAl2O3 e o HDL comercial calcinado foram os que apresentaram resultados mais satisfatórios com percentagem de 60% a 99% de remoção e quando comparados aos valores máximos permitidos estabelecidos pela resolução nº 430 do Conselho Nacional do Meio Ambiente, e por fim foi realizada a síntese de um novo material compósito a base de Zeólita A e HDL, este sendo um material com propriedades específicas para remoção simultânea de cátions e ânions, sendo eficiente  para remanejamento em água produzida de petróleo.


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  • The water produced is extracted together with the oil and represents the largest waste stream in the production of crude oil. The aspects that deserve attention are its high volumes and the complexity of its composition. Disposal of such waste volumes has raised concerns about uncontrolled environmental pollution and is irreversible in the marine environment.

    So the removal of these contaminants is considered a major problem, a challenge in the world today, but can be seen as an opportunity to provide a viable source of water, as beneficial in many applications, for which the quality of drinking water is not avoiding serious environmental damage. Thus the development of technologies through the adsorption of cations and anions is efficient and simple and has been used in for the remediation of waters and effluents.

    In this work, treatments were carried out in water produced through the adsorbent commercial zeolite A, through a planning in which its adsorption capacity was compared as a function of the contact time with the produced water, in periods of 0 (without treatment) to 24 hours , at the end of the treatment, the samples were analyzed by ICP-OES. Also, different materials such as zeolites, aluminas and Lamellar Double Hydroxides were used. It was observed that for zeolite materials A, ɣAl2O3 and calcined commercial HDL were the most satisfactory results with a percentage of 60% to 99% of removal and when compared to the maximum permissible values established by Resolution No. 430 of the National Council of the Environment Environment, and finally the synthesis of a new composite material based on Zeolite A and HDL, being a material with specific properties for the simultaneous removal of cations and anions, being efficient for remanage in petroleum produced water.

     

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  • CAMILA CARVALHO DE ALMEIDA
  • DESENVOLVIMENTO DE PROCESSOS ELETROQUÍMICOS E COMBINADOS PARA A REMEDIAÇÃO DE EFLUENTES E SOLOS CONTAMINADOS COM COMPOSTOS ORGANO-HALOGENADOS

  • Orientador : CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • DOUGLAS DO NASCIMENTO SILVA
  • DANYELLE MEDEIROS DE ARAUJO
  • MARCO ANTONIO QUIROZ ALFARO
  • Data: 18/03/2019

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  • A crescente preocupação da sociedade com os riscos ambientais e a saúde pública vem exigindo um controle mais rigoroso das nossas águas e solo, promovendo o desenvolvimento e a implementação de novas tecnologias de tratamento. A presente tese, portanto, teve como objetivo avaliar a descontaminação de Poluentes Orgânicos Persistentes (POPs), especificamente corante e pesticida organo-halogenados, em efluentes e solo por meio da integração de processos eletroquímicos utilizando ânodos de Diamante Dobado com Boro (BDD) com outras tecnologias de alta eficiência e baixo impacto ambiental. Os resultados da eletrólise com ânodos de BDD de um efluente sintético contaminado com o corante têxtil Azul de Bromofenol demonstraram claramente que a aplicação de diferentes valores de corrente (1A, 2A, e 3A) mostrou ser bastante eficiente por não somente reduzir a cor do efluente, como também levar a sua completa mineralização. A concentração significativa de Br- liberada durante o ataque do radical OH ao corante, e a formação das espécies de BrO- geradas a partir da Oxidação Anódica desses ânions, explicam o ótimo desempenho dessa tecnologia no tratamento de soluções sintéticas. Os estudos envolvendo a descontaminação de solo contaminado com o herbicida Clopiralida, mostraram que é possível combinar o processo de descloração com Ferro Zero Valente (ZVI), lavagem do solo e a oxidação eletroquímica em um único tratamento de forma sequencial ou integrada em um mesmo reator. A Clopiralida foi, portanto, eficientemente removida do solo, e a completa degradação dos poluentes nos fluidos de lavagem foi possível usando a oxidação anódica com eletrodos de BDD em todos os estudos realizados. A descloração com ZVI integrado ao processo de lavagem tem um impacto importante na eficiência do processo, levando a menos resíduos perigosos (do ponto de vista da toxicidade), mas, ao mesmo tempo, os intermediários formados são menos oxidáveis do que os compostos iniciais clorados, o que resulta em um processo menos eficiente do ponto de vista da mineralização. Este impacto negativo sobre a eficiência do processo eletroquímico não é completamente indesejável, pois como a toxicidade dos resíduos diminui significativamente nos estágios iniciais com o uso do ferro, torna-se promissora a combinação desta tecnologia com tratamentos biológicos.


  • Mostrar Abstract
  • The growing concern of society with environmental risks and public health has required a more rigorous control of our waters and soil, promoting the development and implementation of new treatment technologies. Therefore, the present aimed to evaluate the decontamination of Persistent Organic Pollutants (POPs), specifically organohalogenated dye and pesticide, in effluents and soil by means of the integration of electrochemical processes using Boron Doped Diamond (BDD) anodes with other technologies of high efficiency and low environmental impact. The results of electrolysis with BDD anodes of a synthetic effluent contaminated with the Bromophenol blue textile dye clearly demonstrated that the application of different current values (1A, 2A, and 3A) was shown to be quite efficient because it not only reduces the color of the effluent, as well as lead to its complete mineralization. The significant concentration of Br- released during the attack of the OH radical on the dye and the formation of the BrO- species generated from the Anodic Oxidation of these anions explain the optimal performance of this technology in the treatment of synthetic solutions. The studies involving the decontamination of soil contaminated with the herbicide Clopiralida showed that it is possible to combine the dechlorination process with Zero Valent Iron (ZVI), soil washing and electrochemical oxidation in a single treatment sequentially or integrated in the same reactor. Therefore, Clopyralide was efficiently removed from the soil, and complete degradation of the pollutants in the wash fluids was possible using anodic oxidation with BDD electrodes in all studies. The dechlorination with ZVI integrated into the washing process has an important impact on the efficiency of the process, leading to less hazardous waste (from the point of view of toxicity), but at the same time the intermediates formed are less oxidizable than the initial chlorinated compounds, which results in a less efficient process from the point of view of mineralization. This negative impact on the efficiency of the electrochemical process is not completely undesirable, because as the toxicity of the residues decreases significantly in the initial stages with the use of iron, it becomes promising the combination of this technology with biological treatments.

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  • RAILSON CARLOS SOUZA DA LUZ
  • INFLUÊNCIA DE COMPLEXOS POLIELETROLÍTICOS DE QUITOSANA-GOMA XANTANA COM NANOSÍLICA NAS PROPRIEDADES TECNOLÓGICAS DE FLUIDOS DE PERFURAÇÃO AQUOSOS 

  • Orientador : ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FABÍOLA DIAS DA SILVA CURBELO
  • JULIANA DE SOUZA NUNES
  • JÚLIO CÉZAR DE OLIVEIRA FREITAS
  • LUZIA PATRICIA FERNANDES DE CARVALHO GALVAO
  • ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • Data: 15/04/2019

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  • A incorporação de nanomateriais inorgânicos em matrizes poliméricas propicia a formação de novos materiais com características específicas e diferentes das apresentadas pelos produtos originários. Esses materiais são denominados “materiais híbridos poliméricos”. A incorporação de nanosílica na formação do material híbrido nanosílica-quitosana foi o alvo inicial de estudo deste trabalho, em que foi observada significativa influência do processo de obtenção nas propriedades térmicas e no comportamento em meio aquoso destes materiais. Os materiais híbridos de nanosílica-quitosana também foram utilizados como precursores na formação de complexos polieletrolíticos, com o uso da goma xantana como poliânion. Os resultados reológicos obtidos evidenciaram a formação de uma rede tridimensional mais estruturada, quando comparado ao complexo polieletrolítico composto apenas pela goma xantana e a quitosana. Ambos os materiais foram aplicados em fluidos de perfuração aquosos, propiciando um aumento nos valores de viscosidade aparente, o que favorece o carreamento do cascalho produzido durante a perfuração de poços de petróleo, garantindo a eficiência de limpeza do mesmo. Com relação ao controle de filtrado dos sistemas de perfuração, os materiais híbridos de nanosílica-quitosana apresentaram redução do volume de filtrado, devido à formação de um reboco menos permeável. Resultado semelhante também foi observado à alta temperatura (90oC). Por sua vez, os complexos polieletrolíticos apresentaram comportamento semelhante aos materiais híbridos, ou seja, baixos volumes de filtrado.


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  • The incorporation of inorganic nanomaterials into polymer chains leads to the formation of new materials with specific characteristics and different from those presented by the originating materials. These materials are referred to as polymeric hybrid materials. The incorporation of nanosilica into the polymer chains of chitosan in the formation of the hybrid material of nanosilica-chitosan was the initial target of this work, being observed a significant influence of the process of obtaining, in the thermal properties and in the behavior in aqueous medium of these materials. The nanosilica-chitosan hybrid materials were also used as precursors in the formation of polyelectrolyte complexes, with the use of xanthan gum as polyanion, which, according to the results obtained from the viscoelastic behavior, provide the formation of a more structured three-dimensional network, when compared to the polyelectrolyte complex composed only of xanthan gum and chitosan. Both materials were applied in aqueous drilling fluids, providing an increase in apparent viscosity, which promotes the entrainment of gravel produced during the drilling of oil wells, providing the same cleaning efficiency. In relation to the filtration control of the drilling systems, the hybrid materials of nanosilica-chitosan presented reduction of the filtrate volume due to the formation of a less permeable filter cake. Similar result was also observed at high temperature (90 oC). In turn, the polyelectrolyte complexes presented similar behavior to the hybrid materials, that is low filter loss.

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  • MARCUS VINICIUS GOMES PAIXÃO
  • AVALIAÇÃO DO POTENCIAL DE MICROESFERAS MAGNÉTICAS/TERMORESPONSIVAS À BASE DE QUITOSANA DECORADAS COM POLI (N-isopropilacrilamida) NO TRATAMENTO DE ÁGUAS OLEOSAS

  • Orientador : ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • JULIANA DE SOUZA NUNES
  • LUZIA PATRICIA FERNANDES DE CARVALHO GALVAO
  • MARCOS ANTONIO VILLETTI
  • ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • Data: 17/05/2019

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  • Microesferas inteligentes capazes de responder a campos magnéticos e mudanças de temperatura foram preparadas encapsulando nanopartículas magnéticas em microesferas de quitosana reticuladas, seguidas por formação de escovas de poli (N-isopropilacrilamida) (PNIPAM) em suas superfícies (MMQ-PNIPAM). As microesferas sintetizadas foram caracterizadas por espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FT-IR), microscopia eletrônica de transmissão (TEM), magnetometria vibrante de amostras (VSM), termogravimetria (TG) e calorimetria de varredura diferencial (DSC). Enquanto a maioria dos estudos objetivou a reação de copolimerização por enxertia entre quitosana e NIPAM para obter uma partícula solúvel, a principal contribuição deste estudo foi melhorar a lipofilicidade de microesferas magnéticas de quitosana reticulada com escovas de PNIPAM, para ser usada em tratamento de água oleosa como um adsorvente sólido. Além disso, aplicamos o MMQ-PNIPAM associado ao homopolímero PNIPAM em um processo de remoção de óleo. Comumente, a composição da água oleosa de um poço de petróleo é caracterizada por alta salinidade e alto teor de óleo. Portanto, investigou-se neste trabalho o comportamento termoresponsivo da PNIPAM na presença de sais (NaCl e CaCl2), bem como a eficiência de remoção de óleo devido ao efeito de agrupamento de partículas MCM-PNIPAM acima da temperatura de agregação da PNIPAM. O comportamento termoresponsivo das MMQ-PNIPAM foi confirmado pela transição de fase acentuada nas curvas de DSC. A investigação inicial da eficiência de remoção de óleo foi realizada com as microesferas sintetizadas atingindo valores superiores a 97 % acima da temperatura de agregação. Por outro lado, os resultados mostraram que o tempo é um parâmetro importante para obter maior remoção de óleo, principalmente devido ao efeito de salinidade, e a presença de cadeias de homopolímeros PNIPAM pode dar vantagens significativas em comparação ao desempenho de microesferas MMQ-PNIPAM individuais.


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  • Smart microspheres capable of responding to magnetic fields and temperature changes were prepared by encapsulating magnetic nanoparticles into cross-linked chitosan microspheres followed by poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAM) brushes formation on their surfaces (MCM-PNIPAM). The synthetized microspheres were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), transmission electron microscopy (TEM), vibrating sample magnetometry (VSM), thermogravimetry (TG) and differential scanning calorimetry (DSC). While most studies have focused on the graft copolymerization reaction between chitosan and NIPAM to get a soluble particle, the main finding of this study was to improve the lipophilicity of magnetic crosslinked chitosan microspheres with PNIPAM brushes, in order to be used in oily water treatment as a solid adsorbent. In addition, we applied MCM-PNIPAM associated to PNIPAM homopolymer in an oil removal process. Commonly, oily water composition from an oil well is characterized by high salinity and high oil content. Therefore, it was investigated in this paper the PNIPAM thermoresponsive behavior in presence of salts (NaCl and CaCl2), as well as the oil removal efficiency due to the MCM-PNIPAM particles clustering effect above the aggregation temperature of PNIPAM. The thermoresponsive behavior of MCM-PNIPAM was confirmed by the sharp transition phase on DSC curves. The initial investigation of oil removal efficiency was performed to the synthesized microspheres with values higher than 97% for MCM-PNIPAM above the PNIPAM aggregation temperature. On the other hand, the results showed that the time is an important parameter to obtain higher oil removal mainly due to the salinity effect, and the presence of PNIPAM homopolymer chains can give significant advantages compared to the performance of individual MCM-PNIPAM microspheres.

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  • JOÃO LEONARDO FREITAS OLIVEIRA
  • CINÉTICA E PIRÓLISE DO ÓLEO DE LICURI (Syagrus coronata) UTILIZANDO VERMICULITA SÓDICA/ÁCIDA COM ÓXIDO DE ZINCO PARA OBTENÇÃO DE BIO-ÓLEO

  • Orientador : AMANDA DUARTE GONDIM
  • MEMBROS DA BANCA :
  • AMANDA DUARTE GONDIM
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • ARUZZA MABEL DE MORAIS ARAUJO
  • EDJANE FABIULA BURITI DA SILVA
  • MEIRY GLÁUCIA FREIRE RODRIGUES
  • Data: 27/06/2019

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  • A aplicação de argilas tornou-se mais comum em várias áreas de pesquisa nas últimas décadas, graças as suas propriedades únicas, seja ela em sua forma pura ou modificada física/quimicamente. Neste trabalho, a vermiculita natural e ácida foram usadas como catalisadores e suporte catalítico para o óxido de zinco, com o intuito de obter catalisadores promissores para aplicação na pirólise da oleaginosa de origem vegetal conhecida como licuri (Syagrus coronata). Ao todo foram sintetizados cinco catalisadores, óxido de zinco (ZnO), vermiculita suportada com óxido de zinco nas porcentagens em massa de 1 e 6% (VZn1 e VZn6), a vermiculita (V) e vermiculita ácida com 1% e 6% de óxido de zinco, VaZn1 e VaZn6, respectivamente. Os catalisadores em estudo foram caracterizados pelas seguintes técnicas: difratometria de raios-X (DRX), análise termogravimétrica (TGA), adsorção/dessorção de nitrogênio, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e Fluorescência de Raios-X (FRX). Os testes de pirólise para a determinação da energia de ativação foram realizados numa balança termogravimétrica seguindo os modelos cinéticos de Kissinger–Akahira–Sunose (KAS) e Ozawa Flynn-Wall (OFW). A pirólise rápida foi realizada utilizando um Py-CG/MS para separação e determinação da composição do bio-óleo. No estudo cinético da pirólise do óleo de licuri, dentre os experimentos realizados, os catalisadores que apresentaram maior atividade catalítica foram a V, VZn1 e VaZn1, apresentando energia de ativação inferior a pirólise térmica do óleo a partir da conversão de 10%. O VZn1 e o VaZn1, apresentaram uma maior atividade para a formação de hidrocarbonetos por desoxigenação do óleo, mostrando que o óxido de zinco associado a vermiculita apresenta-se como uma opção alternativa há catalisadores convencionais para estudos na área de pirólise e produção de bio-óleo.


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  • The application of clays has become more common in several areas of research in the last decades, thanks to its unique properties, be it in its pure form or modified physically / chemically. In this work, the natural and acidic vermiculite were used as catalysts and catalytic support for zinc oxide, in order to obtain promising catalysts for application in the pyrolysis of oleaginous plant origin known as licuri (Syagrus coronata). In all, five catalysts were synthesized, zinc oxide (ZnO), vermiculite supported with zinc oxide in the mass percentages of 1 and 6% (VZn1 and VZn6), vermiculite (V) and acid vermiculite with 1% and 6% of zinc oxide, VaZn1 and VaZn6, respectively. The catalysts under study were characterized by the following techniques: X-ray diffractometry (XRD), thermogravimetric analysis (TGA), nitrogen adsorption / desorption, scanning electron microscopy (SEM) and X-ray fluorescence (FRX). The pyrolysis tests for the determination of activation energy were performed on a thermogravimetric scale following Kissinger-Akahira-Sunose (KAS) and Ozawa Flynn-Wall (OFW) kinetic models. Rapid pyrolysis was performed using a Py-CG / MS for separation and determination of the bio-oil composition. In the kinetic study of the pyrolysis of the liqueur oil, the catalysts that showed the highest catalytic activity were V, VZn1 and VaZn1, presenting activation energy lower than the thermal pyrolysis of the oil from the 10% conversion. VZn1 and VaZn1 presented higher activity for the formation of hydrocarbons by deoxygenation of the oil, showing that the zinc oxide associated with vermiculite presents as an alternative option there are conventional catalysts for studies in the area of pyrolysis and production of bio- oil.

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  • JANIELE MAYARA FERREIRA DE ALMEIDA
  • SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE NANOPARTÍCULAS DE SÍLICA OBTIDAS A PARTIR DA PERLITA EXPANDIDA PARA APLICAÇÃO NA LIBERAÇÃO PH-RESPONSIVA DE FÁRMACOS

  • Orientador : NEDJA SUELY FERNANDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOÃO AUGUSTO OSHIRO JUNIOR
  • BOLIVAR PONCIANO GOULART DE LIMA DAMASCENO
  • LOURENA MAFRA VERISSIMO
  • MARCIA RODRIGUES PEREIRA
  • NEDJA SUELY FERNANDES
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • Data: 28/06/2019

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  • Sistemas de liberação de fármacos cuja performance depende de condições externas como pH, são chamados de pH-dependentes ou pH-responsivos. São materiais capazes de promover um entrega de fármacos de forma prolongada e/ou em locais específicos (targeted drug delivery). As nanopartículas de sílica (NPS) são ótimos materiais para aplicação como sistemas pH-responsivos, já que sua superfície tem abundância em grupos silanóis (Sí-OH), que são altamente sensíveis a variações de pH. A isoniazida (INH) é um dos tuberculostáticos de primeira linha para longos períodos de tratamento. Parte da INH degrada-se em meios muito ácidos como o pH estomacal, prejudicando o tratamento da tuberculose e requerendo altas doses diárias para manter o efeito terapêutico. Já o topiramato (TPM) é um antiepilético potente, utilizado em altas dosagens diárias já que possui baixa biodisponibilidade. Neste contexto, as NPS foram empregadas como matrizes inorgânicas para carreamento e liberação (in vitro) do TPM e da INH. A síntese das NPS, foi feita usando uma fonte natural de sílica como precursor (a perlita expandida, um aluminossilicato, natural, de baixo custo e abundante), por um método rápido, simples e sem muitos aparatos. Os parâmetros de síntese via método de Stöber (processo sol-gel), foram variados obtendo partículas de diversos tamanhos e distribuição de tamanhos (monomodais e bimodais). As NPS foram caracterizadas por DRX, FTIR, MEV, DLS e potencial zeta. Apresentaram estrutura amorfa e morfologia esférica. Uma metodologia para detecção e quantificação do TPM por CG-EM foi desenvolvida e validada (seguindo a ANVISA, RDC 166 de 2017), em substituição a técnica padrão de CLAE-EM, já que o TPM não pode ser detectado por técnicas espectrofotométricas. Os fármacos foram incorporados nas NPS em condições otimizadas por planejamento experimental (fatorial, 2n) por diferentes métodos: INH por adsorção e TPM por fusão (hot melt loading). A incorporação do TPM trouxe uma nova metodologia para preparo de carreadores usando um sistema de grande controle de temperatura, em uma termobalança, por termogravimetria (TG). O estudo de liberação dos fármacos, foram feitos usando meios de dissolução simulando o pH gastrointestinal: pH 1,2 (estômago), pH 6,8 e 7,4 (intestino). O tempo de duração do ensaio seguiu o tempo estimado de trânsito gastrointestinal que uma forma farmacêutica sólida oral enfrenta ao ser ingerida. O perfil de liberação mostrou que as NPS apresentam uma superfície pH-responsiva (maior liberação em pH 7.4) e com liberação prolongada dos fármacos (8 horas para INH e 5 horas para o TPM). O estudo cinético avaliou os modelos de ordem zero, primeira ordem e Higuchi para liberação dos fármacos das NPS, e o modelo de ordem zero foi o que apresentou melhor ajuste, confirmando o perfil de liberação supracitado. Essa maior liberação em pH intestinal garante uma menor degradabilidade em meio ácido (estômago), maior absorção e eficiência dos fármacos.


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  • Drug delivery systems whose performance depends on external conditions such as pH are called pH-dependent or pH-responsive. They are materials capable of promoting prolonged and / or specific drug delivery. Silica nanoparticles (NPS) are excellent materials for application as pH-responsive systems, since their surface is abundant in silanols (Si-OH) groups, which are highly sensitive to variations in pH. Isoniazid (INH) is one of the first-line tuberculostatics for long treatment periods. Part of INH degrades in very acidic media such as stomach pH, impairing the treatment of tuberculosis and requiring high daily doses to maintain the therapeutic effect. Topiramate (TPM) is a potent antiepileptic, used in high daily dosages since it has low bioavailability. In this context, NPS were used as inorganic matrices for the in vitro release of TPM and INH. The synthesis of NPS was made using a natural source of silica as a precursor (the expanded perlite, a natural, low cost and abundant aluminosilicate), by a fast, simple and without many apparatus. The synthesis parameters by Stöber method (sol-gel process), were varied obtaining particles of different sizes and size distribution (monomodal and bimodal). NPS were characterized by XRD, FTIR, SEM, DLS and zeta potential. They presented amorphous structure and spherical morphology. A methodology for the detection and quantification of TPM by GC-MS was developed and validated (following ANVISA, RDC 166 of 2017), replacing the standard technique of HPLC-MS, since the TPM can not be detected by spectrophotometric techniques. The drugs were incorporated in the NPS under optimized conditions by experimental design (factorial, 2n) by different methods: INH by adsorption and melt-loading TPM. The incorporation of the TPM brought a new methodology for the preparation of carriers using a thermogravimetric (TG) system of great temperature control in a thermobalance. The drug release study was done using dissolution media simulating the gastrointestinal pH: pH 1.2 (stomach), pH 6.8 and 7.4 (intestine). The duration of the assay followed the estimated time of gastrointestinal transit that an oral solid pharmaceutical form faces upon ingestion. The release profile showed that NPS presented a pH-responsive surface (greater release at pH 7.4) and with prolonged release of the drugs (8 hours for INH and 5 hours for TPM). The kinetic study evaluated the zero order, first order and Higuchi models for drug release in NPS, and the zero order model was the one that presented the best fit, confirming the aforementioned release profile. This greater release in intestinal pH guarantees a lower degradability in the acidic environment (stomach), greater absorption and efficiency of the drugs.

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  • MARIA DE FÁTIMA ROCHA DE LIMA
  • PROSPECÇÃO QUÍMICA E BIOLÓGICA DE ESPÉCIES DA CAATINGA: Euphorbia tirucalli, Bredemeyera floribunda e Bredemeyera brevifolia.

  • Orientador : RENATA MENDONÇA ARAUJO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSEAN FECHINE TAVARES
  • LEANDRO DE SANTIS FERREIRA
  • MAIRA CONCEIÇÃO JERONIMO DE SOUZA LIMA
  • MATHEUS DE FREITAS FERNANDES PEDROSA
  • RENATA MENDONÇA ARAUJO
  • Data: 28/06/2019

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  • O bioma Caatinga do Nordeste brasileiro constitui um importante potencial de formação vegetal, pois inúmeras de suas espécies são reportadas na literatura pelo amplo espectro de atividades biológicas e diversidade química. Em virtude do potencial deste bioma, o presente estudo aborda a investigação química e biológica de três espécies da caatinga, Euphorbia tirucalli Linn., Bredemeyera floribunda Willd. e Bredemeyera brevifolia Benth. A análise de LC-MS aplicada aos extratos brutos das três espécies permitiu avaliar o perfil fitoquímico de cada espécie, em que foi possível constatar que os flavonoides representa a classe majoritária de metabólitos secundários. O estudo químico dos extratos hexanos e etanois da parte aérea e das raízes (ETPAE-H, ETPAE-E, ETR-H e ETR-E) da espécie E. tirucalli, aplicando técnicas cromatográficas (adsorçãoe exclusão) possibilitou o isolamento de cinco constituintes orgânicos e a avaliação de suas atividades antioxidante e antimicrobiana. O extrato hexano da parte aérea foi inicialmente submetido a uma reação de saponificação e os constituintes insaponificáveis obtidos foram aplicadoa à uma coluna cromatográfica do tipo flash. Este procedimento permitiu o isoladamento de um triterpeno pentacíclico, a β-amirina (ET-1), já isolado na espécie. Quanto ao extrato etanol da raíz foi possível o isolamento de quatro substâncias através da aplicação de cromatografia de adsorção e exclusão molecular: o ácido sirígico (ET-2), o apelopsina (ET-3), o miricetina e o ácido 3,3’-dimetoxi-4`-hidroxi-4-pirano-raminose elágico, ambos relatados pela primeira vez na espécie E. tirucalli. Como continuação desse estudo foi realizada a avaliação da atividade antioxidante dos quatro extratos e compostos isolados frente aos radicais DPPH e ABTS, que possibilitou constatar que o extrato etanol das raízes apresentou melhor eficiência frente aos dois radicais com IC50 de 78,27 e 221,22 μg/ml frente aos radicais DPPH e ABTS, respectivamente. Para os compostos isolados, foi observado que o composto ET-4 apresentou inibição significativa dos radicais livres com IC50 de 22,62 μg/mL para o DPPH e de 53,22 μg/mL para o ABTS, mostrando-se assim maior eficiência que o padrão Trolox o qual apresentou IC50 de 49,12 μg/mL para o DPPH e de 112,15 μg/mL para o ABTS. Com relação às atividades antimicrobianas foi possível constatar que apenas os extratos etanólicos foram identificados como potenciais agentes antibacterianos e antifúngicos por inibirem o crescimento ou matarem as cepas de bactérias e fungos tais como: S. aureus, E. coli, S.brasiliensis e C. Albicans. Dentre os compostos isolados, todos mostraram efeito inibitório contra cepas de bactérias e fungos, com maior efeito para os compostos ET-3 e ET-4. O composto ET-3 apresentou alto potencial frente aos agentes S. aureus, E. coli e C. albicans com CIM = 8 μg/mL, 16 μg/mL e 32 μg/mL, respectivamente. E o composto ET-4 apresentando CIM de 8 μg/mL e CBM de 16 μg/mL contra E. coli, mostrando-se  mais eficácia que o antibiótico Tetraciclina. O estudo químico das espécies do gênero Bredemeyera também se mostrou promissor, uma vez que a partir de sucessivos tratamentos cromatográficos (adsorção e exclusão) aplicados ao extrato hidroalcoólico das raízes da espécie B. floribunda permitiu o isolamento de um derivado cinâmico, o (2E)-3’-(3,4,5-trimetóxifenil)-prop-2-enoato de metila, e uma xantona trimetoxilada, a  1,7-dihidroxi-3,4,8-trimetoxixantona ambos já isolados nessa espécie. O fracionamento cromatográfico aplicado ao extrato etanol dos talos possibilitou ainda o isolamento de três flavonoides, o canferol e a quercetina, ambos isolados pela primeira vez na espécie, e a rutina, molécula anteriormente já isolada nas raízes desta espécie. O extrato hidroalcoólico das raízes de B. brevifolia foi inicialmente submetido a partição líquido-líquido com hexano, clorofórmio e acetato de etila. A fração clorofórmica (BBEA-C) foi aplicada à cromatografia de adsorção permitindo a identificação de duas flavonas, a 5,7,4’-trihidroxi-3’-metoxiflavona e a 5,7,2’,3’,4’-pentahidroxi-6,4’-dimetoxiflavona (BBR-1). A fração acetato (BBREA-Ac) foi inicialmente submetida a cromatografia Sephadex LH-20, e depois, a cromatografia em gel de sílica “flash”, estes procedimentos possibilitou o isolamento da flavona 5,7,4’-trihidroxi-3’-metoxiflavona (BBR-2) identificada na fração clorofórmica. A avaliação da atividade hialuronidase permitiu constatar que a peçonha de B. jararaca foi totalmente inibida pelo extrato hidroalcoólico das raízes B. brevifolia, na proporção 1:5 (peçonha: extrato, p/p). A caracterização e a elucidação estrutural dos compostos aqui relatados foram realizadas através da análise dos dados de Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear de 1H e 13C uni e bidimencional bem como por comparação com dados da literatura.


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  • The Caatinga biome of the Brazilian Northeast constitutes an important potential of vegetal formation, since innumerable of its species are reported in the literature by the broad spectrum of biological activities and chemical diversity. Due to the potential of this biome, the present study approaches the chemical and biological investigation of three species of the caatinga, Euphorbia tirucalli Linn., Bredemeyera floribunda Willd. and Bredemeyera brevifolia Benth. The LC-MS analysis applied to the crude extracts of the three species allowed to evaluate the phytochemical profile of each species, in which it was possible to verify that the flavonoids represent the major class of secondary metabolites. The chemical study of the extracts hexane and ethanois of the shoots and roots (ETPAE-H, ETPAE-E, ETR-H and ETR-E) of the species E. tirucalli, using chromatographic techniques (adsorption and exclusion) allowed the isolation of five constituents and the evaluation of its antioxidant and antimicrobial activities. The hexane extract from the aerial part was initially subjected to a saponification reaction and the unsaponifiable constituents obtained were applied to a flash chromatographic column. This procedure allowed the isolation of a pentacyclic triterpene, β-amyrin (ET-1), already isolated in the species. As for the ethanol extract from the root, it was possible to isolate four substances through adsorption and molecular exclusion chromatography: sorbic acid (ET-2), apelopsin (ET-3), myricetin and 3,3 ' -dimethoxy-4'-hydroxy-4-pyran-raminose, both reported for the first time in the E. tirucalli species. As a continuation of this study, the antioxidant activity of the four extracts and compounds isolated from the radicals DPPH and ABTS was evaluated, which allowed to verify that the ethanol extract from the roots presented better efficiency compared to the two radicals with IC50 of 78,27 and 221,22 μg / ml against DPPH and ABTS radicals, respectively. For the isolated compounds, it was observed that the ET-4 compound showed significant inhibition of IC 50 free radicals of 22.62 μg / mL for DPPH and 53.22 μg / mL for ABTS, thus showing higher efficiency than the Trolox standard which presented IC50 of 49.12 μg / mL for DPPH and 112.15 μg / mL for ABTS. With respect to the antimicrobial activities it was possible to verify that only the ethanolic extracts were identified as potential antibacterial and antifungal agents for inhibiting the growth or killing of strains of bacteria and fungi such as S. aureus, E. coli, S. brasiliensis and C. Albicans. Among the compounds isolated, all showed inhibitory effect against strains of bacteria and fungi, with greater effect for ET-3 and ET-4 compounds. ET-3 showed high potential against S. aureus, E. coli and C. albicans with MIC = 8 μg / mL, 16 μg / mL and 32 μg / mL, respectively. And the ET-4 compound presented MIC of 8 μg / mL and CBM of 16 μg / mL against E. coli, showing more efficacy than the antibiotic Tetracycline. The chemical study of the species of the genus Bredemeyera was also promising, since from successive chromatographic treatments (adsorption and exclusion) applied to the hydroalcoholic extract of the roots of the species B. floribunda allowed the isolation of a cinnamic derivative, (2E) -3 '- (3,4,5-trimethoxyphenyl) prop-2-enoate, and a trimethoxylated xanthone, to 1,7-dihydroxy-3,4,8-trimethoxyxanthone both already isolated in that species. The chromatographic fractionation applied to the ethanol extract of the stems also allowed the isolation of three flavonoids, canferol and quercetin, both isolated for the first time in the species, and rutin, a molecule previously isolated in the roots of this species. The hydroalcoholic extract of the roots of B. brevifolia was initially submitted to liquid-liquid partition with hexane, chloroform and ethyl acetate. The chloroform fraction (BBEA-C) was applied to adsorption chromatography allowing the identification of two flavones, 5,7,4'-trihydroxy-3'-methoxyflavone and 5,7,2 ', 3', 4'- pentahydroxy-6,4'-dimethoxyflavone (BBR-1). The acetate fraction (BBREA-Ac) was first subjected to Sephadex LH-20 chromatography, and then, flash chromatography on silica gel, these procedures allowed the isolation of flavone 5,7,4'-trihydroxy-3'- methoxyflavone (BBR-2) identified in the chloroform fraction. The evaluation of the hyaluronidase activity showed that the B. jararaca venom was totally inhibited by the hydroalcoholic extract of B. brevifolia roots, in a ratio of 1: 5 (venom: extract, w / w). The characterization and structural elucidation of the compounds reported here were performed by analyzing the Uni and bidimention 1H and 13C Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy data as well as by comparison with literature data.

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  • ANALLICY SANTOS DE PAIVA
  • Complexos de ferro e manganês com derivados da base de Schiff salen e ligantes carboxilatos

  • Orientador : FRANCISCO ORDELEI NASCIMENTO DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FRANCISCO ORDELEI NASCIMENTO DA SILVA
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • DANIEL DE LIMA PONTES
  • DANYELLE MEDEIROS DE ARAUJO
  • ULISANDRA RIBEIRO DE LIMA
  • Data: 28/06/2019

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  • Os complexos do tipo salen são uma classe imporante dos compostos de coordenação, com o intuito de continuar investigando esse ligante em novos complexos, esse trabalho tem como objetivo sintetizar novos complexos de ferro (III) e de manganês (III) contendo como ligante principal os derivados da base de Schiff salen, 3-MeOsalen ou 3-MeOsalophen, e os ligantes carboxilatos salicilato e biftalato como auxiliares. Os ligantes sintetizados, complexos precursores e os novos complexos carboxilatos obtidos foram caracterizados por técnicas espectroscópicas (Espectroscopia vibracional na região do infravermelho, Espectroscopia Raman, Espectroscopia eletrônica na região do UV-Vis e fluorescência), eletroquímica (Voltametria cíclica) como também por análise térmica (Termogravimetria). Os complexos apresentaram modos vibracionais assimétricos e simétricos referentes ao grupo carboxilato, sendo para os salicilatos, observados em 1570 cm-1asCO2-) e 1370 cm-1sCO2-) enquanto os espectros dos complexos com biftalato o υasCO2- foi observado em torno de 1700 cm-1 e υsCO2- em torno de 1350 cm-1. Pela variação desses estiramentos, os ligantes estão coordenados de forma bidentada. Em relação aos espectros eletrônicos dos complexos de ferro carboxilato foram verificados deslocamentos batocrômicos da banda de transferência de carga LMCT e nos complexos com manganês foram verificadas alterações nas bandas d-d, tendo como referência os respectivos complexos precursores. Estas modificações ocorreram devido à substituição do ligante cloreto pelo ligante carboxilato. Nos espectros de emissão dos complexos de ferro com o ligante  3-MeOsalophen verificou-se uma banda de emissão em torno de 480 nm. Nos voltamogramas cíclicos dos complexos foi observado um par redox referente ao metal Fe3+/Fe2+ e Mn3+/Mn2+ como também processos referentes à base de Schiff. A substituição do ligante cloreto nos precursores pelo carboxilato acarretou em um aumento da diferença do potencial catódico e o anódico do metal. Nas curvas de TG e DTG foi observada a decomposição do ligante carboxilatos em torno de 262 °C seguidas por pelo menos duas perdas de massa atribuídas à base de Schiff.


  • Mostrar Abstract
  • Salen-type complexes are an important class of coordination compounds, with the intention of continuing to investigate this ligand in new complexes, this present work has the objective to synthesize new iron-(III) and manganese-(III) complexes containing as main ligand the salen base Schiff derivaties, 3-MeOsalen or 3-MeOsalophen, and the salicylate and biphthalate carboxylate ligands as auxiliaries. The synthesized ligands, precursors complexes and the novel synthesized carboxylate complexes were characterized by spectroscopic techniques (Vibrational spectroscopy in the infrared region, Raman Spectroscopy,   Electronic spectroscopy in the ultraviolet and visible region and fluorescence), electrochemistry (cyclic voltammetry) and thermal analysis (Thermogravimetry). The complexes presented asymmetric and symmetrical vibrational modes of the carboxylate group, for salicylates,  observed in 1570 cm-1asCO2-) and 1370 cm-1sCO2- ) while  the spectra of the complexes with biphthalate, the υasCO2- were observed in around 1700 cm-1 and υsCO2- around 1350 cm-1. By the variation of these stretches, the ligands are coordinated in bidentent form by oxygen from different groups. In relation to the electronic spectra for the carboxylate iron complexes, bathochromic displacement of the LMCT charge transfer band was verified and in the manganese complexes changes in the d-d bands were observed, having as reference the respective precursor complexes. These changes were due to substitution of the chloride ligand by the carboxylate ligand. In the emission spectra of the iron complexes with 3-MeOsalophen ligand, they presented an emission band around 480 nm. In the voltamograms of the complexes was observed a metal redox pair Fe3+/Fe2+ ou Mn3+/Mn2+ and processes related to the Schiff base. In replacing the chloride ligand by the carboxylate caused an increase in difference of the cathodic potential and the anodic potential of the metal. In the TG and DTG curves have been observed the decomposition of the carboxylate ligand at around 262°C and the other two losses attributed to Schiff's base.

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  • GEOVANE CHACON DE CARVALHO
  • COMPOSIÇÃO DE ÁCIDOS GRAXOS EM ÓLEOS VEGETAIS OBTIDA POR CROMATOGRAFIA GASOSA E SUA CORRELAÇÃO COM PROPRIEDADES TÉRMICAS, REOLÓGICAS, ESPECTROSCÓPICAS E OUTRAS PROPRIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS

  • Orientador : MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • RENATA MENDONÇA ARAUJO
  • JAILSON VIEIRA DE MELO
  • LIVIA PAULIA DIAS RIBEIRO
  • MARTA CÉLIA DANTAS SILVA
  • Data: 17/07/2019

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  • Este trabalho determinou o índice de acidez (I.A), saponificação (I.S.), peróxido (I.P.), iodo (I.I.), refração (I.R.), a densidade relativa (d), a viscosidade (ƞ), a composição e distribuição de ácidos graxos por cromatografia gasosa de acordo com Association of Official Analytical Chemists (AOAC) dos óleos vegetais extraídos do fruto do urucum (OU), cacay (OC), quinoa (OQ), café verde (OCV), jamelão (OJ) e moringa extraídos das sementes e das folhas e flores, respectivamente OMS e OMFF. Realizou a caracterização térmica utilizando termogravimetria e calorimetria. Realizou-se a análise dos voláteis liberados durante sua decomposição térmica por TG-FTIR e um estudo reológico. A partir do estudo reológico obteve-se para a energia de ativação (Ea) a seguinte ordem OU>OC>OJ>OCV>OMS>OQ>OMFF. A partir das curvas TG/DTG/DSC obtidas verificou-se que cada óleo analisado apresentou peculiaridades em sua decomposição térmica, a ordem de estabilidade proposta através TG/DTG é OQ> OMFF> OCV> OMS> OJ> OC> OU. A partir dos espectros de infravermelho foi possível observar a evolução dos voláteis durante a decomposição térmica, nas atmosferas de ar sintético e N2, dos diferentes óleos. Verificou-se que cada óleo possuem intensidades diferentes nos produtos de decomposição térmica. Observou-se que os produtos da decomposição dos óleos estudados apresentaram o mesmo perfil ao longo de suas decomposições térmicas, conclui-se que há um padrão na decomposição térmica desses óleos com produtos de decomposição semelhante. Os cromatogramas indicaram a presença de 13 ácidos graxos sendo o ácido linoleico (C18:2n6c) o ácido graxo mais abundantes em todos as amostras. A amostra OMFF apresentou maior teor de ácidos graxos insaturados enquanto a amostra de OJ apresentou maior teor de ácidos graxos saturados.


  • Mostrar Abstract
  • This work determined the acidity index (IA), saponification (IS), peroxide (IP), iodine (II), refraction (IR), relative density (d), viscosity (ƞ), composition and acid distribution (OR), cacay (OC), quinoa (OQ), green coffee (OCV), jamelão (OJ), and moringa extracted from the fruit of the annatto (OR), according to the Association of Official Analytical Chemists of seeds and leaves and flowers, respectively WHO and OMFF. It performed the thermal characterization using thermogravimetry and calorimetry. The volatiles released during their thermal decomposition by TG-FTIR and a rheological study were analyzed. From the rheological study, the following order OR> OC> OJ> OCV> OMS> OQ> OMFF was obtained for activation energy (Ea). From the TG / DTG / DSC curves obtained, it was verified that each analyzed oil had peculiarities in its thermal decomposition, the order of stability proposed through TG / DTG is OQ> OMFF> OCV> OMS> OJ> OC> OU. From the infrared spectra it was possible to observe the evolution of the volatiles during the thermal decomposition, in the atmospheres of synthetic air and N2, of the different oils. It has been found that each oil has different intensities in the thermal decomposition products. It was observed that the products of the decomposition of the studied oils presented the same profile during their thermal decompositions, it is concluded that there is a pattern in the thermal decomposition of these oils with products of similar decomposition. Chromatograms indicated the presence of 13 fatty acids with linoleic acid (C18: 2n6c) being the most abundant fatty acid in all samples. The OMFF sample presented higher content of unsaturated fatty acids while the OJ sample presented higher content of saturated fatty acids.

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  • ÁDILA PRISCILLA GOMES RODRIGUES
  • SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE PEROVSKITAS DUPLAS COM ESTEQUIOMETRIA La2CrBO6 COM B = Fe, Co E Ni - DETERMINAÇÃO DE SUAS PROPRIEDADES MAGNÉTICAS

  • Orientador : DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • BRAULIO SILVA BARROS
  • DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • JOANNA ELZBIETA KULESZA
  • JOSE HUMBERTO DE ARAUJO
  • RENATA MARTINS BRAGA
  • Data: 22/07/2019

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  • Os óxidos de metais apresentam diversas propriedades físicas interessantes que vão desde, por exemplo, ferroeletricidade, magnetorresistência colossal, até supercondutividade, ocupando, portanto, uma posição de grande destaque no cenário tecnológico moderno. A estrutura perovskita é a base de um grande número de óxidos contendo metais de transição que apresentam essas variadas propriedades físicas. Este trabalho se propõe a obter e caracterizar perovskitas duplas com estequiometria La2CrB’O6 (B’= Fe, Co, e Ni) e estudar o efeito dos metais de transição Fe, Co, e Ni nas suas propriedades magnéticas. Os materiais foram obtidos pela síntese via gelatina. O processo de síntese por esse método é novo e é uma variação do método sol-gel no qual os precursores alcóxidos são substituídos por gelatina. Esse método apresenta a vantagem da gelatina ser um material de baixo custo e atóxico. O método utiliza os nitratos metálicos usando gelatina comercial como precursor orgânico. O material sintetizado foi caracterizado por difração de raios X (DRX), com o uso do refinamento pelo método de Rietveld, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e suas características magnéticas foram obtidas por meio de espectroscopia Mossbauer e medidas de magnetização. Os resultados do DRX, aliado ao refinamento, mostraram majoritariamente a formação das fases perovskitas e fases secundárias em todas as amostras. As curvas de histerese e as medidas magnéticas revelaram comportamentos distintos de magnetismo dependentes da temperatura.


  • Mostrar Abstract
  • The metal oxides have various interesting physical properties ranging from, for example, ferroelectricity, colossal magnetoresistance until superconductivity, occupying therefore an outstanding position in the modern technological stage. The perovskite structure is the basis of a large number of oxides containing transition metals that exhibit these varied physical properties. This work proposes to obtain and characterize double perovskite stoichiometry with La2CrB'O6 (B '= Co, Fe and Ni) and to study the effect of the transition metals Co, Fe and Ni in their magnetic properties. The materials were obtained by gelatin synthesis. The synthesis process by this method is novel and is a variation of the sol-gel method in which the alkoxide precursors are replaced by gelatin. This method has the advantage that gelatin is a low cost and non-toxic material. The method uses metal nitrates using commercial gelatin as an organic precursor. The synthesized material was characterized by X-ray diffraction (XRD) using the Rietveld refinement of the method, scanning electron microscopy (SEM) and their magnetic characteristics were obtained by Mossbauer spectroscopy and magnetization measurements. The results of the XRD, combined with the refinement, showed the formation of perovskite phases and secondary phases in all the samples. Hysteresis curves and magnetic measurements revealed different temperature dependent magnetism behaviors.

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  • ISABEL DO NASCIMENTO SILVA
  • ESTUDO DA DEGRADAÇÃO FOTOCATALÍTICA DO FÁRMACO CAPTOPRIL PELO COMPÓSITO DE NANOPARTÍCULAS DE TiO2- PERLITA EXPANDIDA

  • Orientador : NEDJA SUELY FERNANDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLÁUDIA DE OLIVEIRA CUNHA
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • ELISAMA VIEIRA DOS SANTOS
  • LIDIANE ALVES DE MORAIS
  • NEDJA SUELY FERNANDES
  • Data: 23/07/2019

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  • A preocupação com o descarte inadequado de substâncias químicas no meio  ambiente vem aumentando nos últimos anos. Os micropoluentes emergentes vêm causando grande impacto na natureza. Dentre essa classe, os fármacos ganham destaque por se tratarem de substâncias biologicamente ativas de difícil degradação pelos sistemas convencionais de tratamento. Os Processos Oxidativos Avançados (POAs) podem ser utilizados no tratamento desses poluentes, por se tratar de uma técnica eficaz na mineralização do contaminante. Dentre esses métodos, a fotocatálise heterogênea pode ser utilizada, sendo caracterizada pelo uso de semicondutores como fotocatalisadores. O semicondutor mais utilizado nesse processo é o TiO2,  apresentando boa eficiência de degradação. No entanto, o TiO2 pode ser facilmente dispersado dificultando o processo de separação do meio aquoso, precisando ser suportado em algum material. Nesse trabalho, fez-se uso da perlita expandida (PE), um aluminossilicato de origem vulcânica, como material suporte, obtendo-se assim um compósito. O estudo foi realizado com o captopril (CAP), um anti-hipertensivo, caracterizado também como substância teratogênica, podendo causar diversos danos em fetos. A síntese dos compósitos foi baseada na metodologia descrita na literatura. Inicialmente foram realizados testes para verificar o equilíbrio de adsorção, no qual se utilizou 200 mL de solução de CAP em 100 mg de compósito num reator fotocatalítico, sem radiação. Para os testes fotocatalíticos foram mantidas as mesmas condições, porém utilizando-se uma lâmpada de 9 watts no processo de irradiação, sendo os mesmos parâmetros estabelecidos para os testes de fotólise sem o uso do compósito. Os resultados mostram que as técnicas de caracterização utilizadas nesse estudo, IV, DRX, FRX, MEV, EDS e análise de tamanho de partículas, comprovaram que nos compósitos sintetizados houve a incorporação do TiO2 na matriz PE. Os ensaios de adsorção/ dessorção mostraram que o tempo de equilíbrio de adsorção para os compósitos na solução do fármaco CAP foi de 30 minutos. Os testes de fotólise e fotocatálise indicaram que o principal efeito entre os dois métodos de degradação é em relação ao tempo de análise. Houve degradação de 32,0 % em 285 minutos para fotocatálise e 26,5 % no tempo de 450 minutos para fotólise, na concentração de 50 mg L-1. Os percentuais de degradação para as concentrações de 50, 40, 30, 20 e 10 mg L-1 foram respectivamente para a fotólise 26,5; 26,3; 26,1; 40,0 e 43,1% e para a fotocatálise nas concentrações de 50, 40, 30, 20 e 10 mg L-1 foram 32,0; 36,0; 38,3, 41,0% e 42,8%. A degradação frente aos compósitos T-PE-30% e T-PE-10% mostram que houve uma redução na concentração de CAP de 18,5% para o compósito T-PE-30% na concentração de 50 mg L-1 no tempo de 120 minutos e 33,7% para a concentração de 10 mg L-1 no tempo de 90 minutos. Já para o compósito T-PE-10%, houve uma degradação de 26,3% em 240 minutos para a concentração de 50 mg L-1 e 32,7% para a concentração de 10 mg L-1 no tempo de 120 minutos. Indicando que o compósito com maior teor de TiO2 foi mais efetivo na degradação. O estudo cinético mostrou que a cinética é regida pelo modelo de Langmuir-Heinshelwood. A cinética do sistema foi obtida como sendo de primeira ordem. Os testes de toxicidade mostraram que o CAP apresentou influência negativa na germinação e crescimento das sementes Lactuca sativa, mas os efluentes tratados mostraram desempenho semelhante ao controle positivo. O aumento da intensidade de radiação favorece o processo de degradação, apresentando melhor resultado para o compósito T-PE-50% na concentração de 10 mg L-1. A análise de TOC evidenciou que o teste com a concentração de 10 mg L-1 de CAP e com o compósito T-EP-50% com potência de radiação de 18 W teve um melhor percentual de mineralização de efluente, 39,8%. O estudo de custo energético mostrou que o processo mais econômico foi para fotocatálise na concentração de CAP de 10 mg L-1 na potência de radiação de 18 W e para o processo de fotólise na concentração de CAP de 10 mg L-1  nos valores de R$ 0,057 e 0,0962, respectivamente.


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  • Concern over the inappropriate disposal of substances in the environment has been increasing in recent years. Emerging micropollutants have been causing great impact on nature. Among this class, drugs are highlighted because they are biologically active substances that are difficult to break down by conventional treatment systems. The Advanced Oxidative Processes (AOPs) can be used in the treatment of these pollutants, because it is an efficient technique in the mineralization of the contaminant. Among these methods, heterogeneous photocatalysis can be used, being characterized by the use of semiconductors as photocatalysts. The most used semiconductor in this process is TiO2, presenting good degradation efficiency. However, TiO2 can be easily dispersed making the aqueous medium separation process difficult, and needs to be supported on some material. In this work, expanded perlite (EP), an aluminosilicate of volcanic origin, was used as support material, thus obtaining a composite. The study was carried out with captopril (CAP), an antihypertensive, also characterized as teratogenic substance, and can cause several damages in fetuses. The synthesis of the composites was based on the methodology described in the literature. Initially tests were carried out to verify the adsorption equilibrium, in which 200 mL of CAP solution in 100 mg of composite was used in a photocatalytic reactor, without radiation. For the photocatalytic tests, the same conditions were maintained, however, using a 9 and 18 Watt lamps in the irradiation process, the same parameters being established for the photolysis tests without the use of the composite. The results show that the characterization techniques used in this study, IV, XRD, FRX, SEM, EDS and particle size analysis, showed that the TiO2 was incorporated in the EP matrix. The adsorption / desorption tests showed that the adsorption equilibrium time for the composites in the CAP drug solution was 30 minutes. The photolysis and photocatalysis tests indicated that the main effect between the two degradation methods is in relation to the time of analysis. There was degradation of 32.0% in 285 minutes for photocatalysis and 26.5% in the time of 450 minutes for photolysis at the concentration of 50 mg L-1. The percentages of degradation at the concentrations of 50, 40, 30, 20 and 10 mg L-1 were respectively for photolysis 26.5, 26.3, 26.1, 40.0 and 43.1% and for photocatalysis at the concentrations of 50, 40, 30, 20 and 10 mg L-1 were 32.0, 36.0, 38.3, 41.0% and 42.8%. Degradation to T-EP-30% and T-EP-10% composites showed that there was a reduction in the concentration of CAP of 18.5% for the T-EP-30% composite at 50 mg L-1 concentration in the time of 120 minutes and 33.7% for the concentration of 10 mg L-1 in the time of 90 minutes. For the T-EP-10% composite, there was a degradation of 26.3% in 240 minutes for the concentration of 50 mg L-1 and 32.7% for the concentration of 10 mg L-1 in the time of 120 minutes, indicating that the composite with higher TiO2 content was more effective in the degradation. The kinetic study showed that kinetics is governed by the Langmuir-Heinshelwood model. The kinetics of the system was obtained as being of first order. The toxicity tests showed that the CAP had a negative influence on the germination and growth of the Lactuca sativa seeds, but the treated effluents showed a similar performance to the positive control. The increase of the radiation intensity favors the degradation process, presenting better results for the composite T-EP-50% in the concentration of 10 mg L-1. The TOC analysis showed that the test with the concentration of 10 mg L-1 of CAP and with the composite T-EP-50% with power of radiation of 18 W had a better percentage of effluent mineralization, 39.8%. The energy cost study showed that the most economical process was for photocatalysis in the concentration of CAP of 10 mg L-1 in the power of radiation of 18 W and for the photolysis process in the concentration of CAP of 10 mg L-1 in the values of R $ 0.057 and 0.0962, respectively.

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  • FERNANDA SAADNA LOPES DA COSTA
  • MÉTODOS ESPECTROSCÓPICOS E CLASSIFICAÇÃO MULTIVARIADA APLICADA NA DIFERENCIAÇÃO DE MICRORGANISMOS PATÓGENOS

  • Orientador : KASSIO MICHELL GOMES DE LIMA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EDGAR PERIN MORAES
  • FABRICIO GAVA MENEZES
  • JOSELIO MARIA GALVAO DE ARAUJO
  • KASSIO MICHELL GOMES DE LIMA
  • LUCIANO FARIAS DE ALMEIDA
  • SHERLAN GUIMARÃES LEMOS
  • Data: 25/07/2019

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  • Este trabalho demonstra o desenvolvimento de métodos de classificação multivariados, aliados a técnicas espectroscópicas, como a espectroscopia na região do infravermelho médio e de fluorescência molecular, na detecção de microrganismos patógenos: fungos e bactérias. Os primeiros estudos, buscavam a diferenciação de Cryptococcus neoformans e Cryptococcus gatti. Estes fungos são os agentes etiológicos da criptococose, cujo tratamento adequado depende da detecção e diferenciação rápida e correta da espécie. Esta determinação é atualmente feita por técnicas clássicas e moleculares e que em sua maioria são trabalhosas e dispendiosas. Como método alternativo para discriminar C. gattii e C. neoformans, foi investigada inicialmente a espectroscopia do infravermelho médio por reflectância total atenuada, aliada a técnicas de classificação multivariada (PCA-LDA/QDA, GA-LDA/QDA, SPA-LDA/QDA), no qual o modelo GA-QDA obteve sensibilidade nas classes C. neoformans e C. gatti de 84,4% e 89,3%, respectivamente, utilizando apenas 17 números de onda. Em seguida, utilizando a espectroscopia de fluorescência da matriz de emissão e excitação (EEM), combinada com métodos de classificação multivariada (UPCA-LDA/QDA, UGA-LDA/QDA, USPA-LDA/QDA, PARAFAC/PLS-DA, nPLS-DA). O modelo mais satisfatório foi o UGA-LDA, que utilizou apenas 5 comprimentos de onda, e apresentou sensibilidade de 88,9% em calibração e 100,0% de previsão para ambas as espécies, resultados que são comparáveis aos testes biológicos de rotina. O último estudo, visava a diferenciação de bactérias sensíveis e multirresistentes do gênero Klebsiella sp. e Escherichia coli. Através da espectroscopia de fluorescência molecular e os métodos de classificação multivariada: LDA, QDA e SVM, acoplados a a algoritmos de redução de dados PCA, GA e SPA. Dentre estes, os modelos que tiveram melhores desempenho para ambos os gêneros de bactéria, foram os UPCA-QDA e UGA-SVM com taxas de acerto de classificação de 100%. Em comparação com os métodos clássicos, as metodologias propostas nestes estudos, demonstram ser uma alternativa inovadora, mais rápida e barata para a identificação de microrganismos patógenos, como fungos e bactérias, abrindo a possibilidade de aplicação em laboratórios de diagnósticos de rotina.


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  • This study demonstrates the development of multivariate classification methods, allied to spectroscopic techniques, such as spectroscopy in the medium infrared region and molecular fluorescence, in the detection of pathogenic microorganisms: fungi and bacteria. The first studies looked for the differentiation of Cryptococcus neoformans and Cryptococcus gatti. These fungi are the etiological agents of cryptococcosis, whose adequate treatment depends on the rapid and correct detection and differentiation of the species. This determination is currently made by classical and molecular techniques and is mostly laborious and expensive. As an alternative method to discriminate C. gattii and C. neoformans, the attenuated total reflectance average infrared spectroscopy, combined with multivariate classification techniques (PCA-LDA QDA, GA-LDA QDA, SPA-LDA/QDA ), in which the GA-QDA model obtained sensitivity in the classes C. neoformans and C. gatti of 84.4% and 89.3%, respectively, using only 17 wave numbers. Then, using fluorescence emission and excitation matrix (EEM) spectroscopy, combined with multivariate classification methods (UPCA-LDA/QDA, UGA-LDA/QDA, USPA-LDA/QDA, PARAFAC/PLS-DA, nPLS-DA). The most satisfactory model was UGA-LDA, which used only 5 wavelengths, and presented a sensitivity of 88.9% in calibration and 100.0% of prediction for both species, results that are comparable to routine biological tests. The last study, aimed at the differentiation of sensitive and multiresistant bacteria of the genus Klebsiella sp. and Escherichia coli. Through molecular fluorescence spectroscopy and multivariate classification methods: LDA, QDA and SVM, coupled to PCA, GA and SPA data reduction algorithms. Among these, the models that had the best performance for both bacterial genera were UPCA-QDA and UGA-SVM with 100% classification accuracy. Compared to classical methods, the methodologies proposed in these studies demonstrate an innovative, faster and cheaper alternative for the identification of pathogenic microorganisms, such as fungi and bacteria, opening up the possibility of being applied in routine diagnostic laboratories.

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  • MOISÉS DA COSTA BORGES SOARES
  • DESIDROGENAÇÃO OXIDATIVA DO ETILBENZENO A ESTIRENO NA PRESENÇA DE CO2 USANDO CATALISADORES A BASE DE CoFe2O4-MCM-41: adsorção preferencial nos sítios O-2-Fe3+-O2- localizados nas posições octaédricas

  • Orientador : TIAGO PINHEIRO BRAGA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANTONINHO VALENTINI
  • MARCO ANDRE FRAGA
  • MIGUEL ANGELO FONSECA DE SOUZA
  • TIAGO PINHEIRO BRAGA
  • VALTER JOSE FERNANDES JUNIOR
  • Data: 26/07/2019

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  • O presente estudo descreve o desempenho catalítico da ferrita de cobalto suportada no MCM-41 para a desidrogenação oxidativa de etilbenzeno e avalia o papel do CO2 na superfície do catalisador durante a reação usando dados experimentais e cálculos da teoria do funcional de densidade (DFT). Um mecanismo foi descrito indicando o papel dos sítios ácido-base de O-2-Fe3+-O2-e O-2-Co2+-O2-presentes nas posições tetraédrica e octaédrica da estrutura da ferrita de cobalto. Os sólidos foram caracterizados por difração de raios X (DRX), espectroscopia Raman (ER), espectroscopia Mössbauer (EM), espectroscopia de fotoelétrons de raios-X (XPS), magnetometria de amostra vibrante (VSM), redução a temperatura programada (H2-TPR), adsorção química de NO e piridina, seguida de análise de infravermelho (FTIR), dessorção de CO2 a temperatura programada (TPD-CO2), fisissorção de N2 e microscopia eletrônica de transmissão (MET). Os resultados de DRX, ER, EM e VSM, antes e após testes catalíticos, confirmaram a formação de ferrita de cobalto parcialmente invertida e mostraram o papel do CO2 na reativação dos sítios ácido-base durante o ciclo catalítico, observando que a fase da ferrita de cobalto foi mantida quando a reação foi realizada na presença de CO2 e reduzida nos testes sem CO2. As isotermas de N2, DRX de ângulo baixo e imagens de MET mostraram a formação do suporte MCM-41. Os testes catalíticos demonstraram que o CO2 é essencial para obter bons valores de conversão de etilbenzeno e que a ferrita de cobalto é mais ativa e estável do que o catalisador de hematita tradicional. Análises termogravimétricas mostraram que o CO2 favorece a oxidação do carbono depositado durante a reação. Os resultados de TPD-CO2 e FTIR-CO2 indicaram a presença de sítios básicos fracos e a adsorção preferencial de CO2 como pontes de carbonato e bicarbonato. Os resultados computacionais confirmaram a forma preferencial da adsorção de CO2 como bicarbonato. O ciclo catalítico proposto, através de uma abordagem teórica (DFT), mostra que a adsorção de CO2 e do etilbenzeno ocorrem preferencialmente nos sítios octaédricos O-2-Fe3+-O2- em comparação aos sítios O-2-Co2+-O2-, devido a uma maior acidez dos sítios de ferro em comparação aos de cobalto na superfície do espinélio, evidenciando o papel do CO2 em regenerar os oxigênios da rede e a fase do ferro do espinélio. Através da abordagem das superfícies de potencial eletrostático complementar, a adsorção do etilbenzeno ocorre preferencialmente nos sítios de FeOX (x > 4) mais externos (ácido de Lewis) e a reação de desidrogenação ocorre predominantemente no oxigênio ligado ao ferro (base de Lewis).


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  • The present study describes the catalytic performance of cobalt ferrite supported on MCM-41 for the oxidative dehydrogenation of ethylbenzene and evaluates the role of CO 2 on the surface of the catalyst during the reaction using experimental data and density functional theory (DFT) calculations. A mechanism has been described indicating the role of the O-2-Fe3+-O2- and O-2-Co2+-O2- acid-base sites present in the tetrahedral and octahedral positions of the cobalt ferrite structure. The solids were characterized by X-ray diffraction (XRD), Raman spectroscopy (RS), Mössbauer spectroscopy (MS), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), vibration-sample magnetometry (VSM), temperature-programmed reduction (H2-TPR), chemical adsorption of NO and pyridine followed by infrared (FTIR) analysis, temperature-programmed desorption of CO2 (TPD-CO2), N2 physisorption and transmission electron microscopy (TEM). The results of XRD, RS, MS and VSM, before and after catalytic tests, confirmed the formation of partially inverted cobalt ferrite and showed the role of CO2 in the reactivation of the acid-base sites during the catalytic cycle, observing that the ferrite phase of cobalt was maintained when the reaction was carried out in the presence of CO2 and reduced in the tests without CO2. N2 isotherms, low angle XRDs and TEM images showed the formation of MCM-41 support. The catalytic tests showed that CO2 is essential to obtain good conversion values of ethylbenzene and that cobalt ferrite is more active and stable than the traditional hematite catalyst. Thermogravimetric analyzes showed that CO2 favors the oxidation of deposited carbon during the reaction. The results of TPD-CO2 and FTIR-CO2 indicated the presence of weak basic sites and the preferential adsorption of CO2 as carbonate and bicarbonate bridges. The computational results confirmed the preferential form of CO2 adsorption as bicarbonate. The proposed catalytic cycle, through a theoretical approach (DFT), shows that the adsorption of CO2 and ethylbenzene occurs preferentially at the octahedral sites O-2-Fe3+-O2- - compared to the O-2-Co2+-O2- sites, due to to a higher acidity of the iron sites compared to cobalt on the surface of the spinel, evidencing the role of CO2 in regenerating lattice oxygen and the iron phase of the spinel. By approaching the surfaces of complementary electrostatic potential, the adsorption of ethylbenzene occurs preferentially at the outermost FeOX (x> 4) sites (Lewis acid) and the dehydrogenation reaction occurs predominantly in the oxygens bound to iron (Lewis base).

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  • MARCELA DE CASTRO NOGUEIRA DINIZ PONTES
  • ESTUDO QUÍMICO E BIOLÓGICO  DAS ESPONJAS Agelas sp. E A. dispar DO NORDESTE DO BRASIL

  • Orientador : RENATA MENDONÇA ARAUJO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RENATA MENDONÇA ARAUJO
  • FABRICIO GAVA MENEZES
  • LEANDRO DE SANTIS FERREIRA
  • MARIA DE FÁTIMA VANDERLEI DE SOUZA
  • YANNA CAROLINA FERREIRA TELES
  • Data: 26/07/2019

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  • O gênero de esponjas marinhas Agelas é fonte de alcalóides pirróis e imidazóis bromados, derivados terpênicos e esteróis, muitos deles com porções de aminoácidos. Seus metabólitos estão associados a atividades biológicas úteis ao ser humano, tais como antitumoral, anti-histamínico, antibacteriano, antifúngico, citotóxico, modulador dos canais de cálcio e antiserotoninérgico, dentre outros. Neste trabalho, dois extratos de Agelas coletados na costa nordeste brasileira foram investigados. Primeiramente, frações semi-brutas do extrato de Agelas dispar foram testadas em ensaios microbiológicos e demonstraram ação antibacteriana contra oito cepas bacterianas, como Staphylococcus aureus, Staphylococcus. epidermidis, Staphylococcus hominis, Enterococcus faecalis, Enterococcus faecium, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli e Salmonella enteriditis. A fração derivada do acetato de etila apresentou maior ação antibacteriana, com CIM = 39,06 μg / ml. O extrato etanólico de outra esponja do gênero Agelas e as frações antibacterianas de A. dispar foram analisadas em CLAE-EM e identificados os metabólitos longamida B, éster metílico de longamida B, mukanadina A e E, clatramida A, oroidina, 4,5-dibromo-2-carboxamida, ácido 4,5-dibromo-2- carboxilico, hanishina, 9,10-di-hidro-keramadina, dispacamida A e metil-himenidina através de modo positivo. Também foram identificados, pelo modo negativo, os compostos dispacamida D, mauritamida D. A análise por CG-EM permitiu identificar esteróides e ésteres de ácidos graxos como penta, hexa, hepta e octadecanóico, além de nonadeceno, docosanol, tetracosanol. , pentacosanol e heptacosanol, ácido behênico, esqualeno e 2,4-terc-butil-fenol, todos obtidos a partir do fracionamento dos extratos lipídicos. A substância 4-bromopirrol-2-carboxamida foi isolada. O fracionamento e a identificação dos metabólitos foram obtidos através de técnicas cromatográficas clássicas, CG-EM, CLAE-EM e RMN 1H e 13C uni e bidimensional.


  • Mostrar Abstract
  • The genus of marine sponges Agelas is source of brominated pyrrole and imidazole alkaloids, terpene derivatives and sterols, many of them with amino acid moieties. Its metabolites are associated with biological activities useful to human being, such as antitumor, antihistaminic, antibacterial, antifungal, cytotoxic, calcium channel modulator and antiserotoninergic, among others. In this work, two extracts from Agelas collected on brazilian northeast coast were investigated. First, semi crude fractions from extract of Agelas dispar were tested in microbiological assay and demonstrated antibacterial action against eight bacterial strains, such as Staphylococcus aureus, Staphylococcus. epidermidis, Staphylococcus hominis, Enterococcus faecalis, Enterococcus faecium, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia Coli and Salmonella enteriditis. The fraction derived from ethyl acetate showed higher antibacterial action, with MIC = 39.06 μg/ ml. The ethanol extract from another Agelas sponge and the antibacterial fractions from A. dispar were analyzed in HPLC-MS, and were identified the metabolites longamide B, methyl ester of longamide B, mukanadine A and E, clathramide A, oroidine, 4,5-dibromo-2-carboxamide, 4,5-dibromo-2-carboxylic acid, hanishine, 9,10 di-hydro-keramadine, dispacamide A and methyl-hymenidine through positive mode. Also were identified, by HPLC-MS negative mode, the compounds agesamide, dispacamide D, mauritamide D. The GC-MS analysis permitted identification of sterols and ester from fatty acids such as penta, hexa, hepta and octadecanoic, besides nonadecen, docosanol, tetracosanol, pentacosanol and heptacosanol, behenic acid, squalene and 2,4-terc-butyl-phenol, all obtained from the fractioning of lipid extracts. The substance 4-bromopyrrole-2-carboxamide were isolated. Fractionation and identification of the metabolites was achieved through classical chromatographic techniques, GC-MS, HPLC-MS and 1H and 13C uni and bidimensional NMR.

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  • VALDIC LUIZ DA SILVA
  • APLICAÇÃO DE SISTEMAS MICROEMULSIONADOS COMO COLCHÃO LAVADOR PARA REMOÇÃO DO REBOCO DE FLUIDO DE PERFURAÇÃO NÃO AQUOSO

  • Orientador : ALCIDES DE OLIVEIRA WANDERLEY NETO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALCIDES DE OLIVEIRA WANDERLEY NETO
  • JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • JÚLIO CÉZAR DE OLIVEIRA FREITAS
  • MARCOS ALLYSON FELIPE RODRIGUES
  • FABÍOLA DIAS DA SILVA CURBELO
  • MONICA RODRIGUES DE OLIVEIRA
  • Data: 26/07/2019

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  • Na perfuração de poços para extração de petróleo são utilizados fluidos de perfuração com finalidades específicas, dentre as quais a formação de uma película fina de baixa permeabilidade (reboco) nas paredes do poço. Porém a remoção do reboco é necessária para que a cimentação entre a formação rochosa e o revestimento seja eficiente. Por isso nesse processo são utilizados fluidos de lavagens denominados de ¨colchões lavadores¨ que tem por finalidade remover o reboco formado pelo fluido de perfuração. O uso de sistemas microemulsionados como colchão lavador têm se destacado, principalmente por remover os fluidos de perfuração não aquoso e promover a inversão da molhabilidade da formação. Nesse contexto, esse trabalho desenvolveu e caracterizou sistemas microemulsionados a partir da construção de diagramas pseudoternários formulados com tensoativos catiônico (DAC) e aniônico (SDS) para utilização como colchão lavador (fluido de limpeza) que fosse compatível e molhável ao sistema formação-cimento-revestimento. Os sistemas microemulsionados formulados foram caracterizados através do estudo de: ensaios de eficiência de remoção do reboco, reutilização de sistemas eficientes de remoção de reboco, medidas de tensão superficial, diâmetro de gotículas, teor de sólidos e líquidos (fluido de perfuração), estabilidade térmica (curvas termogravimétricas T/G e DTG), reologia, compatibilidade, molhabilidade e resistência a compressão (UCA). Os resultados com colchão lavador formulados com tensoativo catiônico (DAC), proporcionou 100% de eficiência de remoção para micela direta e bicontínua, e 98,48% para micela inversa quando estes fluidos têm razão C/T 40%, em sua composição. O fluido de limpeza DAC-16, que apresenta a composição 11,6% C / T, 2,4% FO e 86% FA, removeu 100% de reboco e melhorou a molhabilidade da rocha à água e é compatível com o sistema. Os sistemas formulados com tensoativo aniônico (SDS), proporcionou 100% de eficiência de remoção para micela direta, bicontínua e inversa para fluidos com razão C/T 40%, em sua composição. O fluido CL-7.7, de composição 30% C/T, 10% F/O e 60% FA, removeu 100% de reboco, excelente molhabilidade da formação à água e compatibilidade com a pasta de cimento. 


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  • Drilling fluids with specific purposes are used in the drilling of oil extraction wells, including the formation of a thin film of low permeability (filter cake) on the walls of the well. However removal of the plaster is necessary so that the cementation between the rock formation and the coating is efficient. The refore in this process wash fluids are known as "washers" that are intended to remove the filter cake formed by the drilling fluid. The use of microemulsion systems as a cleanup fluids have stood out, mainly by removing the nonaqueous drilling fluids and promoting the inversion of the wettability of the formation. In this context, this work developed and characterized microemulsion systems based on the construction of pseudo-diagrams formulated with cationic surfactants (DAC) and anionic (SDS) for use as a cleaning fluid  that was compatible and wettable to the cement- coating. The formulated microemulsion systems were characterized by the study of: plaster removal efficiency tests, reuse of efficient rendering systems, surface tension measurements, droplet diameter, solids and liquids content (drilling fluid), thermal stability (thermogravimetric curves T / G and DTG), rheology, compatibility, wettability and compressive strength (UCA). The results with cleanup fluids, formulated with cationic surfactant (DAC), provided 100% removal efficiency for direct and bicontinuous micelles, and 98.48% for reverse micelle when these fluids have a C / T ratio of 40% in their composition. DAC-16 cleaning fluid, which has the composition 11.6% C / T, 2.4% FO and 86% FA, removed 100% of rendering and improved the wettability of the rock to water and is compatible with the system. The systems formulated with anionic surfactant (SDS) provided 100% removal efficiency for direct, bicontinuous and reverse micelles for fluids with a C / T ratio of 40% in their composition. LC-7.7 fluid, 30% C / T composition, 10% F / O and 60% FA, removed 100% plaster, excellent wettability of the water formation and compatibility with the cement paste.

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  • FERNANDA MARIA DE OLIVEIRA
  • FERRAMENTAS QUIMIOMETRICAS DE CALIBRAÇÃO MULTIVARIADA PARA MONITORAMENTO DA QUALIDADE DO ÓLEO DIESEL

  • Orientador : LUCIENE DA SILVA SANTOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DAMILSON FERREIRA DOS SANTOS
  • JOAO FERNANDES DE SOUSA
  • JÚLIO CÉZAR DE OLIVEIRA FREITAS
  • LUCIENE DA SILVA SANTOS
  • PATRICIA MENDONCA PIMENTEL
  • Data: 31/07/2019

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  • O óleo diesel é um dos principais derivados do petróleo, fundamental para o setor rodoviário brasileiro, no transporte de passageiros e de cargas. A adulteração desse combustível, com produtos de baixo custo, como óleos vegetais e solventes petroquímicos, é preocupante, pois traz inúmeros prejuízos, tanto financeiros, quanto ambientais. Para uma rápida identificação destas alterações nos combustíveis, é necessário que ocorra o desenvolvimento de métodos mais práticos e eficientes aplicados no monitoramento da qualidade do diesel e até a detecção e quantificação de adulterantes. Este trabalho de pesquisa foi desenvolvido com o objetivo de contribuir com o repertório de técnicas analíticas aplicadas para o monitoramento do diesel, utilizando métodos espectroscópicos associados a técnicas quimiométricas. Esta pesquisa foi conduzida usando dois tipos de abordagens, o Multivariate Curve Resolution - Alternating Least Squares (MCR-ALS) e Partial Least Squares (PLS), para a identificação e quantificação de óleos vegetais residuais, adicionados, como adulterantes, no óleo diesel comercializado, e as Artificial Neural Networks (ANNs) para a determinação de parâmetros de especificação do óleo diesel. Na identificação e quantificação do óleo residual adulterante, 16 amostras comerciais de diesel contendo 8% (v/v) de biodiesel e 10 mg de enxofre/kg (denominado S10B8), foram misturas com o óleo residual de fritura, em diversas concentrações volumétricas (1 - 60%), e em seguida, determinadas suas propriedades físico-químicas especificadas pela Agência Nacional de Petróleo Gás Natural e Biocombustível – ANP (massa específica, viscosidade cinemática, ponto de fulgor e destilação atmosférica), de acordo com normas da American Society for Testing and Materials (ASTM). Paralelamente, foram obtidos dados de infravermelho médio com transformada de Fourier, FT-MIR, e infravermelho próximo, FT-NIR, para criação dos modelos de calibração multivariada. Os dois modelos criados (MCR-NIR, MCR-MIR, PLS-NIR e PLS-MIR), conseguiram prever com precisão, não apresentando diferença estatística entre as concentrações estimadas de adulterante e os valores de referência, sendo válidos para um nível de confiança de 95%. Além disso, o MCR-ALS foi capaz de recuperar o perfil espectral puro relacionado dos combustíveis e adulterantes. Para a modelagem das ANNs, foram utilizadas 162 amostras de diesel de diferentes composições (50, 500 e 1800 mg kg-1), revelando assim a variedade de combustível no mercado brasileiro, que foram analisadas de acordo com metodologias ASTM preconizadas pela ANP, com um total de 810 ensaios. As ANNs foram utilizadas para predizer, não simultaneamente, ponto de fulgor, índice de cetano e teor de enxofre (S1800) de misturas de diesel com 7% (v/v) de biodiesel, usando curvas de destilação (ASTM D86), massa especifica (ASTM D405), índice de cetano (ASTM D4737), ponto de fulgor (ASTM D93) e teor de enxofre (ASTM D4294), como dado de entrada para modelagem. Os baixos valores de erros obtidos em comparação com outros modelos quimiométricos descritos na literatura e coeficientes de alta correlação entre os valores de referência e preditos mostraram que as ANNs eram eficientes na determinação do ponto de fulgor, número de cetano/índice de cetano e teor de enxofre (1800 mg kg-1). Além disso, o método proposto apresenta vantagens como baixo custo e fácil implementação, pois utiliza dados do próprio monitoramento de rotina realizado para avaliar o controle de qualidade do diesel.


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  • Diesel oil is one of the main derivatives of petroleum, fundamental for the Brazilian road sector, in the transportation of passengers and cargo. The adulteration of this fuel, with low-cost products, such as vegetable oils and petrochemical solvents, is worrying, since it brings numerous damages, both financial and environmental. For the rapid identification of these changes in fuels, it is necessary to develop more practical and efficient methods applied to the monitoring of diesel quality and to the detection and quantification of adulterants. This work was developed with the aim of contributing to the repertoire of analytical techniques applied to the monitoring of diesel, using spectroscopic methods associated with chemometric techniques. This research was conducted using two types of approaches, the Multivariate Curve Resolution (ALCR) and Partial Least Squares (PLS), for the identification and quantification of residual vegetable oils added as adulterants in the commercialized diesel oil and the Artificial Neural Networks (ANNs) for determination of specification parameters of diesel oil. In the identification and quantification of the adulterant residual oil, 16 commercial samples of diesel containing 8% (v / v) biodiesel and 10 mg of sulfur / kg (denominated S10B8) were mixed with the residual frying oil at various volumetric concentrations (1 - 60%), and then determined their physicochemical properties specified by the National Agency for Petroleum Natural Gas and Biofuel - ANP (specific mass, kinematic viscosity, flash point and atmospheric distillation), according to American Society standards for Testing and Materials (ASTM). At the same time, infrared medium with Fourier transform, FT-MIR, and near infrared, FT-NIR, for the creation of multivariate calibration models. The two models created (MCR-NIR, MCR-MIR, PLS-NIR and PLS-MIR) were able to accurately predict, not presenting a statistical difference between the estimated concentrations of adulterant and the reference values, being valid for a confidence level of 95%. In addition, the MCR-ALS was able to recover the pure spectral profile related to fuels and adulterants. For the modeling of ANNs, 162 diesel samples of different compositions (50, 500 and 1800 mg kg-1) were used, thus revealing the variety of fuel in the Brazilian market, which were analyzed according to ASTM methodologies recommended by the ANP, with a total of 810 tests. The ANNs were used to predict, not simultaneously, flash point, cetane number and sulfur content (S1800) of diesel blends with 7% (v / v) biodiesel, using distillation curves (ASTM D86), specific mass (ASTM D405), cetane number (ASTM D4737), flash point (ASTM D93) and sulfur content (ASTM D4294) as input data for modeling. The low error values obtained in comparison to other chemometric models described in the literature and high correlation coefficients between the reference and predicted values showed that the ANNs were efficient in determining the flash point, cetane number / cetane number and sulfur (1800 mg kg-1). In addition, the proposed method presents advantages such as low cost and easy implementation, since it uses data of the own routine monitoring to evaluate the quality control of diesel.

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  • LECH WALESA OLIVEIRA SOARES
  • DESENVOLVIMENTO DE CATALISADORES Pt-USY PARA MELHORAR O ÍNDICE DE CETANO EM FRAÇÕES DE DIESEL DE BAIXA QUALIDADE MEDIANTE A REAÇÃO DE ABERTURA SELETIVA DE ANÉIS DE COMPOSTOS NAFTÊNICOS

  • Orientador : SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • MEMBROS DA BANCA :
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • ELEDIR VITOR SOBRINHO
  • FABIO GARCIA PENHA
  • LUIZ ANTÔNIO MAGALHÃES PONTES
  • Data: 15/08/2019

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  • Um dos maiores gargalos enfrentados pela indústria petroquímica é melhorar o rendimento das frações mais pesadas do petróleo às frações médias atendendo as especificações do mercado. Uma alternativa industrial envolve, primeiro, uma completa hidrogenação dos compostos aromáticos seguido da quebra seletiva da ligação endocíclica C-C. Neste trabalho, aborda-se a influência do método de incorporação metálica em catalisadores bifuncionais (Pt-USY) objetivando obter alta dispersão à quantidades relativamente altas de platina e estudar sua performance catalítica na reação de abertura seletiva de anel (ASA) da decalina. Preparou-se um catalisador (Pt-USY) com baixa acidez de Brønsted, dispersão metálica de 98% e uma quantidade de 4.9%, em peso, nas condições optimizadas de preparação. Esse catalisador apresentou excelente performance na reação de ASA da decalina no que diz respeito a obtenção de produtos de abertura seletiva de anel naftênico (aproximadamente 50% em rendimento). Dessa forma, a alta estabilidade hidrotérmica e a mesoporosidade secundaria dos catalisadores Pt-USY fazem esse sistema catalítico ser bastante promissor.


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  • A challenging hot topic faced by the oil refinery industry is the upgrading of low-quality distillate fractions, such as LCO, in order to meet current quality standards for diesel fuels. Thereof, an auspicious technological alternative entails the complete saturation of the aromatic structures followed by the selective cleavage of endocyclic C-C bonds in the formed naphthenic rings (selective ring opening or SRO). This work reports the influence of metal incorporation method in bifunctional Pt-USY catalysts with the aim of maximizing the dispersion at relatively high metal loadings as a means of improving their performance for the SRO of decalin as a model feed. A Pt-USY catalyst displaying low density of Brønsted acid sites and nearly monoatomic Pt dispersion (98%) at 4.9 wt% loading was prepared at optimized preparation conditions. This catalyst exhibited an outstanding performance in the SRO of decalin, giving a maximum combined yield to selective ring opening products (ROP: C 10 – alkylcycloalkanes + OCD: C 10 -alkanes) as high as 50% with a high proportion of the so-called open chain decanes (OCD) bearing the highest cetane. High (hydro) thermal stability and secondary mesoporosity of the Pt-USY catalysts make these systems highly prospective for upgrading low-quality distillate feeds.

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  • CHRYSTIANE DO NASCIMENTO BRITO DE OLIVEIRA
  • AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO DO ELETRODO DE DIAMANTE DOPADO COM BORO NA DEGRADAÇÃO ELETROQUIMICA DE DIFERENTES CORANTES TÊXTEIS: EFEITO DO MATERIAL ELETROCATALITICO E REATORES

  • Orientador : CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • DANYELLE MEDEIROS DE ARAUJO
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • DOUGLAS DO NASCIMENTO SILVA
  • MARCO ANTONIO QUIROZ ALFARO
  • Data: 08/11/2019

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  • A eficiência do processo oxidativo avançado eletroquímico (POAE’s), no tratamento de efluente têxtil sintético, foi o objeto de estudo deste trabalho, através do desempenho eletroquímico dos eletrodos de diamante dopado com boro (BDD – sigla em inglês), Ru0.3Ti0.7O2 e Pt, investigando a oxidação eletroquímica dos corantes Acid Violet 7 (AV7) e Disperse Yellow 3 (DY3). Aplicou-se diferentes variáveis experimentais como densidade de corrente elétrica (15, 30, 40 e 60 mA cm-2), pH, eletrólitos suporte (Na2SO4 e NaCl) e distintos reatores eletroquímicos com diferentes células de reação cilíndrica de entrada-saída (E-S), uma em paralelo e outra perpendicular aos eletrodos. Para alcançar os objetivos propostos neste estudo, foram realizadas análises de remoção da cor, DQO, UV-Visível, COT e HPLC. Com os resultados obtidos, foi investigada a capacidade de degradação dos corantes têxteis comparando os eletrodos. Verificou-se que o eletrodo de BDD apresentou melhor eficiência, em relação aos outros eletrodos, para o tratamento dos efluentes têxteis. Comparando os reatores eletroquímicos (paralelos e perpendiculares), calculou-se os coeficientes de transferência de massa (Km), 1,86×10−5m s−1 e 2,56×10−5m s–1, respectivamente, usando a técnica de limitação de corrente. Os resultados da degradação indicaram que a célula de maior eficiência de remoção de DQO sempre foi alcançada na célula de fluxo E-S em paralelo em todas as densidades de corrente. Isso pode ser atribuído à possibilidade de alguma estagnação nas regiões laterais dos eletrodos, em que favorecem um maior tempo de contato entre o poluente e o ânodo. 


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  • The efficiency of the advanced electrochemical oxidative process (POAE's) in the treatment of synthetic textile effluent was the object of this study, through the electrochemical performance of the boron-doped diamond (BDD) electrode, Ru0.3Ti0.7O2 and Pt, investigating the electrochemical oxidation of the dyes Acid Violet 7 (AV7) and Disperse Yellow 3 (DY3). Different experimental variables were applied, such as electric current density (15, 30, 40 and 60 mA cm-2), pH, support electrolytes (Na2SO4 and NaCl) and different electrochemical reactors with different input-output cylindrical reaction cells (I-O), one in parallel and one perpendicular to the electrodes. To achieve the objectives proposed in this study, color removal, COD, UV-Visible, COT and HPLC analyzes were performed. With the obtained results, it was investigated the degradation capacity of the textile dyes comparing the electrodes. It was verified that the BDD electrode presented better efficiency, in relation to the other electrodes, for the treatment of the textile effluents. Comparing the electrochemical reactors (parallel and perpendicular), the mass transfer coefficients (Km), 1.86 × 10−5 m s −1 and 2.56 × 10−5m s –1, respectively, were calculated using the technique acurrent limitation. The degradation results indicated that the most efficient COD removal cell was always achieved in the I-O flow cell in parallel at all current densities. This can be attributed to the possibility of some stagnation in the lateral regions of the electrodes, which favor a longer contact time between the pollutant and the anode. 

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  • HELOIZA FERNANDA OLIVEIRA DA SILVA ATHAYDE
  • NANOPARTÍCULAS DE OURO E PRATA APLICADAS A SISTEMAS BIOLÓGICOS

  • Orientador : LUIZ HENRIQUE DA SILVA GASPAROTTO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUIZ HENRIQUE DA SILVA GASPAROTTO
  • MAURICIO ROBERTO BOMIO DELMONTE
  • ARNOBIO ANTONIO DA SILVA JUNIOR
  • PIERRE BASILIO ALMEIDA FECHINE
  • SHERLAN GUIMARÃES LEMOS
  • Data: 29/11/2019

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  • AA neoplasia e a resistência bacteriana estão entre os principais desafios na área biomédica atualmente, cenário este que demanda estudo e desenvolvimento de tratamentos alternativos. Nanopartículas metálicas tem se mostrado promissoras em aplicações dessa natureza. Esta tese apresenta aplicações de nanopartículas de ouro e prata (NanoAu e NanoAg, respectivamente) a sistemas biológicos. NanoAu são consideradas como potenciais plataformas para drug delivery. Entretanto, é essencial o entendimento da interação dessas partículas com os organismos vivos antes da sua utilização como nanocarreadores.  Assim, o primeiro estudo apresenta a síntese e caracterização de NanoAu  e a investigação dos efeitos anti-inflamatório, analgésico e antitumoral, além da biodistribuição das mesmas e o seu efeito sobre vários tipos de tecidos. As NanoAu foram sintetizadas por meio de uma rota de baixo impacto ambiental e caracterizadas com microscopia eletrônica de transmissão (TEM)  e espectroscopia na região do UV-Visível (UV-vis). Posteriormente, células HT-29 foram expostas às NanoAu e avaliaram-se a apoptose por meio da atividade da caspase-3. Em relação a ensaios in vivo, NanoAu foram administradas a camundongos Swiss fêmeas e ratos machos para posterior avaliação das suas propriedades anti-inflamatórias e analgésicas. A biodistribuição das NanoAu e seu impacto sobre os tecidos foram estudados por espectroscopia de UV-Vis e análise histopatológica, respectivamente. A apoptose das células foi dependente da dose para concentrações de NanoAu entre 40 mg ml-1 e 80 mg ml-1 (p < 0,05). A melhor atividade anti-inflamatória foi observada na dose de 1500 mg kg-1, o que ocasionou uma redução de 49,3% na migração de leucócitos. NanoAu mostraram analgesia periférica na dose de 1500 mg kg-1 e foram encontradas no fígado, baço, rim e pulmão dos camundongos Swiss. O exame histopatológico revelou extravasamento de hemácias no pulmão. Já o segundo estudo, aborda a investigação do efeito sinérgico metabólico das NanoAg combinadas ao hiclato de doxiciclina. Para isso foi utilizada a bioespectroscopia ATR-FTIR de amostras bacterianas de Staphylococcus aureus. A PCA foi aplicada ao grupo de espectros mostrando um padrão de diferenciação entre as classes. Devido à complexidade dos dados obtidos (apresentarem bandas de sobreposição e bastante variância dentro da mesma classe), foi necessário o emprego da ferramenta de seleção de variáveis PLS-DA. Foram identificados que todos os antimicrobianos desse estudo interferem na síntese protéica. Valores de sensibilidade de 75%, 100% e 75 % para Controle, NanoAg e DO respectivamente. Ainda foi determinado se havia ou não diferença estatística nos valores médios de absorbância, isso permitiu apontar em quais casos os biomarcadores eram mais expressos o que sugeriu a possível causa da sinergia do efeito antibacteriano das NanoAu combinadas com hiclato de doxiciclina. Os resultados obtidos nos dois estudos confirmam a potencialidade das nanopartículas sintetizadas em nosso grupo de pesquisa como possíveis nanocarreadores.


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  • Neoplasia and bacterial resistance are among the main challenges in the biomedical área. It requires study and development of alternative. Metal nanoparticles have shown promise in such applications. This thesis presents applications of gold and silver nanoparticles (NanoAu and NanoAg, respectively) to biological systems. NanoAu are considered as potential drug delivery platforms. However, understanding the interaction of these particles with living organisms before their use as nanocarriers is essential. Thus, the first study presents the synthesis and characterization of NanoAu and the investigation of anti-inflammatory, analgesic and antitumor effects, as well as their biodistribution and their effect on various tissue types. The NanoAu were synthesized by enviromental friendly route and characterized by transmission electron microscopy (TEM) and UV-Vis spectroscopy (UV-vis). Subsequently, HT-29 cells were exposed to NanoAu and apoptosis was evaluated by caspase-3 activity. Regarding in vivo assays, NanoAu were administered to female Swiss mice and male rats for further evaluation of their anti-inflammatory and analgesic properties. NanoAu biodistribution and its impact on tissues were studied by UV-Vis spectroscopy and histopathological analysis, respectively. Cell apoptosis was dose dependent for NanoAu concentrations between 40 µg ml -1 and 80 µg ml -1 (p <0.05). The best anti-inflammatory activity was observed at 1500 mg kg-1, which led to a reduction of 49.3% in leukocyte migration. NanoAu showed peripheral analgesia at 1500 mg kg-1 and were found in the liver, spleen, kidney and lung of Swiss mice. Histopathological examination revealed extravasation of red blood cells in the lung. The second study addresses the investigation of the metabolic synergistic effect of NanoAg combined with doxycycline hiclate, DO. ATR-FTIR biospectroscopy of bacterial samples of Staphylococcus aureus was used. PCA was applied to the spectrum group showing a pattern of differentiation between the classes. Due to the complexity of the obtained data (presenting overlapping bands and enough variance within the same class), it was necessary to use the PLS-DA variable selection tool. It was identified that all antimicrobials in this study interfere with protein synthesis. Sensitivity values of 75%, 100% and 75% for Control, NanoAg and DO respectively. It was also determined whether or not there was a statistical difference in the mean absorbance values, which allowed us to indicate in which cases the biomarkers were more expressed, which suggested the possible cause of the synergy of the antibacterial effect of NanoAu combined with doxycycline hyclate. The results obtained in both studies confirm the potential of synthesized nanoparticles in our research group as possible nanocarriers.

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  • MAIARA BARBOSA FERREIRA
  • TRATAMENTO DE EFLUENTES PERIGOSOS USANDO TECNOLOGIAS ELETROQUÍMICAS COMBINADAS A OUTROS PROCESSOS AVANÇADOS DE OXIDAÇÃO

  • Orientador : CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALINE MARIA SALES SOLANO
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • DANYELLE MEDEIROS DE ARAUJO
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • MARCO ANTONIO QUIROZ ALFARO
  • Data: 30/11/2019

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  • O tratamento de resíduos líquidos poluídos perigosos é um tópico de grande interesse em todo o mundo, pois as questões de poluição ambiental são promulgadas anualmente, especialmente em resíduos perigosos, poluição do ar e águas residuais. As águas residuais podem ser resultantes do uso excessivo de pesticidas e fertilizantes em terras agrícolas, infiltração de barragens de gado, descarga acidental de poluentes nocivos, águas residuais industriais, lixiviados de aterros sanitários, derramamento de óleo e aparelhamento de petróleo, disposição inadequada de resíduos e estoques, entre outros. Diante desse problema, muitos estudos surgiram com o objetivo de reduzir ou eliminar os danos causados por esses contaminantes. Uma das alternativas mais amplamente utilizadas nos últimos anos é a combinação de tecnologias existentes para aumentar a eficiência nos processos de descontaminação ou propor um pré-tratamento antes do uso de alternativas convencionais, incluindo os tratamentos biológicos. Neste trabalho, propomos inicialmente o estudo do uso de uma tecnologia eletroquímica associada à remediação de solos e águas residuais. O uso da oxidação anódica combinada com processos oxidativos avançados também foi investigado usando nove combinações de AOP-ZVI para determinar a melhor combinação a ser usada como pré-tratamento para processos de degradação biológica de poluentes organoclorados. Isso foi alcançado avaliando as mudanças no comportamento respiratório de curto prazo, toxicidade e biodegradabilidade. Clopyralid tem sido usado como um modelo de hidrocarboneto clorado. Foram estudados três AOPs: AO-MMO, AO-BDD e fotólise em três modos diferentes: sem adição de ZVI, com desalogenação por ZVI como pré-tratamento e com desalogenação por ZVI simultânea ao tratamento com AOP. Os resultados mostraram que as tecnologias podem tratar com êxito resíduos poluídos com Clopyralid e os efeitos observados são significativamente melhorados pela desalogenação dos resíduos com ZVI, antes do tratamento ou simultaneamente ao tratamento com AOP.


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  • The treatment of hazardous polluted liquid waste is a topic of great interest worldwide, as environmental pollution issues are promulgated annually, especially in hazardous waste, air pollution and wastewater. Wastewater can be result from overuse of pesticides and fertilizers on farmland, infiltration of livestock dams, accidental discharge of harmful pollutants, industrial wastewater, landfill leachate, oil spill and oil rigging, improper waste disposal and stocks, among others. Faced with this problem, many studies have appeared that aim to reduce or eliminate the damage caused by these contaminants. One of the alternatives more widely used in recent years is the combination of existing technologies in order to enhance the efficiency in the decontamination processes or to propose a pre-treatment prior to the use of conventional alternatives, including the biological treatments. In this work, we initially propose the study of the use of a electrochemical technology coupled with soil and wastewater remediation. The use of anodic oxidation combined with advanced oxidative processes has also been investigated using nine AOP-ZVI combinations to determine the best combination to be used as a pre-treatment for biological degradation processes of organochlorine pollutants. This was achived assesing the changes in short-term respiratory behavior, toxicity and biodegradability. Clopyralid has been used as a chlorinated hydrocarbon model. Three AOPs were studied: AO-MMO, AO-BDD and photolysis in three different modes: no ZVI addition, ZVI dehalogenation as pretreatment and ZVI dehalogenation concurrent with AOP treatment. The results showed that technologies can successfully treat Clopyralid-polluted residues and the observed effects are significantly improved by de-halogenating the residues with ZVI prior to treatment or simultaneously with AOP treatment.

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  • ANDERSON DIAS VIANA
  • NANOPARTÍCULAS DE PRATA ESTABILIZADAS POR ÁCIDO RICINOLEICO E SEU EPÓXIDO APLICADAS COMO SENSOR DE CISTEÍNA E AGENTE ANTIMICROBIANO

  • Orientador : LUIZ HENRIQUE DA SILVA GASPAROTTO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUIZ HENRIQUE DA SILVA GASPAROTTO
  • JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • RAFAEL DA SILVA FERNANDES
  • JOSÉ ROBERTO SIQUEIRA JUNIOR
  • SEVERINO ALVES JUNIOR
  • Data: 02/12/2019

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  • Nanopartículas vem sendo aplicadas pela sua grande área superficial, sua reatividade e pelas novas propriedades inexistentes na fase bulk. Novas sínteses com uso de produtos naturais vêm sendo utilizadas por tornar o processo mais ambientalmente amigável. Entretanto, o uso do produto natural bruto requer altas temperaturas ou um longo tempo de síntese. Neste trabalho utilizamos o ácido ricinoléico extraído do óleo de mamona, devido a sua biodegrabilidade, maior solubilidade em água e disponibilidade, pois é uma planta característica do nordeste brasileiro. No ácido ricinoléico foi feito o processo de epoxidação para aumentar a capacidade redutora dessa substância. Neste trabalho foi otimizada a síntese de nanopartículas de prata com o tensoativo do ácido ricinoleico (AgSAR) e com sua forma epoxidada (AgSEAR) para serem aplicados como sensores de cisteína e agentes antibacterianos. Obteve-se absorbâncias máximas de UV-Vis de 420 nm para AgSAR e de 405 nm para AgSEAR, indicando formação de nanopartículas. Pelo planejamento de experimento obteve-se como ponto ótimo da síntese a concentração de 0,5 mmol∙L-1 de Ag+ e de 20 mmol∙L-1 do tensoativo na síntese de AgSAR e de 0,3 mmol∙L-1 de Ag+ e de 20 mmol∙L-1 do tensoativo na síntese de AgSEAR. Há uma redução do tempo de síntese de 10 dias do AgSAR para 6 h no AgSEAR. Na MET obteve-se o tamanho médio da nanopartículas 16,70 nm para AgSAR e de 17,80 nm para AgSEAR, enquanto que no EDL obteve-se 75,42 nm para AgSAR e 82,10 nm para AgSEAR. Essa diferença de tamanho indica que os tensoativos se encontram como micela em torno da nanopartícula. As nanopartículas foram seletivas a cisteína apresentando limite de detecção de 3,49 μmol∙L-1 para AgSAR e de 16,67 μmol∙L-1 para AgSEAR. Na aplicação antibacteriana, houve inibição total de crescimento na concentração de 18 mg/L para o AgSAR e de 11 mg/L para AgSEAR.


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  • Nanoparticles have been applied for their large surface area, their reactivity and the new properties that do not exist in the bulk phase. New syntheses using natural products have been used to make the process more ecofriendly. However, the use of raw natural product requires high temperatures or a long synthesis time. In this work we use ricinoleic acid extracted from castor oil, due to its biodegradability, higher water solubility and availability, as it is a characteristic plant of Brazilian northeastern. Ricinoleic acid epoxidation was done to increase the reducing capacity. In this work, the synthesis of silver nanoparticles with ricinoleic acid surfactant (AgSAR) and its epoxidized form (AgSEAR) was optimized to be applied as cysteine sensors and antibacterial agents. Maximum UV-Vis absorbances of 420 nm for AgSAR and 405 nm for AgSEAR were obtained, indicating nanoparticle formation. The optimal design of the experiment was the concentration of 0.5 mmol∙L-1 Ag+ and 20 mmol∙L-1 of surfactant in AgSAR synthesis and 0.3 mmol∙L-1 of Ag+ and 20 mmol∙L-1 of the surfactant in AgSEAR synthesis. Synthesis time decreased from 10 days  with AgSAR to 6 hours with AgSEAR. The average nanoparticle size was 16.70 nm for AgSAR and 17.80 nm for AgSEAR, while for EDL 75.42 nm for AgSAR and 82.10 nm for AgSEAR size diameter were obtained. This size difference indicates that surfactants are found as micelles around the nanoparticle. The nanoparticles were elective to cysteine with a detection limit of 3.49 μmol∙L-1 for AgSAR and 16.67 μmol∙L-1 for AgSEAR. In the antibacterial application, there was total inhibition of growth at a concentration of 18 mg/L for AgSAR and 11 mg/L for AgSEAR.

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  • DENNYS SALVINO SERGIO PEREIRA
  • DESENVOLVIMENTO DE SISTEMAS À BASE DE SULFATO DE CÁLCIO PARA APLICAÇÃO EM CIMENTAÇÃO DE POÇOS DE PETRÓLEO

  • Orientador : JÚLIO CÉZAR DE OLIVEIRA FREITAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • BRUNO LEONARDO DE SENA COSTA
  • JÚLIO CÉZAR DE OLIVEIRA FREITAS
  • MARCOS ALLYSON FELIPE RODRIGUES
  • MIGUEL ANGELO FONSECA DE SOUZA
  • RODRIGO CESAR SANTIAGO
  • Data: 12/12/2019

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  • A produção de cimento Portland está diretamente associada a diferentes impactos ambientais, relacionados desde as fases de extração da matéria prima até a fase de clinquerização, emitindo grandes volumes de CO2 e um elevado gasto energético. A busca por materiais alternativos ao cimento, que possam apresentar propriedades tecnológicas semelhantes e com uma menor agressão ao meio ambiente, se tornou alvo de vários seguimentos da indústria que fazem uso do cimento Portland. O sulfato de cálcio hemi-hidratado (HH) é um aglomerante com reduzidos impactos ambientais atrelados tanto a sua produção quanto a sua utilização, se mostrando como um material menos agressivo ao meio ambiente se comparado ao cimento. Os sistemas de sulfato de cálcio podem ser utilizados tanto em sua forma pura, como podem ter suas propriedades melhoradas com a substituição parcial pelo cimento Portland e por outros materiais como a cinza da casca do arroz, como um agente de atividade pozolânica. Este trabalho teve como objetivo desenvolver e analisar sistemas à base de sulfato de cálcio puro e com a adição da cinza da casca do arroz (CCA) e do cimento Portland Petrolíferos (CPP), como alternativa as formulações utilizadas nas fases iniciais da cimentação de poços de petróleo. Para o desenvolvimento deste estudo foram preparadas pastas com fatores água/gesso (FAGs) entre 0.5-0.6, sendo as mesmas submetidas a diferentes idades de curas (24 horas, 7 dias e 28 dias) e temperaturas (27, 38 e 60 oC). As pastas foram aditivadas, utilizando retardador de pega (tetraborato de sódio) e superplastificante (policarboxilato), visando a obtenção das propriedades tecnológicas requeridas para aplicação na indústria de petróleo. Tais formulações foram avaliadas através de ensaios de resistência à compressão, parâmetros reológicos e permeabilidade, além do uso de técnicas de caracterização térmica (TG/DTG), difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV – EDS) para o HH puro e suas formulações com CCA e CP. Os resultados obtidos mostraram que o sistema à base de sulfato de cálcio puro, tipo HH-α e HH-β com substituição de 30% por CCA e cimento, apresentam resultados de resistência à compressão, aproximadamente, 13% superior em relação a formulação com CPP, tradicionalmente utilizada nas operações de cimentação. Os sistemas apresentaram propriedades tecnológicas aplicáveis em operações de cimentação de poços com profundidade variando entre 500-1000m, considerando um gradiente geotérmico de 1,7 F/100 pé. Além disso, o custo do HH é, em média, 60-70% mais barato que o CPP utilizado atualmente.


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  • The Portland Cement (PC) production is directly linked to different environmental impacts. Those impacts are associated with different extraction phases going from the raw material stage to the clinquerization stage, having the emission of large volumes of CO2 and very high energy utilized. The search to alternative cement materials may have similar technological properties and with less aggression to the environment, has become the target of several segments to Portland Cement industry. Calcium sulfate hemi-hydrate (HH) is a binder with reduced environmental impacts linked to both its production and use, presented as a less aggressive material to the environment. Calcium sulfate systems can be used both in their pure form and can have their properties improved upon partial replacement by Portland cement and other materials can also be used as an agent of pozzolanic activity, as a Rice Husk Ash (RHA). This paper is aimed to develop and analyze systems based on pure calcium sulfate and with the addition of Portland Cement and Rice Husk Ash (RHA), as an alternative to the formulations used in the initial stages of cementation of wells of Petroleum. For the development of this study, slurrys with water/gypsum factors (FAGs) between 0.5-0.6 were prepared, being submitted to different cures ages (24 hours, 7 and 28 days) and temperatures (27, 38 and 60 ºC). The slurrys were aditived using a handle retarder (sodium tetraborate) and superplasticizer (polycarboxylate), in order to obtain the technological properties required for application in the petroleum industry. These formulations were evaluated through tests of compressive strength, rheological parameters and permeability, besides the use of thermal characterization techniques (TG / DTG), X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM-EDS) HH and its formulations with CCA and CPP. The results showed that the system based on pure calcium sulfate type HH-α and HH-β with 30% substitution for CCA and cement, present satisfactory results of compressive strength, approximately 13% higher than the formulation with CPP, traditionally used in cementing operations, with higher values, compared to the PC formulation traditionally used in cementing operations. The systems presented technological properties applicable in well cementation operations with depths ranging from 500-1000m, considering a geothermal gradient of 1.7 F / 100ft. In addition, the cost of HH is on average 60-70% cheaper than the current CPP.

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  • GIZELY DE VASCONCELOS LEITE CAVALCANTE
  • PROSPECÇÃO QUÍMICA E BIOLÓGICA DE BACTÉRIAS MARINHAS COLETADAS NO LITORAL BRASILEIRO

  • Orientador : RENATA MENDONÇA ARAUJO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JACQUELINE DO CARMO BARRETO
  • LIVIA NUNES CAVALCANTI
  • LUCIENE DA SILVA SANTOS
  • RENATA MENDONÇA ARAUJO
  • SAVIO MOITA PINHEIRO
  • Data: 17/12/2019

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  • A importância dos produtos naturais na descoberta de novos fármacos tem sido amplamente documentada, incluindo sua contribuição para o desenvolvimento dos medicamentos atuais. Os organismos marinhos, por sua vez, podem ser considerados a fonte mais recente de produtos naturais bioativos em relação a plantas terrestres e microrganismos não-marinhos. Há tempos, a medicina moderna depende de produtos naturais microbianos para tratar doenças infecciosas, câncer e outras doenças persistentes. Incluídos entre os atuais esforços na descoberta de novos fármacos originados em produtos naturais estão estudos de novas populações de bactérias, incluindo aquelas que residem no ambiente marinho. Coletivamente, estas bactérias estão produzindo uma riqueza de novas estruturas, incluindo agentes que estão avançando através de vários estágios de desenvolvimento clínico, solidificando a importância de explorar novos habitats e recursos na busca de novos metabólitos secundários bacterianos. Este trabalho relata o estudo químico e biológico realizado com bactérias marinhas gram-positivas e gram-negativas coletadas no Rio Grande do Norte, Ceará e litoral de São Paulo, com foco no isolamento de metabólitos secundários presentes em uma bactéria gram-positiva do gênero identificado como Streptomyces. Foram realizados diversos cultivos em larga escala dos microrganismos com maior atividade citotóxica, a fim de obter quantidade suficiente para a obtenção de extratos brutos que foram analisados por técnicas cromatográficas como Cromatografia Líquida de Alta Eficiência, Cromatografia de Adsorção e Cromatografia de Exclusão Molecular. O fracionamento cromatográfico do extrato acetato de etila da bactéria BRB-081 resultou no isolamento de dezoito substâncias, dentre as quais dois ácidos, denominados Ácido Fenilacético e Ácido Vanílico, sendo este último relatado pela primeira vez no gênero, uma  tiramina chamada N-metiltiramina com atividade antifúngica e antitumoral relatada e mais dois compostos inéditos na literatura. Os outros compostos isolados ainda estão em fase de elucidação. A determinação estrutural dos metabólitos secundários isolados foi realizada através das técnicas: Ressonância Magnética Nuclear de 1H e 13C, através de sequências de pulsos uni e bidimensionais, espectrometria de massas e comparação com dados da literatura. Além das substâncias isoladas, foram identificadas por CG-MS 45 substâncias da fase hexano. As análises por LC-MS proporcionaram a massa exata e o perfil de fragmentação compatíveis com a estrutura da Surugamida A e mais dois análogos, sendo um deles desconhecido, em frações clorofórmicas, esta classe química só foi descrita recentemente, oferece muito para se investigar. As substâncias isoladas, fases, frações e os extratos brutos obtidos foram submetidos a ensaios citotóxicos utilizando células de câncer de cólon humano (HCT-116). Nesses ensaios, observou-se que o extrato BRB081 foi o mais ativo dentre os extratos produzidos e que a análise das fases em hexano e clorofórmio também mostraram atividade considerada satisfatória, sendo a fase clorofórmio a mais ativa. Frações contendo surugamidas também foram submetidas aos testes e demonstraram resultados promissores. Porém, as substâncias isoladas não apresentaram citotoxicidade satisfatória, demonstrando o sinergismo entre as moléculas.


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  • The importance of natural products in the discovery of new drugs has been widely documented, including their contribution to the development of current medications. Marine organisms, in turn, may be considered the most recent source of bioactive natural products in relation to terrestrial plants and non-marine micro-organisms. For some time, modern medicine relies on natural microbial products to treat infectious diseases, cancer and other persistent diseases. Included among current efforts to discover new drugs originating from natural products are studies of new populations of bacteria, including those residing in the marine environment. Collectively, these bacteria are producing a wealth of new structures, including agents that are advancing through various stages of clinical development, solidifying the importance of exploring new habitats and resources in the search for new secondary bacterial metabolites. This paper reports the chemical and biological study carried out with gram-positive and gram-negative marine bacteria collected in Rio Grande do Norte, Ceará and the coast of São Paulo, focusing on the isolation of secondary metabolites present in a gram-positive bacterium of the genus identified such as Streptomyces. Several large-scale cultures of the microorganisms with the highest cytotoxic activity were obtained in order to obtain a sufficient quantity to obtain crude extracts that were analyzed by chromatographic techniques such as High Efficiency Liquid Chromatography, Adsorption Chromatography and Molecular Exclusion Chromatography. The chromatographic fractionation of the ethyl acetate extract of the bacterium BRB-081 resulted in the isolation of eighteen substances, among which two acids, called Phenylacetic Acid and Vanillic Acid, the latter being reported for the first time in the genus, a tyramine called N -methylthyramine with antifungal and antitumor activity reported and two unpublished compounds in the literature. The other isolated compounds are still in the elucidation phase. The structural determination of the isolated secondary metabolites was performed using the techniques: 1H and 13C Nuclear Magnetic Resonance through uni and bidimensional pulse sequences, mass spectrometry and comparison with literature data. In addition to the isolated substances, 45 substances of the hexane phase were identified by CG-MS. LC-MS analyzes provided the exact mass and fragmentation profile compatible with the structure of Surugamide A and two other analogs, one of which is unknown in chloroform fractions, this chemical class has only recently been described, offers much to investigate. The isolated substances, phases, fractions and crude extracts obtained were submitted to cytotoxic assays using human colon cancer cells (HCT-116). In these tests, it was observed that the BRB081 extract was the most active among the extracts produced and that the analysis of the phases in hexane and chloroform also showed activity considered satisfactory, being the chloroform phase the most active. Fractions containing surugamides were also tested and showed promising results. However, the isolated substances did not present satisfactory cytotoxicity, demonstrating the synergism between the molecules.

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  • ROMÁRIO CEZAR PEREIRA DA COSTA
  • TRANSPORTADORES SÓLIDOS DE OXIGÊNIO A BASE DE Cu E Mn SUPORTADOS EM MINERAIS PARA UTILIZAÇÃO EM TECNOLOGIA DE RECIRCULAÇÃO QUÍMICA COM CAPTURA DE CO2

  • Orientador : DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • LUCIENE DA SILVA SANTOS
  • RENATA MARTINS BRAGA
  • RODRIGO CESAR SANTIAGO
  • TIAGO ROBERTO DA COSTA
  • Data: 20/12/2019

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  • Sistemas energéticos com captura e armazenamento de dióxido de carbono tem se mostrado uma alternativa para minimizar as emissões de gases causadores do efeito estufa. A captura de CO2 via combustão por recirculação química, do inglês Chemical Looping Combustion (CLC), se destaca por não apresentar penalidade energética, porém o custo e eficiência do processo dependem dos materiais utilizados como transportadores de oxigênio. Em vista disto, este trabalho tem como objetivo sintetizar e avaliar transportadores sólidos de oxigênio à base de cobre e manganês suportados em diatomita e caulim a fim de produzir energia por meio da queima indireta de combustíveis fósseis, através do processo CLC. Os transportadores foram sintetizados por meio da técnica de impregnação úmida incipiente por aquecimento e caracterizados via difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura equipado com um analisador de energia dispersiva de raios X, resistência mecânica, testes de atrito (Air jet index), redução à temperatura programada e ensaios de reatividade por termogravimetria. Também foi verificada, por temogravimetria, a capacidade de transporte de oxigênio de cada amostra (Roc). A análise por difração de raios X detectou a presença de picos característicos das fases ativas (CuO, Mn3O4 e Mn7SiO12), as quais também foram confirmadas por testes de redução à temperatura programada. A resistência mecânica das partículas dos transportadores abaixo de 1N são inviáveis nos leitos de CLC. ¾ dos materiais estudados neste trabalho obtiveram resistência mecânica superior a 2N. A reatividade das amostras foi avaliada por termogravimetria, onde foram realizados três ciclos de redução e oxidação. Nesta análise foi observado que o CuO suportado em diatomita (Cu-D) se destacou em relação aos demais, devido à sua alta reatividade e capacidade de transporte de oxigênio. Este material obteve um percentual de conversão de H2 acima de 95%, seguida do CuO suportado em caulim (~90%). Os materiais à base de manganês apresentaram bons resultados de conversão de H2 e CH4 (acima de 90%), porém não foram eficientes nas oxidações, perdendo reatividade a cada ciclo. As amostras a base de cobre são promissoras, pois obtiveram resistência mecânica acima de 2N, elevada capacidade de transporte de oxigênio e eficiência na conversão dos combustíveis, com valores cima de 95%.


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  • Energy systems with carbon dioxide capture and storage have been shown to be an alternative to minimize greenhouse gas emissions. The capture of CO2 by combustion by chemical recirculation, from Chemical Looping Combustion (CLC), stands out for not having energy penalty, but the cost and efficiency of the process depend on the materials used as oxygen carriers. In view of this, this work aims to synthesize and evaluate solid copper and manganese oxygen carriers supported on diatomite and kaolin in order to produce energy through indirect burning of fossil fuels through the CLC process. The carriers were synthesized by the incipient wet impregnation technique and characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy equipped with an X-ray dispersive energy analyzer, mechanical resistance, air jet index, reduction at programmed temperature and reactivity tests by thermogravimetry. It was also verified, by temogravimetry, the oxygen transport capacity of each sample (Roc). X-ray diffraction analysis detected the presence of characteristic peaks of the active phases (CuO, Mn3O4 and Mn7SiO12), which were also confirmed by programmed temperature reduction tests. The mechanical resistance of conveyor particles below 1N is unviable in CLC beds. ¾ of the materials studied in this work obtained mechanical strength higher than 2N. The reactivity of the samples was evaluated by thermogravimetry, where three reduction and oxidation cycles were performed. In this analysis it was observed that CuO supported in diatomite (Cu-D) stood out in relation to the others, due to its high reactivity and oxygen transport capacity. This material obtained a conversion percentage of H2 above 95%, followed by kaolin supported CuO (~ 90%). Manganese-based materials showed good H2 and CH4 conversion results (above 90%), but were not efficient in oxidation, losing reactivity at each cycle. The copper-based samples are promising, as they obtained mechanical resistance above 2N, high oxygen transport capacity and fuel conversion efficiency, with values above 95%.

2018
Dissertações
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  • IRIELSON CARNEIRO DE LIMA
  • ESTUDO DAS PROPRIEDADES MAGNÉTICAS DO ÓXIDO MISTO DE FERRO E MANGANÊS III

  • Orientador : ADEMIR OLIVEIRA DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADEMIR OLIVEIRA DA SILVA
  • JARLEY FAGNER SILVA DO NASCIMENTO
  • MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • Data: 12/01/2018

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  • A contínua e crescente demanda por dispositivos eletro-eletrônicos, com alto desempenho, maior versatilidade e miniaturizados tem acentuado o interesse no estudo e desenvolvimento de novos materiais. Dentre esses materias, os multiferróicos (magnetoelétricos, magnetoelastoelétricos, ferroelásticos-ferroelétricos) tem despontado como de grande interesse por associar duas ou mais propriedades ferróicas em um mesmo material. Nesse trabalho perovskita mista de ferro e manganês (MnFeO3) foi sintetizado pelo método de combustão, sinterizado em diferentes temperaturas (500°C, 750° e 900°C) e caracterizado por Difração de Raios-X associada ao método Rietveld (DRX-Rietveld) e Fluorescência de Raios-X (FRX), enquanto que suas propriedades magnéticas foram estudadas por Magnometria de Amostra Vibrante (VSM) e Ressonância Paramagnética Eletrônica (EPR). 

    A análise dos espectros de DRX-Rietiveld mostraram que na amostra sinterizada a 500° houve a formação misturas de óxidos enquanto apenas 64% do material se transformou em FeMnO3 de estrutura cúbica, já nas amostras sinterizadas a 750 e 900° é mostrado a formação quase que absoluta de FeMnO3 com um pequeno excesso de óxido de ferro III, atribuído a um erro experimental. A fluorescência de Raios-X confirma as informações do DRX, mostrando as porcentagens de óxidos formados. 

    O paramagnetismo foi investigado por análise de EPR e mostraram um sinal largo na região de 0,3 tesla, o cálculo do fator g deu 2,043 o que é próximo ao valor teórico para um elétron livre confirmando o paramagnetismo. A curva de magnetização em função do campo aplicado (M x H) obtida pela técnica do Vsm, mostra valores para material superparamagnéticos.


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  • The continued and growing demand for high-performance, more versatile and miniaturized electronic devices has increased interest in the study and development of new materials. The multiferroic (magnetoelectrics, magnetoelastoelectrics, and ferroelectric-ferroelectric) has emerged as of great interest to associate two or more ferroic properties in the same material. In this work the mixed perovskite of iron and manganese (MnFeO3) was synthesized by the combustion method, sintered at different temperatures (500 ° C, 750 ° and 900 ° C) and characterized by X-ray diffraction associated with the Rietveld method (DRX-Rietveld ) and X-Ray Fluorescence (FRX), while its magnetic properties were studied by Vibrating Sample Magnometry (VSM) and Electronic Paramagnetic Resonance (EPR).

    Analysis of the DRX-Rietiveld spectra showed that in the sample sinteerized at 500 ° formation of oxides was formed while only 64% of the material was transformed into FeMnO3 of cubic structure, whereas in the samples sintered at 750 and 900 ° the formation almost that absolute of  FeMnO3 with a small excess of iron oxide III, attributed to an experimental error. The X-ray fluorescence confirms the XRD information, showing the percentages of oxides formed.

    Paramagnetism was investigated by EPR analysis and showed a wide signal in the region of 0.3 tesla, the calculation of the factor g gave 2.043 which is close to the theoretical value for a free electron confirming the paramagnetism. The magnetization curve as a function of the applied field (M x H) obtained by the Vsm technique, shows values for superparamagnetic material.

2
  • TALES GOMES DA SILVA
  • SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DO ZIRCONATO DE CÁLCIO (CaZrO3)

  • Orientador : ADEMIR OLIVEIRA DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADEMIR OLIVEIRA DA SILVA
  • JARLEY FAGNER SILVA DO NASCIMENTO
  • MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • Data: 15/01/2018

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  • Compostos perovskitas, como o Zirconato de Cálcio, apresentam fórmula estrutural ABO3 e formam uma classe de materiais com propriedades ópticas, magnéticas e elétricas interessantes, que tem diversas aplicações científicas e tecnológicas. Materiais perovskitas serão retratados neste trabalho, por apresentarem estabilidade físico-química e propriedades específicas interessantes. Portanto, este trabalho tem como objetivo analisar a síntese da perovskitas pelo método de combustão, realizando as caracterizações das amostras por intermédio de difração de raios X (DRX), refinamento de Rietveld, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDX ou EDS) e Fluorescência de Raios-X. A evolução do processo de cristalização do CaZrO3 e a composição das amostras foram acompanhadas por difração de raios X. Os padrões de raios X obtidos foram refinados com o método Rietveld. Para identificar a presença de defeitos e morfologia das amostras foram utilizadas microscopias eletrônicas de varredura. Os métodos de caracterização mostraram diferenças estruturais nas amostras em função da variação da composição do sistema. Os resultados indicam uma transição de defeitos profundos para defeitos rasos, devido a presença de fases secundárias no sistema.


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  • Perovskite compounds, such as Calcium Zirconate, have the structural formula ABO3 and form a class of materials with interesting optical, magnetic and electrical properties, which has several scientific and technological applications. Perovskite materials will be portrayed in this work, because they present physicochemical stability and interesting specific properties. Therefore, this work aims to analyze the synthesis of perovskites by the combustion method, performing the characterization of the samples by means of X-ray diffraction (XRD), Rietveld refinement, Scanning Electron Microscopy (SEM), Dispersive Energy Spectroscopy EDX or EDS) and X-ray Fluorescence. The evolution of the CaZrO3 crystallization process and the composition of the samples were accompanied by X-ray diffraction. The obtained X-ray patterns were refined with the Rietveld method. Scanning electron microscopes were used to identify the presence of defects and morphology of the samples. The characterization methods showed structural differences in the samples in function of the variation of the composition of the system. The results indicate a transition from deep defects to shallow defects due to the presence of secondary phases in the system.

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  • BRUNO HENRIQUE DE ALBUQUERQUE PEREIRA
  • DESENVOLVIMENTO E ESTUDO DAS PROPRIEDADES EM MEIO AQUOSO DE DERIVADOS TERMORRESPONSIVOS DA CARBOXIMETILCELULOSE

  • Orientador : ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MORSYLEIDE DE FREITAS ROSA
  • RENATA MENDONÇA ARAUJO
  • ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • Data: 25/01/2018

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  • Este trabalho estuda a síntese e caracterização de dois copolímeros graftizados com propriedades termorresponsivas, constituído por enxertos de cadeias de poli(óxido de etileno/óxido de propileno) com terminação amino em uma cadeia principal de carboximetilcelulose (CMC). A enxertia ocorreu a partir de uma reação de acoplamento entre o grupamento –NH2 das Jeffamine® M-1000 e M-2070 (nomenclatura comercial das polieteraminas) com os grupamentos -COO- da CMC usando o 1-etil-3-(3-dimetilaminopropil)carbodiimida (EDC) e o N-hidroxisuccinimida (NHS) como agentes de acoplamento. A caracterização estrutural dos copolímeros e seus precursores foi feita por meio de espectroscopia de IV e RMN 1H. No espectro de IV dos copolímeros foi possível observar a efetividade da reação de enxertia a partir do aparecimento da banda de carboxila de amida. Além disso, a determinação do grau de enxertia em ambos os copolímeros foi possível por meio do espectro de RMN 1H. O comportamento em meio aquoso foi estudado por meio de testes visuais, análises reológicas, espectroscopia de UV-vis, espalhamento de luz dinâmico, sendo passíveis de comprovação, em meio salino, as propriedades termoassociativas dos copolímeros sintetizados. O copolímero CMC-g-Jeffamine® M-1000 se destacou por apresentar altos valores de viscosidade aparente mesmo em um meio com condições hostis, de elevada força iônica e temperatura. O copolímero CMC-g-Jeffamine® M-2070 apresentou o comportamento termoviscosificante, entretanto os seus valores de viscosidade são baixos quando comparados com o copolímero de CMC-g-Jeffamine® M-1000.


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  • The present work studies the synthesis and characterization of two copolymers with thermoresponsive properties, consisting of amino terminated poly (ethylene oxide / propylene oxide) grafts in a carboxymethylcellulose (CMC) backbone. Grafting occurred from a coupling reaction between the –NH2 group of the Jeffamine® M-1000 and M-2070 (commercial nomenclature of polyetheramines) with the COO- groups from CMC, by using 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide (EDC) and N-hydroxysuccinimide (NHS) as coupling agents. The structural characterization of the copolymers and their precursors was done by means of IR and 1H NMR spectroscopy. On the IV spectrum of the copolymers it was possible to observe the effectiveness of the grafting reaction and the determination of the degree of grafting in both copolymers. The behavior in aqueous medium was studied thru of visual tests, rheological analysis, UV-vis spectroscopy and dynamic light scattering, and the thermo-associative properties of the synthesized copolymers were verified in saline medium. The CMC-g-Jeffamine® M-1000 copolymer exhibited high apparent viscosity values even in a hostile medium, with high ionic strenght and high temperature conditions. The CMC-g-Jeffamine® M-2070 copolymer exhibited the thermothickening behavior, however its viscosity values are low when compared to the CMC-g-Jeffamine® M-1000 copolymer.

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  • DAYANA PATRÍCIA DA SILVA PENHA MACEDO
  • SÍNTESE, CARACTERIZAÇÃO, REATIVIDADE E AVALIAÇÃO ANTIBACTERIANA DE NITROSILO COMPLEXOS DE RUTÊNIO

  • Orientador : FRANCISCO ORDELEI NASCIMENTO DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FRANCISCO ORDELEI NASCIMENTO DA SILVA
  • MARCIA RODRIGUES PEREIRA
  • DANIEL DE LIMA PONTES
  • LUIZ GONZAGA DE FRANÇA LOPES
  • Data: 30/01/2018

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  • A relevância biológica do óxido nítrico na neurotransmissão, no controle cardiovascular e em mecanismos de defesa contra microorganismos e células tumorais tem acentuado o interesse na química de coordenação em desenvolver complexos capazes de liberar NO no organismo. Neste contexto, nitrosilo complexos de rutênio apresentam potencial biológico em liberar a molécula de NO de forma seletiva e controlada, em razão de serem compostos termodinamicamente estáveis e fotoquimicamente ativos. Deste modo, apresenta-se a síntese, caracterização, reatividade e ensaio antibacteriano de complexos do tipo cis-[Ru(bpy)(phen)L(NO)](PF6)n, em que L são os ligantes imidazol e sulfito, bpy = 2,2’-bipiridina e phen = 1,10’-fenantrolina. Os nitrosilo complexos foram obtidos dissolvendo-se os nitro complexos em metanol e em seguida adicionando ácido trifluoracético, sob agitação. Através da espectroscopia eletrônica, em meio aquoso, foi possível identificar as bandas intraligantes dos ligantes bipiridina e fenantrolina, bem como as bandas de transferência de carga do metal tanto para os ligantes polipiridínicos na região de 330 nm, como para o ligante nitrosilo em torno de 476 nm. Os espectros vibracionais em pastilha de KBr, apresentaram o estiramento de NO+ em frequências elevadas na região de 1900 cm-1 indicando que o óxido nítrico se encontra coordenado ao centro metálico. Ao analisar os voltamogramos cíclicos, em NaTFA 0,1 mol L-1, dos nitrosilo complexos observou-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 6,3 e 8,9 ocorre a conversão de nitrosil a nitrito para os complexos com imidazol e sulfito, respectivamente. Ao verificar a liberação do óxido nítrico pela voltametria de onda quadrada, cinética com redutor biológico e estudo fotoquímico com luz branca inferiu-se que a liberação do NO ocorre por uma reação química em que ao reduzir o ligante NO+ para NO0, este é liberado, devido ao enfraquecimento da ligação RuII - NO0 e em sua posição coordena-se uma molécula de água, formando o aqua complexo. A atividade antibacteriana dos nitrosilo complexos foi testada frente às bactérias Pseudomonas aeruginosa ATCC - 9027 utilizando o método de microdiluição em caldo. Assim, foi observado através do MIC, que os complexos são capazes de inibir o desenvolvimento das bactérias em concentrações mínimas de 57,23 mM para o complexo com imidazol e de 200,8 mM com o sulfito.


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  • The biological significance of nitric oxide in cardiovascular control, in neurotransmission and in defense mechanisms against microbes and tumor cells has strong interest in the coordination chemistry to develop complex capable of releasing NO in the organism. In this context, ruthenium nitrosyl complexes present a biological potential in releasing the NO molecule in a selective and controlled manner, because they are thermodynamically stable and photochemically active compounds. Thus, the synthesis, characterization, reactivity and antibacterial test of complex of the type cis-[Ru(bpy)(phen)L(NO)](PF6)n, where L are the imidazole and sulfite ligands, bpy = 2,2’- bipyridine and phen = 1,10'-phenanthroline. Complex nitrosyls were obtained by dissolving the nitro complexes in methanol and adding trifluoroacetic acid with stirring. Through electronic spectroscopy in aqueous media, it was possible to identify as intraligant bands of bipyridine and phenanthroline ligands as well as metal charge transfer bands for both the polypyridine ligands in the region of 330 nm and for the nitrosyl ligand around 476 nm. The vibrational spectra in KBr pellets showed NO+ stretching at high frequencies in the 1900 cm-1 region indicating that nitric oxide is found coordinated to the metal center. When analyzing the cyclic voltammograms, in NaTFA 0,1 mol L-1, of the nitrosyl complex, a single almost reversible process with respect to the NO+/0 redox pair was observed. Regarding the reactivity was done the acid-base equilibrium, noting that pH 6.3 and 8.9 occurs the conversion of nitrosyl to nitrite to the complexes with imidazole and sulfite, respectively. In order to verify the release of nitric oxide by square-wave voltammetry, kinetics with biological reductant and photochemical study with white light, it was inferred that the release of NO occurs by a chemical reaction in which the ligand is reduced in the NO+ to NO0, this is released due to the weakening of the link RuII - NO0 and in its position coordinates itself to the molecule of water, forming the aqua complex. The antibacterial activity of the nitrosyl complexes was tested on the bacterium Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027 using the broth microdilution method. Thus, observed through MIC, the complexes are able to inhibit bacterial growth in minimum concentrations of 57.23 mM for the complex with imidazole and 200.8 mM with sulfite.

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  • RAFAEL CHAVES LIMA
  • ZEÓLITA MORDENITA: UM ESTUDO SOBRE A FORMAÇÃO E O TAMANHO DOS CRISTAIS

  • Orientador : SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • MEMBROS DA BANCA :
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • ADONAY RODRIGUES LOIOLA
  • Data: 30/01/2018

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  • Um sistema para a síntese da zeólita mordenita foi estudado, o qual possibilitou a obtenção de fase MOR sem indicação da presença de qualquer outra fase. Variações nos parâmetros de síntese foram realizadas visando o estabelecimento da relação entre o tamanho e a morfologia dos produtos de síntese com as modificações efetuadas. A temperatura de cristalização mostrou ser um fator essencial relação ao tamanho de partículas e cristalitos. A diluição do gel de síntese proporcionou a redução da agregação dos cristalitos e a variação do teor de água na síntese implicou em mudanças nas taxas de zeolitização. O teor de sódio modificou o crescimento dos cristais e o aumento de intercrescimentos e agregações de partículas. O envelhecimento não implicou em qualquer variação na formação da zeólita. A mudança na fonte de sílica incrementou a taxa de crescimento dos cristais e contribuiu para alterações no tamanho dos cristais. Cristais maiores foram obtidos a partir de sistemas com maior concentração de cátions sódio enquanto agregados de nanocristalitos e algumas nanopartículas foram sintetizadas com o abaixamento da temperatura e o uso de fonte de sílica com maior área específica. Agregados de pequenos cristalitos de mordenita pura de até cerca de 50 nm foram obtidos com sínteses realizadas a 150 °C, com menor teor de íons  e de água no gel, diluição do gel já preparado e com o uso de fontes de sílica de maior área específica (relativa a este tipo de material). Condições opostas viabilizaram o maior crescimento, gerando cristais de até 1 µm em média. Os resultados mostraram que é possível exercer algum controle sobre o tamanho de partícula e de cristalitos da zeólita mordenita através do ajuste de parâmetros inerentes ao sistema convencional de síntese.


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  • A system for the synthesis of the mordenite zeolite was studied, which made it possible to obtain the MOR phase without indicating the presence of any other phase. Variations in the synthesis parameters were performed aiming the establishment of the relationship between the size and the morphology of the synthesis products with the modifications made. The crystallization temperature showed to be an essential factor in the size of particles and crystallites. Dilution of the synthesis gel provided reduced crystallite aggregation and the variation of the water content in the synthesis implied changes in the zeolitization rates. The sodium content modified the growth of the crystals and the increase of intergrowths and aggregations of particles. Aging did not imply any variation in zeolite formation. The change in the silica source increased the growth rate of the crystals and contributed to changes in the size of the crystals. Larger crystals were obtained from systems with higher concentrations of sodium cations as nanocrystallite aggregates and some nanoparticles were synthesized with the lowering of temperature and the use of silica source with greater specific area. Aggregates of small pure mordenite crystallites of up to about 50 nm were obtained with syntheses performed at 150 ° C, with a lower content of Na + and water ions in the gel, dilution of the already prepared gel and with the use of silica sources of greater specific area (relative to this type of material). Opposite conditions enabled the highest growth, generating crystals up to 1 μm on average. The results showed that it is possible to exert some control over the particle size and crystallites of the mordenite zeolite by adjusting parameters inherent to the conventional synthesis system.

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  • MARFRAN CLAUDINO DOMINGOS DOS SANTOS
  • DETECÇÃO E TIPAGEM DE ARBOVÍRUS (DENGUE, ZIKA E CHIKUNGUNYA) POR INFRAVERMELHO EM CONJUNTO COM TÉCNICAS DE ANÁLISE MULTIVARIADA

  • Orientador : KASSIO MICHELL GOMES DE LIMA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • KASSIO MICHELL GOMES DE LIMA
  • FABRICIO GAVA MENEZES
  • JOSELIO MARIA GALVAO DE ARAUJO
  • HECTOR CASIMIRO GOICOECHEA
  • Data: 30/01/2018

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  • O objetivo dos estudos reportados nesta dissertação é avaliar o uso da Espectroscopia de infravermelho em conjunto com técnicas quimiométricas de análise multivariada, como uma nova ferramenta para detecção e tipagem de arbovírus presentes em amostras clínicas. Nesta dissertação constam 4 artigos: 1 artigo de revisão e 3 artigos de pesquisa. O artigo de revisão faz um levantamento das principais técnicas espectroscópicas e técnicas de análise multivariada utilizadas em estudos no campo da virologia nos últimos 10 anos, bem como as vantagens destas, frente às técnicas padrão. No primeiro artigo de pesquisa, modelos multivariados baseados em análise discriminante foram construídos com o objetivo de discriminar quantitativamente o sorotipo DENV-3 presente em quatro diferentes concentrações em amostras de soro e sangue. No segundo estudo, técnicas de seleção de variáveis foram aplicadas com o objetivo de discriminar amostras de soro e sangue infectadas em laboratório, e ainda, predizer qual o sorotipo é responsável pela infecção. No terceiro estudo, foi avaliada a capacidade da técnica em discriminar entre 4 grupos de amostras: dengue (amostras de sangue de pacientes diagnosticados com dengue), Chikungunya (amostras de sangue de pacientes diagnosticados com Chikungunya), Zika (amostras de sangue de pacientes diagnosticados com Zika) e saudáveis (amostras de sangue de voluntários saudáveis). Os algoritmos de análise multivariada utilizados foram Análise de Componentes Principais-Análise Discriminante Linear (PCA-LDA), Algoritmo de Projeções Sucessivas-Análise Discriminante Linear (SPA-LDA) e Algoritmo Genético-Análise Discriminante Linear (GA-LDA). O desempenho da técnica foi avaliado através de cálculos de sensibilidade, especificidade, valores preditivos positivos e negativos, índice de Youden e razão de verossimilhança positiva e negativa. Os resultados foram animadores, e mostraram que a espectroscopia utilizada em conjunto com técnicas de análise multivariada tem o potencial de detectar e identificar as variações provocadas pela presença do vírus da dengue em amostras biológicas, e fornecer resultados rápidos em comparação às técnicas de diagnóstico utilizadas em rotinas clínicas.


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  • The objective of the studies reported in this dissertation is to evaluate the use of infrared spectroscopy in conjunction with chemometric techniques of multivariate analysis, as a new tool for detection and typing of arboviruses present in clinical samples. In this dissertation there are 4 articles: 1 review article and 3 research articles. The review article is a survey of the main techniques spectroscopic and multivariate analysis techniques used in studies in the field of virology in the last 10 years, as well as the advantages of these techniques against standard techniques. In the first research article, multivariate models based on discriminant analysis were constructed with the objective of quantitatively discriminating the DENV-3 serotype present in four different concentrations in serum and blood samples. In the second study, variable selection techniques were applied with the objective of discriminating infected serum and blood samples in the laboratory, and also to predict which serotype is responsible for the infection. In the third study, the ability of the technique to discriminate between 4 groups of samples: dengue (blood samples from patients diagnosed with dengue), Chikungunya (blood samples from patients diagnosed with Chikungunya), Zika (blood samples from patients diagnosed with Zika) and healthy (blood samples from healthy volunteers). The multivariate analysis algorithms used were Principal Component Analysis-Linear Discriminant Analysis (PCA-LDA), Successive Projections Algorithm-Linear Discriminant Analysis (SPA-LDA) and Genetic Algorithm-Linear Discriminant Analysis (GA-LDA). The performance of the technique was evaluated through calculations of sensitivity, specificity, positive and negative predictive values, Youden index and positive and negative likelihood ratio. The results were encouraging, and showed that the spectroscopy used in conjunction with multivariate analysis techniques has the potential to detect and identify the variations caused by the presence of dengue virus in biological samples, and to provide a fast result in comparison to the diagnostic techniques used in clinical routines.

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  • JOE VÍTOR ALVES DO NASCIMENTO
  • AVALIAÇÃO DAS PROPRIEDADES DE ARGILAS MONTMORILLONITAS NATURAL E SINTÉTICA PILARIZADAS COM POLIHIDROXICATIONS DE ALUMÍNIO

  • Orientador : SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • MEMBROS DA BANCA :
  • AMANDA DUARTE GONDIM
  • FABIO GARCIA PENHA
  • LUIZ CARLOS BERTOLINO
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • Data: 31/01/2018

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  • O argilomineral montmorillonita foi sintetizado em condições hidrotérmicas, pressão autogênica, meio ácido e fluorídrico. Tanto a argila sintética quanto argila natural foram caracterizados por meio de difração de raios X (DRX), análise termogravimétrica (TG), espectroscopia na região do infravermelho (FTIR), adsorção e dessorção de N2, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e energia dispersiva de raios X (EDS). A argila sintética apresentou um difratograma de raios X com reflexões características da montmorillonita, tal como a argila natural, com exceção da presença de quartzo na composição mineralógica desta última. Por meio das análises realizadas, uma maior quantidade de alumínio foi identificada para a argila sintética, assim como um caráter mais meso-macroporoso e pureza composicional, ao comparar com a argila natural. A pilarização das argilas foi realizada partindo de duas fontes distintas de íons de Keggin, uma comercial e outra produzida em laboratório. Os materiais resultantes foram caracterizados por DRX, TG, FTIR e adsorção e dessorção de N2. Os materiais pilarizados sintéticos apresentaram uma estrutura desorganizada, porém pilarizada, tal como constatado por meio dos difratogramas de raios e análise textural. A argila natural pilarizou, também, com ambas as fontes, e apresentou características típicas dos materiais pilarizados. O uso de clorohidróxido de alumínio (ACH) como fonte de íons de Keggin gerou materiais com maior quantidade de espécies de alumínio no espaço interlamelar, resultando em materiais com menor volume de microporos. As áreas específicas dos materiais naturais pilarizados foram superiores as calculadas para os análogos oriundos da argila sintética, devido a uma maior contribuição da microporosidade criada com o processo de pilarização.


  • Mostrar Abstract
  • The montmorillonite claymineral was synthesized under hydrothermal conditions, autogenic pressure, acidic and hydrofluoric medium. Both synthetic and natural clays were characterized by X-ray diffraction (XRD), thermogravimetric analysis (TG), infrared spectroscopy (FTIR), adsorption and desorption of N2, scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive (EDS). The synthetic clay presented an X-ray diffraction pattern with characteristic reflections of montmorillonite, like natural clay, with the exception of the presence of quartz in the mineralogical composition of the latter. By means of the analyzes, a greater amount of aluminum was identified for the synthetic clay, as well as a more meso-macroporosity character and compositional purity, when compared with the natural clay. The pillarization of the clays was done starting from two distinct sources of Keggin ions, one commercial and the other produced in the laboratory. The resulting materials were characterized by XRD, TG, FTIR and adsorption and desorption of N2. The synthetic pillared materials presented a disorganized, but pillared structure, as verified by means of X-ray diffraction and textural analysis. The natural clay also pillared with both sources presented characteristics typical of the pillared materials. The use of aluminum chlorohydrol (ACH) as a source of Keggin ions generated materials with higher amounts of aluminum species in the interlamellar space, resulting in materials with a lower volume of micropores. The specific areas of the natural pillared materials were higher than those calculated for synthetic pillared clays due to a greater contribution of the microporosity created with the pillarization process

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  • AMANDA SAYURE KASUYA DE OLIVEIRA
  • SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE ÓXIDO DE ALUMÍNIO E/OU SILÍCIO ATRAVÉS DO MÉTODO SOL-GEL PROTEICO

  • Orientador : TIAGO PINHEIRO BRAGA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • TIAGO PINHEIRO BRAGA
  • AMANDA DUARTE GONDIM
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • JOSÉ MARCOS SASAKI
  • Data: 02/02/2018

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  • Em busca de sintetizar suportes nanoestruturados a partir de uma metodologia simples, renovável, eficiente, de baixo custo e com alto desempenho catalítico, suportes a base de óxido de alumínio e/ou de óxido de silício foram sintetizados por meio do método sol-gel proteico usando a gelatina de pele suína como precursor orgânico e nitrato de alumínio e/ou tetraetil ortosilicato (TEOS) como precursores inorgânicos. As caracterizações foram realizadas através de análise termogravimétrica (TG), fluorescência de Raios–X (FRX), difração de Raios-X (DRX), espectroscopia de Infravermelho (FTIR), microscopia eletrônica de varredura (MEV), sorção de N2, porosimetria de Mercúrio e teste catalítico (reação modelo de desidratação do etanol). Os difratogramas de DRX mostraram um perfil de material amorfo característico de óxidos metálicos altamente dispersos. Os resultados de TG indicaram a liberação total do material orgânico e inorgânico na temperatura de calcinação utilizada, ocorrendo em diferentes intervalos de perda de massa. Esta informação foi reafirmada pelos espectros FTIR, que apresentaram a presença de um material híbrido e bandas características de estrutura de gelatina antes das calcinações e que desapareceram no espectro do sólido após a calcinação, indicando a perda de matéria orgânica após o tratamento térmico. Os espectros exibiram vibração de alongamento M-O em baixos comprimentos de ondas após as calcinações que são relacionadas aos óxidos metálicos (SiO2 e Al2O3). As imagens adquiridas por MEV sugeriram a obtenção de um material altamente poroso com características muito diferentes dependendo da composição do suporte. As isotermas de sorção de N2 indicaram a presença de um óxido micro-mesoporoso com propriedades texturais interessantes, principalmente para os suportes contendo óxido de alumínio e óxido de silício. Os resultados da desidratação com etanol apresentaram maior seletividade ao éter dietílico em comparação com o etileno enquanto o acetaldeído não mostrou nenhum resultado. A partir dos dados de reação obteve-se a seguinte ordem de resistência ácida: 2Si:Al>Si:2Al>Si:Al>Al, comprovando que a razão Si:Al e a área superficial influenciam nessa sequencia.


  • Mostrar Abstract
  • In order to synthesize nanostructured substrates from a simple, renewable, efficient, low cost and high catalytic performance methodology, substrates based on aluminum oxide and / or silicon oxide were synthesized using the protein sol-gel method using porcine gelatin as an organic precursor and aluminum nitrate and / or tetraethyl orthosilicate (TEOS) as inorganic precursors. The characterization was performed by thermogravimetric analysis (TG), X-ray fluorescence (XRF), X-ray diffraction (XRD), infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (SEM), N2 sorption, porosimetry of Mercury and catalytic tests (ethanol model dehydration reaction). The XRD diffractograms showed an amorphous material profile characteristic of highly dispersed metallic oxides. The TG results indicated the total release of the organic and inorganic material at the calcination temperature used, occurring at different mass loss intervals. This information was reaffirmed by the FTIR spectra, which showed the presence of a hybrid material and gelatin structure bands before the calcination and disappeared in the solid spectrum after calcination, indicating the loss of organic matter after the heat treatment. The spectra exhibited M-O stretching vibration at low wavelengths following calcination that are related to metal oxides (SiO 2 and Al 2 O 3). The images acquired by SEM suggested obtaining a highly porous material with very different characteristics depending on the composition of the support. The sorption isotherms of N2 indicated the presence of a micro-mesoporous oxide with interesting texture properties, especially for the supports containing aluminum oxide and silicon oxide. The results of ethanol dehydration showed higher selectivity to diethyl ether compared to ethylene while acetaldehyde showed no results. From the reaction data, the following order of acid resistance was obtained: 2 Si: Al> Si: 2Al> Si: Al> Al, proving that the Si: Al ratio and surface area influence this sequence.

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  • ANTONIO VICENTE DE MENDONÇA JUNIOR
  • CONVERSÃO TÉRMICA E TERMOCATALÍTICA DA BIOMASSA UTILIZANDO MATERIAIS MESOPOROSOS PARA A OBTENÇÃO DE HIDROCARBONETOS

  • Orientador : AMANDA DUARTE GONDIM
  • MEMBROS DA BANCA :
  • VALTER JOSE FERNANDES JUNIOR
  • ANNE GABRIELLA DIAS SANTOS
  • NATALY ALBUQUERQUE DOS SANTOS
  • Data: 05/02/2018

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  • A demanda por combustíveis fósseis é alta em todo mundo, gerando grandes impactos ambientais na sua extração e queima. Outro fator que se torna notório é o descarte de resíduos domésticos no meio ambiente agregando danos ecológicos. A partir desses dois pilares, torna-se necessário a utilização de recursos renováveis no tocante a biomassa de óleos vegetais residuais. Portanto,  este trabalho se propõe a obtenção de combustíveis renováveis através da pirólise na presença de suporte catalítico meosoporoso . As biomassa elencadas para este trabalho foram  o óleo da Pachira aquática, vulgarmente denominada por munguba,  e o  óleo de fritura, seu reaproveitamento torna-se necessário para o reuso nas fontes de combustíveis. Como catalisador foi utilizada as peneira molecular mesoporosa, KIT-6 e sua forma funcionalizada MoKIT-6.  Os catalisadores foram caracterizado por:  Difração de Raios X, Análise Térmica (TG/DTG), Microscopia de Varredura Eletrônica (MEV), Espectroscopia de Infra-Vermelha com Transformada de Fourier (FTIR) e Espectroscopia de Dispersão de Raios X (EDX). Ao ser caracterizado pelas referidas técnicas, apresentou boa estrutura cristalina, representada pelo DRX, excelente estabilidade térmica evidenciada pela (TG/DTG), a estruturação física dos cristais do KIT-6 padrão e do MoKIT-6, este apresentando a fase óxida do Molibdênio (MoO3) total dispersa na superfície do catalisador e o percentual proposto foi ratificado com êxito nas descrições do EDX. No estudo cinético,  evidenciou-se que no óleo de fritura houve um ação evidente do MoKIT-6, obtendo-se praticamente linear durante a conversão, obtendo energias de ativação inferiores. Para obter os hidrocarbonetos renováveis , as biomassas foram submetidas a pirólise térmica e termocatalitica e o produto obtido foi analisado por: CG-MS, viscosidade, massa específica, índice de acidez.  Em suma, pode-se concluir que obteve-se dentro do planejado, toda a caracterização específica do KIT-6 e sua forma funcionalizada MoKIT-6 e pode-se converter com êxito o óleo de fritura e conseguiu-se a obtenção do bio-óleo com excelentes características para utilização como combustíveis.


  • Mostrar Abstract
  • A demand for fossil fuels is high worldwide, generating large environmental impacts in its extraction and burning. Another factor that becomes notorious and discarded of household waste is no environment adding ecological damage. From two pillars, it is necessary to use renewable resources with regard to biomass of residual vegetable oils. Therefore, this work offers purposes to obtain renewable fuels through pyrolysis in the presence of mesoporous catalysts. As biomass listed for the oil work of aquatic Pachira, commonly called munguba, and frying oil, its reuse is necessary for reuse in fuel sources. As a catalyst, it was used as mesoporous molecular sieves, KIT-6 and MoKIT-6. The catalysts were characterization by X-Ray Diffraction, Thermal Analysis (TG / DTG), Electron Scanning Electron Microscopy (SEM), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and X-ray Dispersion Spectroscopy (EDX). Over time, the structuring of the crystals of the standard KIT-6 and MoKIT-6, this one presents an oxide phase of Molybdenum (TG / DTG), a physical structure of the KIT-6 crystals. (MoO3) at the catalyst surface and percent proposed was successfully ratified in the EDX descriptions. In the kinetic study, it was evidenced that in the frying oil there was an evident action of MoKIT-6, obtaining practically linear during the conversion, obtaining inferior energies of activation. To obtain the renewable hydrocarbons, the biomasses were submitted to thermal and thermo-catalytic pyrolysis and the product obtained was analyzed by: GC-MS, viscosity, specific mass, acid number. In summary, it can be concluded that all the specific characterization of KIT-6 and its functionalized form MoKIT-6 were obtained within the planned, and the frying oil could be successfully converted and bio- oil with excellent characteristics for use as fuels.

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  • FRANCIMAR LOPES DE SOUSA JUNIOR
  • DESENVOLVIMENTO DE NOVOS COMPLEXOS DE COBRE COM DERIVADOS FENANTROLÍNICOS E ISONIAZIDA

  • Orientador : ANA CRISTINA FACUNDO DE BRITO PONTES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA CRISTINA FACUNDO DE BRITO PONTES
  • FRANCISCO ORDELEI NASCIMENTO DA SILVA
  • SÉRGIO DE PAULA MACHADO
  • Data: 05/02/2018

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  • Os derivados imidazólicos da 1-10-fenantrolina-5,6-diona (phend) apresentam propriedades biológicas, tais como a clivagem do DNA, antitumoral e antibacteriana, além disso, a versatilidade sintética possibilita a inclusão de grupos que venham a potencializar suas características bioquímicas. Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivo sintetizar e caracterizar novos complexos de cobre com derivados fenantrolínicos tendo como ligantes adicionais cloretos e isoniazida (INH). Foram sintetizados os complexos [Cu(L)Cl2] e [Cu(L)(INH)2]Cl2, sendo L a phend e os derivados imidazólicos obtidos a partir da reação da phend com o 4-cianobenzaldeído e 4-nitrobenzaldeído, nomeados de L-CN e L-NO2 respectivamente. Os ligantes e complexos foram sintetizados a partir de metodologias adaptadas como base compostos semelhantes descritos na literatura e caracterizados por técnicas espectroscópicos (Uv-Vis, IV e Raman), térmica e eletroquímicas. A partir dos espectros vibracionais foram observados os modos vibracionais indicativos do sistema fenantrolinico dos ligantes L, em 810 e 740 cm-1. Além disso, compostos com a phend mostram o estiramento C=O em torno de 1690 cm-1 e os complexos com L-CN e L-NO2 apresentaram os estiramentos do imidazol característicos destes ligantes. A partir do IV dos complexos contendo a INH, determinou-se que este ligante se coordenou na forma bidentada, devido aos deslocamentos dos modos amida I e II comparativamente ao ligante livre. Os espectros eletrônicos em DMSO dos compostos apresentaram bandas intraligantes na região de 260 a 400 nm, para os complexos foi observado também as transições d-d em 767, 741 e 732 nm para [Cu(phend)Cl2] (CuPhenD), [Cu(L-CN)Cl2] (CuLCN) e [Cu(L-NO2)Cl2] (CuLNO2) respectivamente. Em relação aos complexos com INH, apresentaram as bandas d-d em 760, 721 e 719 nm para [Cu(phend)(INH)2]Cl2 (CuPDI), [Cu(L-CN)(INH)2]Cl2 (CuCNI) e [Cu(L-NO2)(INH)2]Cl2 (CuNO2I) respectivamente. Adicionalmente, pelas analises térmica (TG, DTG e EGA) foram observados a decomposição e estabilidade térmica dos compostos. Os voltamogramas cíclicos dos complexos [Cu(L)Cl2] apresentaram apenas um par redox indicativo do processo Cu2+/Cu+, com E1/2 de 262 (CuPhenD), 195 (CuLCN) e 150 mV (CuLNO2) entretanto, com a substituição dos cloretos pela INH foi possível verificar dois pares redox referentes aos processos Cu2+/Cu+ e Cu+/Cu0.


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  • The imidazole derivatives of 1-10-phenanthroline-5,6-dione (phend) have biological properties, such as DNA cleavage, antitumor and antibacterial, in addition, synthetic versatility allows the inclusion of groups that enhance their characteristics biochemical. In this context, the present work aims to synthesize and characterize new copper complexes with phenanthroline derivatives having as additional ligand chlorides and isoniazid (INH). The complexes [Cu(L)Cl2] and [Cu(L)(INH)2]Cl2 were synthesized, where L is phend and the imidazole derivatives obtained from the reaction of phend with 4-cyanobenzaldehyde and 4-nitrobenzaldehyde, named of L-CN and L-NO2 respectively. The ligands and complexes were synthesized from methodologies adapted as base similar compounds described in the literature and characterized by spectroscopic (Uv-Vis, IV and Raman), thermal and electrochemical techniques. From the vibrational spectra were observed the vibrational modes indicative of the phenanthroline system of the L ligands in 810 and 740 cm-1. The Compounds with the phend ligand show C = O stretching around 1690 cm-1 and the complexes with L-CN and L-NO2 exhibited the characteristic stretches of imidazole of these ligands. Infrared of the INH-containing complexes, it was determined that this ligand was coordinated in the bidentate form, due to the displacements of the amide modes I and II compared to the free ligand. The electronic spectra of the compounds in DMSO showed intraligant bands in the region of 260 to 400 nm, for the complexes the transitions d-d in 767, 741 and 732 nm were also observed for [Cu(phend)Cl2] (CuPhenD), [Cu(L-CN)Cl2] (CuLCN) and [Cu(L-NO2)Cl2] (CuLNO2) respectively. Complexes with INH, they presented the d-d bands at 760, 721 and 719 nm for [Cu(phend)(INH)2] Cl2 (CuPNI), [Cu(L-CN)(INH)2]Cl2 (CuCNI)and [Cu(L-NO2)(INH)2]Cl2 (CuNO2I) respectively. Additionally, thermal decomposition and thermal stability of the compounds were observed by the thermal analyzes (TG, DTG and EGA). The cyclic voltammograms of the [Cu(L)Cl2] complexes presented only one redox pair indicative of the Cu2+/Cu+ process, with E1/2 of 262 (CuPhenD), 195 (CuLCN) and 150 mV (CuLNO2). However, of the chlorides by INH it was possible to verify two redox pairs referring to Cu2+/Cu+ and Cu+/Cu0 processes.

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  • DJALAN FRANÇA DE LIMA
  • Estudo preparativo e computacional da reação de 2,3-dicloroquinoxalina com o éster metílico da cisteína

  • Orientador : FABRICIO GAVA MENEZES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FABRICIO GAVA MENEZES
  • LIVIA NUNES CAVALCANTI
  • NORBERTO DE KASSIO VIEIRA MONTEIRO
  • Data: 08/02/2018

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  • Tradicionalmente, os livros textos de química orgânica propõem que a maioria das reações de substituição nucleofílica em substratos aromáticosheteroaromáticos (SNAr) ocorre via mecanismo com formação de intermediário de Meisenheimer. As quinoxalinas compreendem uma classe de compostos heterociclos com importantes aplicações em diversas áreas, e dentro deste contexto, as metodologias sintéticas envolvendo o composto 2,3-dicloroquinoxalina (DCQX) em reações de SNAr tem sido frequentemente relatadas na literatura. O DCQX é um substrato adequadamente ativado para tais reações uma vez que possui dois átomos de cloro ativados por conta da deficiência eletrônica das posições 2 e 3 do anel quinoxalínico. O presente trabalho apresente um estudo experimental e teórico voltado para a reação entre DCQX e o éster metílico da cisteína (CysMe). A escolha da CysMe se deu basicamente por conta da natureza nucleofílica distinta do referido éster de aminoácido, e devido à possibilidade de aplicação dos possíveis produtos gerados em diferentes áreas. O interesse de se estudar os mecanismos das possíveis reações se dá, especialmente, por falta de dados disponíveis na literatura para sistemas heteroaromáticos em reações de SNAr. A reação de DCQX com CysMe, em DMF, e na presença de carbonato de potássio, forneceu um produto majoritário (rendimento de 57%), cuja a caraterização espectroscópica (RMN e IV) apontou para o inédito éster metílico do ácido 3,4-didiro-2H-1-tia-4,9,10-triaza-antraceno-3-carboxílico (CysQX5). Um outro produto, minoritário, está em fase de isolamento e caracterização. Cálculos computacionais (M06-2X/6-311+g(3df,2p), e B3LYP 6-31+g(d,p)) foram realizados no intuito de varrer todas as possibilidades associadas à reatividade da CysMe frente ao DCQX. Até o momento, o trabalho está voltado para a parte termodinâmica, tendo sido avaliadas as diferenças energéticas entre reagentes e os possíveis produtos de reação para o sistema, os quais incluem, além da formação do produto CysQX5, a monossubstituição pelo enxofre (CysQX1) ou pelo átomo de nitrogênio (CysQX2), dissubstituição via dupla ataque do enxofre (CysQX3), duplo ataque do nitrogênio (CysQx4), ou um ataque do enxofre e outro do nitrogênio (CysQX6). Para os ataques nucleofílico pelo átomo de enxofre, foram consideradas tanto a hipótese do grupo nucleofílico ser neutro ou aniônico. Os estudos computacionais sugerem que o produto mais estável é o ciclizado, CysQX5, com valor da variação de energia livre de Gibbs de – 26,78 kcal.mol-1. Os cálculos indicaram que a formação deste produto pode seguir duas ciclizações intramoleculares distintas rotas distintas: i) a partir do produto monossubstitutído CysQX1; ii) a partir do produto dissubstituído por CysQX3. No momento, estão sendo avaliados os estados de transição para a formação de todos os produtos formados, incluindo a possibilidade de rearranjo do tipo Smiles.


  • Mostrar Abstract
  • Traditionally, organic chemistry text books suggest araomatic/heteroaromatic nucleophilic substitution (SNAr) procedding via Meiseinheimer-type intermediate mechanism. Quinoxaline are a class of nitrogen heterocycles with application in many fields. IN this context, several synthetic methodologies based on SNAr reactions involving the substrate 2,3-dichloroquinoline (DCQX) have been reported in literature. In fact, DCQX is adequately for this type of reaction since it has two chlorine atoms as potential leaving group due the activation promoted by electron-deficient nature of the quinoxaline ring. The present work presents a combined experimental and theoretical study involving the reaction of DCQX and cysteine methyl ester (CysMe). The choice for CysMe arrives from its interesting nucleophilic nature and due the reaction products being potentially applied in many areas. On the other hand, a computational study of the mechanisms of this reaction is especially interesting due the small number of reports concerned on SNAr involving heterocycles substrates. The reaction of DCQX and CysMe in DMF, in the presence of potassium carbonate, afforded a major product (yielding 57%) in which spectroscopic characterization (NMR and IR) suggest to be 3,4-dihydro-2H-1-thia-4,9,10-triaza-anthracene carboxylic acid methyl ester (CysQX5). A secondary product is also formed in the reaction, and this has not been properly isolated and characterized.  Theoretical calculations (M06-2X/6-311+g(3df,2p) and B3LYP 6-31+g(d,p)) were performed in attempt to screen all possibilities associated to the reactivity of CysMe toward DCQX. To the moment, this work is based on the thermodynamics aspects. They were evaluated the Gibbs free energy variation between the reagents and all possible products, including those originated from monossubstituion by sulfur atom (CysQX1) or nitrogen atom (CysQX2), as well as dissubstitution by sulfur atoms (CysQX4), by nitrogen atoms (CysQX4), or simultaneously by sulfur and nitrogen (CysQX6), besides the cyclized product CysQX5. Both neutral and anionic nucleophiles were taken into account in the reactions originated from nucleophilic attack of sulfur atom. Computational results suggest that the more stable product is CysQX5 (Gibbs free energy variation of – 26.78 kcalmol-1), and it could be formed from two distinct intramolecular cyclization paths: i) from the monosubstituted product CysQX1; ii) from disubstituted product CysQX3. At the time, transition states of all processes involving in the reactions of DCQX and CYsMe are being evaluate, including the possibility of Smile-type rearrangements.

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  • EDSON DE OLIVEIRA LIMA FILHO
  • Síntese de Amino-N-heteroaromáticos via SNAr

  • Orientador : LIVIA NUNES CAVALCANTI
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LIVIA NUNES CAVALCANTI
  • RENATA MENDONÇA ARAUJO
  • IVANI MALVESTITI
  • Data: 19/02/2018

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  • Derivados de N-heteroaromáticos contendo grupos aminas em suas estruturas são de grande interesse no desenvolvimento de novos fármacos, devido a relatadas atividades biológicas que estes compostos apresentam. O desenvolvimento de novos protocolos para a obtenção de amino-N-heteroaromáticos de forma branda e sem uso de catalisadores metálicos é bastante desejado na química orgânica sintética. Neste trabalho foi desenvolvido um método para obtenção de derivados quinoxalínicos, através de uma reação de SNAr, utilizando 2,3-dicloro-6,7-dinitroquinoxalina (DCDNQX) e anilinas substituídas. Após otimização, foram obtidos 13 exemplos de produtos inéditos em condições brandas e sem uso de catalisadores metálicos, com rendimentos variando de baixos a ótimos (traço-98%). Além do uso do derivado quinoxalínico DCDNQX, foi estudada a reação de funcionalização C-H  com a piridina e t-butilamina. O uso de iodo molecular (I2) como aditivo nesta transformação, possibilitou a formação de um produto dissubstituído. Uma análise preliminar dos resultados, indica que esta dissubstituição ocorre nas posições C3 e C5 ou C2 e C6 do anel piridínico, uma reatividade raramente vista em relatos da literatura, que pode levar à formação de compostos inéditos e com potencial atividade biológica.


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  • N-heteroaromatic derivatives containing amine groups in their structures are of great interest in the development of new drugs, due to the reported biological activities that these compounds present. The development of novel protocols for obtaining amino-N-heteroaromatic compounds in a mild manner and without the use of metal catalysts is much desired in synthetic organic chemistry. In this work a method was developed to obtain quinoxalinic derivatives through a SNAr reaction using 2,3-dichloro-6,7-dinitroquinoxaline (DCDNQX) and substituted anilines. After optimization, 13 examples of unpublished products were obtained under mild conditions and without the use of metallic catalysts, with yields varying from low to excellent (trace-98%). In addition to the use of the quinoxaline derivative DCDNQX, the C-H functionalization reaction with pyridine and t-butylamine was studied. The use of molecular iodine (I2) as an additive in this transformation allowed the formation of a dissubstituted product. A preliminary analysis of the results indicates that this dissubstitution occurs at the C3 and C5 or C2 and C6 positions of the pyridine ring, a reactivity rarely seen in reports in the literature, which may lead to the formation of novel compounds with potential biological activity.

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  • BRUNA LUIZA BATISTA DE LIMA
  • Copolímeros de Poliacrilamida Parcialmente Hidrolisada Enxertada com Poli(óxido de etileno-co-óxido de propileno) (HPAM-g-PEOPPO): Síntese, Caracterização e Estudo de Propriedades.

  • Orientador : ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FABRICIO GAVA MENEZES
  • JOSÉ MANOEL MARCONCINI
  • ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • Data: 19/07/2018

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  • O objetivo desse trabalho foi sintetizar e caracterizar copolímeros termoassociativos de HPAM-g-PEOPPO, a partir da enxertia do polímero poli(óxido de etileno-co-óxido de propileno) – PEOPPO (OE/OP = 19/03) no esqueleto polimérico de uma poliacrilamida parcialmente hidrolisada (HPAM). Os copolímeros foram preparados em água, através de uma reação de acoplamento entre a HPAM e PEOPPO, usando os agentes de acoplamento 1-(3-(dimetilamino)propil)-3-etil-carbodiimida e da N-hidroxisuccinimida (EDC/NHS). A caracterização estrutural foi realizada através de espectroscopia na região do infravermelho (IV) e ressonância magnética nuclear de próton (RMN ¹H). A estabilidade térmica no estado sólido foi avaliada por análise termogravimétrica (TGA). O comportamento dos copolímeros em meio aquoso foi estudado em diferentes salinidades, através de espectroscopia na região do ultravioleta-visível (UV-Vis) e medidas reológicas. Os picos dos grupos funcionais característicos dos materiais foram observados nos espectros na região do IV. Através do espectro de RMN ¹H, foi possível confirmar que os copolímeros foram sintetizados com sucesso, assim como calcular o grau de enxertia. As curvas de TGA mostraram que os copolímeros apresentam maior estabilidade térmica que a HPAM. A técnica de UV-Vis mostrou que a HPAM não exibiu mudança na transmitância com a variação da temperatura em nenhum dos meios aquosos avaliados, enquanto que os copolímeros turvaram na presença de sal. As medidas reológicas mostraram que os copolímeros possuem comportamento termoviscosificante em meio salino e uma viscosidade aparente maior que a HPAM acima de 70 °C. Todos os resultados sugerem que os copolímeros HPAM-g-PEOPPO são interessantes candidatos para recuperação aumentada de petróleo.


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  • The objective of this work was to prepare and characterize thermoassociative copolymers of HPAM-g-PEOPPO, by grafting the poly(ethylene oxide-co-propylene oxide) – PEOPPO (EO/PO = 19/03) onto the backbone of a partially hydrolyzed polyacrylamide (HPAM) For this purpose, the copolymers were prepared in water by a coupling reaction between HPAM and PEOPPO, using EDC/NHS as condensing agents. Structural characterization was carried out through infrared (IR) and 1H NMR spectroscopy. Thermal stability on solid state was evaluated by thermogravimetric analysis (TGA). The evaluation of the properties in aqueous media of different salinities was made through ultraviolet-visible (UV-Vis)and rheological measurements. The characteristic functional groups peaks for all polymers were observed through infrared spectra. By 1H NMR spectra was possible to confirm that the copolymers were successfully synthesized and to determine the degree of grafting. TGA data demonstrated that copolymers were thermally more stable HPAM. UV-Vis showed that HPAM did not exhibited change in transmittance with temperature for none of the aqueous media studied but their grafted derivatives turned turbid in the presence of salt. Rheological measurements showed that copolymers exhibited thermothickening behavior in saline media and higher apparent viscosity than HPAM above 70 °C. All results suggest HPAM-g-PEOPPO as an interesting candidate for enhanced oil recovery.

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  • ISABELLE MARIANE DE LIMA FERREIRA
  • PIRÓLISE CATALÍTICA DA BIOMASSA DE MICROALGA PARA OBTENÇÃO DE COMBUSTÍVEIS RENOVÁVEIS UTILIZANDO MATERIAIS MESOPOROSOS COM NÍQUEL E MOLIBDÊNIO

  • Orientador : AMANDA DUARTE GONDIM
  • MEMBROS DA BANCA :
  • AMANDA DUARTE GONDIM
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • LUZIA PATRICIA FERNANDES DE CARVALHO GALVAO
  • VINÍCIUS PATRÍCIO DA SILVA CALDEIRA
  • Data: 24/07/2018

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  • O uso de microalgas vem se destacando no contexto de inovação sustentável a fim de utilizá-las para a produção de biocombustíveis, devido a sua grande capacidade de produção de biomassa e seu cultivo desenvolvido em condições adversas, como em águas residuais. Diante disso, foi estudada a síntese e caracterização do material mesoporoso AlSBA-15, com a incorporação dos metais níquel e molibdênio, com o objetivo de otimizar o processo de obtenção dos produtos da pirólise da biomassa de microalga para a geração de combustíveis renováveis. O catalisador foi sintetizado e caracterizados por DRX, FTIR, análise térmica TGA/DTGA e MEV com EDS. A biomassa da microalga foi caracterizada por análise elementar (CHN) e TGA. Os catalisadores apresentaram reflexões no difratogramas de raios-X, características da estrutura hexagonal P6mm altamente ordenada da SBA-15, demonstrando que a incorporação dos metais não modificou a estrutura da peneira molecular. O espectro do catalisador apresentou bandas nas regiões de 1050 e 800 cm-1, referentes ao alongamento simétrico e assimétrico das ligações O-Si-O e, em 950 e 460 cm-1,atribuídas ao alongamento das ligações Si-OH e às deformações Si-O-Si, comuns em materiais silicatos. E, o mapeamento via EDS evidenciou a presença dos metais níquel e molibdênio na estrutura da AlSBA-15. A análise termogravimétrica de infravermelho por transformada de Fourier (TG-FTIR), foi realizada para mostrar uma previsão dos produtos gasosos obtidos pela faixa de temperatura. Assim, verificou-se que a partir de 300°C apareceram bandas com picos de vibração centrados entre 2400 e 2250 cm-1 atribuída às vibrações de estiramento do grupo funcional C=O, referente a moléculas de CO2. Onde, os melhores resultados, com bandas bastante elevadas, foram obtidos quando a amostra da biomassa de microalga estava na presença dos catalisadores com os metais níquel e molibdênio, um indicativo de desoxigenação por descarboxilação, que reflete um aprimoramento do combustível produzido.


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  • The use of microalgae has been prominent in the context of sustainable innovation in order to use them for the production of biofuels, due to its great biomass production capacity and its cultivation developed in adverse conditions, such as in wastewater. Therefore, the synthesis and characterization of the mesoporous material AlSBA-15, with the incorporation of nickel and molybdenum metals, was studied in order to optimize the pyrolysis products of the microalgae biomass for the generation of renewable fuels. The catalysts were synthesized and characterized by XRD, FTIR, TGA / DTGA thermal analysis and SEM with EDS. The microalgae biomass was characterized by elemental analysis (CHN) and TGA. The catalysts presented reflections on X-ray diffractograms, characteristic of the highly ordered P6mm hexagonal structure of the SBA-15, demonstrating that the incorporation of the metals did not modify the structure of the molecular sieve. The spectrum of the catalyst showed bands in the regions of 1050 and 800 cm -1, related to the symmetrical and asymmetric elongation of the O-Si-O bonds and, at 950 and 460 cm -1, attributed to the Si-OH bond elongation and the deformations Si-O-Si, common in silicate materials. And, the mapping via EDS evidenced the presence of nickel and molybdenum metals in the structure of AlSBA-15. The thermogravimetric analysis of Fourier transform infrared (TG-FTIR) was performed to show a prediction of the gaseous products obtained by the temperature range. Thus, it was found that from 300 ° C appeared bands with vibration peaks centered between 2400 and 2250 cm -1 attributed to the stretching vibrations of the functional group C = O, referring to CO2 molecules. Where the best results with very high bands were obtained when the microalgae biomass sample was in the presence of the catalysts with nickel and molybdenum metals, an indicative of deoxygenation by decarboxylation, which reflects an improvement of the fuel produced.

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  • ANDRÉ HERCULANO DE OLIVEIRA
  • SÍNTESE DE NOVOS AZA-HETEROCICLOS CONTENDO CONJUGAÇÃO PI-ESTENDIDA PARA APLICAÇÃO COMO MATERIAIS MOLECULARES

  • Orientador : FABRICIO GAVA MENEZES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FABRICIO GAVA MENEZES
  • LIVIA NUNES CAVALCANTI
  • WELMAN CURI ELIAS
  • Data: 25/07/2018

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  • Nos últimos anos materiais moleculares avançados como OLEDs e Cristais Líquidos derivados de compostos heterocicliclos tem impulsionado o ramo da Orgâno-Eletrônica pelas suas aplicações como semicondutores orgânicos. Dentro deste contexto este trabalho tem como objetivo sintetizar, caracterizar e avaliar o potencial de novos materiais orgânicos para aplicações como semicondutores, derivados dos núcleos aza-heterociclicos benzimidazol, quinoxalina e fenazina, funcionalizados com cadeias laterais alquílicas. Os núcleos benzimidazol, quinoxalina e fenazina que atuaram como blocos de construção foram: 4-(1H-benzo[d]imidazol-2-il)-fenol,1,4-dihidroquinoxalina-2,3-diona, fenazina-2,3-diol. As inserções das cadeias laterais nestes núcleos ocorreram via reações de alquilação (N, N,N, N,O e O,O alquilações), utilizou-se como fonte das unidades alquílicas o brometo de dodecila. Como derivados funcionalizados alquilados foram obtidos: 1-Dodecilquinoxalina-2,3 (1H)diona,1-4-didodecilquinoxalina-2,3(1H,4H)-diona,2-(4-(dodeciloxi)fenil)-1H benzo[d]imidazol, 1-dodecil-2-(4-(dodeciloxi)-fenil) 1H-benzo[d]imidazol, e 2,3-bis(dodeciloxi)-fenazina. Todos os derivados foram devidamente caracterizados por IV-ATR, ressonância magnética nuclear de 1H e 13C. Conforme esperado, após adição das cadeias alquílicas os novos derivados apresentaram pontos de fusão mais baixos que os compostos de partida. No tocante à etapa sintética as metodologias empregadas, se mostraram satisfatórias e com bons rendimentos. Dois derivados de interesse foram investigados em termos de suas propriedades térmicas via microscopia óptica de luz polarizada e calorimetria diferencia de varredura, tendo o composto1-dodecil-2-(4-(dodeciloxi)-fenil) 1H-benzo[d]imidazol apresentado fase líquido cristalina do tipo esmética entre 85 oC e 172 oC.


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  • In recent years advanced molecular materials such as OLEDs and Liquid Crystals derived from heterocyclic compounds have propelled the branch of the Organic-Electronics for their applications as organic semiconductors. In this context, this work aims to synthesize, characterize and evaluate the potential of new organic materials for applications such as semiconductors, derived from the azaheterocyclic nuclei benzimidazole, quinoxaline and phenazine, functionalized with alkyl side chains. The benzimidazole, quinoxaline and phenazine nuclei acting as building blocks were: 4- (1H-benzo [d] imidazol-2-yl) -phenol, 1,4-dihydroquinoxaline-2,3-dione, phenazine-2,3 diol. The side chain insertions in these nuclei occurred via alkylation reactions (N, N, N, N, O and O, alkylations), the dodecyl bromide was used as the source of the alkyl units. As alkylated functionalized derivatives, 1-Dodecylquinoxaline-2,3 (1H) dione, 1-4-didodecylquinoxaline-2,3 (1H, 4H) -dione, 2- (4- (dodecyloxy) phenyl) -1H-benzo [ d] imidazole, 1-dodecyl-2- (4- (dodecyloxy) phenyl) 1H-benzo [d] imidazole, and 2,3-bis (dodecyloxy) -phenazine. All derivatives were suitably characterized by IV-ATR, 1 H and 13 C nuclear magnetic resonance. As expected, after addition of the alkyl chains the novel derivatives had lower melting points than the starting compounds. Regarding the synthetic step, the methodologies used were satisfactory and with good yields. Two of the synthesized compounds were selected for investigation of their thermal behavior by polarized optical microscopy and differential scanning calorimetry. Compound 2-(4- (dodecyloxy) phenyl)-1H-benzo[d]imidazole was found to present smectic-type liquid crystalline between 85 oC and 172 oC.

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  • GABRIELLA SOUSA DE MELO QUEIROZ
  • PRODUÇÃO DE HIDROCARBONETOS RENOVÁVEIS A PARTIR DA DESOXIGENAÇÃO CATALÍTICA DO ÓLEO DE MACAÚBA (Acrocomia aculeata) UTILIZANDO OS MATERIAIS MESOPOROSOS AlSBA-15  E Mo/AlSBA-15

  • Orientador : AMANDA DUARTE GONDIM
  • MEMBROS DA BANCA :
  • AMANDA DUARTE GONDIM
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • EDJANE FABIULA BURITI DA SILVA
  • Data: 26/07/2018

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  • A procura por recursos energéticos renováveis tem levado a um aumento nas pesquisas por biocombustíveis obtidos a partir de óleos vegetais. Nesse contexto, óleos vegetais que não são utilizados para fins alimentícios, como é o caso do óleo de macaúba, tem se mostrado promissores. Para a obtenção de hidrocarbonetos renováveis a partir da macaúba, podem ser utilizados processos como a pirólise ou o craqueamento, que por sua vez, produz compostos oxigenados, levando à busca por catalisadores que permitam a conversão desses compostos em hidrocarbonetos. Assim, no presente trabalho, foi realizada a síntese do catalisador AlSBA-15 e a posterior impregnação com molibdênio visando a obtenção de hidrocarbonetos renováveis a partir da desoxigenação catalítica do óleo de macaúba. A caracterização dos catalisadores foi realizada por Análise Termogravimétrica (TGA), Difração de Raios-X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) acoplada a análise de Energia Dispersiva por Raios X (EDX) e Espectroscopia na Região do Infravermelho por Transformada em Fourier (FTIR). Os catalisadores apresentaram reflexões no difratograma de raios-X características da estrutura hexagonal P6mm altamente ordenada do material mesoporoso SBA-15 demonstrando que a incorporação com metal não danificou a estrutura da peneira molecular. O espectro de infravermelho mostrou bandas características de materiais do tipo SBA-15, como bandas em 1088 cm-1, 804 cm − 1 e 467 cm – 1 referentes aos estiramentos vibracionais assimétrico, simétrico e a deformação da ligação Si-O-Si presente na estrutura do SBA-15, respectivamente. Adicionalmente, verificou-se a presença de uma banda a 964 cm-1 associada ao estiramento da ligação Si-OH dos grupos silanóis que compõem a estrutura do material mesoporoso.  Foi realizada a análise de TGA-FTIR do óleo de macaúba puro e esterificado com e sem a presença dos catalisadores que traz os produtos obtidos na pirólise através da caracterização por Espectroscopia na Região do Infravermelho por Transformada em Fourier e pela degradação térmica do óleo de macaúba, permitindo uma melhor compreensão dos resultados de pirólise. Os resultados obtidos através de TGA-FTIR das amostras com os catalisadores mostraram bandas na faixa de 2400-2250 referente a ligação C=O do grupo CO2 que permitiram concluir que os catalisadores AlSBA-15, e especialmente o Mo/AlSBA-15, resultaram na desoxigenação do óleo de macaúba com a consequente produção de hidrocarbonetos. 


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  • The demand for renewable energy resources has led to an increase in research for biofuels obtained from vegetable oils. In this context, vegetable oils that are not used for foodstuffs, such as macaúba oil, have shown promising. For the obtaining renewable hydrocarbons from macaúba, processes such as pyrolysis or cracking can be used, which in turn produces oxygenated compounds, leading to the search for catalysts that allow the conversion of these compounds into hydrocarbons. Thus, in the present work, the synthesis of AlSBA-15 catalyst and the subsequent impregnation with molybdenum were carried out in order to obtain renewable hydrocarbons from the catalytic deoxygenation of macaúba oil. The characterization of the catalysts was performed by X-Ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM) coupled with X-ray Dispersive Energy (EDX) analysis and Spectroscopy in the Infrared Region Fourier (FTIR). The catalysts showed reflections on the X-ray diffraction characteristic of the highly ordered hexagonal P6mm structure of the mesoporous material SBA-15 demonstrating that the incorporation with metal did not damage the structure of the molecular sieve. The infrared spectrum showed bands characteristic of SBA-15 type materials, such as 1088 cm-1, 804 cm-1 and 467 cm-1 bands referring to the asymmetric, symmetrical vibrational stretching and the Si-O-Si bond present in the structure of the SBA-15, respectively. Additionally, the presence of a 964 cm-1 band associated with the stretching of the Si-OH bond of the silanols groups composing the structure of the mesoporous material was verified. The TGA-FTIR analysis of pure and esterified macauba oil was performed with and without the presence of the catalysts that brings the products obtained in the pyrolysis through the characterization by Spectroscopy in the Infrared Region by Fourier Transform and by the thermal degradation of macaúba oil , allowing a better understanding of pyrolysis results. The results obtained by TGA-FTIR of the samples with the catalysts showed bands in the range of 2400-2250 cm-1  referring to the C = O bond of the CO2 group, which led to the conclusion that AlSBA-15, and especially Mo / AlSBA-15 catalysts, resulted in the deoxygenation of macaúba oil with the consequent production of hydrocarbons.

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  • TAIZA NAYARA DA SILVA CARIDADE
  • ESTUDO FITOQUÍMICO E BIOLÓGICO DE QUATRO DIFERENTES ESPÉCIES DO GÊNERO Waltheria

  • Orientador : RENATA MENDONÇA ARAUJO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RENATA MENDONÇA ARAUJO
  • LIVIA NUNES CAVALCANTI
  • ROSA VIRGÍNIA SOARES MAMEDE
  • Data: 27/07/2018

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  • O gênero Waltheria pertence à família Malvaceae, que é composta por 243 gêneros e 4225 espécies distribuidas em diferentes regiões do mundo, principalmente em regiões tropicais da América do Sul. Seu uso popular é vasto, e suas espécies são  utilizadas no tratamento de úlceras, hemorroidas, asma, diarreia, além de apresentar alta atividade antioxidante, anticâncer, antiinflamatória e anticonvulsiva. Espécies deste gênero são ricas em flavonoides, terpenos, alcaloides, ciclopeptídeos, dentre outros metabólitos secundários.  O estudo fitoquímico das partes aéreas e caule de diferentes espécies de Waltheria conduziu ao isolamento de um triterpeno pentaciclíco do tipo lupano, o ácido 3-oxolup-20(29)-en-28-óico (ácido betulônico), quatro flavonoides:  5-hidroxi-3,3’,4’,7-tetrametoxiflavona (retusina), 5-hidroxi-3,7,4’-trimetoxiflavona, canferol-3-O-β-glicopiranosídeo,glicopiranosídeo e canferol-3-O-β-(6''-cumaroil)-glicopiranosídeo (tilirosídeo), ambos inéditos para as espécies estudada. Além do dipeptídeo N-benzoil-L-fenilalaninato de N-benzoil-2- amino-3-fenilpropila conhecido como auranamida, inédito para o gênero estudado. O estudo de dereplicação dosestratos estudados mostrou que os flavonoides são metabólitos majoritários nas espécies coletadas no nordeste, divergindo do estudo realizado no sul do país, podendo ser relacionado com a influência dos fatores abióticos. Um ensaio preliminar de toxidade dos extratos com Artemia salina revelou a baixa toxicidade das espécies estudadas com DL50 superiores a 1000 ug/mL, além de alta atividade antioxidante frente ao radical DPPH, com destaque para Waltheria douradinha, que apresentou atividade superior as demais espécies estudadas.


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  • The genus Waltheria belongs to the family Malvaceae, which is composed of 243 genera and 4225 species distributed in different regions of the world, mainly in tropical regions of South America. Its popular use is vast, and its species are used in the treatment of ulcers, hemorrhoids , asthma, diarrhea, in addition to presenting high antioxidant, anticancer, anti-inflammatory and anticonvulsive activity. Species of this genus are rich in flavonoids, terpenes, alkaloids, cyclopeptides, among other secondary metabolites. The phytochemical study of the aerial parts and stem of different Waltheria species led to the isolation of a pentacyclic triterpene of lupan type, 3-oxolup-20 (29) -en-28-oic acid (betulonic acid), four flavonoids: 5- hydroxy-3,3,4,4-trimethoxyflavone, canferol-3-O-β-glucopyranoside, glycopyranoside and canferol-3-O-β-hydroxy-3,3 ', 4' (6 '' - cumaroyl) -glycopyranoside (tyloside), both unpublished for the species studied. In addition to the N-benzoyl-2-amino-3-phenylpropyl N-benzoyl-L-phenylalaninate dipeptide known as auranamide, unheard of for the genus studied. The study of dereplication of the studied strata showed that flavonoids are major metabolites in the species collected in the northeast, diverging from the study carried out in the south of the country, which may be related to the influence of abiotic factors. A preliminary toxicity test of the extracts with Artemia salina revealed the low toxicity of the studied species with LD50 of greater than 1000 μg / mL, in addition to high antioxidant activity against the DPPH radical, especially Waltheria douradinha, which presented superior activity to the other species studied.

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  • ELVIS LOPES BRITO
  • COMPÓSITOS SUPERPARAMAGNÉTICOS À BASE DE MAGNETITA E COMPLEXO INTERPOLIELETROLÍTICO

  • Orientador : JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • ALCIDES DE OLIVEIRA WANDERLEY NETO
  • JOÃO MARIA SOARES
  • Data: 10/08/2018

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  • Nanopartículas magnéticas tem sido intensivamente estudadas devido à sua baixa toxicidade, propriedades superparamagnéticas em condições ambientes e baixo custo de produção. Tais características proporcionam uma potencial utilização em aplicações médicas e tecnológicas como liberação de fármaco, hipertermia, separação magnética e tratamento de efluentes. A funcionalização de nanopartículas com magnetita tem se mostrado extremamente promissora nas últimas décadas, uma vez que acarreta modificações dimensionais e químicas na superfície das partículas, tornando-as aptas a novas aplicações. A quitosana (CS) é amplamente utilizada para melhorar a biocompatibilidade de partículas magnéticas, a fim de produzir sistemas de partículas mais adequados para aplicação em biomedicina.  A CS possui grupos amino em sua estrutura macromolecular, os quais em condição ácida tornam-se protonados, resultando em grupos positivos que podem ser usados como revestimento de partículas, bem como na preparação de compósitos de rede polimérica. Neste trabalho, compósitos magnéticos (CMs) foram obtidos por precipitação química entre CS e poli (4-estirenossulfonato de sódio) NaPSS na presença de nanopartículas de magnetita, o qual foram preparados nas razões molares (SO3-/NH3+) de 1,43 e 0,7. Complexos interpolieletrolíticos (IPECs) foram preparados usando as mesmas razões, sendo estes obtidos em ausência de magnetita a fim de comparação. A composição e a microestrutura dos compósitos foram investigadas por análise termogravimétrica (TGA), espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de Transmissão (TEM) e potencial zeta (ζ). A caracterização magnética foi realizada através das medidas de magnetização Field cooled (FC) e zero Field Cooled (ZFC), além de histereses magnéticas em diferentes temperaturas. As caracterizações de composição e microestrutura evidenciaram que os compósitos magnéticos são constituídos de magnetita, Cs e PSS, tendo uma potencial zeta positivo ou negativo dependente da razão molar utilizada. Além disso, a matriz polimérica condiz com as características observadas para formação dos IPECs, o que indica a incorporação da magnetita nos IPECs. As medidas de magnetização confirmaram comportamento superparamagnético dos compósitos em temperatura de 25°C.


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  • Magnetite nanoparticles are one of the most studied magnetic materials due their extremely low toxicity, superparagnetic behavior at room temperature and low costs, with potential for wide use in medical application as drug release, hyperthermia and magnetic separation. The functionalization of magnetite nanoparticles has been extremely promising in recent decades, since it causes dimensional and chemical modifications on the surface of the particles, taking them to new applications. Chitosan (CS) are widely used to improve biocompatibility of magnetic particles, in order to yield particle systems more adequate for application in biomedicine. CS has amino groups in its macromolecular structure, which in acid condition become protonated, resulting in positive  groups so that it can be used as coating for particles as well as in the preparation of polymer network composites. In this work, magnetic composites (CMs) were obtained by chemical precipitation between CS and poly (sodium 4-styrenessulfonate) NaPSS in presence of magnetite nanoparticles, which was studied for (SO3-/NH3+) molar ratios of 1.43 and 0.7. in order to compare, Interpolyeletrolyte complexes (IPECs) were prepared with the same proportion and without the presence of magnetite nanoparticles. Composite composition and magnetite microstructure were investigated by termogravimetric analysis (TGA), Fourier transformed Infrared spectroscopy (FTIR), X-ray powder Diffraction (DRX), Transmission electron microscopy (TEM) and zeta potential (). Magnetic characterization was performance by Field cooled (FC) and zero Field Cooled (ZFC) magnetization experiments, as well as magnetic hysteresis measured in different temperature. TGA and FTIR confirmed the presence of CS, PSS and magnetite in all composites, furthermore, the thermal event verified in TGA results for CMs agree with IPECs structure. DRX and TEM showed that magnetite had no change their structural features during the preparation of composites, being approximately 12 nm for all samples. Composite surface charge was altered according to (SO3-/NH3+) molar ratio, being positive for the composite with ratio 1.43 and negative for ratio 0.7 (). The magnetic characterization shows that both CMs are superparamagnetic in room temperature (25°C).

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  • EMERSON CARNEIRO DA SILVA
  • RECUPERAÇÃO DE METAIS EM PLACAS DE CIRCUITO IMPRESSO

  • Orientador : ADEMIR OLIVEIRA DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADEMIR OLIVEIRA DA SILVA
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • JARLEY FAGNER SILVA DO NASCIMENTO
  • Data: 10/08/2018

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  • O crescimento e atualizações tecnológicas, que ocorrem desenfreadamente a cada dia, levam ao aumento na produção e consumo de novos aparelhos eletro/eletrônicos, como consequência, o crescimento do lixo produzido pelo descarte desses equipamentos (e-lixo). O descarte não adequado desse lixo pode causar grandes riscos ao meio ambiente por possuir elementos químicos tóxicos. O desenvolvimento de técnicas com o objetivo de recuperar os metais presentes nos resíduos eletrônicos é de extrema importância, visando o poder econômico gerado e também a diminuição nos impactos ambientais. A maior concentração dos metais presentes nos equipamentos eletrônicos se encontram nas placas de circuito impresso, com isso, a realização desse trabalho tem como objetivo a separação, identificação e recuperação dos metais presentes em placas de circuito impressos de computadores obsoletos, onde a partir de lixiviações alcalina (NaOH 2 mol/L) e ácidas (HCl 12 mol/L e HNO3 14 mol/L) os metais foram oxidados, separados em três soluções diferentes (hidróxidos, cloretos e nitratos metálicos) e caracterizados pela espectrometria de emissão acoplada por plasma indutivo (ICP-AES). A partir das três soluções, foram aplicados diferentes métodos para recuperar os metais: desidratação da solução de hidróxidos metálicos (óxido de alumínio); eletro-obtenção da solução de cloretos metálicos (cobre, estanho e chumbo); e reação da solução de nitratos metálicos com NH4OH (nitrato de tetramincobre (II)). Os materiais sólidos obtidos foram analisados pela florescência de raios­-X, sendo observado rendimentos de até 94,74% de cobre, 70,21% de estanho e 37,55% de chumbo recuperados.


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  • The growth and technological upgrades, which occur uncontrollably each day, lead to an increase in the production and consumption of new electro/electronic devices, as a consequence, the growth of waste produced by the disposal of such equipment (e-waste). Disposal of this waste may pose a great risk to the environment because it contains toxic chemicals. The development of techniques with the objective of recovering the metals present in the electronic waste is of extreme importance, aiming at the economic power generated and also the reduction in environmental impacts. The highest concentration of the metals present in the electronic equipment are found in the printed circuit board, with this, the accomplishment of this work has as objective the separation, identification and recovery of the metals present in printed circuit boards of obsolete computers, where starting from alkaline leaching (NaOH 2 mol/L) and acid (HCl 12 mol/L and HNO3 14 mol/L) the metals were oxidized, separated into three different solutions (hydroxides, chlorides and metal nitrates) and characterized by inductive plasma coupled emission spectrometry (ICP-AES). From the three solutions, different methods were applied to recover the metals: dehydration of the solution of metal hydroxides (aluminum oxide): electrowinning solution of metallic chlorides (copper, tin and lead); and the reaction of the solution of metallic nitrates with NH4OH (nitrate of tetramincupre (II)). The solid materials obtained are analyzed by X-ray fluorescence, with yields of up to 94.74% copper, 70.21% tin and 37.55% recovered lead.

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  • LETÍCIA GRACYELLE ALEXANDRE COSTA
  • DESENVOLVIMENTO E VALIDAÇÃO DE METODOLOGIA PARA DETERMINAR FÁRMACOS ANTITUBERCULOSE EM EFLUENTE HOSPITALAR

  • Orientador : DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • TEREZA NEUMA DE CASTRO DANTAS
  • ELISAMA VIEIRA DOS SANTOS
  • RICARDO HENRIQUE DE LIMA LEITE
  • Data: 28/08/2018

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  • Os fármacos constituem o grupo de contaminantes emergentes que vem recebendo a atenção nos últimos anos, sendo os efluentes hospitalares a fonte predominante de introdução desses no ambiente. A principal preocupação relacionada à presença desses compostos no meio ambiente é devido ao desenvolvimento de resistência bacteriana. Os antibióticos se destacam por causa do seu uso intensivo, podendo-se enfatizar os que combatem à Tuberculose considerada um dos maiores problemas de saúde mundial. Diante dessa conjuntura, foi proposto desenvolver e validar uma metodologia de cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massas em tandem com ionização por eletrospray, para a análise de fármacos anti-tuberculose via injeção direta em amostras de efluente hospitalar. O método desenvolvido cumpriu com todos os parâmetros de validação exigidos.  A Robustez do método foi avaliada através do teste de Youden, que permitiu determinar que a melhor condição cromatográfica foi a que utiliza a vazão da fase móvel de 0,150 mL min-1, temperatura da coluna de 25°C, sem acidificação da amostra e utilizando a coluna  Acclain Polar Advanced (C16). O método apresentou boa linearidade na faixa de trabalho de 0,1 a 100 µg L-1 com valores de R2 superiores 0,9632 para os quatro fármacos. O método demonstrou-se sensível, preciso, robusto e com recuperações em conformidade com o estabelecido pelo INMETRO, superiores a 80%. Os LDs e os LQs foram respectivamente de 0,028 e 0,057 µg L-1 para a Pirazinamida, de 0,094 e 0,176 µg L-1 para a Isoniazida, de 0,416 e 0,833 µg L-1 para a Rifampicina e de 0,263 e 0,519 µg L-1 para o Etambutol. Em relação as amostras de Efluente Hospitalar, não foi detectado Etambutol em nenhuma das amostras, enquanto a Isoniazida foi determinada em todas as amostras, nas concentrações entre 3,25 e 23,09 µg L-1. Portanto, pode-se concluir que o método desenvolvido pode ser aplicado para a determinação desses compostos farmacêuticos com alta precisão e sensibilidade.


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  • Drugs are the group of emerging contaminants that have been receiving attention in recent years, with hospital effluents being the predominant source of introduction into the environment. The main concern related to the presence of these compounds in the environment is due to the development of bacterial resistance. The antibiotics stand out because of their intensive use, and it can be emphasized those that fight Tuberculosis considered one of the biggest problems of health worldwide. In view of this conjuncture, it was proposed to develop and validate a liquid chromatography metodology coupled to tandem mass spectrometry with electrospray ionization for the analysis of anti-tuberculosis drugs via direct injection in hospital effluent samples. The developed method complied with all required validation parameters. The method robustness was evaluated through the Youden test, which allowed to determine that the best chromatographic condition was the one using mobile phase flow of 0.150 mL min-1, column temperature of 25°C, without sample acidification and using Acclain Polar Advanced (C16). The method presented good linearity in the working range of 0.1 to 100 μg L-1 with R2 values higher than 0.9632 for the four drugs. The method was shown to be sensitive, accurate, robust and with recoveries in accordance with INMETRO, above 80%. LDs and LQs were respectively 0.028 and 0.057 μg L-1 for Pyrazinamide, 0.094 and 0.176 μg L-1 for Isoniazid, 0.416 and 0.833 μg L-1 for Rifampicin and 0.263 and 0.519 μg L-1 for Ethambutol. Regarding Hospital Effluent samples, no Ethambutol was detected in any samples, while Isoniazid was determined in all samples at concentrations between 3.25 and 23.09 μg L-1. Therefore, it can be concluded that the developed method can be applied for determination of these pharmaceutical compounds with high precision and sensitivity.

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  • VALDIVINO FRANCISCO DOS SANTOS BORGES
  • REMOÇÃO DE ÍONS METÁLICOS DE EFLUENTES UTILIZANDO BENTONITAS E DIATOMITA TRATADAS COM MICROEMULSÕES

  • Orientador : ALCIDES DE OLIVEIRA WANDERLEY NETO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALCIDES DE OLIVEIRA WANDERLEY NETO
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • MONICA RODRIGUES DE OLIVEIRA
  • Data: 03/09/2018

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  • Os metais pesados têm contribuído de forma significativa para a poluição da água, interferindo temporária ou permanentemente na manutenção da biota aquática. O desenvolvimento industrial contribui para a poluição aquática, contaminando com metais pesados os rios, lagos e mares. O uso de adsorventes naturais e tratados quimicamente têm sido uma alternativa na captura de íons metálicos presentes em meios aquáticos através do processo de adsorção. Assim, este trabalho teve como objetivo avaliar a capacidade de adsorção dos íons ferro, chumbo e cromo presentes em soluções sintéticas a partir do uso da bentonita comercial, bentonita sódica e diatomita em suas formas naturais e tratadas com solução micelar e microemulsão. O tensoativo estudado foi o Ultrol L-90, que junto ao n-butanol, querosene e água destilada se obteve uma formulação constituída de micela direta. Após o tratamento dos adsorventes naturais com solução micelar e microemulsão foram feitas as caracterizações através das técnicas de Fluorescência de raios X (FRX), Difração de raios X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Área específica por adsorção de N2 (BET), Análise Térmica Diferencial e Termogravimétrica (ATD/ATG) e Espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). O estudo de adsorção dos metais mostrou que o tratamento com a solução micelar não modifica o poder de captura, sendo a eficiência praticamente igual aos adsorventes naturais. Enquanto o tratamento com a microemulsão aumenta significativamente o percentual de eficiência de adsorção, atingindo 99% para os íons ferro e chumbo, e 83% para o íon cromo, quando  se tem a diatomita.


  • Mostrar Abstract
  • Heavy metals have been contributing significantly to water pollution, interfering temporarily or permanently in the maintenance of aquatic biota. Industrial development contributes to water pollution by contaminating rivers, lakes and seas with heavy metals. The use of natural and chemically treated adsorbents has been an alternative in the capture of metallic ions present in aquatic environments through the adsorption process. The objective of this work was to evaluate the adsorption capacity of iron, lead and chromium ions present in synthetic solutions using commercial bentonite, sodium bentonite and diatomite in their natural forms and treated with micellar solution and microemulsion. The surfactant studied was Ultrol L-90, which together with n-butanol, kerosene and distilled water obtained a formulation consisting of direct micelle. After the treatment of the natural adsorbents with micellar solution and microemulsion, the characterizations were made by the techniques of X-ray Fluorescence (XRF), X-ray diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), N2 adsorption specific área (BET), Differential and Thermogravimetric Thermal Analysis (DTA/TGA) and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). The adsorption study of the metals showed that the treatment with the micellar solution does not modify the capture capability, being the efficiency almost equal to the natural adsorbents. While the treatment with the microemulsion significantly increases the percentage of adsorption efficiency, reaching 99% for iron and lead ions, and 83% for the chromium ion when the diatomite is present.

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  • DANIEL SEGUNDO XAVIER DA FONSECA
  • ESTUDO QUÍMICO DAS FRAÇÕES LIPÍDICAS E FRAÇÕES ACETATO DAS ESPONJAS MARINHAS Agelas dispar, Chondrilla nucula, Aplisyna fulva, Desmapsamma anchoratae Topsentia ophiraphidites e Cinachyrella apion E ENSAIO DE ATIVIDADE ANTIFÚNGICA DAS FRAÇÕES LIPÍDICAS

  • Orientador : RENATA MENDONÇA ARAUJO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RENATA MENDONÇA ARAUJO
  • LIVIA NUNES CAVALCANTI
  • LEANDRO DE SANTIS FERREIRA
  • LILIAN GRACE DA SILVA SOLON
  • Data: 06/09/2018

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  • Os ácidos graxos (AGs) são metabólitos de ocorrência natural encontrados em todas as partes de seres vivos, e as esponjas marinhas, possui grande quantidade de AGs. O interesse nestes compostos surgiu na década de 1970, e tem aumentado, já que as esponjas apresentam AGs com uma química muito rica, e é fonte de uma variedade diversificada de estruturas químicas. O estudo dos lipídios esponjosos é tão importante como outros metabólitos secundários. As estruturas foram confirmadas por cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas CG-EM através de seus ésteres metílicos, utilizando 2 séries de padrões de AGs e 4 bibliotecas além do perfil de fragmentação. A identificação foi realizada através da similaridade e análise dos espectros de massas. Esses resultados ressaltam a alta capacidade de síntese de AGs por esses organismos, sendo superior a outros organismos vivos. Dessa forma, o perfil lipídico de seis esponjas das espécies Agelas dispar Chondrilla nucula, Topsentia ophiraphidites, Cinachyrela apion e Aplisyna fulva do litoral do Nordeste do Brasil. As espécies Aplysina fulva, Topsentia ophiraphidites e Cinachyrella apion foram investigadas pela primeira vez, e as espécies Agelas diapar, Chondrilla nucula e Desmapsamma anchorata foram reexaminadas para a sua composição de ácidos graxos. Os dados revelaram mais de 100 ácidos graxos, alguns inéditos para as espécies de esponjas abordadas neste estudo, como ácidos Hidróxilados, em Chondrilla nucula e Aplysina fulva. O ácido 4,8,12-Trimetiltridecanóico e 3,7,11,15-tetrametil-hexadecanóico (fitânico) de cadeia polirramificada conhecidos como ácidos isoprenoides foram identificados. Entre os insaturados identificados incluem os ácidos com padrão de substituição Δ5, 9, contribuem significativamente para a quantidade de ácidos graxos poliinsaturados de esponjas, sendo o (5Z, 9Z)-ácido 23-metil-5,9-tetracosadienóico o único a apresentar ramificação com esse padrão de substituição. O presente trabalho também avaliou a atividade antifúngica das frações lipídicas por meio do teste de microdiluição em caldo, obtendo resultados satisfatórios para a fração lipídica da espécie Aplysina fulva.


  • Mostrar Abstract
  • Fatty acids (AGs) are naturally occurring metabolites found in all parts of living things, and marine sponges have large amounts of GAs. Interest in these compounds arose in the 1970s, and has increased, since sponges have very rich chemical AGs, and are the source of a diverse variety of chemical structures. The study of spongy lipids is as important as other secondary metabolites. The structures were confirmed by gas chromatography coupled to GC-MS mass spectrometry through their methyl esters, using 2 series of GA standards and 4 libraries in addition to the fragmentation profile. Identification was performed through similarity and analysis of mass spectra. These results highlight the high capacity of AG synthesis by these organisms, being superior to other living organisms. Thus, the lipid profile of six sponges of the species Agelas dispar Chondrilla nucula, Topsentia ophiraphidites, Cinachyrela apion and Aplisyna fulva of the northeast coast of Brazil. The species Aplysina fulva, Topsentia ophiraphidites and Cinachyrella apion were investigated for the first time, and the species Agelas diapar, Chondrilla nucula and Desmapsamma anchorata were reexamined for their composition of fatty acids. The data revealed more than 100 fatty acids, some unheard of for the sponge species studied in this study, such as Hydroxylated acids, in Chondrilla nucula and Aplysina fulva. 4,8,12-Trimethyltridecanoic acid and 3,7,11,15-tetramethylhexadecanoic acid (phytanic) polymers known as isoprenoid acids have been identified. Among the unsaturates identified include acids with a substitution pattern Δ5.9, contribute significantly to the amount of polyunsaturated fatty acids of sponges, (5Z, 9Z) -23-methyl-5,9-tetracosadienoic acid being the only one to have branching with this replacement pattern. The present work also evaluated the antifungal activity of the lipid fractions by means of the microdilution test in broth, obtaining satisfactory results for the lipid fraction of the species Aplysina fulva.

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  • THIAGO YURI BARRETO DE OLIVEIRA
  • OXIDAÇÃO DO GLICEROL COM ÍONS PRATA EM BAIXAS TEMPERATURAS

  • Orientador : LUIZ HENRIQUE DA SILVA GASPAROTTO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUIZ HENRIQUE DA SILVA GASPAROTTO
  • FABRICIO GAVA MENEZES
  • ADONAY RODRIGUES LOIOLA
  • Data: 10/09/2018

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  • O glicerol é um composto de alta funcionalidade que apresenta três grupos hidroxilas em sua estrutura, e é por isso que em seu processo de oxidação muitos produtos de alto valor agregado podem ser formados. O principal objetivo deste trabalho foi realizar a oxidação catalítica do glicerol em baixas temperaturas via catálise homogênea. O processo realizado em solução aquosa e básica teve como agente oxidante e catalisadores os íons prata. Estudou-se como a variação das concentrações iniciais dos reagentes, o pH e a temperatura influenciam na taxa de conversão do glicerol nos produtos formados e na seletividade a esses produtos. Esses resultados foram analisados por meio de Cromatografia Gasosa, a identificação dos produtos de oxidação catalítica do glicerol foi feita por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência, e por meio de Espectrometria de Emissão Óptica com Plasma, foi analisado o percentual de consumo dos íons prata a prata metálica. Para esta análise, os resultados apontam que uma boa parte das amostras obtiveram altos percentuais de consumo. Alguns resultados da Cromatografia Gasosa apontam para uma relação inversamente proporcional entre a taxa conversão do glicerol em seus produtos de oxidação e a seletividade a esses produtos. Foi possível observar que em três amostras, que tinham a concentração inicial de glicerol baixa, a taxa de conversão foi de 100%, constatando assim que o glicerol, em alta quantidade, inibe seu próprio processo de oxidação. A identificação dos produtos mostrou o ácido mesoxálico como produto majoritário deste estudo.


  • Mostrar Abstract
  • Glycerol is a highly functional compound that has three hydroxyl groups in its structure, which is why in its oxidation process many high value-added products can be formed. The main objective of this work was to perform the catalytic oxidation of glycerol at low temperatures through homogeneous catalysis. The process performed in aqueous and basic solution had as oxidizing agent and catalysts the silver ions. It was studied how the variation of the initial concentrations of the reactants, the pH and the temperature influence in the conversion rate of the glycerol in the products formed and in the selectivity to those products. These results were analyzed by means of Gas Chromatography, the identification of the products of catalytic oxidation of the glycerol was made by High Performance Liquid Chromatography, and by means of Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry, the consumption percentage of silver ions to metal silver was analyzed. For this analysis, the results indicate that a good part of the samples obtained high consumption percentage. Some results of Gas Chromatography point to an inversely proportional relation between the conversion rate of glycerol in its oxidation products and the selectivity to these products. It was observed that in three samples, which had the initial low glycerol concentration, the conversion rate was 100%, thus confirming that, in high quantity, glycerol inhibits its own oxidation process. The identification of the products showed mesoxalic acid as the major product of this study.

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  • ANDREY COSTA DE OLIVEIRA
  • INFLUÊNCIA DA CONCENTRAÇÃO ÁCIDA DE SISTEMAS MICROEMULSIONADOS E NANOEMULSIONADOS NA RECUPERAÇÃO AVANÇADA DE PETRÓLEO

  • Orientador : TEREZA NEUMA DE CASTRO DANTAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALCIDES DE OLIVEIRA WANDERLEY NETO
  • RICARDO PAULO FONSECA MELO
  • TEREZA NEUMA DE CASTRO DANTAS
  • VANESSA CRISTINA SANTANNA
  • Data: 26/10/2018

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  • Um dos principais motivos que leva ao desenvolvimento de tecnologias para recuperação de petróleo é a alta porcentagem de óleo que permanece no reservatório após as recuperações primária e secundária, e estas não serem mais capazes de recuperá-lo. Nesse trabalho, foram utilizados sistemas microemulsionados e nanoemulsionados ácidos em processos de recuperação avançada. Os sistemas apresentam em sua composição: tensoativo, cotensoativo, querosene e solução ácida com diferentes concentrações. O tensoativo utilizado é comercial e de caráter não iônico. O ácido, por reagir com a rocha carbonática, tende a desobstruir os possíveis poros que ainda se apresentem fechados por determinadas partículas ou até mesmo formar novos canais, aumentando a permeabilidade da rocha. Os sistemas usados divergem entre si na concentração ácida da fase aquosa que compreende valores de 1,5%, 5%, 10% e 15% de HCl. As concentrações que compõem os sistemas foram escolhidas através do diagrama pseudoternário, os sistemas contém 80% de fase aquosa, 2% de fase óleo, 12% de tensoativo e 6% de cotensoativo. Após escolhido um ponto no diagrama, os sistemas foram todos caracterizados por tensão superficial, viscosidade, capacidade corrosiva, c.m.c., diâmetro de partícula e cinética de reação do ácido com a rocha. Em seguida, foi estudada a eficiência de recuperação de cada sistema em um simulador de reservatório com temperatura e pressão controladas, onde apresentaram as seguintes porcentagens de óleo recuperado: 28%, 39%, 44% e 48% para os sistemas com 1,5%, 5%, 10% e 15% de HCl, respectivamente. Desse modo, concluiu-se que quanto maior a concentração do ácido, mais ele tende a aumentar a permeabilidade da rocha e aumentar a eficiência de recuperação. Por fim, foi obtida uma nanoemulsão a partir da microemulsão mais eficiente (sistema 4) que foi caracterizada da mesma forma que os demais sistemas, e aplicada na recuperação avançada, apresentando 84% de óleo recuperado. Conclui-se que as microemulsões e nanoemulsões ácidas são sistemas eficientes quando aplicadas na recuperação avançada com a vantagem de permear a rocha de forma mais homogênea e diminuir a corrosão dos equipamentos em valores próximos a 60%, constituindo-se uma alternativa para aplicação na área.


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  • One of the main reasons that leads to the development of technologies for the oil recovery is the high remaining oil percentage in the well after primary and secondary recovery, and these are no longer able to recover it. In this work, microemulsion systems and acid nanoemulsions will be used in advanced recovery processes. The systems present in its composition: surfactant, co-surfactant, kerosene and acid solution with different concentrations. The used surfactant is commercial and of not-ionic character. The acid, when reacting with the carbonated rock, tends to open the possible pores that still are closed for certain particles or until forming new canals, increasing the permeability of the rock. The used systems had differed only in the acid concentration in watery phase that contained 1.5% of HCl, 5%, 10% and 15%. The concentrations that compose the systems were chosen through the mounted ternary diagram, the systems contain 80% of aqueous phase, 2% of oil phase, 12% of surfactant and 6% of cosurfactant. After to have definitive this point, all the systems were characterized by its superficial tension, viscosity, corrosive capacity, c.m.c., diameter of the particle and speed of reaction between acid and rock. After the this, the efficiency of the recovery of each system in a simulator of the reservoir with controlled temperature and the pressure had been measured, them had presented the following recovered oil percentages: 28%, 39%, 44% and 48% for the systems with 1,5%, 5%, 10% and 15% of HCl, respectively. In this manner, was concluded that how much bigger the concentration of the acid one, plus it tends to increase the permeability of the rock and to increase the recovery efficiency. Finally, was made a nanoemulsion of the microemulsion system more efficient (system 4), it was characterized in the same way that too much systems, presenting 84% of recovered oil. It was concluded that acidic microemulsion and nanoemulsion are afficient systems when when applied in the advanced with the advantage of permeating the rock is a more homogeneous way and reducting the corrosion of the equipament in values up to 60%, constituting an alternative for application in the area.

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  • ALEXSANDRO LIMA DOS ANJOS
  • SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE COMPLEXOS DE MOLIBDÊNIO(VI) COM LIGANTES NITROGENADOS

  • Orientador : ANA CRISTINA FACUNDO DE BRITO PONTES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA CRISTINA FACUNDO DE BRITO PONTES
  • FRANCISCO ORDELEI NASCIMENTO DA SILVA
  • CLEIDE MARIA DA SILVA LEITE
  • Data: 01/11/2018

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  • O molibdênio é um metal que está presente no organismo humano e desempenha várias funções, como por exemplo, auxiliar processos catalíticos de oxirredução e transferência de átomos de oxigênio entre diversos substratos. Além disso, esse metal é bastante utilizado para obtenção de novos compostos com atividades biológicas ou catalisadores em reações de epoxidação. Dessa forma, o presente trabalho objetiva a síntese e caracterização de complexos de molibdênio(VI) em sua isomeria cis-dioxo com os ligantes 1,10-Fenantrolina (phen), Azida (N3­-) e Metformina (met). Assim sendo, os compostos cis-[Mo(phen)(O)2Cl2], cis-[Mo(phen)(O)2(N3)2] e cis-[Mo(met)(O)2Cl2] foram obtidos a partir do precursor cis-[Mo(DMSO)2(O)2Cl2]. Os complexos foram obtidos com metodologia similar a descrita na literatura, com algumas adaptações. A caracterização foi realizada por meio de técnicas espectroscópicas (Infravermelho e Uv-Vis), eletroquímicas e análise térmica. Com base na análise dos espectros vibracionais foi possível verificar a presença das absorções características para compostos contendo os ligantes óxidos, os estiramentos Mo=O, com bandas em 919 e 891 cm-1 para o precursor, 933 e 896 cm-1 para o complexo com o ligante phen, 915 e 885 cm-1 para o azido complexo e 947 e 891 cm-1 para o complexo com metformina. Além da variação nas principais absorções dos outros ligantes, mostrando a coordenação com o metal.  Os espectros eletrônicos, obtidos em água, não apresentaram transições d-d, pois o molibdênio está em seu estado de oxidação máximo (6+). Foram apenas verificadas bandas de transferência de carga dos ligantes cloretos para o metal (LMCT) em 213 e 234 nm, além de outra banda LMCT do ligante DMSO em 272 nm, para o ligante DMSO. Os complexos contendo o ligante fenantrolina apresentaram as bandas intraligantes características para o sistema. A análise por Voltametria Cíclica apresentou processos irreversíveis e quase-reversíveis correspondentes à transferências sequencias de um e dois elétrons, além da variação do potencial redox do metal em decorrência da troca de ligantes, dependendo do caráter π-doador ou π-receptor do ligante. Com base na análise térmica realizada, foi possível avaliar a estabilidade dos compostos e a influência dos ligantes nas características principais do sistema, principalmente a temperatura inicial de decomposição dos complexos formados. Dessa forma, o conjunto de técnicas proporcionou a correlação entre a capacidade doadora dos grupos oxo e a influência de ligantes com características distintas, mostrando como a densidade eletrônica em torno do metal pode variar.


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  • Molybdenum is a metal that is present in the human body and performs various functions, such as assisting catalytic redox processes and transfer of oxygen atoms between various substrates. In addition, this metal are widely used to obtain new compounds with biological activities or catalysts in epoxidation reactions. Therefore, the present work aims to the synthesis and characterization of cis-dioxo molybdenum(VI) complexes with ligands 1,10-Phenantroline (phen), Azide (N3­-) and Metformin (met). Thus, the cis-[Mo(phen)(O)2Cl2], cis-[Mo(phen)(O)2(N3)2] and cis- [Mo(met)(O)2Cl2] compounds were obtained from the precursor cis-[Mo(DMSO)2(O)2 Cl2]. The compounds were obtained based on methodologies described in the literature and by adaptation of procedures of synthesis of similar complexes. The characterization was performed using spectroscopic (Infrared and Uv-vis), electrochemical techniques and thermal analysis. Based on the analysis of the vibrational spectra it was possible to verify the presence of the characteristic absorptions for compounds containing the oxide ligands, through Mo=O stretch, with bands on 919 and 891 cm-1 for the precursor, 933 and 896 cm-1 for complex with the ligand phen, 915 and 885 cm-1 for azido complex and 947 and 891 cm-1 for complex with metformin. In addition to variation in the main absorptions of the other ligands, showing coordination with the metal. The electronic spectra, obtained in water, did not present d-d transitions, the molybdenum is in maximum oxidation state (6+). Only the LMCT bands for chlorines at 213 and 234 nm were verified, in addition to other LMCT at 272 nm for for the DMSO. The complexes containing the phenanthroline ligand presented characteristic intraligand bands for the system. The Cyclic Voltammetry analysis showed irreversible and quasi- reversible processes corresponding to the one- and two-electron sequencial transfers, as well as the variation of the metal redox potential due to the exchange of ligands depending on the π-donor or π-acceptor character of the ligand. Based on the thermal analysis, it was possible to evaluate the stability of the compounds and the influence of the ligands on the main characteristics of the system, especially the initial decomposition temperature of the complexes formed. Thus, the set of techniques provided a correlation between the donor capacity of the oxo groups and the influence of ligands with different characteristics, showing how the electronic density around the metal can vary.

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  • MAYARA JANE CAMPOS DE MEDEIROS
  • AVALIAÇÃO ESPECTROSCÓPICA, ELETROQUÍMICA E CITOTÓXICA DE COMPLEXOS DE COBRE(II) COM LIGANTES TRIDENTADOS

  • Orientador : ANA CRISTINA FACUNDO DE BRITO PONTES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA CRISTINA FACUNDO DE BRITO PONTES
  • FRANCISCO ORDELEI NASCIMENTO DA SILVA
  • JOSÉ CARLOS VIEIRA DE MIRANDA
  • Data: 18/12/2018

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  • Complexos de Cobre têm apresentado relevante atividade citotóxica, participando de reações responsáveis pela quebra do DNA e consequente morte celular. Assim, o presente trabalho visa a síntese e a caracterização dos ligantes 4-({bis[piridina-2-il)metil]amino}metil)-7-hidroxi-2H-1-benzopiran-2-ona (L1) e N,N-Bis(2-hidroxi-naftilmetil)metilamina (L2) e dos complexos [Cu(phen)(L1)](PF6)2 e [Cu(phen)(L2)], denominados de C1phen e C2phen, respectivamente, obtidosa partir do precursor [Cu(phen)Cl2]. Os resultados de IV e de RMN indicaram a formação de L1 e L2. Para o complexo C2phen, o IV evidenciou a coordenação do L2 ao metal devido à ausência do νO-H, enquanto que para o C1phen foi possível confirmar sua formação através dos modos vibracionais característicos. Já o UV-vis apresentou deslocamento da transição d-d para região mais energética comparativamente ao complexo precursor. O espectro de emissão confirmou que os complexos [Cu(phen)(L1)](PF6)2 e [Cu(phen)(L2)] apresentam fluorescência, mesmo após a coordenação, enquanto que a eletroquímica mostrou para o composto [Cu(phen)(L2)] dois processos redox quasi-reversíveis Cu2+/1+ e Cu1+/0. Para o [Cu(phen)(L1)](PF6)2 foi possível visualizar apenas o processo referente ao par redox Cu2+/1+ na faixa de potencial aplicada. O potencial citotóxico dos complexos de interesse foi avaliado com duas linhagens de células tumorais humanas (A2058 e SiHa) através do ensaio de MTT utilizando como parâmetro o IC50. Assim como os complexos, os ligantes também induziram um efeito citotóxico dependente da concentração, no entanto, os complexos demonstraram a maior resposta citotóxica. Foi avaliado também a morte celular e o ciclo celular através da citometria de fluxo, em que os complexos C1phen e C2phen induziram principalmente a apoptose tardia. Através do ciclo celular, foi possível concluir que para a SiHa, o complexo C1phen inibiu a progressão do ciclo na fase S, enquanto que para a A2058, tanto C1phen como também para C2phen, a interrupção se deu na fase G2-M. Portanto, com os resultados biológicos, é possível sugerir uma possível aplicação no tratamento do câncer.


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  • Copper complexes have shown relevant cytotoxic activity, participating in the reactions responsible for DNA breakage and consequent cell death. Thus, the present work aims at the synthesis and characterization of 4-({bis[pyridin-2-yl)methyl]amino}methyl)-7-hydroxy-2H-1-benzopyran-2-one (L1) and N,N-Bis(2-hydroxy-naphthylmethyl)methylamine (L2) and [Cu(phen)(L1)](PF6)2 and [Cu(phen)(L2)] complexes, referred to as C1phen and C2phen, respectively, obtained from the precursor [Cu(phen)Cl2]. The results of IR and NMR indicated the formation of L1 and L2. For the C2phen complex, the IV showed the coordination of L2 to the metal due to the absence of νO-H, whereas for the C1phen it was possible to confirm its formation through the characteristic vibrational modes. The UV-vis showed a shift of the d-d transition to the more energetic region compared to the precursor complex. The emission spectrum confirmed that the [Cu(phen)(L1)](PF6)2 and [Cu(phen)(L2)] complexes exhibited fluorescence, even after coordination, whereas the electrochemistry showed for the compound C2phen two quasi-reversible redox processes Cu2+/1+ and Cu1+/0. For the C1phen it was possible to visualize only the process related to the Cu2+/1+ redox pair in the applied potential range. The cytotoxic potential of the complexes of interest was evaluated with two human tumor cell lines (A2058 and SiHa) by the MTT assay using the IC50 as the parameter. Like the complexes, the ligands also induced a concentration-dependent cytotoxic effect, however, the complexes demonstrated the highest cytotoxic response. Cell death and cell cycle were also assessed by flow cytometry, where C1phen and C2phen complexes mainly induced late apoptosis. Through the cell cycle, it was possible to conclude that for the SiHa, the C1phen complex inhibited the progression of the cycle in the S phase, whereas for the A2058, both C1phen and also for C2phen, the interruption occurred in the G2-M phase. Therefore, with the biological results, it is possible to suggest a possible application in the treatment of cancer.

Teses
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  • ALEXSANDRO JHONES DOS SANTOS
  • Tratamento de águas contaminadas com corantes azóicos pela aplicação de processos oxidativos avançados  fotoquímicos, eletroquímicos e fotoeletroquímicos utilizando radiação UVA e solar

  • Orientador : CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • ALCIDES DE OLIVEIRA WANDERLEY NETO
  • DOUGLAS DO NASCIMENTO SILVA
  • CARMEM LUCIA DE PAIVA E SILVA ZANTA
  • SUELY SOUZA LEAL DE CASTRO
  • Data: 29/01/2018

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  • Processos oxidativos avançados (POAs) são tecnologias promissoras para remediação ambiental. Estas tecnologias baseiam-se no elevado poder de oxidação dos radicais hidroxila (OH), que têm uma alta reatividade para oxidar compostos orgânicos presentes nos efluentes líquidos.Nesta tese estudou-se a aplicação de diferentes POAs para tratar soluções sintéticas e reais contendo corantes azoicos. Estes compostos apresentam um grave risco socioambiental, uma vez que possuem alta toxicidade, e são resistentes aos métodos de tratamento convencionais. Os resultados obtidos foram divididos em quatro capítulos distintos. No capítulo 1 utilizaram-se dois valiosos recursos naturais do Brasil, nomeadamente, o sol na região do Nordeste e o nióbio. Aliando-se estes dois bens verificou-se que a fotocatálise solar com óxido de nióbio (Nb2O5) é um método eficaz e econômico para descolorir corantes em baixas concentrações. A eficiência fotocatalítica do Nb2O5 foi avaliada através da variação das concentrações de corante, H2O2, Nb2O5 e pH. As melhores condições de tratamento foram 1 g L-1 de Nb2O5, 5 mg L-1 do corante e 0,20 M de H2O2 e pH 5. O fotocatalisador Nb2O5 foi reutilizado e ao final de cinco ciclos de tratamento, a eficiência permanecia constante. No caso dos capítulos 2, 3 e 4, tratamentos eletroquímicos e fotoeletroquímicos utilizando radiação UVA e solar foram empregados. No capítulo 2, uma solução contendo o corante diazo pounceau SS foi tratada usando uma planta de fluxo pré-piloto equipada com anodos de diamante dopado com boro (DDB) ou platina (Pt) e cátodo de difusão de ar, conectado a um fotorreactor  contendo uma lâmpada UVA de 160 W. A oxidação anódica com H2O2 eletrogerado (AO-H2O2) foi mais eficiente com o BDD, devido à maior capacidade de oxidação dos radicais OH heterogêneos formados na sua superfície. No eletro-Fenton (EF) e foto eletro-Fenton (FEF), os radicais OH produzidos, pela reação de Fenton, foram mais reativos. O FEF teve um melhor desempenho devido à fotólise adicional de intermediários e fotodecarboxilação de complexos de Fe (III) com luz UVA. A grande influência da luz minimizou o efeito do anodo no processo, o qual era relevante na AO-H2O2 e EF. O capítulo 3 teve como objetivo avaliar a influência da dureza da água no tratamento do corante preto de eriocromo T  por meio do processo EF. A molécula do corante forma complexos com cálcio e magnésio. Estes complexos sendo estáveis dificultam o ataque eletrofílico dos radicais OH. Assim, a dureza da água deve ser um parâmetro destacado no processo EF. No capítulo 4 teve-se em conta que atividades tão cotidianas como a lavagem de roupa geram corantes que precisam ser tratados. Uma alternativa viável é considerar o tratamento de água a escala doméstica. Um efluente real de máquina lavarora de roupa foi tratado por processos de oxidação eletroquímicos avançados, demostrando alta eficiencia e podendo ser aplicados como dispositivos descentralizados de tratamento em pequena escala. O FEF solar demonstrou ser um processo adequado para remoção completa de cor e matéria orgânica após 240 minutos de tratamento aplicando uma densidade de corrente de 66,6 mA cm-2. Os POAs estudados neste trabalho demonstraram ser tecnologias satisfatórias e sustentáveis para o tratamento de efluentes líquidos


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  • Advanced oxidation processes (POAs) are promising technologies for environmental remediation. These technologies are based on the high oxidation power of hydroxyl radicals (OH), which have a high reactivity to oxidize organic compounds present in liquid effluents.

    In this thesis, the application of different POAs to treat synthetic and real solutions containing azo dyes has been studied. These compounds present a serious socio-environmental risk since they have high toxicity and are resistant to conventional treatment methods. The obtained results were divided into four distinct chapters. In chapter 1, two valuable natural resources of Brazil were used, namely, the sun in the Northeast region and the niobium. By combining these two goods, it has been found that solar photocatalysis whith niobium oxide (Nb2O5) is an effective and economical method for discoloring dyes at low concentrations. The photocatalytic efficiency of Nb2O5 was evaluated by varying the concentrations of dye, H2O2, Nb2O5 and pH. The best operating conditions were 1 g L-1 of Nb2O5, 5 mg L-1 of dye and 0.20 M of H2O2 and pH 5. At the end of five treatment cycles, Nb2O5 photocatalyst efficiency remained constant. In the case of chapters 2, 3 and 4, electrochemical and photoelectrochemical treatments using UVA and solar radiation were used. In chapter 2, a solution containing the dye diazo Pounceau SS was treated using a pre-pilot flow plant equipped with boron doped diamond (BDD) or platinum (Pt) anode and air diffusion cathode, connected to a photoreactor containing a 160 W UVA lamp. Anodic oxidation with H2O2 electrogenerated (AO-H2O2) was more efficient with BDD, due to the greater oxidation capacity of heterogeneous OH radicals formed on its surface. In electro-Fenton (EF) and photo electro-Fenton (PEF), the OH radicals produced by Fenton’s reaction were more reactive. The PEF had a better performance due to the additional photolysis of intermediates and photodecarboxylation of Fe (III) complexes with UVA light. The influence of light minimized the effect of the anode in the process, which was relevant in AO-H2O2 and EF processes. Chapter 3 had the objective of evaluating the influence of water hardness on the treatment of the color of eriochrome black T  by means of the EF process. The dye molecule forms complexes with calcium and magnesium. These complexes being stable make electrophilic attack of OH radicals difficult. Thus, water hardness should be an highlihted parameter in the EF process. In chapter 4, it was taken into account that daily activities as the washing of clothes generate dyes that need to be treated. A viable alternative is to consider the wastewater treatment at a domestic scale. Therefore, an actual laundry washing machine effluent was treated by advanced electrochemical oxidation processes, demonstrating high efficiency and could be applied as decentralized small scale treatment devices. The solar PEF has shown to be a suitable process for complete removal of color and organic matter after 240 min of treatment applying a current density of 66.6 mA cm-2. The POAs studied in this work proved to be satisfactory and sustainable technologies for the treatment of liquid effluents.

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  • ADRIANA PAULA BATISTA DOS SANTOS
  • INFLUÊNCIA DOS PARÂMETROS DE SÍNTESE NAS PROPRIEDADES ESTRUTURAIS E MORFOLÓGICAS DE NANOTUBOS A BASE DE La E Ce OBTIDOS POR VIA HIDROTERMAL ALCALINA SEM TEMPLATE

  • Orientador : ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • TIAGO PINHEIRO BRAGA
  • ANNE GABRIELLA DIAS SANTOS
  • GERALDO EDUARDO DA LUZ JUNIOR
  • LUIZ DI SOUZA
  • Data: 27/02/2018

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  • Nanotubos 1D constituídos de La(OH)3 eCeO2 obtidos por síntese hidrotérmica, tem atraído muito interesse recentemente, em virtude de suas características físico-químicas destacáveis e aplicações potenciais. Em virtude de sua estrutura tubular com três diferentes superfície de contato (superfície interna, externa e as extremidades do tubo), alta área superficial, baixa densidade e boa capacidade de transferência de carga. O método hidrotérmico tem sido largamente utilizado para a obtenção desse tipo de nanoestruturas, pois é uma técnica simples em que as propriedades dos produtos obtidos dependem do mecanismo de formação e das condições hidrotérmicas utilizadas. Desse modo, nanotubos de La(OH)3 e CeO2 foram sintetizados utilizando síntese hidrotérmicas alcalinas, livres de templetes. O efeito das condições de síntese utilizadas, como concentração de NaOH no meio reacional, temperatura e tempo de síntese, bem como as condições de calcinação foram discutidos sobre a formação da morfologia nanotubular e suas propriedades, nos dois tipos de nanotubos. Esta rota para a obtenção de nanoestruturas, além do menor custo, e de se tratar de uma forma ambientalmente mais correta, permite um maior grau de controle sobre o tamanho e propriedades dos nanotubos obtidos. Os resultados desse estudo foram divididos em 3 capítulos, em que o capítulo 1, através de patente de invenção, expõe os resultados obtidos para a síntese dos nanotubos de La(OH)3, com a influência das condições de síntese sobre a morfologia obtida. Os principais resultados, para esse tipo de material, mostraram que em todas as condições de síntese utilizadas, foram obtidos alto rendimento da morfologia nanotubular, em que os materiais em todos os casos eram constituídos de La(OH)3, organizados de forma hexagonal, que se diferenciaram no tamanho dos seus diâmetros externos. Foi observado também que quanto maior foram a temperaturas, os tempo de síntese e a concentração de NaOH, maiores foram as intensidades dos picos de difração, indicando uma maior organização estrutural, quando esses parâmetros foram aumentados. O capítulo 2, mostra um artigo que expõe a influência da calcinação sobre as propriedades físico-químicas de nanotubos de La(OH)3. Os resultados mostraram que a temperatura de calcinação influencia na organização, composição, e nas propriedades texturais dos nanotubos obtidos. O material hidratado constituído de La(OH)3 com estrutura hexagonal foi obtido após a síntese hidrotérmica e se manteve após o processo de calcinação a 750 °C. No entanto, a morfologia nanotubular foi destruída, após esse processo. A calcinação a 450 °C gerou um material de composição La2O2CO3, com uma mistura de simetrias (hexagonal e tetragonal), em que a morfologia nanotubular foi preservada. As nanoestruturas calcinadas apresentaram áreas superficiais específicas de 45 e 25 m2.g-1, quando calcinadas a 450 e 750 °C, respectivamente. Assim, nanotubos constituídos de La(OH)3 podem ser obtidos através de síntese hidrotérmica alcalina, sem templates, que pode ter sua composição e propriedades alteradas, através do processo de calcinação, conforme a sua aplicação catalítica. O capítulo 3 expõe o artigo que mostra a influência dos parâmetros de síntese (concentração de NaOH no meio reacional e temperatura e tempo de síntese) e do processo de calcinação sobre as suas propriedades físico-químicas de nanotubos de Ce. Foram obtidos nanotubos hidratados constituídos de CeO2 com estrutura fluorita cúbica em todos os casos, em que a hidratação, tamanho das nanoestrtuuras, e as vacâncias de oxigênio variaram conforme a condição de síntese utilizadas, proporcionando materiais com diferentes atividades catalíticas. O mecanismo de formação dos nanotubos de CeO2 foi discutido. Contudo, os resultados desses três capítulos mostram pela primeira vez o domínio sobre a formação, composição e o tamanho das morfologias nanotubulares de La(OH)3 e CeO2 obtidas por esta rota, através do controle desses parâmetros de síntese e do processo de calcinação. O que é de fundamental importância, para que se possa obter nanotubos com características conforme as futuras aplicações em catálise, sensores e dispositivos eletrônicos.


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  • Nanotubes 1D consisting of La(OH)3 and CeO2 obtained by hydrothermal synthesis, has attracted much interest recently, due to their detachable physical-chemical characteristics and potential applications. Due to its tubular structure with three different contact surface (inner, outer surface and tube ends), high surface area, low density and good load transfer ability. The hydrothermal method has been widely used to obtain this type of nanostructures, since it is a simple technique in which the properties of the products obtained depend on the formation mechanism and the hydrothermal conditions used. Thus, La(OH)3 and CeO2 nanotubes were synthesized using alkaline hydrothermal synthesis, free from templates. The effect of the synthesis conditions used, as NaOH concentration in the reaction medium, temperature and time of synthesis, as well as the calcination conditions were discussed on the formation of the nanotubular morphology and its properties, in the two types of nanotubes. This route to obtain nanostructures, besides the lower cost, and to treat in a more environmentally correct way, allows a greater degree of control over the size and properties of the obtained nanotubes. The results of this study were divided into three chapters, in which chapter 1, through patent of invention, presents the results obtained for the synthesis of La(OH)3 nanotubes, with the influence of the synthesis conditions on the obtained morphology. The main results for this type of material showed that in all the synthesis conditions used, high yield of the nanotubular morphology were obtained, in which the materials in all cases were composed of La(OH)3, organized in hexagonal form, which differed in the size of their external diameters. It was also observed that the higher the temperatures, the synthesis time and the NaOH concentration, the higher the diffraction peak intensities, indicating a larger structural organization, when these parameters were increased. The chapter 2, show an article that exposes the influence of calcination on the physicochemical properties of nanotubes of La(OH)3. The results showed that the calcination temperature influences the organization, composition, and texture properties of the nanotubes obtained. The hydrated material consisting of La(OH)3 with hexagonal structure was obtained after the hydrothermal synthesis and was maintained after the calcination process at 750 ° C. However, the nanotubular morphology was destroyed after this process. Calcination at 450 ° C generated a La2O2CO3 composite material with a mixture of symmetries (hexagonal and tetragonal), in which the nanotubular morphology was preserved. The calcined nanostructures presented specific surface areas of 45 and 25 m2.g-1, when calcined at 450 and 750 °C, respectively. Thus, nanotubes consisting of La(OH)3 can be obtained by alkaline hydrothermal synthesis, without templates, which can have their composition and properties altered, through the calcination process, according to their catalytic application. Chapter 3 presents the influence of the synthesis parameters (NaOH concentration on the reaction medium and temperature and time of synthesis) and of calcination process on its physicochemical properties of CeO2 nanotubes. Hydrated nanotubes consisting of CeO2 with cubic fluorite structure were obtained in all cases, in which hydration, size of nanostructures, and oxygen vacancies varied according to the synthesis condition used, providing materials with different catalytic activities. The mechanism of formation of CeO2 nanotubes was discussed. However, the results of these three chapters show for the first time the dominance over the formation, composition and size of the nanotubular morphologies of La(OH)3 and CeO2 obtained by this route, through the control of these synthesis parameters and the calcination process. This is of fundamental importance in order to obtain nanotubes with characteristics according to future applications in catalysis, sensors and electronic devices.

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  • VERONICA DA SILVA OLIVEIRA
  • Estudo do sistema Fe-cyclam com ligantes carboxilatos e avaliação do efeito spin crossover e atividade antibacteriana do complexo [Fe(cyclam)ox]PF6

  • Orientador : ANA CRISTINA FACUNDO DE BRITO PONTES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FRANCISCO ORDELEI NASCIMENTO DA SILVA
  • DANIEL DE LIMA PONTES
  • MARCO ANTONIO MORALES TORRES
  • ANA CAROLINA MORAIS APOLÔNIO
  • EDUARDO HENRIQUE SILVA DE SOUSA
  • Data: 28/02/2018

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  • O presente trabalho tem como objetivo a síntese de complexos do sistema ferro-cyclam, com os ligantes ftalato (ph), salicilato (sa) e oxalato (ox), para a obtenção dos complexos [Fe(cyclam)ph]Cl (1), [Fe(cyclam)sa]PF6 (2) e [Fe(cyclam)ox]PF6 (3), respectivamente. A caracterização dos complexos foi realizada empregando-se técnicas espectroscópicas (IV, UV-Vis) e eletroquímicas (CV e DPV). Os espectros de IV apresentaram modos vibracionais na faixa de 3443-2878 cm-1, referentes ao grupo N-H e estiramentos C-H do ligante macrocíclico cyclam, bem como modos vibracionais na região de 1706-1550 cm-1 e 1375-1343 cm-1, correspondentes aos nas(O-C-O) e ns(O-C-O), atribuídos aos ligantes oxigenados coordenado de modo bidentado. Os espectros eletrônicos dos complexos em meio aquoso apresentaram transições intraligantes em regiões mais energéticas, enquanto que as transições LMCT foram observadas em maiores comprimentos de onda, verificadas em 325 nm (1), 527 nm (2) e 292 e 355 nm (3). E a voltametria cíclica dos complexos exibiram um par redox Fe3+/2+ quase reversível, com E1/2 = 25,5 mV (1), 209 mV (2) e -41,9 mV (3). Além disso, o complexo (3) foi caracterizado via espectroscopia Mössbauer, e também teve sua atividade fotoquímica e antibacteriana investigada. O espectro mössbauer em 300K apresentou um dubleto (D1) com d= 0,30 mm/s e DEQ= 0,40 mm/s, típico de Fe3+ com configuração alto spin. Entretanto, com o abaixamento da temperatura, constatou-se a gradual redução da intensidade de D1 e o surgimento de um segundo dubleto (D2), com d= 0,19 mm/s e ΔEQ= 1,73 mm/s a 12 K, típico de Fe3+ baixo spin. Caracterizando a existência de um processo de transição de estado de spin dependente da temperatura. A reatividade fotoquímica avaliada por IV com exposição à luz branca, evidenciou a degradação do ligante oxalato coordenado ao metal, mostrando-se relevante na síntese de novos complexos do sistema Fe-cyclam e na ativação antibacteriana. Através da reação fotoquímica do composto foi obtido o binuclear [((cyclam)Fe)2(µ-SO4)](PF6)2.H2O, cuja estrutura foi identificada por difração de raio-X de monocristal. A atividade antibacteriana do complexo (3) foi avalia frente a Pseudomonas aeruginosa (ATCC 9027), Staphylococcus aureus (ATCC 29213) e Escherichia coli (ATCC 25922). Os melhores resultados foram obtidos para a Pseudomonas, com concentração inibitória mínima (CIM) igual a 293,5 µM. Entretanto, a exposição do composto à luz branca ou azul durante 90 min, potencializaram a atividade inibitória do complexo em torno de 59% frente a Pseudomonas, reduzindo os valores de CIM para 118,6 µM (luz branca) e 119,5 µM (luz azul). Quando submetido a 240 min de exposição, a atividade foi potencializa em 79,5% (luz branca) e 77,4% (luz azul). Portanto, a atividade fotoquímica do complexo (3) representa uma alternativa promissora no combate bacteriano. 


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  • The aim of this work is to synthesize complexes of the iron-cyclam system with the phthalate (ph), salicylate (sa) and oxalate (ox) ligands, to obtain the complexes [Fe(cyclam)ph]Cl (1), [Fe(cyclam)sa]PF6 (2) and [Fe(cyclam)ox]PF6 (3), respectively. The characterization of the complexes was performed using spectroscopic techniques (IV, Uv-vis) and electrochemical (CV and DPV). The IR spectra showed vibrational modes in the range of 3443-2878 cm-1, for the N-H group and C-H stretches of the cyclam macrocyclic ligand, as well as vibrational modes in the region of 1706-1550 cm-1 and 1375-1343 cm-1, corresponding to the nas(O-C-O) and ns(O-C-O), attributed to bidentate coordinated oxygenated binders. The electronic spectra of the complexes in aqueous medium presented intraligant transitions in more energetic regions, while the LMCT transitions were observed at higher wavelengths, observed at 325 nm (1), 527 nm (2) and 292 and 355 nm (3). And the cyclic voltammetry of the complexes exhibited a nearly reversible Fe3+/2+ redox pair, with E1/2 = 25.5 mV (1), 209 mV (2) and -41.9 mV (3). In addition, the complex (3) was characterized by Mössbauer spectroscopy, and also had its investigated photochemical and antibacterial activity. The mössbauer spectrum in 300K showed a doublet (D1) with d= 0.30 mm/s and ΔEQ = 0.40mm/s, typical of Fe3+ with high spin configuration. However, with the lowering of the temperature, it was observed the gradual reduction of the intensity of D1 and the appearance of a second doublet (D2), with d= 0.19 mm/s and ΔEQ = 1.73 mm/s to 12 K, typical Fe3+ low spin. Characterizing the existence of a temperature dependent spin state transition process. The photochemical reactivity evaluated by IR with exposure to white light evidenced the degradation of the oxalate ligand coordinated to the metal, being relevant in the synthesis of new complexes of the Fe-cyclam system and in the antibacterial activation. Through the photochemical reaction of the compound the binuclear [((cyclam)Fe)2(μ-SO4)](PF6)2.H2O was obtained, whose structure was identified by X-ray diffraction of monocrystal. The antibacterial activity of the complex (3) was evaluated against Pseudomonas aeruginosa (ATCC 9027), Staphylococcus aureus (ATCC 29213) and Escherichia coli (ATCC 25922). The best results were obtained for Pseudomonas, with minimum inhibitory concentration (MIC) of 293.5 μM. However, exposure of the compound to white or blue light for 90 min, potentiated the inhibitory activity of the complex by around 59% against Pseudomonas, reducing MIC values to 118.6 μM (white light) and 119.5 μM (blue light). When submitted to 240 min of exposure, the activity was potentiated in 79.5% (white light) and 77.4% (blue light). Therefore, the photochemical activity of the complex (3) represents a promising alternative in bacterial combat.

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  • LEOMIR AIRES SILVA DE LIMA
  • NOVAS METODOLOGIAS ESPECTROSCÓPICAS E ELETROQUÍMICA APLICANDO CLASSIFICAÇÃO MULTIVARIADA EM SISTEMAS BIOLÓGICOS

  • Orientador : KASSIO MICHELL GOMES DE LIMA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • KASSIO MICHELL GOMES DE LIMA
  • FABRICIO GAVA MENEZES
  • RENATA ANTONACI GAMA
  • EDVAN CIRINO DA SILVA
  • SHERLAN GUIMARÃES LEMOS
  • Data: 16/03/2018

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  • Esta tese demonstra a aplicação de técnicas instrumentais como: espectroscopias no infravermelho próximo e médio, de fluorescência molecular e voltametria de pulso diferencial, combinadas a técnicas de classificação multivariada e seleção de variáveis, aplicadas a sistema biológico como tecido, larvas de mosca e plasma sanguíneo. Em um primeiro estudo, a espectroscopia NIR foi utilizada para obtenção de espectros de crânio de rato saudáveis e com defeito crítico. Modelos multivariados de classificação foram construídos, visando uma metodologia alternativa para estimar a taxa de sucesso do reparo ósseo através dos tratamentos com laser de baixa intensidade e colágeno. Os algoritmos PCA-LDA, SPA-LDA e GA-LDA foram aplicados como ferramentas de classificação e seus desempenhos comparados. De maneira geral, os espectros NIR foram capazes de classificar o grupo controle dos demais mostrando eficiência na avaliação da cicatrização de feridas em defeito craniano de rato. Em um segundo estudo, a espectroscopia ATR-FTIR foi utilizada para obtenção de espectros de plasmas sanguíneos de idosos saudáveis e portadores de sarcopenia. Modelos multivariados de classificação foram construídos, visando uma metodologia de diagnóstico para triagem de idosos sarcopênicos. Os algoritmos PCA-LDA, SPA-LDA e GA-LDA foram aplicados como ferramentas de classificação e seus desempenhos comparados. De maneira geral, os resultados obtidos através do algoritmo de seleção de variáveis SPA-LDA e GA-LDA foram os mais satisfatórios, pois puderam ser relacionadas a grupos funcionais pertencentes a diferentes biomoléculas e possíveis biomarcadores. Em um terceiro estudo, a voltametria de pulso diferencial e matrizes de excitação/emissão de fluorescência molecular foram obtidas para extratos de larvas de mosca controle e contendo o fármaco flunitrazepam. Foi avaliado o desempenho dos algoritmos de classificação com métodos de seleção de variáveis e funções discriminante linear e quadrática para os voltamogramas e o algoritmo 2D-LDA comparado ao PARAFAC-LDA para classificação entre os grupos investigado. Taxas de acerto superior a 90% foram obtidas para as classes controle e flunitrazepam. Os resultados sugerem que métodos espectroscópicos e eletroquímicos somados à análise multivariada são capazes de minar informações relevantes a cerca do entendimento da dinâmica biológica de diversos organismos, como também contribuir com o sistema de saúde pública na identificação de sarcopenia em idosos.


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  • This thesis demonstrates the application of instrumental techniques such as: near and medium infrared spectroscopy, molecular fluorescence and differential pulse voltammetry, combined with multivariate classification and variable selection techniques applied to biological system such as tissue, fly larvae and blood plasma . In a first study, NIR spectroscopy was used to obtain healthy and critically defective rat skull spectra. Multivariate classification models were constructed, aiming at an alternative methodology to estimate the success rate of bone repair through low intensity laser and collagen treatments. The algorithms PCA-LDA, SPA-LDA and GA-LDA were applied as classification tools and their comparative performances. In general, the NIR spectra were able to classify the control group of the others showing efficiency in the evaluation of wound healing in rat cranial defect. In a second study, ATR-FTIR spectroscopy was used to obtain blood plasma spectra of healthy elderly patients with sarcopenia. Multivariate classification models were constructed, aiming at a diagnostic methodology for screening of sarcopenic elderly. The algorithms PCA-LDA, SPA-LDA and GA-LDA were applied as classification tools and their comparative performances. In general, the results obtained through the SPA-LDA and GA-LDA variable selection algorithm were the most satisfactory, since they could be related to functional groups belonging to different biomolecules and possible biomarkers. In a third study, differential pulse voltammetry and molecular fluorescence excitation / emission matrices were obtained for extracts of control fly larvae and containing the drug flunitrazepam. The performance of the classification algorithms with linear and quadratic discriminant and linear discriminant functions for voltammograms and the 2D-LDA algorithm compared to PARAFAC-LDA were evaluated for classification among the groups investigated. Hit rates above 90% were obtained for the control and flunitrazepam classes. The results suggest that spectroscopic and electrochemical methods added to the multivariate analysis are capable of undermining relevant information about the understanding of the biological dynamics of several organisms, as well as contributing to the public health system in the identification of sarcopenia in the elderly.

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  • PAULO HENRIQUE SILVA SANTOS MOREIRA
  • DESENVOLVIMENTO DA CARBOXIMETIL LIGNINA COMO ADITIVO MULTIFUNCIONAL PARA A INDÚSTRIA DO PETRÓLEO: uma alternativa para o aproveitamento de biomassas lignocelulósicas

  • Orientador : JÚLIO CÉZAR DE OLIVEIRA FREITAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ERIKA PINTO MARINHO
  • FABÍOLA DIAS DA SILVA CURBELO
  • JÚLIO CÉZAR DE OLIVEIRA FREITAS
  • ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • ULISSES TARGINO BEZERRA
  • Data: 27/04/2018

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  • A tese de doutorado apresenta a carboximetil lignina (CML) como aditivo multifuncional para aplicações na indústria do petróleo. A reação de carboximetilação segue a reação clássica de éteres de Williamson onde um alcóxido (álcali de lignina) reage com um haleto de alquila (ác. monocloroacético) para formar um éter. A CML foi avaliada como aditivo retardador de pega para pastas de cimento e como aditivo inibidor de incrustação. Os estudos sobre a CML como retardador de pega foram realizados com uma lignina extraída do bagaço da cana de açúcar pelo método soda-antraquinona. O derivado da lignina foi adicionado na composição de pastas de cimento e testado em ensaios de consistometria pressurizada (API RP 10B) para a determinação do tempo de espessamento (tempo de pega) das pastas aditivadas. Foi observado o incremento no tempo de espessamentos das pastas de cimento em função da adição de CML à composição. Foi proposto um segundo mecanismo de atuação (além do clássico) para a CML. Cálculos semi-empíricos foram realizados para simular a capacidade da CML em formar complexos de coordenação com íons Ca2+ fundamentais para o processo de pega do cimento. O complexo proposto apresentou-se entropicamente favorável em um processo espontâneo em relação à energia livre de Gibbs. Essas observações sobre a capacidade da CML em adsorver no núcleo de cimento e complexar íons Ca2+ motivaram o estudo sobre inibidor de incrustação. Para este trabalho, a reação de carboximetilação foi aplicada em uma lignina extraída da madeira pelo método Kraft. A CML foi avaliada como inibidor de incrustação em um sistema sintético de água produzida por poços de petróleo. Foram realizados testes de eficiência de inibição pelo método dinâmico (precipitação dinâmica em tubo capilar) de acordo com os procedimentos da NACE 31105 e pelo método estático. Os cristais formados pelo método estático foram analisados por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e difração de raios-X. Observou-se que na ausência de CML os produtos de incrustação eram basicamente os polimorfos de CaCO3 com predominância do polimorfo aragonita com calcita em menor proporção. Na presença de CML, as imagens de MEV mostraram uma inibição do crescimento dos bastões de aragonita e calcita como fase majoritária nos produtos de incrustação. Ensaios de DRX, associados à técnica de refinamento de Rietveld confirmaram que, de fato, a aragonita reduziu o seu percentual na composição da incrustação e as imagens de MEV também mostram que o crescimento do cristal foi reduzido em uma ordem de grandeza. Os resultados da pesquisa mostram que a reação de carboximetilação de ligninas pode ser uma alternativa tecnológica para agregar valor à resíduos de biomassa lignocelulósicas e que sua versatilidade pode abranger diversos setores da indústria de óleo e gás.


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  • The thesis presents carboxymethyl lignin (CML) as a multifunctional additive for applications in the petroleum industry. The carboxymethylation reaction follows the classical reaction of Williamson ethers where an alkoxide (lignin alkali) is reacted with an alkyl halide (monochloroacetic acid) to form an ether. CML was evaluated as retardant additive for cement pastes and as a scale inhibitor additive. The studies on CML as a set retarder were performed with a lignin extracted from the sugarcane bagasse by the soda-anthraquinone method. The lignin derivative was added to the cement paste composition and tested in pressurized consistometry (API RP 10B) assays to determine the thickening time (setting time) of the tested pastes. The increase in the time of thickening of the cement pastes as a function of the addition of CML to the composition was observed. A second mechanism of action (besides the classic) for CML was proposed. Semi-empirical calculations were performed to simulate the ability of CML to form coordination complexes with Ca2+ ions fundamental to the cement set process. The proposed complex was entropically favorable in a spontaneous process with relation to Gibbs free energy. These observations about CML's ability to adsorb in the cement core and to complex Ca2+ ions motivated the study on scale inhibitor. For this work, the carboxymethylation reaction was applied to a lignin extracted from the wood by the Kraft method. CML was evaluated as a scale inhibitor in a synthetic system of produced water from oil field. Inhibition efficiency tests were performed by the dynamic method (dynamic capillary tube precipitation) according to the procedures of NACE 31105 and by the static method. The crystals formed by the static method were analyzed by scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction. It was observed that in the absence of CML the scale products were basically the polymorphs of CaCO3 with predominance of the polymorph aragonite with calcite in smaller proportion. In the presence of CML, the MEV images showed an inhibition of growth of aragonite and calcite rods as the major phase in the fouling products. XRD assays associated with Rietveld's refinement technique have confirmed that aragonite actually reduced its percentage in the inlay composition and the SEM images also show that crystal growth has been reduced by an order of magnitude. The results of the research show that the lignin carboxymethylation may be a technological alternative to add value to the lignocellulosic biomass residues and that its versatility can cover several sectors of the oil and gas industry.

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  • FLAVIA FREITAS VIANA
  • MICROEMULSÕES E NANOEMULSÕES COM CONSTITUÍNTES ÁLCALI-SURFACTANTE-POLÍMERO APLICADOS NA RECUPERAÇÃO AVANÇADA DE PETRÓLEO

  • Orientador : TEREZA NEUMA DE CASTRO DANTAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • FABÍOLA DIAS DA SILVA CURBELO
  • MARCOS ALLYSON FELIPE RODRIGUES
  • RICARDO HENRIQUE DE LIMA LEITE
  • TEREZA NEUMA DE CASTRO DANTAS
  • Data: 04/05/2018

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  • A combinação de polímero, surfactante e álcali em um mesmo slug, conhecido como método álcali-surfactante-polímero (ASP) apresenta características favoráveis para aplicação em recuperação avançada de petróleo (EOR). Neste trabalho, sistemas multicomponentes microemulsionados e nanoemulsionados com constituíntes ASP foram desenvolvidos para aplicação na inversão de molhabilidade de rocha reservatório e na EOR. Diagramas pseudoternários em região rica de fase aquosa foram obtidos e alguns pontos selecionados para aplicação. O carbonato de sódio foi selecionado como agente alcalinizante e posteriormente 0,6 % de três polímeros comerciais de poliacrilamida na fase aquosa foram utilizados para formular novos sistemas de microemulsão. Com pontos de microemulsão ASP, pelo método de diluição, foram formulados sistemas nanoemulsões contendo 1,5 % de Na2CO3 e 0,06 % de polímero. As microemulsões e nanoemulsões foram caracterizados de acordo com o diâmetro de gotícula médio, a dimensão máxima e formato dos agregados micelares, potencial hidrogeniônico, tensão superficial, viscosidade e comportamento reológico através de modelos matemáticos, e por fim aplicados na inversão de molhabilidade através de medidas de ângulo de contato e na EOR através de um simulador de petróleo usando rocha arenítica Botucatu. Os tamanhos de gotículas apresentaram valores característicos de microemulsão, a dimensão máxima dos agregados micelares foi de 4,2 nm e os formatos das micelas foram do tipo elipse oblato, esfera e esfera oca. O pH confirmou um valor alcalino (pH médio igual a 10,0) e a tensão superficial foi reduzida, com valores abaixo de 35,0 mN/m a 24°C ± 1. Para as microemulsões sem polímero e as nanoemulsões o comportamento reológico foi do tipo Newtoniano, já para as demais microemulsões o modelo reológico matemático de fluidos Não Newtonianos foi o apropriado, sendo o modelo de Ostwald de Waale, característico de fluidos poliméricos. A viscosidade das microemulsões com polímeros, com valores de 19 a 41 cP, a 24°C ± 1, foram todas maiores que a do petróleo médio (29,3 °API) presente na rocha reservatório Botucatu, que apresenta valor de 14,5 cP. Todos os sistemas formulados deixaram a rocha molhável à água, sendo eficientes na inversão de molhabilidade, favorecendo o desalojamento do óleo. Os resultados de recuperação comprovaram a eficiência de varrido e de deslocamento das microemulsões e nanoemulsões, uma vez que as recuperações totais do óleo foram elevadas, variando de 65% a 97%.


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  • The combination of polymer, surfactant and alkali in a same slug, known as alkali-surfactant-polymer method (ASP) presents favorable characteristics for use in advanced oil recovery (EOR). In this work, multi-component microemulsion and nanoemulsion systems with ASP were developed for application on reservoir rock wettability reversal and EOR. Pseudoternary diagrams in region rich of aqueous phase were obtained and some points were  selected for application. The sodium carbonate was selected as alkalinizing agent and subsequently 0.6% of three commercial polymers of polyacrylamide in aqueous phase were used to formulate new Microemulsion systems. With ASP MicroEmulsion points, by dilution method, systems were formulated nanoemulsions containing 1.5% of Na2CO3 and 0.06% of polymer. The microemulsions and nanoemulsions were characterized according to the average droplet diameter, maximum size and format of micelar aggregates, hydrogen ionic potential, surface tension, viscosity and rheological behavior through mathematical models, and finally applied on wettability reversal through contact angle and EOR through oil Simulator using sandstone rock Botucatu. The sizes of Microemulsion droplets are characteristic values, the maximum size of micelar aggregates was 4.2 nm and the formats of the micelles were Oblate ellipse type, ball and hollow sphere. PH confirmed an alkaline value (average pH equal to 10.0) and surface tension has been reduced, with values below 35.0 mN/m at 24° C ± 1. For microemulsions without polymer and the nanoemulsions rheological behavior was Newtonian-type, the other microemulsions rheological mathematical model of non-Newtonian fluids was appropriate, being the model of Ostwald of Waale, characteristic of fluids Polymeric. The viscosity of Microemulsion with polymers, with values of the cP 41 19, 24° C ± 1, were all larger than the average oil (29.3° API) present in the reservoir rock Botucatu, was 14.5 cP . All systems formulated left the wettable rock water, being efficient in the wettability reversal, favoring the  the oil production. The results proved the efficiency of recovery and displacement of Microemulsion  and nanoemulsions, once the total  oil  in place recovery were high, ranging from 65% to 97%.

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  • ARTUR DE SANTANA OLIVEIRA
  • DESENVOLVIMENTO DE NOVOS NANOCARREADORES PARA LIBERAÇÃO CONTROLADA DE OLANZAPINA E CAMPTOTECINA

  • Orientador : SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • MEMBROS DA BANCA :
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • NEDJA SUELY FERNANDES
  • FERNANDA NERVO RAFFIN
  • ANA CLÉCIA SANTOS DE ALCÂNTARA
  • PABLO BOTELLA ASUNCION
  • VERA R. LEOPOLDO CONSTANTINO
  • Data: 09/05/2018

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  • Nos últimos anos, os estudos relacionados da área biomédica vêm se desenvolvendo com um destaque especial na liberação controlada de fármacos a partir do desenvolvimento de materiais nanoestruturados em busca de melhorias na administração dos fármacos. O desenvolvimento de sistemas de liberação controlada leva em consideração alguns fatores, como o tipo do fármaco, tipo de administração, resistência do material veiculador em meios aquosos, biocompatibilidade e entre outros. O trabalho foi realizado a partir dos estudos dos fármacos Olanzapina e Camptotecina. A olanzapina (OLZ) é um fármaco, que atua no tratamento da esquizofrenia e apresenta baixa solubilidade em meios aquosos dificultando o tratamento das enfermidades. O sistema de liberação controlada para a OLZ propõe a incorporação do fármaco em um suporte inorgânico à base do argilomineral montmorillonita (MMT) dispersos em uma mistura biopolimérica de Alginato (ALG) e Goma Xantana (GX). Após a síntese dos materiais propostos, os híbridos e os bionanocompósitos foram caracterizados por diversas técnicas. As caracterizações comprovaram a intercalação do fármaco na MMT pelo processo de troca iônica, como também a interação com os biopolímeros. O teste de liberação foi capaz de mostrar em diferentes pH que o sistema proposto apresenta uma liberação mais controlada para o fármaco estudado, do que quando dissolvido apenas o comprimido comercial, indicando que o material desenvolvido pode atuar como um sistema de liberação controlada. Para o estudo da Camptotecina, antitumoral de amplo espectro, foi realizada a incorporação do fármaco em uma matriz 100% orgânica através de uma ligação covalente ao COF-5 (Covalent Organic Framework). Para isso, um dos ligantes utilizado na síntese do COF-5, o Ácido 1,4-benzenodiborônico (BDBA), foi submetido à nitração e redução com H2, para fornecer uma funcionalidade com grupos NH2 nas paredes dos poros. Uma esterificação com a camptotecina mais o ácido succínico foi necessária para que a posterior amidação fosse obtida com sucesso. Com isso, neste estudo foram realizadas modificações sequenciais da parede porosa do COF-5 com grupos amino nucleofílicos (10%-100%). Aos quais forneceram materiais altamente funcionalizados com excelente resistência à digestão hidrolítica. A ligação subsequente da camptotecina relata o primeiro caso de um sistema de liberação de fármacos estável baseado em COFs com fármacos unidos covalentemente. Os materias sintetizados foram caracterizados pós-síntese e testados sua estabilidade frente à fluidos biológicos. Para avaliação da atividade biológica, efeito anti-tumoral, os materiais foram incubados com células HeLa verificando a citototixicidade e calculando o os valores correspondentes da metade da inibição máxima (IC50). As amostras apresentam uma citotoxicidade ligeiramente inferior à da camptotecina, com valores de IC50 4 a 6 vezes superiores aos do fármaco livre. Obtendo-se com sucesso o mecanismo esperado de liberação intracelular da camptotecina.


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  • In recent years, related biomedical studies have been developing with a special emphasis on the controlled drug release from the development of nanostructured materials in exploration of improvements in drug administration. For the development of controlled release systems, we look for factors such as the type of drug, type of administration, resistance of the carrier material in aqueous media, biocompatibility and others. This work was carried out from the studies of the drugs Olanzapine and Camptothecin. Olanzapine (OLZ) is a drug that acts in the treatment of schizophrenia and presents low solubility in aqueous media making it difficult to treat the diseases. The controlled release system for OLZ proposes the incorporation of OLZ into an inorganic support based on montmorillonite (MMT) dispersed in a biopolymer mixture of Alginate (ALG) and Xanthan Gum (GX). After the synthesis of the proposed materials, hybrids and bionanocomposites were characterized by some techniques. The characterizations showed the intercalation of drug in the MMT by ion exchange process, as well as interaction with the biopolymers. The release test was able to show at different pHs that the proposed system shows a more controlled release for the drug studied, than when dissolved only the commercial tablet, indicating that the developed material can act as a controlled release system. For the study of Camptothecin, wide-range spectrum antitumor, the drug was incorporated in a 100% organic matrix through a covalent bonding to COF-5 (Covalent Organic Framework). So, one of the ligands used in the synthesis of COF-5, 1,4-benzenediboronic acid (BDBA), was subjected to nitration and reduction with H2 to provide a functionality with NH2 groups on the pore walls. An esterification with camptothecin and succinic acid was required for subsequent amidation to be obtained successfully. Sequential pore wall modification of covalent organic frameworks (e.g., COF-5) with nucleophyllic groups (e.g., amino) yields highly functionalized materials with outstanding resistance to hydrolytic digestion. Subsequent bonding of camptothecin reports the first case of a stable drug delivery system based on covalently conjugated COFs. The synthesized materials are characterized and tested against the biological fluids. We performed a preliminary study of the biological activity by incubation with HeLa cell line. Cytotoxicity was measured by using the 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl diphenyltetrazolium bromide) (MTT) assay, and calculating the corresponding half maximal inhibitory concentration (IC50) values.

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  • SAULO GREGORY CARNEIRO FONSECA
  • PROPRIEDADES ESTRUTURAIS E MAGNÉTICAS DE FERRITAS DE COBRE E COBALTO DOPADAS COM GADOLÍNIO (Gd3+) SINTETIZADAS PELO MÉTODO DE COMBUSTÃO

  • Orientador : ADEMIR OLIVEIRA DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADEMIR OLIVEIRA DA SILVA
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • ALINE CARVALHO BUENO
  • ELANIA MARIA FERNANDES SILVA
  • ÉRICO DE MOURA NETO
  • Data: 07/08/2018

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  • Nanoferritas de Co e Cu dopadas com íons Gd3+ de fórmula geral Co0,5Cu0,5Fe2-xGdxO4 (x = 0, 0,02, 0,04 e 0,06) foram sintetizadas pelo método da combustão e calcinadas a 900 ºC. As características estruturais foram analisadas por espectroscopia de absorção na região do infravermelho (FTIR), difração de raios X (DRX) com refinamento pelo método Rietveld, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e suas propriedades magnéticas estudadas por magnetometria de amostra vibrante (MAV). Por FTIR determinou-se que a presença de cátions Gd3+ nas amostras desloca os estiramentos entre Fe3+ – O2- para menores números de onda. Os resultados das análises de DRX com refinamento pelo método Rietveld, indicam que as amostras possuem estruturas cúbicas do tipo espinélio e, nas ferritas dopadas com cátions Gd3+ houve a formação de uma segunda fase de estrutura ortorrômbica (GdFeO3), o tamanho dos cristalitos foram calculados pela equação de Scherrer e os valores medidos ficaram na faixa entre 16,84 a 66,51 nm, os valores medidos dos parâmetros de rede (a), aumentaram com o incremento de cátions Gd3+. Sobre os resultados do MAV detectou-se que os valores de MS inicialmente crescem com aumento da concentração de Gd3+ atingindo valor máximo para a ferrita Co0,5Cu0,5Fe1,98Gd0,02O4, porém decrescem para maiores concentrações de Gd3+,  o que pode ser atribuído as migrações catiônicas entre os sítios octaédricos e tetraédricos dos espinélios, em conjunto com a formação da fase secundária GdFeO3, os valores de Hc e K cresceram em maiores concentrações de Gd3+, enquanto que os valores de HR permanecem constantes, entretanto os valores de HR/HC medidos estão na faixa 0,4 a 0,3 indicando a formação de pseudo-monodomínios magnéticos. Os resultados dos nB’s teóricos e experimentais inicialmente crescem, porém para maiores concentrações de Gd3+ foi observado uma diminuição nos valores de nB, foi proposto que os valores dos momentos magnéticos são fortemente influenciados pelas distribuições catiônicas e pela composição química das ferritas. Os materiais sintetizados no presente trabalho apresentaram características de materiais magnéticos moles, com possibilidades de aplicações no campo de absorção de radiação na região de micro-ondas.


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  • Co and Cu nanoferrites doped with Gd3+ ions, with general formula Co0,5Cu0,5Fe2-xGdxO4 (x = 0, 0,02, 0,04 e 0,06) were synthesized by combustion method and calcined at 900 ºC.  The structural properties were determined by infrared spectroscopy (FTIR), X ray diffraction (XRD) with refinement by Rietveld method, scanning electron microscopy and the magnetic characteristics were studied by vibrating sample magnetometer (VSM). FTIR results shows that Gd3+cations shift the Fe3+-O2- stretches for low values. The results of XRD with refinement by Rietveld reveal that samples have cubic/spinel structures, additionally ferrites with Gd3+ formed a secondary phase (GdFeO3), crystallites sizes of all samples were calculated by Scherrer equation with results in the range 16,84 to 66,51 nm., either the measured lattices parameters grow with Gd3+ addition. VSM was used to determine parameters such as MS (Saturation Magnetization), HC (Coercivity), HR (Remmanent Field), HR/HC (Squareness), K (Anisotropy Constant) and nB (Bohr Magneton). Althought MS values initially increases, reaching the maximum value for ferrite Co0,5Cu0,5Fe1,98Gd0,02O4, in high concentrations of Gd3+ the Ms decreases, due the cations migrations between octahedral and tetraedrical sites of magnetic spinels, furthermore the formation of GdFeO3 also affects the saturation magnetization of Co0,5Cu0,5Fe1,98Gd0,02O4. HC and K values rise in major concentrations of Gd3+, while the HR measured were almost constant. Results of HR/HC ratio in the range 0,4 to 0,3 indicates a magnetic pseudo-single domain formation, moreover results of theoretical and experimental nBs initially increase with addition of Gd3+, however in higher concentrations of Gd3+ was observed a decrease in nB values, it was proposed that the values of magnetic moments are strongly influenced by cationic distribution and chemical composition of ferrites. The materials synthesized in this work presented characteristics of soft magnetic materials, with possibilities of applications in absorption field of radiation in microwave region.

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  • TAMIRES FERREIRA DA COSTA
  • ESTUDO EXPERIMENTAL E TEÓRICO DAS INTERAÇÕES DE ESPÉCIES QUÍMICAS NA SUPERFÍCIE DO ELETRODO DE DIAMANTE DOPADO COM BORO PARA PROMOVER A FORMAÇÃO DE ESPÉCIES FORTEMENTE OXIDANTES

  • Orientador : CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • DAVI SERRADELLA VIEIRA
  • ELIANE BEZERRA CAVALCANTI
  • MARCO ANTONIO QUIROZ ALFARO
  • MARIA GORETTE CAVALCANTE
  • Data: 10/08/2018

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  • O diamante é uma forma alotrópica de carbono formada por ligações simples (hibridização sp3) entre carbonos em uma geometria tetraédrica, possuindo propriedades únicas, como alta condutividade térmica, dureza, resistência à flexão, resistividade mecânica e inércia química. Devido a estas propriedades, o diamante (natural ou sintético) é usado em vários setores tecnológicos como mecânica, eletrônica, óptica, química, médica e espacial. Devido à ausência de condutividade elétrica no diamante, é necessário dopar com boro, nitrogênio ou flúor, proporcionando características de semicondutores metálicos de acordo com a quantidade desses elementos presentes nela. Entre os elementos citados, o boro é o mais utilizado. Após a otimização da preparação de filmes de diamante sintético, esses materiais foram muito utilizados para diferentes investigações e aplicações tecnológicas. Em eletroquímica, os filmes de diamante receberam atenção especial devido às suas propriedades peculiares (capacitivo de baixa corrente, ampla janela de potencial em meio aquoso, cinética de transferência de elétrons rápida em múltiplos sistemas redox, adsorção molecular fraca (baixa passivação) e resistência à corrosão), principalmente quando as superfícies de diamante dopadas com boro foram empregadas. Foram realizados primeiros estudos com diamante dopado com boro (BDD) para investigar o comportamento eletroquímico dos sistemas redox na sua superfície e, conseqüentemente, sua aplicação com outras técnicas analíticas. Por esta razão, o uso desses materiais na eletroanálise foi superior a outras formas de carbono (grafite, carbono vítreo, etc.). Depois disso, alguns pesquisadores determinaram que os filmes BDD podem ser usados para oxidar compostos orgânicos, obtendo a remoção completa deles da solução. Esses resultados mostraram claramente que os eletrodos de filme BDD, quando atuam como ânodo, possuem uma alta estabilidade em meio aquoso ácido forte produzindo radicais hidroxílicos (OH) durante a oxidação da água. Esses radicais são fisicamente absorvidos na superfície BDD. Os radicais OH são considerados oxidantes fortes, e quando produzidos na superfície BDD, a degradação de compostos orgânicos pode ser conseguida de forma eficiente. Além disso, a produção de outras espécies de oxidantes fortes é possível pela participação de radicais OH, como cloro ativo, ozônio, peróxido de hidrogênio, persulfato, percarbonato, entre outros. No entanto, estudos recentes demonstraram que os mecanismos de oxidação de compostos orgânicos, bem como a formação das espécies fortes oxidantes, são fortemente influenciados pelas características da camada condutora e as propriedades do substrato dos ânodos de diamante. Desta forma, o principal objetivo deste projeto é estudar por procedimentos experimentais e cálculos teóricos as interações de diferentes espécies na superfície do eletrodo de diamante. A investigação desses parâmetros permite compreender a formação de espécies oxidantes fortes, bem como os mecanismos de oxidação eletroquímica dos compostos orgânicos que ocorrem por meio da conversão ou combustão eletroquímica.


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  • Diamond is an allotropic form of carbon formed by single bonds (sp3 hybridization) between carbons in a tetrahedral geometry, possessing unique properties such as high thermal conductivity, hardness, flexural strength, mechanical resistivity and chemical inertness. Due to these properties, the diamond (natural or synthetic) is used in various technological sectors such as mechanical, electronic, optical, chemical, medical and space. Due to the absence of electrical conductivity on diamond, a doping is necessary with boron, nitrogen or fluorine, giving metallic semiconductor characteristics according to the amount of those elements present onto it. Among the cited elements, boron is the most used. After the optimization of the preparation of synthetic diamond films, these materials were greatly used for different investigations and technological applications. In electrochemistry, diamond films received special attention due to their peculiar properties (low-current capacitive; wide window of potential in aqueous medium; fast electron transfer kinetics in multiple redox systems; weak molecular adsorption (low passivation) and corrosion resistance), principally when diamond surfaces doped with boron were employed. First studies using boron doped diamond (BDD) were performed for investigating the electrochemical behavior of redox systems on its surface, and, consequently, its application with other analytical techniques. For this reason, the use of these materials in the electroanalysis was superior to other forms of carbon (graphite, glassy carbon, etc.). After that, some researchers determined that BDD films can be used to oxidize organic compounds, obtaining complete removal of them from solution. These results have clearly showed that BDD film electrodes, when act as anode, they possess a high stability in strong acid aqueous media producing hydroxyl radicals (OH) during the oxidation of water. These radicals are physically absorbed on the BDD surface. OH radicals are considered strong oxidants, and when produced at BDD surface, the degradation of organic compounds can be achieved efficiently. Additionally, the production of other strong oxidants species is possible by participation of OH radicals, such as, active chlorine, ozone, hydrogen peroxide, persulphate, percarbonate, among others. However, recent studies have demonstrated that the mechanisms of oxidation of organic compounds as well as the formation of the oxidizing strong species are strongly influenced by the characteristics of conductive layer and the substrate properties of diamond anodes. In this way, the main objective of this project is to study by experimental procedures and theoretical calculations the interactions of different species on the surface of diamond electrode. The investigation of these parameters allows to understand the formation of strong oxidant species as well as the electrochemical oxidation mechanisms of organic compounds that occurs via conversion or electrochemical combustion.

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  • WENDY MARINA TOSCANO QUEIROZ DE MEDEIROS
  • COMPLEXOS DE VANILINA E DERIVADOS: SÍNTESE, CARACTERIZAÇÃO E ESTUDO BIOLÓGICO

  • Orientador : ANA CRISTINA FACUNDO DE BRITO PONTES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • DANIEL DE LIMA PONTES
  • MATHEUS DE FREITAS FERNANDES PEDROSA
  • ERCULES EPAMINONDAS DE SOUZA TEOTONIO
  • JACKSON RODRIGUES DE SOUSA
  • Data: 17/08/2018

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  • Com o presente trabalho tem-se como objetivo contribuir para o desenvolvimento da química bioinorgânica de sistemas formados pela fenantrolina e íons metálicos biologicamente ativos de cobre (II) e zinco (II), através da síntese e estudo estrutural de novos complexos metálicos de cobre(II)-phen e zinco(II)-phen aliados aos ligantes vanilóides de interesse biológico, como a vanilina (van) e bases de Schiff derivadas da vanilina, obtidas a partir da condensação de D-glucosamina e vanilina (vglu), quitosana e vanilina, bem como da 2-picolilamina com a vanilina (vpca). Dentre os compostos sintetizados, destaca-se os complexos [Cu(phen)(van)2] e [Zn(phen)(van)2] com estruturas elucidadas através da difração de Raio-X, associada às técnicas espectroscópicas e eletroquímica, as quais evidenciaram a formação de um sistema octaédrico com distorção tetragonal com alongamento do eixo axial (complexo de cobre) e compressão do eixo axial (complexo de zinco). Os ensaios biológicos realizados com o [Cu(phen)(van)2] demonstraram elevada atividade antitumoral. Esses resultados motivaram o desenvolvimento dos novos derivados [M(phen)(vglu)2], CS-MPV, [M(phen)(vpca)2] e [M(phen)(vpcaZnCl2)2], com M = Cu2+ e Zn2+, os quais possam vir a potencializar a atividade anticancerígena já apresentada por esse sistema. Esses derivados obtidos foram caracterizados por IV e Uv-Vis, sendo os complexos de cobre caracterizados ainda por eletroquímica e os complexos de zinco caracterizados por RMN 1H. Através do infravermelho e Uv-Vis foi possível indicar a presença do ligante fenantrolina em todos os complexos sintetizados, através de estiramentos dos anéis da phen e bandas intensas com transições π- π* na região do ultravioleta, respectivamente. As bases de Schiff formadas foram indicadas através do estiramento do grupo C=N (IV) e transições n- π* do grupo imina (Uv-Vis). Os voltamogramas cíclicos dos complexos de cobre apresentaram par redox do metal, referente ao processo redox Cu2+/Cu1+, bem como processos de oxidação dos ligantes vanilóides. Os espectros de RMN 1H apresentaram sinais com deslocamentos e acoplamentos que estão de acordo com as estruturas propostas para os complexos de zinco. No CS-MPV, filmes de quitosana foram modificados com [M(phen)(van)2], onde em meio aquoso os complexos precursores são facilmente liberados, podendo atuar como sistemas carregadores que possam ser seletivos quanto à via e a forma de administração dos complexos com vanilina. Além da caracterização estrutural, o CS-MPV foi analisado quanto à liberação e quantificação de [M(phen)(van)2] presente nos filmes, através de Uv-Vis e eletroquímica.


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  • The main objective of the present work is to contribute to the development of bioinorganic chemistry systems involving phenanthroline and biologically active metal ions of copper(II) and zinc(II) through the synthesis and structural study of new metal complexes of copper(II)-phen and zinc(II)-phen associated with vanilloid ligands of biological interest, such as vanillin (van) and Schiff bases derived from vanillin, obtained from the condensation of D-glucosamine and vanillin (vglu), chitosan and vanillin, as well as 2-picolylamine with vanillin (vpca). Among the compounds synthesized, the [Cu(phen)(van)2] and [Zn(phen)(van)2] complexes is highlighted, with structures elucidated by X-ray diffraction, associated with spectroscopic and electrochemical techniques, which evidenced the formation of an octahedral system with tetragonal distortion with axial axis elongation (copper complex) and compression of the axial axis (zinc complex). Biological assays performed with [Cu(phen)(van)2] demonstrated high antitumor activity. These results motivated the development of the new derivatives [M(phen)(vglu)2], CS-MPV, [M(phen)(vpca)2] and [M(phen)(vpcaZnCl2)2], with M = Cu2+ e Zn2+, which may potentiate the anticancer activity already presented by this system. These derivatives were characterized by IV and Uv-Vis, with the copper complexes still characterized by electrochemistry and the zinc complexes characterized by 1H NMR. Through the infrared and Uv-Vis it was possible to indicate the presence of the ligand phenanthroline in all the synthesized complexes, through stretches of phen rings and intense bands with π-π transitions in the ultraviolet region, respectively. The formed Schiff bases were indicated by stretching the C=N (IV) group and n-π * transitions of the imine group (Uv-Vis). The ciclic voltammograms of copper complexes have metal redox pair, related to the Cu2+/Cu1+ redox process, as well as oxidation processes of vanilloid ligands. The 1H NMR spectra showed signals at shifts and couplings that are consistent with the structures proposed for zinc (II) complexes. In CS-MPV, chitosan films were modified with [M(phen)(van)2], where in aqueous media the precursor complexes are easily released and can act as loading systems that can be selective for the route and form of administration of complexes with vanillin. In addition to the structural characterization, the CS-MPV was analyzed for the release and quantification of [M(phen)(van)2] present in the films, through Uv-Vis and electrochemistry.

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  • SERGIO RUSCHI BERGAMACHI SILVA
  • AVALIAÇÃO DA TERMOESTABILIDADE, ATIVIDADE E RESISTÊNCIA A AMBIENTES ÁCIDOS DE UMA ENZIMA DE INTERESSE BIOTECNOLÓGICO VIA DINÂMICA MOLECULAR

  • Orientador : DAVI SERRADELLA VIEIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DAVI SERRADELLA VIEIRA
  • MIGUEL ANGELO FONSECA DE SOUZA
  • EUZEBIO GUIMARAES BARBOSA
  • GUSTAVO DE MIRANDA SEABRA
  • GUTTO RAFFYSON SILVA DE FREITAS
  • Data: 31/08/2018

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  • A produção de etanol lignocelulósico através da rota enzimática tem ganhado espaço dentre os processos industriais a fim de substituir o tratamento ácido tradicional. As xilanases (E.C. 3.2.1.8) constituem uma classe de enzimas presentes no coquetel enzimático utilizado para esse fim e possuem grande interesse industrial/comercial devido sua alta versatilidade em diversos processos já conhecidos. Nesse contexto, algumas propriedades de interesse biotecnológico de uma xilanase da família GH11 foram avaliadas a partir de análises das simulações de dinâmica molecular (DM). Em um primeiro estudo, foram realizadas simulações por DM de uma xilanase produzida pela bactéria Bacillus subtilis (XynA) e um mutante quádruplo (Gln7His, Gly13Arg, Ser22Pro e Ser179Cys) que apresenta uma temperatura catalítica ótima 20 ºC acima da XynA. Os resultados da DM sugerem possíveis estratégias para engenharia de xilanases da família GH11 para produzir enzimas termoestáveis. As mutações em regiões que apresentam pouca flexibilidade deveriam preservar a rigidez, mas a substituição delas pode ser escolhida para afetar favoravelmente outras propriedades, como a solvatação ou interações hidrofóbicas. Os dados não explicam apenas o efeito de termoestabilidade de uma xilanase de GH11 observado em experimentos anteriores de evolução direta, mas também fornece informações para o planejamento de outros mutantes GH11 termoestáveis através do desenho racional. Em um segundo estudo, o alvo foi uma quimera formada entre um domínio xilanolítico (XynA) e uma proteína receptora de xilose (XBP) que apresentou uma eficiência catalítica experimental quase 3,5 vezes maior que a mesma xilanase não-quimerizada. Os fatores responsáveis por essa discrepância foram entendidos através de simulações DM. Os resultados sugeriram a formação e estabilização de uma interface proteína-proteína entre os dois domínios na presença e na ausência de xilose no sítio ativo da XBP. Valores de energia potencial de interação (EPI) em função do tempo mostram que existe uma maior estabilização nas interações dessa interface para estrutura com xilose em comparação com a estrutura sem xilose. Parâmetros estruturais como a flexibilidade e volume do sítio ativo também foram avaliados. Em geral, os resultados sugerem que a quimera apresenta uma estrutura mais rígida em comparação com xilanase isolada e, em particular, a região do polegar, que controla a exposição do sítio ativo, demonstra uma redução significativa na flexibilidade. Por fim, simulações DM em diferentes pHs foram feitas com o intuito de entender a queda drástica (>50%) na atividade catalítica dessa quimera quando presente em ambientes ácidos, e dessa forma, agregar informações para aumentar sua resistência nessas condições. Dados de superfície acessível ao solvente (SAS) indicam que ambientes ácidos diminuem cerca de 10 vezes a SAS de um dos glutamatos catalíticos necessários para ocorrer a reação de quebra do substrato. Logo, não há possibilidade de aproximação da xilana devido a essa blindagem, refletindo no dado experimental de atividade catalítica. A tese reforça a capacidade descritiva, e posteriormente preditiva, das simulações DM no desenvolvimento biotecnológico de xilanases GH11.


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  • The lignocellulosic ethanol production by enzymatic route has gained space among the industrial processes in order to replace the traditional acid treatment. Xylanases (E.C. 3.2.1.8) constitute a class of enzymes present in the enzymatic cocktail used for this purpose and have great industrial / commercial interest due to their high versatility in several known processes. In this context, some properties of biotechnological interest of a GH11 family xylanase were evaluated via molecular dynamics (MD) simulations. In a first study, we performed MD simulations of a xylanase produced by Bacillus subtilis (XynA) and a quadruple mutant (Gln7His, Gly13Arg, Ser22Pro and Ser179Cys) which display an higher optimum catalytic temperature (20ºC) in relation to native. MD results suggest possible strategies for engineering GH11 xylanases to produce thermostable enzymes. Mutations in regions that exhibit reduced flexibility should preserve rigidity, but their substitution may be chosen to favorably affect other properties, such as solvation or hydrophobic interactions. The data do not only explain the thermostability effect of a GH11 xylanase observed in previous experiments of direct evolution, but also provides information for the planning of other thermostable GH11 mutants by rational design. In a second study, the target was a chimera formed between a xylanolytic domain (XynA) and a xylose binding protein (XBP) which had an experimental catalytic efficiency almost 3.5 times higher than the same non-chimerized xylanase. The factors responsible for this discrepancy were understood by MD simulations. The results suggested the formation and stabilization of a protein-protein interface between the two domains in the presence and absence of xylose in the active site of XBP. Interaction Potential Energy values (IPE) as a function of time show a greater stabilization in the interactions of this interface for xylose bound structure compared to the xylose free one. Structural parameters such as flexibility and volume of the active site were also evaluated. In general, the results suggest that the chimera has a more rigid structure in relation to free xylanase, and in particular the thumb region, which controls active site exposure, demonstrates a significant reduction in flexibility. Finally, MD simulations at different pHs were performed in order to understand the drastic drop (> 50%) in the catalytic activity of this chimera in acidic environments, and, thus, to aggregate information to increase its resistance in such conditions. Solvent accessible surface (SAS) data indicate that acid environments decrease about ten times the SAS of one of the catalytic glutamates required to occur in the substrate breaking reaction. Therefore, there is no possibility of xylan approximation due to this shielding, reflecting in the experimental data of catalytic activity. The thesis reinforces the descriptive and predictive capacities of the MD simulations in the biotechnological development of GH11 xylanases.

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  • RUSCELI DIEGO DE ARAUJO
  • INVESTIGAÇÃO QUÍMICA de Eugenia luschnathiana: DETERMINAÇÃO DA COMPOSIÇÃO VOLÁTIL, ISOLAMENTO E IDENTIFICAÇÃO DE TRITERPENOS OLEANANO E URSANO

  • Orientador : RENATA MENDONÇA ARAUJO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RENATA MENDONÇA ARAUJO
  • FABRICIO GAVA MENEZES
  • SILVANA MARIA ZUCOLOTTO LANGASSNER
  • JULIANA FELIX DA SILVA
  • YANNA CAROLINA FERREIRA TELES
  • Data: 14/09/2018

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  • Desde a antiguidade as plantas têm se mostrado uma rica fonte das mais variadas substâncias com esqueletos químicos e propriedades biológicas diversas. A sua utilização na medicina popular na forma de chás, unguentos e infusões é disseminada pelo mundo, ao ponto de em certos países subdesenvolvidos ser uma das principais formas de tratamento. Dentre inúmeras famílias pertencentes ao reino vegetal, podemos destacar a família Myrtaceae, que se enquadra no grupo das 10 maiores famílias de angiospermas do mundo e diversos estudos já foram realizados com gêneros pertencentes a ela. Dentre estes gêneros, destaca-se o Eugenia, que, assim como outros da família, se desenvolve bem em regiões de clima tropical como norte da América do Sul e Ásia meridional. Atividades diuréticas, anti-inflamatórias, microbicida, antidiabética, dentre outras já foram relatadas para o gênero, tanto que algumas espécies foram selecionadas pelo programa Renisus, como plantas alvo de estudos químicos e biológicos. A literatura relata o gênero como fonte de estruturas químicas pertencentes às classes dos flavonoides, cumarinas, derivados do floroglucinol, taninos e terpenos, representando assim uma rica fonte dos mais diversos metabólitos secundários. Dessa forma, o presente trabalho propõe a investigação química e biológica de Eugenia luschnathiana, espécie sobre a qual ainda não há relatos de estudo fitoquímico na literatura. Este trabalho está dividido em dois capítulos: o primeiro refere-se à obtenção dos extratos etanol do caule (ELCE), folhas (ELFE) e suas frações (hexano - H, clorofórmio - C/diclorometano - D, acetato - AcOEt e hidroalcoólica - HA), assim como os dos frutos (ELBE) e decoto (ELD) e a avaliação das suas atividades antioxidante e toxidade. Estes extratos, além do óleo fixo obtido das folhas, foram saponificados e esterificados para investigação de sua composição química. Ainda foi realizado o isolamento e caracterização de 10 metabólitos isolados do caule e folhas,  com a predominância de triterpenos do tipo ursano e oleanano; o segundo trata-se da obtenção do óleo essencial das folhas de E. luschnathiana (OEEL) coletadas em três épocas do ano diferentes, para, assim, avaliar as diferenças em sua composição química e seus impactos nas atividades antioxidante, toxidade e bacteriana. A avaliação da atividade antioxidante frente ao radical DPPH dos extratos etanol das folhas e caule e frações hexano, clorofórmio/diclorometano, acetado de etila e resíduo hidroalcoólico apresentaram bons resultados, onde podemos destacar as frações ELCE-AcOEt e ELCE-HA com concentrações de CI50=59.755±0.756 e 37.451±0.001 µg/mL respectivamente. Das folhas podemos apontar a fração ELFE-AcOEt e também o decoto (ELD) com valores CI50= 56.913±0.164 e 66.114±0.052 µg/mL respectivamente. O ensaio de toxidade frente ao microcrustáceo A. salina mostrou que todas as frações são atóxicas, o que ressalta a possível utilização desta planta na medicina popular. Contudo, as três amostras de óleo essencial mostraram-se altamente tóxicas com concentrações de 72.629±3.992, 14.241 ±0.937 e 9.588 ±0.615 µg/mL, para as amostras 1, 2 e 3.  A análise de CG-MS do óleo essencial permitiu a identificação de 39 moléculas para as diferentes amostras de óleo, apresentando uma composição majoritária de sesquiterpenos oxigenados e não oxigenados, destacando o espatulenol e o óxido de cariofileno em quantidades bastante significativas. Esta análise também foi aplicada às frações saponificáveis e insaponificáveis e diversos compostos foram identificados, comprovando a riqueza lipídica presente nesta espécie. Os procedimentos cromatográficos realizados com o caule permitiram o isolamento de 2 constituintes: o fitoesterol β-sitosterol (EL-1) e um triterpeno de esqueleto oleanano, ácido arjunólico (EL-2), e por meio de reação de acetilação seu derivado acetilado, o ácido 2, 3, 23 – triacetoxiolean-12-en-28-óico (EL-3). Das folhas foram isoladas 4 misturas contendo terpenos: ácidos oleanóico e ácido ursólico (EL-4), muito comuns na família Myrtaceae; α-amirina e 3β, 19α-dihidroxi-urs-12-eno (EL-5), este último inédito na literatura; clovano-1,9-diol, pouco comum na família e no gênero, isolado apenas das sementes de E. jambolana e 4,4,8-trimetil-13-Oxatetraciclo[6.3.1.11,9.02,5]tridecano (EL-6), no qual é o primeiro registro de seus dados espectroscópicos, e inédito no gênero Eugenia. Além do também inédito no gênero o ácido 3-p-cumaroil-tormentico (EL-7), de esqueleto do tipo ursano.


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  • Since ancient times the plants have been shown to be a rich source of the most varied substances with chemical skeletons and diverse biological properties. Its use in popular medicine like teas, ointments and infusions is spread throughout the world, to the point that in certain underdeveloped countries it is one of the main forms of treatment. Among several families belonging to the plant kingdom, we can highlight the family Myrtaceae, which is part of the group of 10 largest families of angiosperms in the world and several studies have already been carried out with genera belonging to it. Among these genera, Eugenia stands out, which, like others in the family, develops well in tropical regions such as northern South America and South Asia. Diuretic, anti-inflammatory, microbicidal and antidiabetic activities, among others, have already been reported for the genus, so that some species were selected by the Renisus program as target plants for chemical and biological studies. The literature reports the genus as a source of chemical structures belonging to the classes of flavonoids, coumarins, derivatives of floroglucinol, tannins and terpenes, thus representing a rich source of the most diverse secondary metabolites. Thus, the present work proposes the chemical and biological investigation of Eugenia luschnathiana, a species on which there are still no reports of phytochemical studies on the literature. This work is divided into two chapters: the first one refers to obtaining the extracts ethanol from the stem (ELSE), leaves (ELLE) and their fractions (hexane - H, chloroform - C / dichloromethane - D, acetate - AcOEt and hydroalcoholic - HA), as well as fruit (ELFE) and decoto (ELD) and evaluation of its antioxidant and toxicity activities. These extracts, besides the fixed oil obtained from the leaves, were saponified and esterified to investigate their chemical composition. The isolation and characterization of 10 isolated metabolites of the stem and leaves were also carried out, with the predominance of ursane and oleanane type triterpenes;
    the second one deals with obtaining essential oil from the leaves of E. luschnathiana (EOEL) collected at three different times of the year, in order to evaluate the differences in its chemical composition and its impacts on antioxidant, toxicity and bacterial activities. The evaluation of the antioxidant activity against the DPPH radical of the ethanol extracts of the leaves and stem and hexane, chloroform/dichloromethane fractions, ethyl acetal and hydroalcoholic residue presented good results, where we can highlight the ELCE-AcOEt and ELCE-HA fractions with concentrations of IC50=59,755±0,756 and 37,451±0.001 μg/mL, respectively. From the leaves we can indicate the ELFE-AcOEt fraction and also the decoy (ELD) with values of IC50=56.913±0.164 and 66.114±0.052 μg/mL respectively. The toxicity test against microcrustacean A. salina showed that all fractions are non-toxic, which highlights the possible use of this plant in folk medicine. However, the three essential oil samples were highly toxic at concentrations of DL50=72,629±3,992, 14,241±0,937 and 9,588±0,615 μg/mL for samples 1, 2 and 3. GC-MS analysis of the essential oil allowed the identification of 39 molecules for the different oil samples, presenting a majority composition of oxygenated and non-oxygenated sesquiterpenes, emphasizing the spathulenol and the caryophyllene oxide in very significant quantities. This analysis was also applied to the saponifiable and unsaponifiable fractions and several compounds were identified, proving the lipid richness present in this species. The chromatographic procedures performed with the stem allowed the isolation of two constituents: phytosterol β-sitosterol (EL-1) and an oleanane skeleton triterpene, arjunolic acid (EL-2), and by reaction acetylated derivative thereof, 2,3,3-triacetoxyolean-12-en-28-oic acid (EL-3). Of the leaves, 4 mixtures containing terpenes were isolated: oleanoic acids and ursolic acid (EL-4), very common in the Myrtaceae family; α-amirine and 3β, 19α-dihydroxy-urs-12-ene (EL-5), the latter unpublished in the literature; clovane-1,9-diol uncommon in family and genus, isolated only from the seeds of E. jambolana and 4,4,8-trimethyl-13-oxatetracyclo[6.3.1.11,9.02,5]tridecane (EL-6), in which it is the first record of its spectroscopic data, and unpublished in the genus Eugenia. In addition to the previously unpublished 3-p-couaroyl-tormentico (70) (EL-7), ursane-like skeleton.

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  • TATIANE POTIGUARA OLIVEIRA
  • UTILIZAÇÃO DO ÓXIDO BIMETÁLICO CaO-TiO2 NA CONVERSÃO CATALÍTICA DO ÓLEO DE ALGODÃO (Gossypium hirsutum L.) EM ÉSTERES ALQUÍLICOS (BIODIESEL) VIA TRANSESTERIFICAÇÃO METÍLICA

  • Orientador : VALTER JOSE FERNANDES JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • AMANDA DUARTE GONDIM
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • LUZIA PATRICIA FERNANDES DE CARVALHO GALVAO
  • RAFAEL SILVA MENEZES
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • Data: 25/09/2018

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  • Devido ao aumento na demanda de energia e problemas de poluição causados pelo uso de combustíveis fósseis, tornou-se necessário o desenvolvimento de combustíveis alternativos, bem como outras fontes de energia limpa e renovável. Assim sendo, o biodiesel vem se consolidando como uma excelente alternativa. Para obtenção de biodiesel é necessário um álcool, e um catalisador. O CaO vêm se destacando devido ao baixo custo e alta atividade, porém sua atividade é causada por íons de cálcio na fase polar que sofre lixiviação. Assim a dopagem com metais tem sido investigada, visando melhorar sua atividade. Este estudo investiga a adição de óxido de Titânio ao óxido de Cálcio e o uso do óxido misto, CaO-TiO2, como catalisador heterogêneo básico na transesterificação, a partir do óleo de algodão (Gossypium hirsutum L.) para obter Biodiesel. Estes catalisadores de óxido misto CaO-TiO2 foram preparados através do método convencional do estado sólido, em diferentes proporções molares de Ca: Ti, calcinados a 800ºC e caracterizados por Difração de Raios X(DRX), Termogravimetria (TG), Espectroscopia Raman, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) acoplada à análise de Energia Dispersiva por Raios X (EDS) e análise de Adsorção e dessorção de N2 . Os catalisadores obtidos foram empregados na reação com relação molar metanol:óleo de 20:1, 10% da quantidade de catalisador; e a temperatura de 60 oC por 5h. O melhor catalisador foi determinado como sendo 0,25Ca-0,75Ti, considerando a sua atividade catalítica, pois obteve a maior conversão (92,2%), e não lixiviou o cálcio. Foram testadas diferentes temperaturas de calcinação (800, 900 e 1000ºC) do 0.25Ca:0.75Ti, além da variação de parâmetros de síntese. As melhores condições de reação foram a razão metanol/óleo 20:1, 10% em peso de catalisador, a 60°C, durante 6 horas de reação para o catalisador 0,25Ca:0,75Ti – 800, calcinado a 800ºC, considerando o alto teor de conversão 94,23% bem próximo do teor permitido pela ANP 45/2014 (96,5%) e a habilidade anti-lixiviação e reutilização. Portanto, o óxido misto CaO-TiO2 têm um grande potencial para obtenção de biodiesel, podendo ainda ser melhoradas as condições de obtenção.


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  • Due to the increase in energy demand and pollution problems caused by the use of fossil fuels, the development of alternative fuels as well as other sources of clean and renewable energy has become necessary. Therefore, biodiesel has been consolidating as an excellent alternative. To obtain biodiesel it is necessary an alcohol, and a catalyst. The CaO has been highlighted due to the low cost and high activity, but its activity is caused by calcium ions in the polar phase that undergoes leaching. Thus the doping with metals has been investigated, aiming to improve its activity. This study investigates the addition of titanium oxide to calcium oxide and the use of mixed oxide, CaO-TiO2 , as the basic heterogeneous catalyst in transesterification from cottonseed oil (Gossypium hirsutum L.) to obtain Biodiesel. These CaO-TiO2 mixed oxide catalysts were prepared by the conventional solid state method in different Ca: Ti molar ratios, calcined at 800 °C and characterized by X-ray Diffraction (XRD), Fourier Transform Infrared Region Spectroscopy , Raman Spectroscopy, Scanning Electron Microscopy (SEM) coupled to X-ray Dispersive Energy (EDS) analysis and N 2 Adsorption Surface Area analysis. The catalysts obtained were used in the reaction with methanol: oil molar ratio of 20:1, 10% of the amount of catalyst; and the temperature of 60 oC for 5h. The best catalyst was determined to be 0.25Ca-0.75Ti, considering its catalytic activity, since it obtained the highest yield (92.2%), and did not leach calcium. Different calcination temperatures (800, 900 and 1000ºC) of the 0.25Ca: 0.75Ti were tested, besides the variation of synthesis parameters. The best reaction conditions were the methanol / oil ratio 20: 1, 10% by weight catalyst at 60 ° C for 6 hours reaction for the catalyst 0.25Ca: 0.75 Ti - 800, calcined at 800 ° C, the high conversion rate 94.23%, close to the content allowed by ANP 45/2014 (96.5%) and the anti-leaching and reuse ability. Therefore, the mixed oxide CaO-TiO2 has a great potential for obtaining biodiesel, and the conditions of obtaining can still be improved.

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  • ROSANGELA CAMARA COSTA
  • METODOLOGIAS ANALÍTICAS PARA A AGROINDÚSTRIA DE FRUTAS EMPREGANDO INFRAVERMELHO PRÓXIMO E QUIMIOMETRIA

  • Orientador : KASSIO MICHELL GOMES DE LIMA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EDGAR PERIN MORAES
  • KASSIO MICHELL GOMES DE LIMA
  • LUCIENE DA SILVA SANTOS
  • MÁRCIO JOSÉ COELHO DE PONTES
  • SHERLAN GUIMARÃES LEMOS
  • Data: 26/09/2018

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  • A aplicação de metodologias para a agroindústria de frutas usando técnicas não destrutivas como o infravermelho próximo tem grande importância devido à crescente demanda por produtos e pela necessidade de tecnologias que possam acompanhar o crescimento desta área. Além disso, o uso dessas técnicas resulta na redução do tempo de análises, custos com reagentes, trabalho para o analista e geração de resíduos nas análises. Portanto, esta tese foi desenvolvida com o objetivo de contribuir com o repertório de técnicas analíticas aplicadas para a agroindústria de frutas, utilizando o infravermelho próximo (NIR), combinado com um tratamento quimiométrico. Esta pesquisa foi conduzida usando dois tipos de abordagens, uma aplicação para a classificação de frutas, e, outra, para a quantificação de parâmetros de avaliação da qualidade sensorial e nutricional de frutas. Para a classificação das frutas, foram analisadas jabuticabas [Myrciaria cauliflora (Mart.) O. Berg cv. Açú] em três estágios de maturação (fruto imaturo, fisiologicamente maduro e maduro) usando infravermelho próximo. Em seguida, foram desenvolvidos modelos para a classificação desses três estágios de maturação, empregando-se os algoritmos PCA-LDA, SPA-LDA e GA-LDA. O melhor modelo PCA-LDA foi calculado usando-se quatro componentes principais. O melhor SPA-LDA foi encontrado utilizando-se 123 variáveis e o melhor GA-LDA foi encontrado utilizando-se 48 variáveis. Foram calculados parâmetros de avaliação dos modelos, como sensibilidade e especificidade, os quais apresentaram valores satisfatórios, com 100% no conjunto de validação para o estágio imaturo e valores acima de 77% para o estágio intermediário e acima de 50% para o estágio maduro. Estes resultados demonstraram a capacidade do método para avaliação da maturação de jabuticabas, como indicativo de possibilidade para a sua aplicação industrial. Na abordagem de quantificação de parâmetros em frutas, foram determinados o teor de antocianinas e teor de compostos fenólicos em castanholas (Terminalia catappa) por NIR. Após isto, foram desenvolvidos modelos de regressão para a previsão desses parâmetros, empregando-se o PLS e seleção de variáveis usando iPLS-PLS e GA-PLS. Os melhores resultados encontrados para a determinação de compostos fenólicos e antocianinas foram com GA-PLS para ambos os parâmetros. O melhor modelo encontrado para os compostos fenólicos apresentou um coeficiente de determinação de previsão (𝑅𝑝2) de 0,82 e um erro de previsão (RMSEP) de 11.3 mg GAE g-1 (mg equivalentes de ácido gálico (GAE) por g de amostra. Em relação a determinação de antocianinas, o melhor modelo encontrado apresentou um coeficiente de determinação de previsão (𝑅𝑝2) de 0,80 e um erro de previsão (RMSEP) de 8,7 mg L-1. Diante dos resultados obtidos, é possível concluir que o NIR aliado métodos quimiométricos se apresenta com potencial de aplicabilidade para metodologias analíticas na agroindústria de frutas, tanto para abordagens de natureza qualitativa, como também quantitativas.


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  • The application of methodologies in fruits agroindustry using non-destructive techniques such as near-infrared has great importance due to the rising demand for products in addition to the necessity of technologies that can follow the growth of this field. Also, the use of these techniques implies in reduction of time of analyses, costs with chemical reagents, the need of specialized work and generation of residual components. Therefore, this thesis was developed aiming to contribute to the repertoire of analytical techniques applied in fruits agroindustry using near-infrared (NIR) combined with chemometric treatment. This research was conducted using two types of approaches, one application to classify the fruits and another one to quantify the evaluation parameters of sensory and nutritional quality of fruits. For the classification, jaboticaba fruit [Myrciaria cauliflora (Mart.) O. Berg cv. Açú] were analyzed in three stages of maturation (immature, physiologically mature and mature fruit) using NIR. After that, classification models for these maturation stages were developed applying the PCA-LCA, SPA-LDA and GA-LDA algorithms. The best PCA-LDA model was calculated using four principal components. As for the SPA-LCA, the best adjustment was obtained using 123 variables and the best GA-LDA model was found using 48 variables. Evaluation parameters of these models such as sensitivity and specificity were calculated presenting satisfactory values: 100% of validation for the immature stage, 77% for the intermediate stage and 50% for the mature stage. These results indicate the effectiveness of the technique to evaluate the maturation stage of jaboticaba fruit, indicating its applicability in agroindustry. Concerning the approach of quantification of fruits parameters, the concentrations of anthocyanins and phenolic compounds in Indian-almonds (Terminalia catappa) were determined using NIR. Subsequently, regression models were developed in order to predict these parameters applying PLS and the variables selection using iPLS-PLS and GA-PLS. The best results acquired in order to determine the levels of anthocyanins and phenolic compounds were obtained using GA-PLS for both parameters. The best model for phenolic compounds presented a determination coefficient of prediction (𝑅𝑝2) of 0.82 and an error of prediction (RMSEP) of 11.3 mg GAE g-1 (mg of gallic acid equivalent (GAE) per gram of sample). Regarding the anthocyanins determination, the best model presented a determination coefficient of prediction 𝑅𝑝2 of 0.80 and an error of prediction (RMSEP) of 8.7 mg GAE g-1. In conclusion, the results obtained in this research confirm that NIR allied to chemometric methods present a potential of applicability for fruits agroindustry for both quantitative and qualitative approaches.

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  • LUANA MÁRCIA BEZERRA BATISTA
  • SÍNTESE, CARACTERIZAÇÃO E AVALIAÇÃO DE COMPOSTOS DE NIÓBIO COMO CATALISADORES PARA O TRATAMENTO DE ÁGUAS E REAPROVEITAMENTO DO GLICEROL

  • Orientador : AMANDA DUARTE GONDIM
  • MEMBROS DA BANCA :
  • AMANDA DUARTE GONDIM
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • ARUZZA MABEL DE MORAIS ARAUJO
  • EDJANE FABIULA BURITI DA SILVA
  • NATALY ALBUQUERQUE DOS SANTOS
  • Data: 19/10/2018

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  • O Brasil possui a maior quantidade de reservas de nióbio do planeta, estimadas em aproximadamente 98%. Apesar disso, o interesse do Governo na exploração do mineral é limitado, o que reduziu o conhecimento do país sobre inúmeras aplicações ambientais e tecnológicas dos compostos de nióbio. Assim, estudos voltados para agregar valor ao nióbio e seus compostos são imprescindíveis. Portanto, esta tese avaliou o potencial de diferentes compostos de nióbio nas seguintes aplicações: (I) tratamento de águas e (II) valorização do resíduo da produção do biodiesel (glicerol). Os resultados alcançados foram divididos no formato de artigo em dois capítulos distintos. Primeiramente, foi aplicado o catalisador oxihidróxido de nióbio (NbO2OH) no tratamento de água, por meio da descoloração do corante alaranjado de metila usando a fotocatálise solar. O NbO2OH foi caracterizado por difratometria de raios-X, adsorção e dessorção de N2, espetroscopia de infravermelho com transformada de Fourier, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de reflectância difusa na região do ultravioleta visível e ponto de carga zero. As caracterizações elucidaram que o NbO2OH é um material com estrutura amorfa, constituído por ligações Nb-OH e com band-gap igual a 3,6 eV, favorecendo sua aplicação na fotocatálise. A eficiência catalítica do NbO2OH foi avaliada através da variação das concentrações de corante, H2O2, pH e dosagem do NbO2OH. As melhores condições de tratamento foram, 15 mg L-1 do corante, 0,1 M de H2O2, pH = 4,0  e    1 g L-1 de NbO2OH, resultando na completa descoloração do corante após 10 minutos de tratamento. O NbO2OH foi reutilizado e, ao final de cinco ciclos de tratamento, a eficiência continuou inalterada, confirmando sua estabilidade. Depois, catalisadores de nióbio suportados em vermiculita sódica (Nb2O5/V0) e tratada com ácido clorídrico 3 mol L-1 (Nb2O5/V3) foram preparados pelo método de impregnação incipiente. Para comparação também foi sintetizado o Nb2O5. Todos os catalisadores foram caracterizados por adsorção e dessorção de N2, espectroscopia dispersiva de raios-X, difratometria de raios-X, espectroscopia de reflectância difusa na região do ultravioleta visível e espectroscopia Raman. As técnicas de caracterização evidenciaram a presença do Nb2O5 na fase cristalina TT na superfície do suporte V0 e na fase amorfa na superfície do suporte V3. A melhor dispersão do óxido de nióbio foi no suporte V3 (SBET = 464, 5 m2 g-1), devido sua maior área específica comparada a V0 (SBET = 0,7 m2 g-1). A pirólise rápida do glicerol sob os catalisadores Nb2O5/V0, Nb2O5/V3 e Nb2O5 foi investigada por meio do instrumento Py-GC-MS. Os resultados mostraram alta conversão do glicerol com o Nb2O5 (82,2 %), com maior rendimento para produtos oxigenados, como ácidos (25,1 %), álcoois (19,8 %) e ésteres (23,7 %). Comparativamente, na presença do catalisador Nb2O5/V3, ocorreu maior desoxigenação (CO2 =6,4 %), não identificando ésteres, e favorecendo ácidos (15,9 %), álcoois (19, 7 %) e aldeídos (10,8 %). O Nb2O5/V0 exerceu a influência mais fraca para todos os produtos identificados, semelhante à pirólise térmica. Os distintos comportamentos catalíticos dos três catalisadores podem ser atribuídos as suas diferentes acidez e propriedades texturais. Os compostos de nióbio estudados são catalisadores promissores para ambas as aplicações realizadas, servindo de estímulo para o desenvolvimento da tecnologia do nióbio no nosso país.


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  • The largest amount of Niobium reserves of the planet is available at Brazil, which is estimated at approximately 98%. Despite that, the interest of the government in exploiting Niobium is limited, what caused a reduction of the awareness of new environmental and technological applications of niobium-based compounds. Thus, studies focusing on niobium compounds are necessary. Therefore, this research aimed to evaluate the applicability potential of niobium compounds in water treatment and recovery of waste from biodiesel production (glycerol). The results obtained were divided into two different chapters in the format of an article. Regarding water treatment, the use of niobium oxyhydroxide (NbO2OH) was applied as a catalytic agent in the discoloration of methyl orange using solar photocatalysis. The NbO2OH was characterized by X-ray diffractometer (XRD), N2 adsorption and desorption, Fourier-transform infra-red spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (SEM), ultraviolet-visible diffuse reflectance spectroscopy (UV DRS) and point of zero charge (pzc). The characterizations showed that NbO2OH is a material with amorphous structure, composed of Nb-OH bonds and presents a band-gap of 3.6 eV, which fosters the application of Niobium in photocatalysis. The catalytic efficiency of NbO2OH was assessed in experiments with different concentrations of methyl orange, H2O2, pH and NbO2OH. The best treatment conditions occurred with the use of 15 mg L-1of methyl orange, 0.1 M of H2O2, pH = 4.0 and 1 g L-1 of NbO2OH, resulting in the complete discoloration of the coloring after 10 minutes of treatment. The NbO2OH was reused and, after five cycles of treatment, the efficiency remained unchanged, which confirms the stability of the niobium compound. Subsequently, Niobium catalysts supported in sodium vermiculite (Nb2O5/V0) and in vermiculite treated with 3 mol L-1 of hydrochloric acid (Nb2O5/V3) were prepared using incipient impregnation method. Also, Nb2O5 was synthesized to comparison. All catalysts were characterized by N2 adsorption and desorption, X-ray dispersive spectroscopy (EDS), X-ray diffractometer (XRD), spectroscopy of diffuse reflectance in the visible ultraviolet region (UV DRS) and Raman spectroscopy. The techniques of characterization evidenced the existence of Nb2O5 in the TT crystal phase at the surface of V0 support and in the amorphous phase at the surface of V3 support. The best dispersion of niobium oxide occurred in V3 support (SBET = 464.5 m2 g-1) due to its bigger specific area compared to V0 (SBET = 0.7 m2 g-1). The glycerol fast pyrolysis using Nb2O5/V0, Nb2O5/V3 and Nb2O5 catalysts was investigated with Py-GC-MS. The results indicated high glycerol conversion using Nb2O5 (82.2%), presenting higher yield for oxygenated compounds such as acids (25.1%), alcohols (19.8%) and esters (23.7%). In comparison, a higher deoxygenation occurred in the presence of the catalyst Nb2O5/V3 (CO2 = 6.4%), observing the presence of acids (15.9%), alcohols (19.7%) and aldehydes (10.8%), while esters were not identified. The Nb2O5/V0 showed the least influence over all the observed products similarly to the thermal pyrolysis. The distinct behaviors of the three catalysts can be attributed to different levels of acidity and textural properties. The Niobium compounds analyzed are potentially indicated catalysts for the applications addressed in this study, stimulating the development of technologies that use Niobium in Brazil.

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  • PAULO ROBERTO CUNHA DOS SANTOS
  • ESTUDO DAS PROPRIEDADES MAGNÉTICAS EM COMPÓSITO DE FERRITA DE NÍQUEL EM MATRIZ POLIMERICA DE PVA

  • Orientador : ADEMIR OLIVEIRA DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADEMIR OLIVEIRA DA SILVA
  • ALBERTO CORREIA GOMES FILHO
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • ELANIA MARIA FERNANDES SILVA
  • ULISANDRA RIBEIRO DE LIMA
  • Data: 31/10/2018

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  • Os materiais produzidos pela mistura física de dois ou mais polímeros com adição de cargas tem despertados muito interesses nas últimas décadas em setores da pesquisa, indústria e do comercio. O material resultante desta mistura é chamado de compósitos, a  partir deles pode se obter novos produtos com propriedades intermediárias entre os componentes puros ou manter as mesmas propriedades se adequando um melhor manuseio ou estabilidade. Os resultados que se procuram nesses compósitos, são baixa densidade, boa resistência mecânica  excelente resistência à corrosão, rigidez ou flexibilidade, boa propriedades eletromagnéticas, baixo custo, durabilidade e competitividade em relação aos materiais convencionais. Nesse trabalho foram produzidos filmes de compósitos formados por uma matriz polimérica de poli(vinilálcool) 99% hidrolisado (PVA) incorporada com carga cerâmica de ferrita de níquel (NiFe2O4) em concentrações de 10, 20, 30, e 50 %, respectivamente.  O método de combustão foi utilizado para obter a ferrita, sendo a mesma  calcinada a 750°C. Todos os materiais obtidos foram caracterizados por Difração de Raios X (DRX), Espectroscopia de Infravermelho (FTIR), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) com EDS, Magnetômetro de Amostra Vibrante (MAV) e Espectroscopia de Ressonância Paramagnética (EPR). Os resultados do DRX, aliado ao refinamento de Rietveld apresentaram tamanho médio de cristalito igual 32,5 nm e formação de fases secundárias de gFe2O3 e Ni0. Os espectros do MEV mostraram partículas esféricas e porosas, enquanto os dados coletados do EDS estão em consonância com resultado do DRX. As medidas magnéticas do MAV apresentam características de materiais magnéticos moles e os espectros de EPR apresentam a presença de radicais livres de Fe3+.


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  • Materials produced by the physical mixing of two or more charge-added polymers have attracted much interest in research, industry and commerce in recent decades. The resulting material of this blend is called composites, from which new products with intermediate properties between the pure components can be obtained or maintaining the same properties suiting a better handling or stability. The results sought in these composites are low density, good mechanical strength, excellent corrosion resistance, rigidity or flexibility, good electromagnetic properties, low cost, durability and competitiveness compared to conventional materials. In this work, films of composites formed by a polymer matrix of 99% hydrolyzed poly (vinylalcohol) - PVA incorporated with ceramic load of Nickel Ferrite (NiFe2O4) in concentrations of 10, 20, 30, and 50%, respectively. The combustion method was used to obtain the Ferrite, and it was calcined at 750°C. All materials obtained were characterized by X-ray diffraction (XRD), Infrared Spectroscopy (FTIR), Scanning Electron Microscopy (SEM) with EDS, Vibrating Sample Magnetometer (MAV) and Electron Paramagnetic Resonance Spectroscopy (RPE). The results of the XRD, together with the Rietveld refinement, showed a mean crystallite size of 32.5 nm and formation of secondary phases of gFe2O3 and Ni0. The SEM spectra showed spherical and porous particles, while the data collected from the EDS are in line with the XRD result. The MAV magnetic measurements have characteristics of soft magnetic materials and the EPR spectra present the presence of Fe3+ free radicals.

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  • PATRÍCIA RACHEL FERNANDES DA COSTA
  • TRATAMENTO DE EFLUENTE DO BENEFICIAMENTO DA CASTANHA DE CAJU UTILIZANDO ELETROCOAGULAÇÃO E OXIDAÇÃO ELETROQUÍMICA

  • Orientador : CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • DOUGLAS DO NASCIMENTO SILVA
  • JULIANA PATRICIA SOUZA DUARTE PONTES
  • SUELY SOUZA LEAL DE CASTRO
  • Data: 23/11/2018

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  • O crescimento industrial é uma das principais causas da poluição excessiva e liberação de resíduos químicos na água, atmosfera e aterros sanitários. Os resíduos tóxicos, como por exemplo, o chumbo, cromo e os fenóis são considerados muito agressivos à natureza e ao homem, podendo provocar até mesmo a morte e contaminação permanente. Os resíduos sólidos industriais destacam-se pela grande quantidade gerada, onde dentre esses resíduos, grande parte é classificada como perigosa, ou seja, resíduos de classe I, pois possuem características como: inflamabilidade, corrosividade, reatividade, toxicidade e patogenicidade. A industria de beneficiamento da castanha de caju (IBCC) gera um resíduo rico em compostos fenólicos provenientes do processo de obtenção da amêndoa da castanha de caju (ACC) e do líquido da casca da castanha de caju (LCC). O descarte ou reuso desses efluentes, sem tratamento adequado, podem causar sérios problemas ambientais e de saúde, pois estes resíduos, em sua maioria, são tóxicos e refratários aos tratamentos comumente utilizados, requerendo o uso de tecnologias de tratamento mais eficientes. Durante o processo de oxidação eletroquímica são produzidos •OH e •Cl que são responsáveis pela degradação de compostos orgânicos recalcitrantes, além de ter como vantagem a não utilização de agentes químicos. A proposta desta tese foi divida em dois artigos onde o primeiro trata de um reator BDD-batch com recirculação é apresentado, pela primeira vez, ao tratamento eletroquímico de um efluente real de castanha de caju, Os resultados indicaram claramente que a adição de eletrólito externo e a mudança do pH inicial são dois fatores que não levam a uma melhora significativa na degradação da matéria orgânica quando comparados ao tratamento do efluente recebido. Por outro lado, um aumento na densidade de corrente promoveu uma remoção de COD de até 89%, após 150 min de oxidação, devido ao aumento na geração de oxidantes fortes. A baixa produção de ácidos carboxílicos também foi detectada ao longo do tempo. Já o segundo artigo trata de um processo pioneiro seqüencial envolvendo abordagens de eletrocoagulação (EC) e oxidação eletroquímica (EO). O desempenho do sistema foi analisado em termos de remoção de demanda química de oxigênio, evolução de subprodutos, toxicidade e consumo de energia. Experimentos seqüenciais, usando CE a 8,33 ou 100 mA cm-2 mais EO, intensificaram as remoções de DQO para 51% e 80%. Foram realizadas análises de fitotoxicidade para avaliar a qualidade da água para reutilização nas atividades de irrigação. Com base nesses resultados, o experimento seqüencial com CE pela aplicação de 8,33 mA cm-2 mais EO (0,11A) foi considerado o mais eficiente e viável para purificar o efluente real do beneficiamento da  castanha de caju.


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  • Industrial growth is a major cause of the excessive pollution and release of chemical waste in water, atmosphere and landfills. Toxic waste, such as lead, chromium and phenols, are considered very aggressive to nature and man and can even lead to death and permanent contamination. The industrial solid waste is distinguished by the large amount generated, where among these residues, a large part is classified as dangerous, that is, class I waste, because they have characteristics such as: flammability, corrosivity, reactivity, toxicity and pathogenicity. The cashew nut processing industry (IBCC) generates a residue rich in phenolic compounds from the process of obtaining cashew nut (ACC) and cashew nut (LCC) liquid. The disposal or reuse of these effluents, without adequate treatment, can cause serious environmental and health problems, as these residues are mostly toxic and refractory to commonly used treatments, requiring the use of more efficient treatment technologies. During the electrochemical oxidation process OH and • Cl are produced which are responsible for the degradation of recalcitrant organic compounds, besides having the advantage of not using chemical agents. The proposal of this thesis was divided into two articles where the first deals with a recirculated BDD-batch reactor is presented, for the first time, to the electrochemical treatment of a real cashew effluent. The results clearly indicated that the addition of external electrolyte and the initial pH change are two factors that do not lead to a significant improvement in the degradation of organic matter when compared to the treatment of the effluent received. On the other hand, an increase in current density promoted a COD removal of up to 89%, after 150 min of oxidation, due to the increase in the generation of strong oxidants. The low production of carboxylic acids was also detected over time. The second article deals with a pioneering sequential process involving electrocoagulation (EC) and electrochemical oxidation (EO) approaches. The performance of the system was analyzed in terms of removal of chemical oxygen demand, by-product evolution, toxicity and energy consumption. Sequential experiments, using EC at 8.33 or 100 mA cm-2 plus EO, enhanced COD removal to 51% and 80%. Phytotoxicity analyzes were performed to evaluate the water quality for reuse in irrigation activities. Based on these results, the sequential experiment with EC by the application of 8.33 mA cm-2 plus EO (0.11 A) was considered the most efficient and feasible to purify the actual effluent from the cashew nut processing.

     

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  • LUIZ CARLOS DOMINGOS BATISTA
  • CONSTRUÇÃO DE ELETRODOS MODIFICADOS COM MOF PARA DETERMINAÇÃO DE POLUENTES EM MEIO AQUOSO

  • Orientador : CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • NEDJA SUELY FERNANDES
  • MARCO ANTONIO QUIROZ ALFARO
  • SUELY SOUZA LEAL DE CASTRO
  • Data: 12/12/2018

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  • Os MOFs (do inglês Metal Orgânic Framework) são uma nova categoria de compostos cristalinos porosos consistindo em íons ou clusters metálicos e ligantes orgânicos conectados por ligações coordenadas, possuindo características importantes como flexibilidade, alta porosidade, alta área superficial e uma variedade de tamanho de poros. Além dessas características os MOFs também possuem excelentes propriedades eletrocatalíticas, podendo ser utilizados como modificadores de eletrodos eletroquímicos utilizados como sensores cuja presença melhora significativamente a sensibilidade dos seus precursores. Neste trabalho foram desenvolvidos dois eletrodos de pasta de carbono modificado com MOF 235 e MOF Cu-(1,4 – BDC). Os MOFs foram sintetizados por meio solvotérmico utilizando sais dos íons Fe2+  e Cu2+ e como ligante o ácido 1,4 – benzenodicarboxilico, (1,4 – BDC). As amostras foram caracterizados por Difração de Raios X (DRX) e Intravermelho médio com transformada de Fourier (FTIR). Ambos os MOFs foram misturados ao granfite em pó de grau analítico (numa proporção de 10% de MOF) e óleo parafinico formando uma mistura homogênea, inseridos em um tubo de vidro com haste de Cobre formando o eletrodo de pasta de carbono modificada com MOF os quais foram caracterizados eletroquimicamente através  de voltametria cíclica onde foram, retiradas informações com reversibilidade e área superficial eletroativa dos eletrodos, os quais se mostraram reversíveis e com área superficial maior que a pasta de carbono sem modificação. O Eletrodo modificado com MOF -235 foi aplicado para detecção de íons Chumbo em solução aquosa, conseguindo um limite de detecção de 18 µg.L-1  com coeficiente de correlação de (R²) de 0.9962 numa faixa de 50 a 300 µg.L-1. O Mesmo eletrodo foi utilizado para detecção de polifenois que teve como exemplo de aplicação o Catecol. O eletrodo obteve como resultado limite de detecção de 50 μmol.L-1 com coeficiente de correlação de (R²) de 0.9902 numa faixa de trabalho de 90 to 514 μmol.L-1. O MOF Cu –(1,4- BDC) foi aplicado também para detecção de polifenóis, utilizando o catecol como exemplo e obteve o resultado limite de detecção de 32 μmol.L-1 com coeficiente de correlação de (R²) de 0.9972 numa faixa de trabalho de 90 to 750 μmol.L-1 . mostrando assim que os eletrodos modificados apresentam alta sensibilidade e alta linearidade para os compostos estudados.


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  • MOFs are a new category of porous crystalline compounds consisting of metal ions or clusters and organic binders connected by coordinate bonds, having important characteristics such as flexibility, high porosity, high surface area and a variety of pore size . Besides these characteristics the MOFs also have excellent electrocatalytic properties and can be used as modifiers of electrochemical electrodes used as sensors whose presence significantly improves the sensitivity of their precursors. In this work two electrodes of carbon paste modified with MOF 235 and MOF Cu-(1,4 – BDC) were developed. The MOFs were synthesized by soldering using Fe2 + and Cu2 + ions and 1,4-benzenedicarboxylic acid (1,4-BDC) as a binder. The samples were characterized by X-ray Diffraction (XRD) and Fourier transform Mean Intra-red (FTIR). Both MOFs were mixed to analytical grade granfite (in a ratio of 10% MOF) and paraffinic oil forming a homogeneous mixture, inserted into a glass tube with Copper rod forming the modified carbon paste electrode with MOF which were characterized electrochemically by cyclic voltammetry where information with reversibility and electroactive surface area of the electrodes were removed, which were reversible and with a larger surface area than the unmodified carbon paste. The electrode modified with MOF -235 was applied for the detection of lead ions in aqueous solution, obtaining a detection limit of 18 μg.L-1 with a correlation coefficient of (R²) of 0.9962 in a range of 50 to 300 μg.L- 1. The same electrode was used for the detection of polyphenols that had Catechol as an example of application. The electrode obtained a detection limit of 50 μmol.L-1 with a correlation coefficient of (R²) of 0.9902 in a working range of 90 to 514 μmol.L-1. The MOF Cu –(1,4- BDC) was also applied for the detection of polyphenols, using catechol as an example and obtained the limit detection result of 32 μmol.L - 1 with a correlation coefficient of (R²) of 0.9972 in a working range of 90 to 750 μmol.L-1. thus showing that the modified electrodes present high sensitivity and high linearity for the compounds studied.

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  • SEVERINO HIGINO DA SILVA FILHO
  • SÍNTESE DE ZEÓLITAS A PARTIR DE PERLITA E DIATOMITA COMO FONTE ALTERNATIVA DE SILÍCIO E ALUMÍNIO

  • Orientador : SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • MEMBROS DA BANCA :
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • ALCIDES DE OLIVEIRA WANDERLEY NETO
  • NEDJA SUELY FERNANDES
  • FABIO GARCIA PENHA
  • KATIA BERNARDO GUSMÃO
  • PALOMA VINACHES MELGUIZO
  • Data: 21/12/2018

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  • Materiais naturais a base de sílicio e aluminio como perlita e diatomita foram estudados e pretratados para serem empregados em síntese de zeólitas. Inicialmente foram estudadas as propriedades dos materiais naturais: perlita expandida e três diatomitas de diferentes origens. Com perlita foram obtidas as topologias zeolíticas OFF, GIS e ERI como mistura de fases e a topologia LTA como fase pura. As misturas de fase foram utilizadas em processos adsortivos utilizando o corante Rodamina B, resultando melhores adsorbentes que a perlita expandida, obtendo uma alta eficiência. A zeólita LTA em fase pura foi também obtida empregando as diversas diatomitas demostrando a possibilidade de se empregar diferentes fontes alternativas de Si e Al na sua obtenção.


  • Mostrar Abstract
  • Natural materials based on silicon and aluminum such as perlite and diatomite were studied and pretreated to be used in zeolite synthesis. Initially the properties of natural materials were studied: expanded perlite and three diatomites from different origins. With perlite, the zeolitic topologies OFF, GIS and ERI were obtained as mixture of phases and the topology LTA as pure phase. The phase mixtures were used in adsorptive processes using the dye Rhodamine B, resulting in better adsorbents than the expanded perlite, obtaining a high efficiency. The pure phase LTA zeolite was also obtained by employing the various diatomites, demonstrating the possibility of using different alternative sources of Si and Al in obtaining them.

2017
Dissertações
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  • JOSÉ ADOLFO OLIVEIRA DAS CHAGAS
  • MEMBRANAS DE QUITOSANA COM GLICEROL PARA APLICAÇÃO EM TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUAIS

  • Orientador : MARCIA RODRIGUES PEREIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARCELO SILVEIRA RABELLO
  • MARCIA RODRIGUES PEREIRA
  • ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • Data: 25/01/2017

  • Mostrar Resumo
  • Ao longo dos últimos 20 anos, a quantidade e composição da água residual proveniente das atividades de exploração e processamento do petróleo tem causado preocupação quanto aos riscos ambientais. Métodos, tais como filtração, osmose reversa, adsorção e oxidação química são comumente aplicados no tratamento destas águas. Entretanto, esses métodos podem apresentar limitações, como custo energético, espaço para instalação, geração de subprodutos, entre outras. Diante disso, surge como um material alternativo e de baixo custo, as membranas à base de biopolímeros. Dentro dessa classe, a quitosana, um polissacarídeo policatiônico obtido da quitina, vem sendo investigada. O presente trabalho teve como objetivo investigar os efeitos da adição do glicerol nas propriedades das membranas de quitosana e avaliar a sua aplicabilidade no tratamento de águas residuais. As membranas foram obtidas por casting e o glicerol foi adicionado ao pó de quitosana em duas proporções (m/m): 10 % e 25 %. As membranas com glicerol foram denominadas CS10 e CS25, respectivamente. As membranas CS, CS10 e CS25 foram caracterizadas pelas técnicas de espectroscopia de absorção na região do infravermelho (FTIR), difração de raios-X (DRX), microscopia de força atômica (AFM) e análises térmicas (TG/DSC). Também foram realizados medidas de índice de intumescimento, propriedades mecânicas e adsorção de íons cobre. Pelas análises comparativas dos espectros de infravermelho foi possível confirmar a incorporação do glicerol. Fato também confirmado pelas técnicas de DRX e AFM. A partir do DRX, observou-se um aumento do percentual de cristalinidade para a CS10, enquanto que, na CS25 ocorre uma redução. Os estudos de topologia através de AFM corroboram esses efeitos. A presença do glicerol também afetou diretamente as propriedades mecânicas da quitosana: Enquanto a CS25 possui maior ductilidade, a CS10 é mais rígida.  Os valores de índice de intumescimento para as membranas CS10 e CS25 em pH 6 mostram que a presença de glicerol conferiu maior caráter hidrofílico às membranas. A membrana CS25, apresentou redução nos índices de intumescimento em pH 4 e pH 10, enquanto a CS10 teve os índices de intumescimento favorecidos nestes meios. Nos estudos de adsorção foram verificadas excelentes propriedades de adsorção, alcançando valores entre 0,17-0,22 g.m-2, sendo a membrana CS25 mais eficiente para a remoção de cobre. A partir deste estudo foi possível considerar que o material tem potencialidades para a aplicação no tratamento de águas residuais da indústria do petróleo.


  • Mostrar Abstract
  • Over the past 20 years, the amount and composition of wastewater from oil exploration and processing activities has raised concerns about environmental risks. Methods, such as filtration, reverse osmosis, adsorption and chemical oxidation are commonly applied in the treatment of these waters. However, these methods may present limitations, such as, energy cost, space for installation, by-products generation, among others. Considering that, biopolymer based membranes appear as an alternative and low cost material. Within this class, chitosan, a polycationic polysaccharide obtained from chitin, has been investigated. The present work aimed to investigate the effects of the addition of glycerol on the properties of chitosan membranes and to evaluate its applicability on wastewater treatment. The membranes were obtained by casting and the glycerol was added to the chitosan powder in two ratios (w / w): 10% and 25%. Glycerol membranes were named CS10 and CS25, respectively. The membranes CS, CS10 and CS25 were characterized by infrared absorption spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD), Atomic Force Microscopy (AFM), thermal analysis (TG / DSC).  Swelling index, mechanical properties, and copper adsorption capacity were also analyzed. Comparing the infrared spectra it was possible to confirm the glycerol incorporation. This fact was also confirmed by XRD and AFM. From the XRD, an increase in the percentage of crystallinity for CS10 was observed, while in CS25 a reduction occurred. AFM topology studies also corroborate these effects. The presence of glycerol also affects the mechanical properties of chitosan. While CS25 has higher ductility, CS10 is more rigid. The swelling index values for the membranes CS10 and CS25 at pH 6 showed that the presence of glycerol gives a higher hydrophilic character to the membranes. CS25 membrane showed a reduction in swelling indexes at pH 4 and pH 10, while CS10 had the swelling indexes favored in these media. In the adsorption studies, excellent adsorption properties were found, reaching values between 0.17-0.22 g.m-2, and the CS25 membrane was more efficient for the removal of copper. Therefore, from this study it was possible to consider that the material has potentiality for the application in the wastewater treatment of the petroleum industry.

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  • KARINA CAVALCANTE DE OLIVEIRA
  • DESENVOLVIMENTO E VALIDAÇÃO DE MÉTODO MULTIRESÍDUOS DE CARBAMATOS EM PIMENTÃO

  • Orientador : MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LIVIA PAULIA DIAS RIBEIRO
  • MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • NEDJA SUELY FERNANDES
  • PAULO ROBERTO PAIVA CAMPOS
  • Data: 02/02/2017

  • Mostrar Resumo
  • É bem conhecido que os agrotóxicos têm trazido enormes benefícios em termos de aumento da produção e qualidade dos produtos agrícolas. Contudo, o uso indiscriminado dos agrotóxicos representa um risco para saúde humana, sendo a ingestão de alimentos uma das principais formas de exposição a essas substâncias tóxicas. Neste trabalho foi desenvolvido e validado um método analítico para determinação multiresidual de 10 carbamatos (aldicarbe, aldicarbe sulfóxido, aldicarbe sulfona, carbaril, carbofurano, 3-hidroxicarbofurano, metiocarbe, metomil, oxamil e propoxur) em pimentões comercializados na cidade de Natal/ RN. O desenvolvimento do método consistiu de Extração em Fase Sólida manual seguida de análise por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência acoplada com detector de arranjo de fotodiodos para a região do UV-Visível. E na validação foi avaliada a sensibilidade, linearidade, precisão, exatidão, limite de detecção, limite de quantificação e robustez. As curvas analíticas apresentaram linearidade entre 0,1 e 1,1 mgL-1 para todos os carbamatos, com coeficiente de correlação variando entre 0,8069 e 0,9976. O método também apresentou boa precisão, com a maioria dos valores de desvio padrão relativo inferiores a 20%.


  • Mostrar Abstract
  • It is well known that pesticides have brought huge benefits in terms of increased production and quality of agricultural products. However, the indiscriminate use of pesticides is a risk to human health, and food intake one of the main forms of exposure to these toxic substances. This work was developed and validated an analytical method for determining multiresidual 10 carbamates (aldicarb, aldicarb sulfoxide, aldicarb sulfone, carbaryl, carbofuran, 3-hydroxycarbofuran, methiocarb, methomyl, oxamyl and propoxur) in red pepper market in the city of Natal / RN. The development of the method consists of manual Solid Phase Extraction (SPE) followed by analysis by High Performance Liquid Chromatography Efficiency (HPLC) coupled with a photodiode array detector in the UV-Visible region. And validation evaluated the sensitivity, linearity, precision, accuracy, detection limit, quantification limit and robustness. The analytical curves showed linearity between 1.0 and 5.0 mg L-1 for all carbamates, with correlation coefficients ranging between 0.8069 and 0.9976. The method also showed good precision with most standard deviation values below 20%.

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  • ACASSIO ROCHA SANTOS
  • ESTUDO DE CLUSTERS METÁLICOS DE ALUMÍNIO-SÓDIO, ALUMÍNIO-POTÁSSIO, ALUMÍNIO-LÍTIO E SÓDIO-LÍTIO PELAS ABORDAGENS DE ALGORITMOS GENÉTICOS, CÁLCULOS QUÂNTICOS E ANÁLISE TOPOLÓGICA

  • Orientador : CAIO LIMA FIRME
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CAIO LIMA FIRME
  • FABRICIO GAVA MENEZES
  • ROBSON FERNANDES DE FARIAS
  • GERD BRUNO DA ROCHA
  • Data: 21/02/2017

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  • O estudo teórico de clusters metálicos tem despertado um interesse considerável, devido à possibilidade de criar novas ligas de materiais em nanoescala, as chamadas "nanoligas". Pesquisas sobre nanoligas desempenham papel significativo na Ciência de Materiais, pois, entre seus objetivos mais importantes, estão o de prever a estabilidade das estruturas, seus modos de crescimento, bem como o de auxiliar a interpretação de medidas espectroscópicas e outras medições experimentais. Nesse contexto, um grande número de métodos foi relatado nos últimos anos para a otimização do mínimo global de grupos atômicos e moleculares, sendo um dos mais utilizados atualmente o do Algoritmo Genético (doravante, GA), o qual baseia-se em princípios relacionados a processos evolutivos, em operadores inspirados na Teoria da Evolução e na Genética, isto é, na recombinação, mutação e seleção natural. Particularmente, o GA com a implementação do potencial Gupta tem se mostrado eficiente na busca de soluções “ótimas” em problemas de otimização de clusters metálicos.

    Esta dissertação é composta por capítulos de introdução, de metodologia, de abordagem teórica (Cap. 1, 2 e 3); e também por capítulos que contêm artigos sobre o tema proposto (Cap. 4, 5 e 6). No primeiro artigo (Cap. 4), analisaram-se clusters bimetálicos AlxNay (x+y55) por meio da aplicação do GA com a implementação do potencial Gupta. Com base também na aplicação do GA, no segundo capítulo (Cap. 5) foram estudados clusters de AlxLiy e AlxKy (x+y 55). Em ambos os trabalhos, para elevar a eficiência do GA, introduziu-se mais dois operadores: o Aniquilador e o História. Ao serem comparadas as estruturas obtidas por meio do GA com potencial Gupta para clusters de alumínio puro, lítio puro e alumínio-lítio com resultados recentes da literatura, verificou-se que para os sistemas Al2, Al3, Al6, Al8, Al9, Li5, Li6, Li7, Al1Li5, Al1Li7 e Al1Li8 as geometrias obtidas foram muito semelhantes àquelas resultantes de cálculos de funcional de densidade e ab initio[como CCSD(T)].

    No terceiro artigo (Cap. 6), analisou-se um novo algoritmo genético quântico (Q-GA) para pequenos sistemas de clusters  NaxLiy  com (x+y ≤ 10). Constatou-se que o Q-GA apresenta maior eficiência na busca do mínimo global em relação ao GA com o potencial Gupta. Isso porque o primeiro utiliza método quântico, enquanto o segundo usa um método clássico. Por ser mais preciso, o Q-GA possui uma abrangência menor. Neste artigo, além de cálculos ab inito, também foram realizados cálculos topológicos a partir da Teoria Quântica de Átomos em Moléculas (QTAIM) para as estruturas Na1Li5, Na2Li4, Na3Li3, Na4Li2 e Na5Li1, obtidas pelo Q-GA. Nessas estruturas, chama a atenção o fato de não haver caminho de ligação envolvendo diretamente os metais, sendo unidos por pseudoátomos, com exceção do Na5Li1. Algumas interações atômicas não foram indicadas pelo caminho de ligação e sua análise foi feita pelo índice de deslocalização (DI). No sistema Na1Li5, os pares atômicos Na1-Li2 e Na1-Li6 têm as interações mais fortes (e equivalentes à do sistema NaLi) de todos os pares Na-Li de todos clusters NaxLiy(x+y=6); ao mesmo tempo, os outros pares Na-Li têm interações dez vezes mais fracas do que aquelas do sistema NaLi. As interações Na-Na dos clusters Na4Li2 e Na5Li1 são as mais fortes quando comparadas com sistemas puros. Por fim, verificou-se que a fórmula do grau de degenerescência do índice de aromaticidade D3BIA e a carga atômica indicaram que os átomos de lítio mais próximo ao átomo de sódio transferem carga para esse último.


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  • The theoretical study of metal clusters has drawn considerable interest due to the possibility of creating new alloys from materials in nanoscale, the so-called "nanoalloys". Research on nanoalloys has had an important role in materials science, since, among some of its most relevant objectives, we may find the prediction of stability in structures, their manners of growth and further assistance in the interpretation of spectroscopic and other experimental measures. In this context, several methods have been reported in the last few years towards the global minimum optimization of atomic and molecular groups, where the Genetic Algorithm (henceforth GA) is currently considered one of the most used methods, whilst based on principles related to evolutionary processes as well as operators inspired by the Theory of Evolution and Genetics, i. e., by recombination, mutation and natural selection. The GA method in particular, and altogether with the implementation of the Gupta potential, has become efficient in the search for “optimal” solutions for optimization problems in metallic clusters.

                    The present dissertation is composed of chapters consisting of introduction, methodology and theoretical considerations (Chap. 1, 2 and 3), as well as of chapters containing articles on the proposed subject (Chap. 4, 5 and 6). In the first article (Chap. 4), we may find the analysis of AlxNay (x + y ≤ 55) bimetallic clusters through the Genetic Algorithm method with the implementation of the Gupta potential. Also based on the GA application, in the following chapter (Chap. 5) we may find a study regarding AlxLiy e AlxKy (x+y ≤ 55) clusters. In both works, in order to improve GA efficiency, two additional operators have been introduced: Annihilator and History. By being compared to structures obtained by means of GA with Gupta potential for pure aluminum, pure lithium and aluminum-lithium clusters in recent results from literature, it has been verified that, regarding systems Al2, Al3, Al6, Al8, Al9, Li5, Li6, Li7, Al1Li5, Al1Li7 e Al1Li8, the obtained geometries were very similar to those resulting from density functional and ab initio calculations [such as CCSD(T)].

                    In the third chapter (Chap. 6), we analyzed a new quantum genetic algorithm (Q-GA) for small cluster systems NaxLiy with (x+y ≤ 10). It has been observed that Q-GA presents an improved efficiency towards a global minimum regarding the GA with the Gupta potential. That has been the case since the former uses the quantum method, while the latter uses a classic method. More specifically, the Q-GA has a narrower scope. In this article, besides ab initio calculations, topological calculations were performed as well, grounded on the Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM) for the structures Na1Li5, Na2Li4, Na3Li3, Na4Li2 e Na5Li1 obtained by the Q-GA. In these structures, it is evident that there is no bonding path between the metals, since they are bonded by pseudo atoms, with the exception of the Na5Li1. Some of the atomic interactions have not been suggested by the bonding path, being their analysis performed according to the delocalization index (DI). In the Na5Li1 system, the atomic pairs Na1-Li2 and Na1-Li6 have the strongest interactions (equivalent to the NaLi system) of all Na-Li pairs in all of the NaxLiy (x+y=6) clusters; concurrently, other Na-Li pairs bear interactions ten times weaker than those from the NaLi system. The Na-Na interactions from the clusters Na4Li2 e Na5Li1 are stronger when compared to pure systems.  Finally, it has been verified that the degree of degeneracy formula of the aromaticity index D3BIA and the atomic charge suggest that the lithium atoms that are closer to the sodium atom transfer charge to the latter.

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  • CARLOS AUGUSTO CABRAL KRAMER
  • OXIDAÇÃO DA PAREDE CELULAR DA MICROALGA CHLAMYDOMONAS SP. PARA EXTRAÇÃO DE LIPÍDIOS E AVALIAÇÃO DA SUA QUALIDADE PARA SÍNTESE DE BIODIESEL

  • Orientador : ANA CRISTINA FACUNDO DE BRITO PONTES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA CRISTINA FACUNDO DE BRITO PONTES
  • TIAGO PINHEIRO BRAGA
  • MARTA COSTA
  • NORBERTO DE KASSIO VIEIRA MONTEIRO
  • Data: 09/03/2017

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  • A produção de microalgas para fins energéticos tem se tornado um caminho alternativo à industria do petróleo por oferecer biocombustíveis renováveis como o bioálcool, bio-óleo e o biodiesel. Este último é produzido através da reação de transesterificação do material lipídico que em geral as microalgas produzem naturalmente. Contudo, uma das grandes dificuldades na produção do biodiesel de microalgas em grande escala é a ausência de métodos eficientes e pouco onerosos para extração de lipídios. Assim, o presente trabalho estudou a eficiência da oxidação da parede celular da microalga do gênero chlamydomonas sp. com peróxido de hidrogênio (H2O2) na extração de lipídios, avaliando também os impactos na qualidade dos lipídios extraídos. Percebendo que aumento da concentração de H2O2 promove um aumento de 60% no rendimento lipídico, um indicativo da facilitação do rompimento da parede celular, que foi comprovado pelo perfil termogravimétrico da biomassa residual e pela mudança do formato da célula por microscopia óptica. Porém, notou-se parâmetros de qualidade diminuem após aplicação do método, gerando aumento dos índices de acidez e peróxidos orgânicos, além de uma queda no índice iodo. Contudo, o perfil espectroscópico na região de infravermelho do material lipídico extraído com e sem ação oxidante praticamente são idênticos, indicando que a diminuição dos parâmetros de qualidade não afeta significantemente os principais grupos funcionais que compõe os extratos. O material lipídico obtido após uso do método oxidativo foi na prática totalmente transesterificado, ou seja, convertido em biodiesel, atingindo conversões a cima de 96% comprovadas via análise de cromatografia gasosa


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  • The production of microalgae for energy purposes has become an alternative route to the oil industry by offering renewable biofuels such as bioethanol, bio-oil and biodiesel. The biodiesel is produced by transesterification of the lipid material and in general cases microalgae produce lipids naturally. However, one of the great difficulties in the production of microalgae biodiesel on a large scale is the lack of efficient methods and inexpensive for lipid extraction. Thus, this paper studied the cell wall oxidation efficiency of microalgae of the genus Chlamydomonas sp. with hydrogen peroxide (H2O2) in the extraction of lipids, also assessing the impact on the quality of the extracted lipids. The increase H2O2 concentration promotes an increase of 60% in lipid yield, indicative of facilitating the disruption of the cell wall, which was proved by thermogravimetric profile of residual biomass and the change of the cell by optical microscopy. However, it was noted the quality parameters decreases after application of the method, generating higher acid numbers and organic peroxides, besides a decrease in iodine content. However, the spectroscopic profile in the infrared region of the lipid extracted material with and without oxidizing action are almost identical, indicating that the decrease of the quality parameters does not significantly affect the major functional groups belonging extracts. The lipid material obtained after use of the oxidative method was completely transesterified, that is, converted into biodiesel, reaching conversions above 96% proven by gas chromatography analysis.

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  • ADRIANO MARTINEZ BASSO
  • ESTUDO DA COMPOSIÇÃO QUÍMICA DA JACA (Artocarpus heterophyllus Lam.) DESIDRATADA, IN NATURA E LIOFILIZADA

  • Orientador : MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LIVIA PAULIA DIAS RIBEIRO
  • MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • NEDJA SUELY FERNANDES
  • Data: 28/03/2017

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  • Este trabalho teve como objetivos determinar as composições fisicoquímica e mineral das sementes da jaca mole (JM) e da jaca dura (JD) desidratada, das polpas da JM e da JD desidratada, liofilizada e in natura. Para isto, foram determinados os percentuais de: umidade, cinza, gordura, proteína e carboidrato. Foram analisadas por ICP-OES as concentrações dos elementos: cálcio, cobre, ferro, magnésio, cromo, manganês, potássio, sódio, zinco, níquel e cobalto. Os resultados mostraram que as sementes da JM e da JD têm composições bromatológicas muito próximas: 63% de umidade, 18% de carboidrato, 15% de proteína e 3% de cinzas. A maior diferença foi no teor de gordura (0,4% - JM e 0,9% - JD). As composições minerais são bem distintas. O potássio e o magnésio são os mais abundantes em ambas as variedades (95,8% - JM e 93,2% - JD). As sementes de JD têm 5,5 vezes mais Na, 24% mais Ca, 3 vezes mais Zn e 2% mais K. As sementes de JM têm 32% mais Fe, 37% mais Mn e 16% mais Mg. Do ponto de vista fisicoquímico, as polpas têm uma grande distinção. A polpa da JD tem 9,5 vezes mais gordura e o dobro de carboidrato. A polpa da JM tem 10% mais umidade e 14% mais cinza. O teor de proteína é muito semelhante (6,7% - JM e 6,4% - JD). Nas polpas, a composição de minerais é bem diferente, embora o potássio e o magnésio sejam os elementos majoritários nas duas variedades. (96,1% - JM e 92,4% - JD). A polpa de JM tem 33% mais K, 29% mais Mg, 26% mais Mn, 48% mais Na, 16% mais Cu, 24% mais Fe e 5% mais Zn. A polpa da JD tem 45% mais Ca, o que pode explicar sua maior firmeza. A composição química das polpas da JM e da JD in natura são muito parecidas em relação às concentrações de Fe, Cu, Mn e Mg. A polpa da JD in natura tem 2,6 vezes mais Ca, 27% mais Zn, 28% mais proteína e 17 vezes mais gordura. A variedade mole in natura tem 5% mais K e 25% mais Na. A liofilização preservou mais o teor de carboidratos nas polpas das duas variedades de jaca. As polpas liofilizadas da JM e da JD tiveram os teores de metais menores que os mesmos das polpas desidratadas na estufa.


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  • This work had as objectives to determine the physicochemical and mineral compositions of the dehydrated seeds of the soft jackfruit (SJ) and of the hard jackfruit (HJ), of the dehydrated, in nature and lyophilized pulps of the SJ and HJ. For this, were determined the percentages of: moisture, ash, fat, protein and carbohydrate. The concentrations of the elements calcium, copper, iron, magnesium, chromium, manganese, potassium, sodium, zinc, nickel and cobalt were analyzed by ICP-OES. The results showed that the seeds of SJ and of HJ have very close bromatological compositions: 63% moisture, 18% carbohydrate, 15% protein and 3% ash. The major difference was in the fat contente (0,4% - SJ and 0,9% - HJ). The mineral compositions are quite distinct. Potassium and magnesium are the most abundant in both varieties (96% - SJ and 93% - HJ). The seeds of HJ have 5,5 times more Na, 24% more Ca, 3 times more Zn and 2% more K. The seeds of SJ have 32% more Fe, 37% more Mn and 16% more Mg. From a physicochemical point of view, the pulps have a great distinction. The pulp of HJ has 9,5 times more fat and twice the carbohydrate. The pulp of SJ has 10% more moisture and 14% more ash. The protein content is very similar (6.7% - JM and 6.4% - JD). In pulps, the composition of minerals is quite different, although potassium and magnesium are the major elements in the two varieties (96% - SJ and 93% - HJ). The pulp of SJ has 33% more K, 29% more Mg, 26% more Mn, 48% more Na, 16% more Cu, 24% more Fe and 5% more Zn. The pulp of HJ has 45% more Ca, which may explain its greater firmness. The chemical composition of the pulps in nature of SJ and HJ are very similar in relation to the concentrations of Fe, Cu, Mn and Mg. The HJ in nature pulp has 2,6 times more Ca, 27% more Zn, 28% more protein and 17 times more fat. The in nature soft variety has 5% more K and 25% more Na. The freeze-drying preserved the carbohydrate content in the pulps of the two varieties of jackfruit. The SJ lyophilized pulp had the lower metal content than the pulp dehydrated in the oven. The lyophilized pulps of SJ and HJ have the lower metal contents than the pulps dehydrated in the oven

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  • GLEILSON DE FRANÇA VIEIRA
  • DETERMINAÇÃO DE MACRO E MICRO NUTRIENTES DE FRUTOS DE Moringa oleífera Lamark (PARTE INTERNA E EXTERNA DA CASCA) E SEMENTES

     

  • Orientador : MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • HENRIQUE EDUARDO BEZERRA DA SILVA
  • LIVIA PAULIA DIAS RIBEIRO
  • MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • NEDJA SUELY FERNANDES
  • PAULO ROBERTO PAIVA CAMPOS
  • Data: 28/03/2017

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  • A moringa oleífera Lam é uma árvore de origem indiana com várias utilidades nas áreas da farmacopeia, combustíveis, purificação de água e principalmente alimentícia. Ela tem um melhor desenvolvimento em locais de clima seco. A cultura do uso como alimento é muito ampla em alguns países africanos e com ampla expansão para os países latinos e asiáticos devido ao seu rico valor nutricional. Neste trabalho foram realizadas as análises centesimais da casca e semente de dois tipos de moringa das árvores da UFRN e EAJ para se conhecer os teores de umidades, cinzas, proteínas, gorduras e fibras e fazer uma comparação entre ambas e se possível comparar com outras análises feitas com outras árvores de outras localidades. As duas amostras foram divididas em três partes cada: a casca na parte interna que chamei de polpa e a externa que chamei de casca; e sementes, onde na qual, foram pulverizadas e mantidas em recipientes plásticos. Depois do preparo das amostras foram realizadas as determinações de umidade e cinzas, lipídeos por extração com soxhlet, Proteínas pelo método kjeldahl, fibras com o equipamento para determinar fibras, alguns metais por ICP-OES, além de fazer FT-IR e TG/DTG. Os resultados obtidos mostraram um ótimo teor de lipídeos nas sementes (29,26 e 35,83%) enquanto que na polpa e na casca os teores foram bem abaixo em comparação das sementes (variando 0,4 - 1,2%); os teores de proteínas tiveram um alto teor nas sementes (30,46 e 34,57%) enquanto que a polpa e casca tiveram um teor bem mais baixo (variando 3,5 – 6,5%); os teores de fibras das sementes (22,43 - 35,81%), da polpa (14,41 – 26,85%) e casca (15,61 – 27,82%). Os metais encontrados nas sementes das duas amostras foram Ca, Cu, Fe, Mg, Mn, K, Na e Zn. Os resultados encontrados serão importantes para comparações com pesquisas futuras de árvores de mesma espécie, mas que viva em outras localidades e ambientes diferentes, e também para ser feito uma tabela nutricional da casca e sementes de moringa para usos futuros.


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  • The moringa oleifera Lam is a tree of Indian origin with several utilities in the areas of pharmaceutics, fuels, water purification and mainly food. The plant has a better development in dry climates. The culture of use as food is very broad in some African countries and with widespread expansion in Latin and Asian countries because of its rich nutritional value. In this work were realized the determination of macro and micronutrients of the internal and external part of the bark, and seeds of two types of moringas, existents in the UFRN and EAJ to determine the contents of moisture, ash, proteins, fats, carbohydrates and fiber. Make a comparison between these and, if possible, compare with other analyzes made with the plant from other locations. The two samples were divided into three parts each: internal and external part of the shell, and seeds, where they were sprayed and kept in plastic containers. After preparation of the samples, moisture and ash determinations were performed, lipid extraction by Soxhlet, Proteins, by the Kjeldahl method. Fibers, with the equipment to determine fibers. Some metals by ICP-OES, in addition to making FTIR-ATR and TG/DSC. The results showed an optimum lipid content in the seeds (29.26 and 35.83%), whereas in the pulp and in the peels, the contents were well below, in comparison to the seeds (ranging from 0.4 - 1.2 %). Protein contents had a high seed content (30.46 and 34.57%), while pulp and peel had a much lower content (ranging from 3.5 - 6.5%). The fiber contents of the seeds (22.43 - 35.81%), pulp (14.41 - 26.85%) and bark (15.61 - 27.82%). The metals found in the seeds of the two samples were Ca, Cu, Fe, Mg, Mn, K, Na and Zn. The results found will be important for comparisons with future research, of trees of the same species from other localities and different environments, and also to make a nutritional table of the bark and seeds of moringa for future uses.

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  • KEVERSON GOMES DE OLIVEIRA
  • OBTENÇÃO DE ANTIOXIDANTES NATURAIS E APLICAÇÃO EM MISTURAS DE DIESEL E BIODIESELSINTETIZADO A PARTIR DAS OLEAGINOSAS DE SOJA E ALGODÃO

  • Orientador : LUCIENE DA SILVA SANTOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LEONARDO SENA GOMES TEIXEIRA
  • LUCIENE DA SILVA SANTOS
  • RENATA MARTINS BRAGA
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • Data: 10/04/2017

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  • A Agência Nacional do Petróleo, Gás natural e Biocombustíveis (ANP) tem instituído o aumento gradativo do uso de biodiesel ao diesel, para comercialização no Brasil, sendo necessário o controle dos processos oxidativos e a pesquisa de novos catalisadores para a sua obtenção. Este trabalho produziu antioxidantes dos produtos naturais (Passiflora edullis, Punica granatum, Syzygium aromaticum) que foram avaliados em biodiesel sintetizados de oleaginosas do algodão e da soja, por catálise homogênea e heterogênea. Os catalisadores heterogêneos obtidos foram baseados em sílicas impregnadas por metais. Para atender a demanda de mercado, foram obtidas misturas biodiesel/diesel, em teores volumétricos acima do especificado pela ANP, de 10% e 15% em biodiesel, cujas propriedades físico-químicas viscosidade, densidade, ponto de fulgor, ponto de névoa, ponto de fluidez e ponto de entupimento foram determinadas segundo as normas da American Society for Testing and Materials – ASTM. Os antioxidantes obtidos foram caracterizados por espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e os catalisadores foram caracterizados por difração de raios X (DRX), espectrometria de fluorescência de raios X (FRX) e FTIR. A atividade antioxidante nos biodiesel foi avaliada através do método Rancimat, obtendo-se valores de Ponto de Indução (PI), próximos aos requeridos pela Agência Nacional do Petróleo, Gás natural e Biocombustíveis (ANP). O antioxidante obtido da espécie Passiflora edullis, apresentou PI de 5,23h e 3,68h, respectivamente, para o biodiesel de soja e algodão. Os espectros de FTIR dos antioxidantes apresentaram bandas em torno de 3000 cm-1 referentes à deformação axial C-H de aromáticos, 1601 cm-1 e 1460 cm-1 atribuídas à deformação axial de C=C do anel aromático, características condizentes com compostos fenólicos, componentes principais destes antioxidantes. O catalisador bimetálico suportado em sílica, (CAT1), apresentou resultado similar a catalisadores comerciais, com tempo reacional de 30 min, e rendimento de 85% para o biodiesel produzido, sendo possível a recuperação do suporte utilizado. O catalisador CAT2, produziu o biodiesel em maior tempo reacional e rendimento de 75%, porém apresentou elevada capacidade de reutilização. Os antioxidantes naturais obtidos neste trabalho apresentaram atividade antioxidante no biodiesel semelhante a antioxidantes sintéticos, com metodologia de fácil execução e utilizando reagentes de baixo custo. As misturas antioxidante/biodiesel/diesel permaneceram dentro dos limites de especificação exigidos pela ANP para comercialização do combustível.


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  • National Agency of Petroleum, Natural Gas and Biofuels (ANP) has instituted the gradual increase of the use of biodiesel to diesel, for commercialization in Brazil, being necessary the control of the oxidative processes and the research of new catalysts to obtain them. This work produced antioxidants of natural products (Passiflora edullis, Punica granatum, Syzygium aromaticum) that were evaluated in biodiesel synthesized from cotton and soybean oil by homogeneous and heterogeneous catalysis. The heterogeneous catalysts obtained were based on silicas impregnated by metals. In order to meet the market demand, biodiesel / diesel mixtures were obtained, in volumetric contents above the one specified by the ANP, of 10% and 15% in biodiesel, whose physicochemical properties viscosity, density and clogging point were determined according to the norms of American Society for Testing and Materials - ASTM. The antioxidants obtained were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and the catalysts were characterized by X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence spectrometry (FRX) and FTIR. The antioxidant activity in biodiesel was evaluated using the Rancimat method, obtaining Induction Point (IP) values, close to those required by the National Agency of Petroleum, Natural Gas and Biofuels (ANP). The antioxidant obtained from the species Passiflora edullis presented PI of 5.23 hours and 3.68 hours, respectively, for soybean and cotton biodiesel. The FTIR spectra of the antioxidants presented bands around 3000 cm-1 relative to the CH-deformation of aromatic, 1601 cm -1 and 1460 cm -1 attributed to the axial deformation of C = C of the aromatic ring, characteristics consistent with phenolic compounds, Major components of these antioxidants. The silica supported bimetallic catalyst (CAT1) presented similar results to commercial catalysts, with a reaction time of 30 min, and an 85% yield for the biodiesel produced, being possible the recovery of the support used. The catalytic converter CAT2 produced the biodiesel in a longer reaction time and yield of 75%, but presented high reuse capacity. The natural antioxidants obtained in this work presented antioxidant activity in biodiesel similar to synthetic antioxidants, with a methodology of easy execution and using low cost reagents. The antioxidant /biodiesel/diesel mixtures remained within the specification limits required by the ANP for fuel commercialization.

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  • JANNYELY MOREIRA NERI
  • DERIVADOS QUINOXALÍNICOS SUBSTITUÍDOS POR AMINOALCOÓIS COM POTENCIAL ATIVIDADE ANTICÂNCER E CAPACIDADE DE ESTABILIZAÇÃO DE NANOPARTÍCULAS DE PRATA

  • Orientador : FABRICIO GAVA MENEZES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FABRICIO GAVA MENEZES
  • KASSIO MICHELL GOMES DE LIMA
  • WELMAN CURI ELIAS
  • Data: 21/07/2017

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  • O estudo dos compostos heterocíclicos nitrogenados compreende um dos ramos mais interessantes da química orgânica. Dentre as diversas classes de heterociclos nitrogenados relatados, as quinoxalinas possuem papel de destaque por suas relevantes aplicações, notavelmente em áreas biológicas e tecnológicas. Existem diversos protocolos de síntese de derivados quinoxalínicos relatados na literatura, dentre os quais se destacam as reações a partir do precursor sintético 2,3-dicloroquinoxalina (1). O presente trabalho tem como enfoque a atuação do composto 1 como precursor sintético para moléculas relevantes, estando os resultados divididos dividido em três partes principais. Primeiramente, é apresentada uma revisão da literatura dos últimos dez anos acerca da síntese de derivados quinoxalínicos a partir do bloco de construção 1 e reações de substituição nucleofílica por diferentes espécies nucleofílica de nitrogênio, oxigênio, enxofre, carbono e fósforo, reações de acoplamento C─C e C─N, além de outras transformações sintéticas. Muitas das reações apresentadas acarretam na obtenção de novos derivados quinoxalínicos com relevantes aplicações em diferentes áreas, notadamente atividades biológicas frente patologias importantes. Na segunda parte do trabalho, é apresentado um trabalho sintético focado nas reações da quinoxalina 1 com aminoalcoóis e ftalimida, além de outras transformações sintéticas. Foram obtidos produtos tais como 2,3-dietanolaminoquinoxalina (2), 2-(2,3-diidro-]1,4]oxazino[3,2-b]quinoxal-4-il)etanol (3) e 2-(3-oxo-3,4-diIdro-quinoxalin-2-Il)-isoindol-1,3-diona (4), a partir de dupla substituição de cloro por espécies nucleofílica, além do produto 3-[bis-(2-hidroxi-etil)-amino]-1H-quinoxalin-2-ona (6) como fruto da hidrólise do composto (3), dentre outros. Todos os produtos foram devidamente caracterizados por ressonância magnética nuclear de 1H e 13C. Os produtos 1 e 2 apresentaram atividade anticâncer através de estudos citotóxicos em células HT29 (câncer colorretal), a qual pode estar relacionada com a inibição da enzima PI3Kα. Na última parte do trabalho, foi avaliada a capacidade do composto 2 como agente redutor e estabilizante de nanopartículas de prata (NanoAg). Os resultados apontaram que a referida quinoxalina não apresenta alta capacidade de redução de prata (I) em meio básico, porém é capaz de estabilizar (NanoAg) em meio básico e neutro (fisiológico). As análises colorimétricas e por especpectroscopia na região do ultravioleta/visível (UV-Vis) indicaram formação de NanoAg esféricas com tamanhos entre 40-50 nm e funcionalizadas com a quinoxalina 2, deixando a possibilidade de aplicações futuras dos sistemas nanoestruturados para terapia do câncer.


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  • The study of nitrogen heterocyclic compounds comprises one of the most interesting branch of the organic chemistry. Among several nitrogen heterocycles reported in literature, quinoxaline derivatives have been attracted great attention due their relevant applications, notably in biological and technological fields. There are several synthetic protocols reported in literature for the synthesis of quinoxaline derivatives, in which calls attention the use of compound 2,3-dichloroquinoxaline (1) as synthetic precursor. The present work focus on the synthesis of relevant quinoxaline from compound 1, with the results being divided in three main parts. Firstly, it is presented a literature review from the last decade focused in the synthesis of quinoxaline derivatives from the building block 1 in reactions such as nucleophilic substitution with nitrogen, oxygen, sulfur, carbon and phosphorous nucleophiles, C─C and C─N cross coupling reactions among others. Many of the presented reactions lead to quinoxaline derivatives with relevance in several areas, especially due their relevant activities against several pathologies. The second part of the work is focused in the obtainment of quinoxaline derivatives from reactions of building block 1 with aminoalcohol and phthalimide besides other synthetic transformations. They were obtained interesting quinoxaline derivatives, such as compounds 2,3-diethanolaminoquinoxaline (2), 2-(2,3-dihydro-1-oxa-4,9,10-triaza-anthracen-4-yl)-ethanol (3) and 2-(3-oxo-3,4-dihydro-quinoxalin-2-yl)-isoindole-1,3-dione (4) from the double substitution by the nucleophilic species, compound 3-[bis-(2-hydroxy-ethyl)-amino]-1H-quinoxalin-2-one (6) originated from the hydrolysis of compound 3, among others. All products were adequately characterized by 1H and 13C nuclear magnetic resonance spectroscopies. Compounds 1 and 2 had presented interesting activity against colon rectal HT29 cancer cells, in which the activity may be associated to the inhibition of enzyme PI3Kα. Lastly, the capacity of compound 2 in act as reduces and stabilizer of silver nanoparticles (NanoAg) were evaluated. Results showed that the referred quinoxaline does not present high reduction power for iron (I) in basic media, however can effectively stabilize the NanoAg in both basic and neutral media. Colorimetric and UV-Vis analysis had indicated the formation of spherical shape 40-50 nm diameter NanoAg functionalized with compound 2, suggesting a possible application of these nanostructured systems for cancer therapy.

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  • CAMILO DE LELIS MEDEIROS DE MORAIS
  • DESENVOLVIMENTO DE TÉCNICAS DE CLASSIFICAÇÃO SUPERVISIONADA PARA DADOS QUÍMICOS MULTIVARIADOS

  • Orientador : KASSIO MICHELL GOMES DE LIMA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EDGAR PERIN MORAES
  • FABRICIO GAVA MENEZES
  • KASSIO MICHELL GOMES DE LIMA
  • ROY EDUARD BRUNS
  • Data: 29/09/2017

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  • Esta dissertação consiste de um aporte teórico sobre a construção de técnicas de classificação supervisionada para aplicações em dados químicos multivariados. Para isso, técnicas quimiométricas baseadas em análise discriminante quadrática (QDA) e máquinas de vetores suporte (SVM) foram construídas em conjunto com análise de componentes principais (PCA), algoritmo de projeções sucessivas (SPA) e algoritmo genético (GA) para classificação supervisionada utilizando redução de dados e seleção de variáveis. Essas técnicas foram empregadas na análise de dados de primeira ordem, constituídos de espectros na região do infravermelho médio com transformada de Fourier e reflectância total atenuada (ATR-FTIR); espectros de massas obtidos por cromatografia líquida com um detector por tempo de vôo (LC/TOF); e espectros de massas obtidos por desorção/ionização por laser de superfície acoplado a um detector por tempo de vôo (SELDI-TOF). Os dados de ATR-FTIR foram utilizados para diferenciar duas classes de fungos do gênero Cryptococcus, enquanto que os dados de espectrometria de massas foram utilizados para identificar câncer de ovário e de próstata em soro sanguíneo. Além disso, novas técnicas de análise discriminante bidimensionais utilizando análise de componentes principais com análise discriminante linear (2D-PCA-LDA), análise discriminante quadrática (2D-PCA-QDA) e máquinas de vetores suporte (2D-PCA-SVM) foram desenvolvidas para aplicações em dados químicos de segunda ordem compostos por matrizes de excitação-emissão (EEM) por fluorescência molecular em amostras simuladas e reais. Os resultados obtidos mostraram que as técnicas desenvolvidas tiveram alto desempenho classificatório tanto para os dados de primeira quanto de segunda ordem, com taxas de acerto, sensibilidade e especificidade atingindo valores entre 90 a 100%. Além disso, as técnicas bidimensionais desenvolvidas tiveram, no geral, desempenho superior do que os métodos tradicionais de classificação multivariada utilizando dados desdobrados, o que mostra seu potencial para outras futuras aplicações analíticas.


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  • This dissertation is composed by a theoretical contribution about the development of supervised classification techniques for application using multivariate chemical data. For this, chemometric techniques based on quadratic discriminant analysis (QDA) and support vector machines (SVM) were built combined with principal component analysis (PCA), successive projections algorithm (SPA) and genetic algorithm (GA) for supervised classification using data reduction and feature selection. These techniques were employed in analyzing first-order data, composed by attenuated total reflectance Fourier transform infrared spectroscopy (ATRFTIR) and mass spectra obtained from liquid chromatography time of flight (LC/TOF) and surface-enhanced laser desorption/ionization time of flight (SELDI/TOF). ATR-FTIR data were used to differentiate two classes of fungus of Cryptococcus gene, whereas the mass spectra data was used to identify ovarian and prostate cancer in blood serum. In addition, new two-dimensional discriminant analysis techniques based on principal component analysis linear discriminant analysis (2D-PCA-LDA), quadratic discriminant analysis (2D-PCA-QDA) and support vectors machine (2D-PCA-SVM) were developed for applications in secondorder chemical data composed by excitation-emission matrices (EEM) molecular fluorescence of simulated and real samples. The results shown that the developed techniques had better classification performance for both first and second-order data, with classification rates, sensitivity and specificity reaching values between 90 to 100%. Also, the developed twodimensional techniques had overall performance superior than traditional multivariate classification methods using unfolded data, showing its potential to other future analytical applications.

Teses
1
  • LAURINDA FERNANDA SALDANHA SIQUEIRA
  • MULTIVARIATE CLASSIFICATION AND FOURIER-TRANSFORM MID-INFRARED SPECTROSCOPY (FT-MIR) IN CANCER PROSTATE TISSUE

  • Orientador : KASSIO MICHELL GOMES DE LIMA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • KASSIO MICHELL GOMES DE LIMA
  • TATIANA DE CAMPOS BICUDO
  • EDGAR PERIN MORAES
  • EDVAN CIRINO DA SILVA
  • LUCIANO FARIAS DE ALMEIDA
  • Data: 30/01/2017

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  • Esta pesquisa é um aporte para a categorização dos tipos de câncer de próstata por meio de métodos quimiométricos de classificação aplicados em espectros do infravermelho médio oriundos de tecidos humanos. Os métodos multivariados de classificação têm como vantagens objetividade; rapidez; acurácia; fácil procedimento; podem ser aplicados como métodos exploratórios e ou preditivos; de acordo com o método, podem ser aplicados diretamente nos dados originais; separam as classes de acordo com um comportamento ótimo encontrado (linear, quadrático, não-linear, etc). A aplicação desses métodos surge para reduzir, selecionar e classificar informações úteis ao diagnóstico e categorização dos tipos de câncer, diante da grande quantidade informações contidas na região espectral do infravermelho médio (400 – 4,000 cm-1). A espectroscopia do infravermelho médio (FT-MIR) por sua vez, simplifica os procedimentos de preparação das amostras e minimiza possíveis modificações, conferindo rapidez ao diagnóstico; é independe da variabilidade intra e inter-observador, e demonstra alta sensibilidade e especificidade, rapidez e confiabilidade dos resultados. Com base em dados obtidos dos espectros vibracionais de uma dada amostra, é possível diferenciar estados patológicos dos tecidos. Com o objetivo geral de aplicar métodos de classificação multivariada (PCA, SPA, GA, LDA, QDA, SVM) e FT-MIR para diferenciar graus de câncer de próstata via análise de tecidos, buscou-se a identificar diferenças espectrais entre os graus de câncer de próstata e a determinar marcadores bioquímicos responsáveis pela diferenciação, bem como a comparar e avaliar as performances dos métodos de classificação. Foram utilizadas amostras de tecido humano cedidas pelo Departamento de Patologia (DPAT/UFRN), previamente classificadas em três graus de acordo com o sistema de graduação de Gleason. Foram coletados 40 a 100 espectros de transmissão por amostra (resolução 8 cm-1, 32 scans). Os espectros médios foram cortados na região de maior informação bioquímica (800-1900 cm-1) e pré-processados via EMSC e suavização de Savitzky-Golay (15 pontos). Os algoritmos de redução e seleção de variáveis PCA, SPA e GA foram associados aos algoritmos de classificação multivariada LDA, QDA e SVM para imprimir robustez à separação dos estágios de câncer de próstata e para a identificação de marcadores bioquímicos responsáveis pela diferenciação. Os modelos aplicados foram comparados de acordo com a taxa de classificação, sensibilidade e especificidade, e outras métricas. Todos os métodos obtiveram indicadores de qualidade satisfatórios na classificação, com destaque aos modelos GA-QDA e GA-LDA. Os principais marcadores bioquímicos identificados, em diferentes ordens de intensidade, foram: região de proteínas secundárias (≈ 1591–1483 cm-1), de DNA e RNA (≈1000–1490 cm−1) e de fosforolização de proteínas (≈ 970 cm-1). Alterações nessas regiões podem indicar modificações metabólicas provocadas pelos estágios do câncer. Os resultados encontrados indicam que os métodos de classificação multivariada associados à FT-MIR possibilitaram diferenciar estados patológicos dos tecidos inclusive nos estados iniciais do câncer de próstata com alta sensibilidade e especificidade. As técnicas propostas poderão provocar impactos econômicos e sociais benéficos provenientes do diagnóstico precoce e da viabilidade do tratamento nos estágios iniciais, o que pode possibilitar ganho em qualidade de vida e sobrevida dos pacientes.


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  • This research is a theoretical and practical support to the differentiation of prostate cancer types by multivariate classification applied in MIR spectra derived from human tissues. For this, it sought to identify spectral differences between the prostate cancer stages, to determine biochemical markers responsible for differentiation and to compare and evaluate the performance of multivariate classification methods. Prostatic tissue samples classified into Gleason II, III and IV were used. 40 to 100 transmission spectra were collected per sample (resolution 8 cm-1, 32 scans). FT-MIR spectra were cut from 900–1800 cm-1 (fingerprint region) and preprocessed by ESMC, 1st order Savitzky-Golay smoothing (15 points) and normalized to amide I peak (»1,650 cm-1). In a first study, the multivariate classification models PCA-LDA, SPA-LDA and GA-LDA were constructed aiming a methodology for prostate cancer discrimination, considering Gleason's graduation and a categorization of 'Low and High grades'; and also biochemical markers identification. The models performances were compared. GA-LDA obtained the most satisfactory results, being better in the perspective of 'Low and High grades'. Correct classification rates »81% and »83% for the two categorizations, respectively; and sensitivity values around »72-100% and specificity between »77-80%, respectively, were obtained. In a second work, PCA-LDA/QDA and GA-LDA/QDA were applied to compare linear and quadratic classification approaches and to add up methodological tools for prostate cancer screening, working with a perspective of ‘Low and High grades' differentiation. The QDA models obtained better results than the LDA, as well as variable selection methods (GA) were better than the variables reduction method (PCA). GA-QDA obtained better performance with correct classification rates for calibration and prediction sets of »97% and »100%, respectively; and sensitivity and specificity of »75% and »100%, respectively. In a third study, SVM models (linear, polynomial, RBF and quadratic) and the PCA-SVM, SPA-SVM and GA-SVM algorithms were applied to evaluate the use of variables reduction and selection methods in a non- linear classification approach for screening 'Low and High grades' of prostate cancer. The SVM models obtained lower performances than the others. The best model was GA-SVM with »100% and »90% correctly classified calibration and prediction samples, respectively; and sensitivity and specificity of »90%. Potential biomarker identified by the studies were: the regions of secondary proteins (≈ 1591–1483 cm-1), DNA and RNA (≈1000–1490 cm−1) and protein phosphorylation ( ≈ 970 cm-1). Changes in these regions can indicate metabolic alterations caused by cancer stages. The results indicated that multivariate classification coupled to FT-MIR enables differentiate pathological states of tissues even in the early stages of the prostate cancer with objectivity, speed, accuracy, easy procedure, independence of intra and inter-observer variability, results reliability and high sensibility and specificity; in comparison to traditional techniques which suffer with operator-dependence, high intra and inter-observer variability, time consuming, difficult proceedings, and  lower sensitivity and specificity. The techniques proposed may cause economic and social beneficial impacts provided by the precocious diagnosis and feasibility of the treatment in the early stages, which it will can allow gains in quality of life and survival of patients.

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  • KLEISON JOSE MEDEIROS LEOPOLDINO
  • EXTRAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE AMIDO NATIVO E MODIFICADO DA PALMA FORRAGEIRA (Opuntia ficus-indica)

  • Orientador : DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • AFONSO AVELINO DANTAS NETO
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • EDVALDO VASCONCELOS DE CARVALHO FILHO
  • MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • SOLANGE DE SOUSA
  • Data: 08/03/2017

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  • Na modificação do amido pelo processo oxidativo foi utilizada uma solução de periodato de sódio (APOX), enquanto na fosforilação foi utilizado o tripolifosfato de sódio variando-se a sua concentração em relação ao tempo com o intuito de estabelecer limites de fósforo adequados para uso em alimentos. A obtenção e modificação química do amido da Palma Forrageira (Opuntia ficus-indica) é o objeto de estudo deste trabalho. Os resultados demonstraram um aumento do teor de fósforo obtendo-se o máximo de acordo com a Portaria Nº 42/98 de 2005 no tempo de 40 minutos com 7% de tripolifosfato de sódio. Os resultados indicaram ainda que ambos os fatores estudados (tempo e concentração) influenciam na fosfatação do amido (APF) devido a interação destas variáveis independentes. Das propriedades avaliadas do amido nativo (APNM), amido liofilizado (APL) e os modificados foram determinados a composição centesimal, teor de fósforo, teor de amido, amilose e a forma e tamanho dos grânulos de amido. As propriedades físico-quimicas foram analisadas nas amostras do amido nativo, liofilizado e modificados sendo determinada a densidade, poder de intumescimento, índice de solubilidade, caracterização do gel, turbidez, sinérese, viscosidade de pasta, análise calorimétrica. O amido nativo da palma forrageira apresentou densidade 1,67 g.mL-1 e a modificação diminuíram a densidade do amido nativo. O poder de inchamento e o índice de solubilidade do amido nativo, liofilizado e modificados apresentaram diferenças significativas. A modificação, também, diminuiu a absorbância porque facilita a passagem da luz, enquanto a sinérese foi influenciada pela modificação, ocorrendo um aumento com o número do ciclo de armazenamento, e uma diminuição com a modificação química. O amido fosfatado apresentou maior viscosidade de pasta do que o amido nativo devido os mesmos possuírem maior poder de intumescimento e índice de solubilidade em água. O amido nativo extraído da palma forrageira apresentou pureza de 99,30%.


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  • A solution of sodium periodate (APOX) was used in the modification of the starch by the oxidative process, while in the phosphorylation the sodium tripolyphosphate was used, varying its concentration with respect to the time in order to establish phosphorus limits suitable for use in foods. The chemical extraction and modification of the Formentera palm starch (Opuntia ficus-indica) is the object of study of this work. The results showed an increase of the phosphorus content obtaining the maximum according to Ordinance Nº 42/98 of 2005 in the time of 40 minutes with 7% of sodium tripolyphosphate. The results indicated that both the factors studied (time and concentration) influence in the starch phosphate (APF) due to the interaction of these independent variables. From the evaluated properties of the native starch (APNM), lyophilized starch (APL) and the modified ones the centesimal composition, phosphorus content, starch content, amylose and the shape and size of the starch granules were determined. The physicochemical properties were analyzed in the samples of the native starch, lyophilized and modified, being determined the density, swelling power, solubility index, gel characterization, turbidity, syneresis, paste viscosity, calorimetric analysis. The native starch palm presented density 1.67 g.mL-1 and the modification decreased the native starch density. The swelling power and solubility index of native, lyophilized and modified starch presented significant differences. The modification also decreased the absorbance because it facilitates the passage of light, while the syneresis was influenced by the modification, an increase occurring with the number of the storage cycle, and a decrease with the chemical modification. Phosphate starch presented higher paste viscosity than native starch because they had higher swelling power and water solubility index. The native starch extracted from the forage palm showed purity of 99.30%.

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  • MARIELE IARA SOARES DE MELLO
  • ESTUDO DE CATALISADORES PARA A PRODUÇÃO DE COMBUSTÍVEIS: FISCHER-TROPSCH E HIDROGENAÇÃO DE CO2

  • Orientador : SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ELEDIR VITOR SOBRINHO
  • LUIZ ANTÔNIO MAGALHÃES PONTES
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • TIAGO PINHEIRO BRAGA
  • VICTOR LUIS DOS SANTOS TEIXEIRA DA SILVA
  • Data: 10/03/2017

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  • Estudos de catalisadores utilizados em reações para a produção de combustíveis energéticos, como a Síntese de Fischer-Tropsch (STF) e a Síntese do Metanol a partir do CO2 ou Hidrogenação de CO2 a Metanol foram realizados. O efeito da natureza química do óxido do suporte sobre o desempenho de catalisadores de cobalto para a reação de Fischer-Tropsch foi investigado, uma serie de suportes foram sintetizados por meio de uma cobertura em monocamada da γ-Al2O3 com vários óxidos representativos de uma ampla gama de caráter ácido-base de Lewis, e foram caracterizados por espectroscopia de UV-Vis acoplado com adsorção de alizarina. Foi possível confeccionar catalisadores modelos com tamanho de partículas de Co e porosidade semelhantes, possibilitando o estudo do efeito do suporte, sem sobreposição de fatores de difusão ou tamanho de partícula. A seletividade de hidrocarbonetos C13+ mostrou dependência do tipo Vulcano, com um máximo com um caráter ácido-base intermediário. Verificou-se através de CO-FTIR in situ, que ocorre o bloqueio seletivo de alguns sítios de Co, cruciais para a hidrogenação de CO, por átomos de óxidos básicos e não seletivos por nanopartícula de Co que apresentam forte interação metal-suporte, e óxidos reduzíveis causam redução da velocidade da reação por suportes alcalinos e de caráter ácido. Para TiOx/ Al2O3 uma notável produtividade C13+ foi alcançada, devido a boa combinação de atividade e seletividade. A influência do zircônio e o método de síntese dos catalisadores no sistema catalítico Cu/Zn/Zr suportado em sílica mesoporosa SBA-15 foi estudado, na reação de hidrogenação do CO2 a metanol. Conclui-se que os métodos escolhidos permitiram a incorporação dos metais e estes forneceram características diferentes aos catalisadores. De forma geral, observa-se que quanto maior a conversão de CO2 menor é a seletividade a metanol.


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  • Studies of catalysts used in reactions for the production of energy fuels, such as Fischer-Tropsch Synthesis (FTS) and Methanol Synthesis from CO2 or CO2 Hydrogenation of Methanol were done. The effect of the chemical nature of the oxide support on the performance of cobalt Fischer−Tropsch catalysts is investigated. A series of supports is synthesized via monolayer coverage of porous γ-Al2O3 with various oxides representative of a wide range of Lewis acid−base character, as quantified by UV−vis spectroscopy coupled to alizarin adsorption. It was possible to develop models catalysts with particle size of Co and the like porosity, allowing the study of the effect of the support, without overlapping diffusion factors or particle size. Selectivity C13+ hydrocarbon showed dependence on volcano type, with a maximum with a character intermediate acid-base. As inferred from in situ CO-FTIR, “selective” blockage of a few cobalt sites, though crucial for CO hydrogenation, by atoms from basic oxides and “unselective” site blockage via decoration of Co nanoparticles (strong metal−support interaction) with acidic, reducible oxides cause a decrease in reaction rate for supports with pronounced alkaline and acidic character, respectively. For TiOx/Al2O3 remarkable C13+ productivity was achieved due to good activity and selectivity. The influence of zirconium and the method of synthesis of the catalysts in the catalytic system Cu/Zn/Zr supported on mesoporous silica SBA-15 was studied, in the reaction of hydrogenation of CO2 to methanol. It is concluded that the chosen methods allowed the incorporation of the metals and these provided different characteristics to the catalysts. In general, it is observed that the greater the conversion of CO2 the lower the selectivity to methanol.

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  • DENISE PORFIRIO EMERENCIANO
  • OBTENÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE NOVOS SISTEMAS COLOIDAIS A BASE DE ÓLEOS DAS ESPÉCIES VEGETAIS DE Azadirachta indica E Copaifera E SUAS AVALIAÇÕES COMO INIBIDORES DE CORROSÃO EM MEIO SALINO

  • Orientador : MARIA APARECIDA MEDEIROS MACIEL
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARIA APARECIDA MEDEIROS MACIEL
  • FABRICIO GAVA MENEZES
  • HUGO ALEXANDRE DE OLIVEIRA ROCHA
  • TEREZA NEUMA DE CASTRO DANTAS
  • FRANCISCO HUMBERTO XAVIER JUNIOR
  • JOSEALDO TONHOLO
  • Data: 19/04/2017

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  • A eficiência de inibição à corrosão de sistemas coloidais preparados a base de óleos vegetais provenientes das espécies Azadirachta indica A. Juss (SMEOAI) e Copaifera L. (SMECO) foram avaliados via técnicas eletroquímicas. Os formulados coloidais SMEOAI e SMECO foram analisados em diferentes concentrações (5 ppm - 150 ppm) na corrosão do aço AISI 1018, em meio salino (3,5 % de solução NaCl). O extrato hidroalcoólico obtido das folhas de A. indica (EAI) veiculado no sistema coloidal SMEOAI, forneceu o formulado SMEOAI-EAI que foi avaliado como inibidor verde de corrosão. O sistema SMEOAI foi preparado com Tween® 80 (fase tensoativa), óleo isolado de A. indica (OAI, fase óleo) e de água bidestilada (fase aquosa neutra). Este sistema veiculou satisfatoriamente o extrato EAI, resultando no formulado SMEOAI-EAI. Similarmente, o sistema SMECO foi preparado com Tween® 80,  óleo de copaiba (CO) e água bidestilada. Diagramas de fase ternária foram obtidos para ambos os sistemas (SMEOAI e SMECO), em que se observou formação de região de microemulsão WIV. As caracterizações dos sistemas coloidais foram realizadas pelas seguintes análises: determinação do índice de refração, comportamento reológico, tensão superficial e diâmetro de gotícula. Os formulados SMEOAI e SMECO foram analisados pelas técnicas de resistência a polarização linear (LPR) e impedância (EIS) e o sistema SMECO via método LPR. Comparativamente, o sistema SMECO (100 ppm) apresentou a menor eficiência de inibição à corrosão (77,15%), seguido de SMEOAI (25 ppm) com inibição mediana (79,28%) e SMEOAI-EAI (50 ppm) deteve a eficiência máxima de inibição (91,79%). Para estes inibidores, comprovou-se também, efeito antioxidante realizado em experimentos in vitro, tendo sido avaliado pelas análises de capacidade antioxidante total:  18,74% (SMEOAI) e 36,14% (SMEOAI-EAI); poder redutor: 56,34% (SMEOAI) e 290,49% (SMEOAI-EAI); quelação de íons ferro: 58,97% (SMEOAI) e 51,29% (SMEOAI-EAI); sequestro dos radicais hidroxila: 60,16% (SMEOAI) e 87,33% (SMEOAI-EAI). As divergências percentuais observadas para estes formulados encontram-se relacionadas aos diferentes mecanismos antioxidatixos de cada modelo, bem como pela presença do extrato EAI no formulado SMEOAI-EAI. O efeito antioxidante mais eficaz foi observado para o formulado contendo o extrato EAI (SMEOAI-EAI). Comparativamente, observou-se que o sistema coloidal a base de óleo de copaíba, apresentou efeito inferior 47,89% na análise do poder redutor e 72,92% para o sequestro de radicais hidroxila.  Os inibidores verde de corrosão SMEOAI, SMEOAI-EAI e SMECO são biodegradáveis e em função do amplo uso destes vegetais, poderão despertar o interesse do setor industrial com diferentes possibilidade aplicações, tais como: bioinseticida, purificador de águas residuais, agente efluente, agente de recuperação de petróleo, dentre outros.


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  • The corrosion inhibition efficiency of colloidal systems based on vegetable oils such as Azadirachta indica A. Juss (SMEOAI) and Copaifera L. (SMECO) were evaluated by electrochemical techniques. The colloidal formulations SMEOAI and SMECO were analyzed in different concentrations (5 ppm - 150 ppm) in the corrosion of AISI 1018 steel in corrosive saline medium (3.5% NaCl solution). The hydroalcoholic extract obtained from the leaves of A. indica (EAI) was loaded in the colloidal system SMEOAI and then applied as a green corrosion inhibitor. The SMEOAI system was prepared by using Tween® 80 as surfactant, A. indica oil (OAI) as the oil phase and bidistilled water (as a neutral aqueous phase). The SMEOAI system satisfactorily loaded the EAI extract providing a derivative formulation so called SMEOAI-EAI. Similarly, the SMECO system was prepared by using Tween® 80, copaiba oil (CO), and bidistilled water. The formation of Winsor IV microemulsion region (WIV) on both systems (SMEOAI and SMECO) was evidenced through the construction of the ternary phase diagrams. The colloidal systems characterizations were performed by using the following analyzes, determination of the refractive index, rheological behavior, surface tension and droplet diameter. The formulations SMEOAI and SMECO were analyzed by electrochemical techniques of linear polarization resistance (LPR) and impedance spectroscopy (EIS) and for the SMECO system it was only used LPR method. Comparatively, the SMECO system (100 ppm) showed the lowest corrosion inhibition efficiency (77.15%), followed by SMEOAI (25 ppm) which showed median inhibition (79.28%) and the maximum inhibition efficiency (91.79%) was found to the SMEOAI-EAI (50 ppm) system.  For all of those inhibitors systems the antioxidant effect was analyzed by using in vitro experiments. For that, it was evaluated by the analysis of total antioxidant capacity, 18.74% (SMEOAI) and 36.14% (SMEOAI-EAI); reducing power, 56.34% (SMEOAI) and 290.49% (SMEOAI-EAI); iron ion chelation, 58.97% (SMEOAI) and 51.29% (SMEOAI-EAI); sequestration of hydroxyl radicals, 60.16% (SMEOAI) and 87.33% (SMEOAI-EAI). The percentage divergences observed for the inhibitors formulations are related to the different antioxidative mechanisms of each applied model, as well as the presence of the A. indica extract (EAI) in the SMEOAI-EAI system. Comparatively, the higher antioxidant effect was observed for the formulation SMEOAI-EAI. Meanwhile, the lower effect was evidenced to the copaiba oil colloidal system which showed 47.89% in the analysis of reducing power and 72.92% for sequestration of hydroxyl radicals. The green corrosion inhibitors SMEOAI, SMEOAI-EAI and SMECO are biodegradable and due to the wide use of these plants, may arouse the interest of the industrial sector focusing some different possible applications such as, bio-insecticides, biological drug carriers, waste water purifiers, effluents, oil recovery agents, among other applications.

    Meanwhile

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  • ALCINEY MIRANDA CABRAL
  • SÍNTESE POR REAÇÃO DE COMBUSTÃO MODIFICADA E CARACTERIZAÇÃO DAS FERROPEROVSKITAS DE LBFO APLICADOS A MULTIFERRÓICOS

  • Orientador : ADEMIR OLIVEIRA DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADEMIR OLIVEIRA DA SILVA
  • MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • JOAO BOSCO LUCENA DE OLIVEIRA
  • OTOM ANSELMO DE OLIVEIRA
  • MARCOS TAVARES DE MELO
  • ULISANDRA RIBEIRO DE LIMA
  • Data: 20/06/2017

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  • Os multiferróicos nas formas monofásicas da perovskita BiFeO3, para sistemas LaxBi1-xFeO3 (x = 0.00, 0.10, 0.20 e 0.30) com as seguintes atribuições BFO P.C., BFO700, BFO 830, L0.10BFO700 L0.20BFO700 e L0.30BFO700, foram obtidos pelo método da reação de combustão adaptada, com objetivo de diminuir a metaestabilidade do BiFeO3 em dopagem por La3+ em relação a temperaturas de sinterização de 700 e 830oC, e seus parâmetros elétricos e magnéticos. Os materiais formados foram caracterizados por Refinamento de Rietveld (DRX-Rietveld), Infravermelho Médio com Transformada de Fourier (FTIR), Microscopia Eletrônico de Varredura com Espectroscopia por Energia Dispersiva (MEV/EDS/MAPEAMENTO), Análises Térmicas (TG/DTA) e Propriedades Magnéticas e Elétricas (VSM, ɛ’, ɛ’’ e tang δ). Os resultados dos parâmetros estruturais, elétricos e magnéticos da perovskita BiFeO3, BFO monofásica, nas temperaturas de sinterização a 700 oC (BFO/Romboédrico/R3c) e 830 oC (BFO/Triclínica/P1) e são diretamente dependentes. As dopagens por La3+ nas amostras BFO700, L0.10BFO700, L0.20BFO700 e L0.30BFO700 por conseguinte diferentes valores de magnetização de saturação, que resultam em distintas simetrias e grupos espaciais, a saber: Romboedral/R3c - 0,011314 µB/[f.u.], Ortorrômbico/Pnma - 0,006516 µB/[f.u.], Ortorrômbico/Pbnm - 0,011503 µB/[f.u.] e Ortorrômbico/Pbnm - 0,009509 µB/[f.u.]) respectivamente. As análises por FTIR/DRX-Rietveld evidenciaram as fortes vibrações (530,34; 531,61; 551,51cm-1) próprias de estiramentos e distorções octaédricas (perovskita BiFeO3) do FeO6 nas geometrias das estruturas formadas que classificam-se como antiferromagnetica com distorção octaedral. A dieletricidade das cerâmicas é maior que 6 e a tangente de perdas menores que -0,13 na faixa 0-0,5 GHz. O fator de qualidade foi medido e todas se apresentaram menores que (-10 dB) à (-25dB). Esse resultados dos substrates químicos mostram que as ceramicas investigadas podem ser aplicadas a antenas multiferróicas.


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  • The multiferroics in single phase of the perovskite BiFeO3 for LaxBi1-xFeO3 (x = 0.00, 0.10, 0.20 and 0.30) with the attributions BFO P.C., BFO700, BFO 830, L0.10BFO700, L0.20BFO700 and L0.30BFO700 were obtained by the method of adapted combustion reaction. The principal goal, this synthesis, is decrease the metastability of the BiFeO3 in doping with La3+ in temperatures of sintering of 700 and 830oC, influencing in their electrical and magnetic parameters. The materials formed were characterized by Rietveld refinement (DRX-Rietveld), Medium Infrared with Fourier transform (FTIR), Scanning Electron Microscopy with by Energy Dispersive Spectroscopy (SEM/EDS/ MAPPING), Thermal Analysis (TG/DTA) and Properties Magnetic and Electrical (VSM, ɛ’, ɛ’’ e tang δ). The preliminary results showed that the perovskite BiFeO3, (BFO single phase) sinterized in temperatures at 700 oC (BFO/ Rhombohedral /R3c) and 830 oC (BFO/ Triclinic /P1) were directly dependent of the termic parameters. The dopagens by La3+ in the samples BFO700, L0.10BFO700, L0.20BFO700 and L0.30BFO700 presented different values of saturation magnetization, which resulted in different symmetries and space groups being the Rhombohedral/R3c - 0,011314 µB/[f.u.], Orthorhombic/Pnma - 0,006516 µB/[f.u.], Orthorhombic/Pbnm - 0,011503 µB/[f.u.] and Orthorhombic/Pbnm - 0,009509 µB/[f.u.]), respectively. The analysis by FTIR/DRX-Rietveld showed the strong vibrations (530.34; 531.61; 551.51cm-1) attributed to octahedral stretch for perovskite (BiFeO3) that is a characteristic of the FeO6 geometries, related to distorted antiferromagnetic structures. The dielectricity of ceramics is greater than 6 and the tangent of losses smaller than -0.13 in range 0 – 0.5 GHz. The quality factor was measured and all were smaller than -10 the -25dB. These results of chemical substrates shows that the investigated ceramics can be applied to multiferroics antenna.

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  • SEVERINA DENISE SALES DE OLIVEIRA
  • DESENVOLVIMENTO DE MICROMOTORES PARA APLICAÇÃO EM PROCESSOS DE REMEDIAÇÃO AMBIENTAL

  • Orientador : CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ARTUR DE JESUS MOTHEO
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • NEDJA SUELY FERNANDES
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • ULISANDRA RIBEIRO DE LIMA
  • Data: 31/07/2017

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  • Neste trabalho está sendo apresentado o processo de remediação de poluentes em meio aquoso usando micromotores de PEDOT/Pt, ZrO2-GO/Pt e micromotores Janus de magnésio no tratamento de captura de CO2, remoção de agentes neurológicos (como os compostos organofosforados) usados em bombas de natureza química e na remoção do nitrito, respectivamente. A sustentabilidade ambiental tem sido um dos maiores desafios na atualidade. Preocupações quanto ao uso excessivo de recursos naturais e uma minimização do impacto causado no meio têm levado a grandes avanços na área da nanotecnologia. Os recentes estudos quanto ao uso dos micromotores tem mostrado que a combinação dos componentes constituintes dessas micromáquinas e sua propulsão têm apresentado uma alta eficiência na remoção de poluentes no meio ambiente. Todos os micromotores apresentados obtiveram excelentes resultados como a captura de 90% de gás carbônico promovido pelos micromotores de PEDOT/Pt, 91% de remoção de metil-paroxon usando os micromotores híbridos de ZrO2-GO/Pt e 92,8% de remoção do nitrito utilizando os micromotores Janus de magnésio.


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  • In this work has been presented the process of remediation of pollutants in aqueous medium using PEDOT/Pt, ZrO2-GO/Pt micromotors and Janus micromotors of magnesium in the treatment of CO2 capture, removal of nerve agents (e.g. organophosphorus compounds) used in chemical bombs and in the removal of nitrite, respectively. Environmental sustainability has been one of the greatest challenges today. Concerns about the excessive uses of natural resources and a minimization of the impact caused in the environment have led to great advances in the field of nanotechnology. Recent studies on the use of micromotors have shown that the combination of the constituent components of these micromachines and their propulsion has shown a high efficiency in the removal of pollutants in the environment. All micromotors presented excellent results such as the capture of 90% carbon dioxide promoted by the PEDOT/Pt micromotors, 91% removal of methyl paraoxon using the hybrid ZrO2-GO/Pt micromotors and 92.8% removal of the nitrite using the Janus micromotors of magnesium.

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  • ANA CAROLINA DE OLIVEIRA NEVES MENEZES
  • IDENTIFICAÇÃO E RASTREAMENTO DE CÂNCER ATRAVÉS DA COMBINAÇÃO DE ANÁLISE MULTIVARIADA E TÉCNICAS BIOESPECTROSCÓPICAS

  • Orientador : KASSIO MICHELL GOMES DE LIMA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • AURIGENA ANTUNES DE ARAUJO
  • KASSIO MICHELL GOMES DE LIMA
  • LIVIA NUNES CAVALCANTI
  • MÁRIO CÉSAR UGULINO DE ARAÚJO
  • RONEI JESUS POPPI
  • Data: 09/08/2017

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  • Esta tese relata a aplicação das espectroscopias no infravermelho médio, de fluorescência molecular e espectrometria de massas, combinadas a técnicas de análise multivariada, para identificação de lesões (pré-)cancerosas em diferentes espécimes. Em um primeiro estudo, matrizes de excitação/emissão de fluorescência molecular foram obtidas para diferentes linhagens de células normais e cancerosas em cultivo (incluindo 3T3, ARPE, HEK, HepG2, HeLa, HT-29 e 786-0) e modelos de classificação foram construídos utilizando uma combinação dos algoritmos OPLS e UPLS-DA. Taxas de acerto de 100% e 75% foram obtidas para as classes Normal e Cancerosa, respectivamente. Ainda, foi avaliada a influência dos anticorpos anti-MMP-2 e anti-MMP-9 no desempenho dos modelos de classificação. Na presença dos anticorpos, as taxas de acerto nas classificações aumentaram consideravelmente atingindo 100% para ambas as classes, Normal e Cancerosa, através dos algoritmos OPLS/UPLS-DA. Em um segundo estudo, a espectroscopia ATR-FTIR foi utilizada para obtenção de espectros de plasmas sanguíneos de mulheres saudáveis (negativas para lesão intraepitelial ou malignidade, NILM) e portadoras de lesão intraepitelial cervical (SIL) de baixo (LSIL) ou alto grau (HSIL), causadas pelo vírus HPV. Modelos multivariados de classificação foram construídos, visando uma metodologia de rastreamento para o câncer cervical. Os algoritmos PCA-LDA/QDA, SPA-LDA/QDA e GA-LDA/QDA foram aplicados como ferramentas de classificação e seus desempenhos comparados. De maneira geral, os resultados obtidos através do algoritmo GA-QDA foram os mais satisfatórios, utilizando apenas variáveis espectrais selecionadas que puderam ser relacionadas a grupos funcionais pertencentes a diferentes biomoléculas. Os modelos GA-QDA classificaram corretamente NILM vs. SIL com sensibilidade e especificidade em torno de 90% e 83%, respectivamente. NILM vs. LSIL apresentaram sensibilidade e especificidade variando entre 67-94% e 82-94%, respectivamente. Para NILM vs. HSIL, os valores de sensibilidade e especificidade estiveram entre 76-97% e 73-100%, respectivamente. Em um terceiro estudo, a espectrometria de massas foi aplicada para obter os espectros de lipídios extraídos do plasma sanguíneo de mulheres da Classe NILM (n=42) e SIL (n=34). Modelos de classificação multivariados foram construídos utilizando os classificadores LDA, QDA e SVM. Os modelos baseados em SVM permitiram a discriminação das classes com sensibilidade e especificidade de 83.3% e 80.0% para NILM e SIL, respectivamente. Alguns possíveis lipídios foram associados a cada classe, tais como prostaglandinas, esfingolipídios e fosfolipídios, Tetranor-PGFM e um lipídio hidroxiperoxidado. Os resultados obtidos em todos os estudos evidenciam a potencialidade das técnicas espectroscópicas e multivariadas como possíveis metodologias de rastreamento e identificação de câncer, o que poderia contribuir fortemente para a redução da morbidade e mortalidade causadas pela doença.


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  • This thesis reports the application of both infrared and molecular fluorescence spectroscopy, as well as mass spectrometry, combined with multivariate analysis techniques for classification of (pre-) cancerous lesions in different specimens. In a first study, excitation/emission matrices of molecular fluorescence were obtained for different cell lines (including 3T3, ARPE, HEK, HepG2, HeLa, HT-29 e 786-0) and classification models were built by using a combination of the algorithms OPLS and UPLS-DA. Correct classification indexes of 100% and 75% were obtained for both classes, Normal and Cancer, respectively. In addition, it was evaluated the influence of the antibodies anti-MMP-2 and anti-MMP-9 in the performance of the classification models. In the presence of the antibodies, the correct classification indexes were considerably improved reaching 100% for both classes, Normal and Cancer, using the algorithms OPLS/UPLS-DA. In a second study, the ATR-FTIR spectroscopy was applied to obtain the spectra of blood plasma of both healthy women (negative for intraepithelial lesion or malignancy, NILM) and women with cervical intraepithelial lesion (SIL) of low grade (LSIL) or high grade (HSIL), caused by HPV virus. Multivariate classification models were built, aiming a screening methodology for cervical cancer. The algorithms PCA-LDA/QDA, SPA-LDA/QDA and GA-LDA/QDA were applied as classification tools and their performance was evaluated. In general, the results obtained by GA-QDA were the most satisfactory, by using only chosen spectral variables that could be related to chemical groups of different biomolecules. The models GA-QDA correctly classified NILM vs. SIL with sensitivity and specificity around 67-94% e 82-94%, respectively. For NILM vs. LSIL, sensitivity and specificity values were about 67-94% e 82-94%, respectively. For NILM vs. HSIL, the sensitivity and specificity values were 76-97% e 73-100%, respectively. In the third study, mass spectrometry was applied to obtain the spectra of lipids extracted from blood plasma of women of NILM (n=42) and SIL (n=34) classes. Multivariate classification models were built by using the classifiers LDA, QDA and SVM. SVM-based models allowed to discriminate the classes with sensitivity and specificity values of 83.3# and 80.0% for NILM and SIL, respectively. Some possible lipids were associated to each class, such as prostaglandins, phospholipids, sphingolipids, Tetranor-PGFM and a hydroperoxide lipid. The results achieved in all studies highlight the potentiality of the spectroscopic and multivariate techniques as possible methodologies for cancer screening, what could effectively contribute to reduce morbidity and mortality caused by cancer.

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  • GILVAN PEREIRA DE FIGUEREDO
  • DESENVOLVIMENTO DE SUPORTES CATALÍTICOS E APLICAÇÃO DO ALUMINATO DE LANTÂNIO EM REFORMA A SECO DO METANO

  • Orientador : DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • TIAGO PINHEIRO BRAGA
  • RENATA MARTINS BRAGA
  • EDISSON MORGADO JUNIOR
  • LUIZ ANTÔNIO MAGALHÃES PONTES
  • Data: 11/08/2017

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  • Os materiais cerâmicos apresentam diversas aplicações, principalmente por sua versatilidade e propriedades. Várias metodologias foram consolidadas para a síntese destes materiais, mas algumas desvantagens limitam sua aplicabilidade em catálise. Assim, há muitas pesquisas concentradas no estudo de métodos de síntese de catalisadores e suportes catalíticos que sejam simples, rápidos, de baixo custo, ecológicos e que produzam materiais adequados. Nos últimos anos algumas rotas alternativas de síntese têm atraído bastante atenção, mas a obtenção do espinélio MgAl2O4 pelo método da gelatina e da perovskita LaAlO3 via reação de combustão assistida por microondas tem sido pouco explorada. O MgAl2O4 é bastante utilizado em reforma a seco do metano (RSM), mas estudos de RSM usando LaAlO3 como suporte são muito limitados. Portanto, os objetivos deste trabalho foram: sintetizar MgAl2O4 usando gelatina como precursor orgânico; preparar a perovskita LaAlO3 via reação de combustão assistida por microondas; e, comparar o desempenho em reforma a seco do metano de dois catalisadores preparados com níquel suportado no LaAlO3 e na α-Al2O3 comercial. Pelo método da gelatina foi possível obter MgAl2O4 puro, nanométrico e com cristalinidade de até 90,40%. Um aumento brusco no tamanho dos cristalitos foi observado para temperatura de calcinação acima de 900 ºC. Na síntese por microondas, a perovskita LaAlO3 monofásica, nanométrica e de alta cristalinidade (77,51%) foi obtida. Os perfis de redução a temperatura programada de H2 (RTP-H2) indicam que as vacâncias de oxigênio presentes na superfície da perovskita exerceram um forte efeito sobre a temperatura de redução e a redutibilidade das nanopartículas de NiO, resultando em fraca interação Ni0/LaAlO3. Os resultados dos testes a curto prazo com velocidade espacial horária de gás (GHSV) de 18 L g-1 h-1 mostram que o catalisador Ni/LaAlO3 é 7,8 e 11,5 % mais estável do que o Ni/α-Al2O3 nas conversões de CH4 e CO2, respectivamente. A maior estabilidade e atividade do Ni/LaAlO3 está diretamente relacionada a presença de NiO (3,38 %p) após a ativação, que promoveu a formação de nanotubos de carbono (NTC), aumentando a dispersão da fase metálica. Mesmo em condições severas de ativação e reação (alta GHSV), como no teste a longo prazo, o catalisador Ni/LaAlO3 revelou um rendimento em H2 de 37,2% a mais que o Ni/α-Al2O3. As análises de microscopia eletrônica de transmissão (MET) revelam que o catalisador Ni/α-Al2O3 apresentou problemas de desativação associados aos efeitos de sinterização. Assim, as propriedades do LaAlO3 mostram um novo caminho para a pesquisa de perovskitas estáveis para catálise e outras aplicações industriais.


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  • Ceramic materials have several applications, mainly because of their versatility and properties. Several methodologies have been consolidated for the synthesis of these materials, but some disadvantages limit their applicability in catalysis. Thus, much research is concentrated on the study of catalyst and catalyst supports synthesis methods that are simple, fast, low cost, ecofriendly and produce suitable materials. In recent years, some alternative routes of synthesis have attracted a lot of attention, but obtaining the MgAl2O4 spinel by the gelatin method and perovskite LaAlO3 via microwave assisted combustion reaction has been little explored. MgAl2O4 is widely used in the dry reforming of methane (DRM), but DRM studies using LaAlO3 as support are very limited. Therefore, the aims of this work were: to synthesize MgAl2O4 using gelatin as an organic precursor; to prepare perovskite LaAlO3 via microwave assisted combustion reaction; and to compare the performance of the dry reforming of methane from two nickel-based catalysts supported on LaAlO3 and commercial α-Al2O3. By the gelatin method it was possible to obtain pure, nano-sized MgAl2O4 with crystallinity of up to 90.40%. An abrupt increase in crystallite size was observed for calcination temperature above 900 °C. In the synthesis by microwave, monophasic, nanometric and high crystallinity perovskite LaAlO3 (77.51%) was obtained. The H2 temperature-programmed reduction profiles (H2-TPR) indicate that the oxygen vacancies present on the perovskite surface exerted a strong effect on the reduction temperature and reducibility of NiO nanoparticles, resulting in poor Ni0/LaAlO3 interaction. The results of the short-term tests with gas hourly space velocity (GHSV) of 18 L g-1 h-1 show that the Ni/LaAlO3 catalyst is 7.8 and 11.5% more stable than Ni/α-Al2O3 for CH4 and CO2 conversions, respectively. The Ni/LaAlO3 great activity and stability are directly related to the presence of NiO (3.38% wt) after activation, which promoted the formation of carbon nanotubes (CNT), increasing the dispersion of the metal phase. Even under severe activation and reaction conditions (high GHSV), as in the long-term test, Ni/LaAlO3 catalyst showed an H2 yield of 37.2% more than Ni/α-Al2O3. Transmission electronic microscopy (TEM) analysis revealed that the Ni/α-Al2O3 catalyst presented deactivation problems associated with sintering effects. Thus, the properties of LaAlO3 show a new path for the research of stable perovskites for catalysis and other industrial applications.

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  • ELIAS JANUÁRIO DE LIMA
  • SÍNTESE DE ELETRÓLITOS POLIMÉRICOS BASEADOS EM BLENDAS POLIMÉRICAS DE POE/NaAlg MODIFICADAS COM LiClO4

  • Orientador : DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • JOSE ALZAMIR PEREIRA DA COSTA
  • LUIZ HENRIQUE DA SILVA GASPAROTTO
  • MARIA GORETTE CAVALCANTE
  • ROBERTA PATRÍCIA MEDEIROS DE MARIA
  • Data: 11/08/2017

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  • :  A investigação de blendas poliméricas modificadas com sais tem sido uma área alternativa no campo da pesquisa de novos materiais, uma vez que, as blendas modificadas podem apresentar propriedades melhores em relação aos polímeros puros. Na presente pesquisa foi realizado o estudo das membranas baseadas nas blendas de poli(óxido de etileno) (POE) e alginato de sódio (NaAlg) (POE:NaAlg): 20%:80%(P20), 40%:60%(P40), 60%:40%(P60), 80%:20%(P80). Estas blendas foram modificadas com a adição de 0,5 mL de perclorato de lítio (LiClO4) obtendo-se os eletrólitos poliméricos sólidos, POE:NaAlg:LiClO4: 20%:80%:0,5 mL(P20S), 40%:60%:0,5 mL(P40S), 60%:40%:0,5 mL(P60S), 80%:20%:0,5 mL (P80S). As membranas foram caracterizadas por impedância eletroquímica (EIE), análises térmicas: calorimetria exploratória diferencial (DSC) e termogravimetria (TG), espectroscopia na região de infravermelho no modo de reflectância total atenuada (FTIR-ATR), difração de raios X (DRX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Todas as análises realizadas por EIE das membranas NaAlg, P20, P40, P60, P80, P20S, P40S, P60S e P80S apresentaram  a tendência de formação de um semicírculo. Enquanto, o POE apresenta dois semicírculos, o primeiro semicírculo formado, tem um máximo de impedância imaginária (Z’’) na frequência νmáx = 213,51 Hz. Esse comportamento pode está relacionado ao processo de condução no bulk das membranas poliméricas. A partir do ajuste realizado do semicírculo obteve-se a resistência ôhmica (R𝜴), resistência de polarização (Rp) e a frequência no pico máximo (𝝂máx). A partir destes dados e utilizando algumas equações matemáticas, obteve-se, a capacitância da dupla camada (Cdc) e a condutividade iônica (𝛔). Foi observado que, a adição de NaAlg no sistema polimérico alterou a propriedade resistiva do POE. Isso é confirmado quando se compara as condutividades iônicas das membranas POE e P20 que são, respectivamente, 8,59 x10-10 e 9,45 x10-6 S.cm-1.  Sendo a P20, entre todos os sistemas estudados sem adição do sal, a que apresentou maior condutividade iônica. Ao se adicionar 1% do LiClO4, membrana P20S, foi observado uma variação de uma ordem de grandeza na condutividade iônica (𝛔 = 2,45x10-5 S.cm-1) em relação a P20 (𝛔 = 9,45 x10-6 S.cm-1). Entre todas as membranas estudadas, a que apresentou maior condutividade iônica foi a P20S. Os dados obtidos por DSC mostraram que a cristalinidade do POE foi reduzida, proporcionalmente, com o aumento da razão do NaAlg nas membranas, ou seja, com a adição do NaAlg nas membranas. No entanto, a adição do sal, reduz a cristalinidade da P80S em relação a P80, sendo os valores da taxa de cristalinidade (Xc), respectivamente, 49,6 e 72,1 %. Os dados obtidos por TG mostraram que a adição do sal na membrana P40 foi mais efetiva no aumenta da estabilidade térmica desta membrana (P40S) uma vez que a segunda etapa da degradação térmica da P40 inicia em 160 °C, enquanto na P40S tem início em 200 °C. Os espectros de FTIR-ATR mostraram que ocorrem interações físicas entre os polímeros, isto é, nas blendas, pois ocorre variação da intensidade das bandas (1600 e 1410 cm-1) em relação a aquelas nos polímeros puros. As imagens micrográficas obtidas por MEV mostraram que os dois polímeros possuem superfície morfológicas diferentes. No entanto, nas membranas: P20S, P40S, P60S e P80S foram observadas variações no aspecto morfológico, pois apresentam superfícies com perfil de esferulitos deformados. Esse comportamento sugere a redução das fases cristalinas das membranas estudadas.


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  • The investigation of salt-modified polymer blends has been an alternative area in the field of research of new materials, since modified blends may have better properties than pure polymers. In the present research was performed to study the membranes based on blends of poly (ethylene oxide) (PEO) and sodium alginate (NaAlg) (PEO: NaAlg): 20%:80% (P20), 40%:60% (P40), 60%:40% (P60), 80%:20% (P80). These blends were modified by the addition of  0.5 mL of lithium perchlorate (LiClO4) obtaining the solid polymer electrolytes, POE:NaAlg:LiClO4 - 20%:80%:0.5 mL (P20S) 40%:60%:0.5 mL (P40S), 60%:40%:0.5 mL (P60S), 80%:20%:0.5 mL (P80S). The membranes were characterized by electrochemical impedance (EIS), thermal analysis: differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetry (TG), infrared spectroscopy in the mode of attenuated total reflectance (FTIR-ATR), X-ray diffraction (DRX) and scanning electron microscopy (SEM). All analyzes carried by EIE of the membranes NaAlg, P20, P40, P60, P80, P20S, P40S, P60S and P80S showed the trend of form a semicircle. While the PEO has two semicircles, the first semicircle has a maximum imaginary impedance (Z'') at frequency νmax = 213.51 Hz. This behavior may be related to the conduction process in the bulk of the polymer membranes. This behavior may be related to the conduction process in the bulk of the polymer membranes. From the adjustment of the semicircle, the ohmic resistance (RΩ), polarization resistance (Rp) and the frequency at the maximum peak (νmax) were obtained. From these data and using some mathematical equations, the double layer capacitance (Cdc) and the ionic conductivity (σ) were obtained. It was observed that the addition of NaAlg in the polymer system altered the resistive property of PEO. This is confirmed when comparing the ionic conductivities of PEO and P20 membranes which are, respectively, 8.59 x 10-10 S.cm-1 and 9.45 x 10-6 S.cm-1.  Being P20, among all the studied systems without addition of salt, the one that presented greater ionic conductivity. By adding 1% of LiClO4, P20S membrane, a change of one order of magnitude was observed in ionic conductivity (σ = 2,45x10-5 S.cm-1) compared to P20 (σ = 9.45 x10-6 S.cm-1). Among all the membranes studied, the one with the highest ionic conductivity was P20S. The data obtained by DSC showed that the crystallinity of the PEO was reduced, proportionally, with the increase of the NaAlg ratio in the membranes, that is, with the addition of NaAlg in the membranes. However, addition of the salt reduces the crystallinity of P80S relative to P80, with crystallinity (Xc) values being respectively 49.6 % and 72.1 %. The data obtained by TG showed that the addition of the salt in the P40 membrane was more effective in increasing the thermal stability of this membrane (P40S) since the second stage of the thermal degradation of P40 starts at 160 °C, whereas in the P40S it starts in 200 °C. The FTIR-ATR spectra showed that physical interactions occur between the polymers, that is, in the blends, because there is a variation of the intensity of the bands (1600 and 1410 cm-1) in relation to those in the pure polymers. The micrographs obtained by MEV showed that the two polymers have different morphological surfaces. However, in the membranes: P20S, P40S, P60S and P80S variations were observed in the morphological aspect, because they present surfaces with profile of deformed spherulites. This behavior suggests the reduction of the crystalline phases of the membranes studied.

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  • GUTTO RAFFYSON SILVA DE FREITAS
  • QUÍMICA COMPUTACIONAL APLICADA AO ESTUDO DE ESTRUTURA E REATIVIDADE DE QUINOXALINAS BIOLOGICAMENTE RELEVANTES

  • Orientador : FABRICIO GAVA MENEZES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DAVI SERRADELLA VIEIRA
  • FABRICIO GAVA MENEZES
  • GERD BRUNO DA ROCHA
  • LIVIA NUNES CAVALCANTI
  • NORBERTO DE KASSIO VIEIRA MONTEIRO
  • Data: 18/08/2017

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  • As quinoxalinas compõem uma classe de compostos heterocíclicos de nitrogênio com um amplo espectro de aplicações, em diversas áreas. Neste contexto, destacam-se as atividades biológicas para diversos fins. Atualmente, os métodos de química computacional tem se mostrado uma ferramenta de grande relevância para as investigações de propriedades estruturais, eletrônicas e termodinâmicas de diversos compostos heterocíclicos, incluindo derivados quinoxalínicos de interesse biológico. No presente trabalho, estas propriedades foram investigadas em três abordagens distintas, tendo como base Teoria do Funcional de Densidade (DFT). Na primeira parte, foi realizada uma investigação acerca dos aspectos estruturais, eletrônicos e energéticos do composto 6,7-dinitro-1,4-dihidro-quinoxalina-2,3-diona (DNQX), um importante antagonista do neuroreceptor glutamato iGluR2, o qual possui papel importante em processos relacionados ao aprendizado e memória. Mais especificamente, foram avaliados os possíveis tautômeros do DNQX, constatando que a forma dicarbonilada é a de menor energia.  Ainda foi realizado um estudo de determinação dos valores de pKa associados às formações das espécies mono- e dianiônicas, em fase gasosa e aquosa, a partir de diferentes metodologias. No capítulo seguinte, foram estudadas reações de substituição nucleofílica aromática envolvendo 6,7-dicloroquinoxalina-2,3-diona (DCQX) e os aminoálcoois etanolamina e dietanolamina, em DMF. Foram calculadas as variações de energia associadas à formação dos possíveis produtos de mono- e dissubstituição, assim como os estados de transição para formação dos mesmos. Os resultados foram discutidos em termos de aspectos estruturais, como base em trabalhos previamente relatados na literatura, de onde foi possível sugerir que estas reações ocorrem via mecanismos concertados para dupla substituição do cloro tanto por etanolamina, ambas por ataque nucleofílico do nitrogênio, quanto por dietanolamina, por ataque nucleofílico do nitrogênio e do oxigênio. Ademais, as análises dos valores de ∆G de reação e de ativação sugerem que a formação dos produtos ciclizados é mais favorecida, para ambos os casos. Por fim, foram avaliadas as propriedades estruturais e termodinâmicas de diversos complexos de cobre (II) com o quimiossensor seletivo N-(2-aminofenil)-3-[(1S,2S)-1,2,3-trihidroxi-propil]quinoxalina-2-carboxamida (AAQX), no intuito de entender a interação desta quinoxalina como referido metal, via formação de um complexo metal-ligante 2:1. Devido ao tamanho dos complexos, os cálculos foram realizados com a combinação de métodos DFT e semi-empírico, a fim de reduzir o custo computacional. Os resultados sugerem que complexos com estrutura tetraédrica são mais favoráveis e a substituição do ligante cloreto por água não forma complexos estáveis. Com o desenvolvimento do trabalho, foram obtidos resultados satisfatórios associados ao uso da DFT para o estudo de diferentes propriedades destes derivados quinoxalínicos.


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  • The  quinoxalines make part of a class of nitrogen heterocycles compounds with a broad spectrum of applications in various areas. On this context, biological activities for different uses stand out. Nowadays, the computational chemistry methods have shown themselves as a relevant tool for the structural, electronic and thermodynamic properties of many heterocycles  compounds investigations, including  quinoxalines of biological interest. At this paper, these properties were look into in three different approaches, based on the Density Functional Theory (DFT). Firstly, an investigation were made on the structural, electronic and energetic properties of the compound 6,7-dinitro-1,4-dihidro-quinoxaline-2,3-dione (DNQX), an important antagonist of the glutamate neuroreceptor iGluR2, which has an important role in the processes related to learning and memory. More specifically, possible DNQX  tautomers were made, proving that the  diketone form possess less energy. Moreover, a study to determine the  pKa  values associated to the mono- and dianionics formations was made, in its gas and water forms, using different methodologies. In the next chapter, the Nucleophilic aromatic substitution reactions involving 6,7-dicloroquinoxalin-2,3-dione (DCQX) and the aminoalcohols ethanolamine e diethanolamine in DMF were studied. The energy variations associated to the formation of possible mono- and di-substitution products were calculated, as well as the transition state for its formation. The results were discussed considering the structural aspects, based on previous papers, from which it was possible to suggest that these reactions happen via concerted mechanism for a chlorine double substitution for ethanolamine, both by a nitrogen nucleophilic attack, and for  diethanolamine, by a nitrogen and a an oxygen nucleophilic attack. Also, the ∆G value reaction and activation analyses suggest that the cyclized product formation is more favorable for both cases. Finally the structural and thermodynamic properties of various copper complexes (II) with a selective  chemosensor N-(2-aminofenil)-3-[(1S,2S)-1,2,3-trihidroxi-propil] quinoxaline-2-carboxamide (AAQX) were evaluated, in order to understand the interaction of this quinoxaline as a 2:1 metal bonding complex. Due to the complex size, the calculations were made using a combination of DFT and  semi-empirical methods to reduce the computational cost. The results suggest that complexes with a tetrahedron geometry are the most favorable and the chloride bond by water are not the most stable complexes. With the development of this work, satisfactory results associated to the use of DFT to the study of the different properties of these quinoxalines products were obtained

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  • ALINE DE SOUSA MARQUES
  • ESPECTROSCOPIA E CROMATOGRAFIA LÍQUIDA COM ESPECTROMETRIA DE MASSA ASSOCIADAS À QUIMIOMETRIA NA CLASSIFICAÇÃO E AVALIAÇÃO DE PERFIL LIPIDÔMICO DE CLASSES BACTERIANAS

  • Orientador : KASSIO MICHELL GOMES DE LIMA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FABRICIO GAVA MENEZES
  • KASSIO MICHELL GOMES DE LIMA
  • MARIA CELESTE NUNES DE MELO
  • MÁRCIA MIGUEL CASTRO FERREIRA
  • MÁRCIO JOSÉ COELHO DE PONTES
  • Data: 18/08/2017

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  • Esta tese de doutorado é um aporte teórico-prática para o desenvolvimento de estudos que utilizem a bioanalítica, particularmente materiais biológicos provenientes de bactérias, podendo estes ser colônias, isolados, DNA, entre outros, em conjunto com ferramentas quimiométricas de análise. Para isso, buscou-se identificar diferenças bacterianas quando submetidas a uma fonte de estresse a partir de diferentes técnicas analíticas. A primeira abordagem foi realizada partindo da bioespectroscopia, utilizando-se de dados espectroscópicos obtidos na região do infravermelho. A bioespectroscopia na região do infravermelho é descrita como uma técnica não invasiva, de alto rendimento, baixo custo (quando comparado com técnica padrões de análise) e objetivas, e que possui um enorme potencial na análise de bactérias, complementando ou mesmo substituindo métodos de diagnóstico de doenças convencionalmente conduzidos por especialistas através de métodos padrões de análises custosos e que necessitam de reagentes específicos. Os dados obtidos a partir da bioespectroscopia em amostras bacterianas são complexos e apresentam muitas bandas de sobreposição sendo necessária a aplicação de ferramentas matemáticas para superar estas dificuldades. Para isso, algumas ferramentas matemáticas, como os métodos de seleção de variáveis, que utilizam a análise discriminante linear com Algoritmo de Projeção Sucessiva (SPA-LDA) e Algoritmo Genético (GA-LDA), geralmente são utilizadas com a finalidade de resolver estes dados, facilitando a extração de informação. A espectroscopia na região do infravermelho, em específico infravermelho próximo (NIR) e infravermelho com transformada de Fourier e reflectância total atenuada (ATR-FTIR), em conjunto com métodos de seleção de variáveis (SPA-LDA e GA-LDA) foi utilizada na discriminação de amostras de bactérias (Sthaphylococcus aureus, Klebsiella pneumoneae e Pseudomonas aeruginosa). Foram identificados prováveis biomarcadores como lipídeos e proteínas em ~1550 cm-1 e 1400 cm-1 e vibrações de DNA em ~1080 cm-1. Valores de sensibilidade de 75% e 95% para modelos de SPA-LDA e 100% e 93% para modelos GA-LDA foram encontrados. Com base nesses resultados, pode-se concluir que o SPA-LDA e GA-LDA em conjunto com a espectroscopia na região do infravermelho mostraram-se ferramentas eficientes melhorando o tempo e custo de diagnóstico possibilitando o tratamento mais rápido em relação aos métodos padrões de diagnóstico e, consequentemente, sendo possível evitar a evolução de uma possível infecção. A segunda abordagem foi avaliar possíveis mudanças no perfil lipidômico de bactérias resultante de sua exposição a uma fonte de estresse externa (Arsênio (III)), utilizando as cianobactérias Anabaena sp. e Planktothrix agardhii. Os dados foram obtidos a partir a Cromatografia Líquida- Espectrometria de Massas (LS-MS) que por gerar uma matriz de dados muito extensa foi necessária a utilização de uma recente estratégia de seleção, definida como ROI (do inglês regions of interests) que diminui significativamente o tamanho da matriz de dados obtidas por LC-MS. Resolução Multivariada de Curvas com Mínimos Quadrados alternantes (MCR-ALS) foi utilizado como método de resolução das fontes de variação, recuperando as informações de seus componentes puros que se encontravam misturadas. As massa majoritárias encontradas, sendo algumas delas 766.54, 565.40 e 871.56, determinam que as cianobactérias estudadas, ao serem submetidas a As(III), sofrem mudanças relacionadas a estruturas que compõem os processos fotossintéticos das mesmas.


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  • This doctoral thesis is a theoretical-practical contribution for the development of studies that use bioanalytical, particularly biological materials from bacteria, which can be colonies, isolated, DNA, among others, in conjunction with chemistry analysis tools. For this, it was sought to identify bacterial differences when submitted to a source of stress from different analytical techniques. The first approach was based on biospectroscopy, using spectroscopic data obtained in the infrared region. Biospectroscopy in the infrared region is described as a non-invasive, high-throughput, low-cost (when compared with standard analytical techniques) and objective techniques, and has a huge potential in the analysis of bacteria, complementing or even replacing diagnostic methods of diseases conventionally conducted by skilled persons by standard methods of expensive analyzes and requiring specific reagents. The data obtained from biospectroscopy in bacterial samples are complex and have many overlapping bands and it is necessary to apply mathematical tools to overcome these difficulties. For this, some mathematical tools, such as variable selection methods, using Linear Discriminant Analysis with Successive Projection Algorithm (SPA-LDA) and Genetic Algorithm (GA-LDA), are generally used for the purpose of solving these data, facilitating the extraction of information. Infrared spectroscopy, in specific Near Infrared (NIR) and infrared spectroscopy with Fourier transform and Attenuated Total Reflectance (ATR-FTIR), in conjunction with variable selection methods (SPA-LDA and GA-LDA) was used in the discrimination of bacterial samples (Sthaphylococcus aureus, Klebsiella pneumoneae and Pseudomonas aeruginosa). Possible biomarkers such as lipids and proteins were identified at ~ 1550 cm -1 and 1400 cm -1 and DNA vibrations at ~ 1080 cm -1. Sensitivity values of 75% and 95% for SPA-LDA models and 100% and 93% for GA-LDA models were found. Based on these results, it can be concluded that the SPA-LDA and GA-LDA in conjunction with the infrared spectroscopy showed efficient tools improving the time and cost of diagnosis allowing the treatment faster than the standard methods of diagnosis, and consequently, it is possible to avoid the evolution of a possible infection. The second approach was to evaluate possible changes in the lipid profile of bacteria resulting from its exposure to an external stress source (Arsenic (III)), using the cyanobacteria Anabaena sp. and Planktothrix agardhii. The data were obtained from Liquid Chromatography-Mass Spectrometry (LS-MS), which, in order to generate a very extensive data matrix, required the use of a recent selection strategy, defined as ROI (regions of interest), which significantly decreased the Size of the data matrix obtained by LC-MS. Multivariate Curve Resolution - Alternating Least Squares (MCR-ALS) was used as a method to solve variation sources, retrieving the information of its pure components that were mixed. The majority masses found, such as 766.54, 565.40 and 871.56, determine that the studied cyanobacteria, when subjected to As (III), undergo changes related to structures that make up the photosynthetic processes of the same.

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  • DANIELE SILVA DOS SANTOS
  • ANÁLISE METABOLÔMICA DE Harpalyce brasiliana Benth: Influência Sazonal e simbiose com seus fungos endofíticos: nigrospora sp, Xylaria sp e colletrotichum sp.

  • Orientador : RENATA MENDONÇA ARAUJO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RENATA MENDONÇA ARAUJO
  • LIVIA NUNES CAVALCANTI
  • EDGAR PERIN MORAES
  • EUZEBIO GUIMARAES BARBOSA
  • EDILBERTO ROCHA SILVEIRA
  • SAVIO MOITA PINHEIRO
  • Data: 18/08/2017

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  • A Harpalyce brasiliana Benth é um espécie de planta medicinal tipicamente nordestina caracterizada pelas suas diversas atividades biológicas. A investigação de seus metabólitos secundários não tem sido conclusivas quanto ao comportamento destes diante da variação sazonais e da sua relação simbiótica com seus fungos endofíticos. Dessa forma, esse trabalho reporta a investigação das mudanças metabólicas durante todo o desenvolvimento dos cultivares da H. brasiliana Benth através da CLUE-EM/QTOF, CLAE-RMN, RMN e CLAE-DAD e análise quimiométrica. O uso dessas técnicas permitiu a aquisição dos espectros dos extratos das 90 amostras do inverno e verão com a vantagem da solubilidade em etanol, um solvente não tóxico e de baixo custo. A análise desses espectros através das análise multivariadas revelou a alta concentração de floroglucinol (até 50%), isoflavonas (até 16%) e ácido graxo (30%) no período do verão. Estes desempenharam um papel fundamental no desenvolvimento da planta atuando como antioxidantes e osmolitos contra um possível estresse oxidativo causado pela variação da temperatura e radiação solar durante o cultivo da planta. No período do inverno revelou alta concentração de flavonol e flavona glicosilados (25 e 47%) e lipídeo (14%). Essa tendência de açucares possivelmente ocorreu devido à deficiência de nutriente causada pela alta umidade ocorrida no inverno, além de servirem como fonte de carbono e atuarem como antioxidantes captadores de ROS. Dessas folhas, foram isolados fungos, considerados endofíticos, nigrospora sp, xylaria sp e colletrotichum sp. Dos seus extratos foram identificados 16 metabólitos, sendo alguns deles encontrados nas amostras do verão, a isoflavona e floroglucinol (xylaria sp), cumarina (colletrotichum sp) e oxilipinas (nigrospora sp). A identificação desses metabólitos confirma haver uma relação simbiótica entre esses fungos e a planta.  Estes atuam como osmolitos onde os fungos endofíticos conferiram tolerância à planta diante dos estresses ocorridos durante o cultivo da sua planta hospedeira, conferindo asssim uma tolerância cruzada entre planta e fungo com a variação sazonal. Assim, este trabalho contriubui para um controle dos metabólitos secundários com potencial atividade biológica que torna a planta um possível fitoterápico na cura de doenças que afetam a população.  


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  • Harpalyce brasiliana Benth is a typical Northeastern medicinal plant species characterized by its diverse biological activities. The investigation of their secondary metabolites has not been conclusive as to their behavior in the face of seasonal variations and their symbiotic relationship with their endophytic fungi. Thus, this work reports the investigation of the metabolic changes during the entire development of H. brasiliana Benth cultivars through CLUE-EM / QTOF, HPLC-NMR, NMR and CLAE-DAD and chemometric analysis. The use of these techniques allowed the acquisition of spectra of extracts from 90 samples of winter and summer with the advantage of solubility in ethanol, a nontoxic and low cost solvent. The analysis of these spectra through multivariate analysis revealed the high concentration of phloroglucinol (up to 50%), isoflavones (up to 16%) and fatty acid (30%) in the summer period. These have played a key role in the development of the plant acting as antioxidants and osmolytes against a possible oxidative stress caused by temperature variation and solar radiation during plant cultivation. In the winter period it showed a high concentration of glycosylated flavonol and flavone (25 and 47%) and lipid (14%). This tendency of sugars possibly occurred due to the nutrient deficiency caused by the high humidity occurring in the winter, besides serving as a source of carbon and acting as ROS-picking antioxidants. From these leaves, fungi, considered endophytic, nigrospora sp, xylaria sp and colletrotichum sp. Of the extracts, 16 metabolites were identified, some of them found in summer samples, isoflavone and floroglucinol (xylaria sp), coumarin (colletrotichum sp) and oxilipines (nigrospora sp). The identification of these metabolites confirms a symbiotic relationship between these fungi and the plant. They act as osmolytes where the endophytic fungi confer tolerance to the plant in the presence of stresses during the cultivation of their host plant, thus conferring a cross tolerance between plant and fungus with the seasonal variation. Thus, this work contributes to a control of the secondary metabolites with potential biological activity that makes the plant a possible phytotherapic in the cure of diseases that affect the population.

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  • JARLEY FAGNER SILVA DO NASCIMENTO
  • SÍNTESE E PROPRIEDADES FOTOFÍSICAS de LOFs MISTAS

  • Orientador : BRAULIO SILVA BARROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • BRAULIO SILVA BARROS
  • DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • FABIANA VILLELA DA MOTTA
  • INGRID TAVORA WEBER
  • JOANNA ELZBIETA KULESZA
  • ÉRICO DE MOURA NETO
  • Data: 25/08/2017

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  • Neste trabalho, foi sintetizado uma série de novas redes de coordenação contendo íons lantanídeos (LOFs) pelo método solvotérmico a 180 0C, utilizando como componente orgânico o ácido tereftálico (1,4-H2BDC). Inicialmente foram preparadas três matrizes contendo gadolínio dopadas com 5% molar de íons Eu3+ (Eu/Gd-1,4-BDC-MOFs). Esta etapa teve como foco variar o tempo de síntese (3, 5 e 7 dias) para entender a influência deste parâmetro sobre as propriedades morfológicas e luminescentes da rede. Posteriormente, foram sintetizadas matrizes com diferentes percentuais molares de Eu3+ (1, 3, 5, 7 e 9%) com o intuito de determinar a concentração limite do dopante, assim como investigar o efeito de tal variação percentual, nas propriedades estruturais e fotofísicas das LOFs. Por fim, uma matriz co-dopada com 2,5% molar de Tb3+ e Eu3+ (Gd/Tb/Eu-1,4-BDC-MOF) foi preparada para estudar se o ligante era capaz de atuar como antena para ambos os centros metálicos, verificando a possibilidade do material apresentar sintonização luminescente dependente do comprimento de onda de excitação. Os materiais sintetizados na forma de pó, foram caracterizadas por Difração de Raios-X (DRX), Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier por Refletância Total Atenuada (FTIR-ATR), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Análise termogravimétrica (TGA) e Fotoluminescência (PL). Os resultados demonstraram, que todos as amostras apresentaram elevada estabilidade térmica, e que o aumento do tempo de síntese teve significativa influência sobre a morfologia dos cristais. Baseado nas análises de DRX, FTIR e PL, identificou-se que os materiais contendo até 7% molar de íons európio apresentaram uma única fase. Além disso, observou-se a partir dos espectros de excitação e emissão que ocorreu uma efetiva transferência de energia intramolecular entre o ligante e os níveis do Eu3+, gerando luminescência vermelha característica deste íon. Estas amostras apresentaram linhas de emissão características do Eu3+ atribuído as transições 5D07F0, 7F1, 7F2,7F3 e 7F4. A amostra co-dopada apresentou eficiente sintonização de cores oriunda da transferência de energia entre Tb3+ → Eu3+. Os materiais descritos, incorporam funcionalidades (luminescência e magnetismo), provenientes dos íons luminescentes Eu3+ e Tb3+, e o íon paramagnético Gd3+, respectivamente. Sendo estes promissores para diversas aplicações ópticas.


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  • In this work was synthesized a series of new metal-organic frameworks containing lanthanide ions (LOFs) by solvothermal method at 180 0C, using as the organic component terephthalic acid (1,4-H2BDC). Initially, three matrices containing gadolinium doped with 5 mol% Eu3+ ions were prepared (Eu/Gd-1,4-BDC-MOFs). This stage was focused vary the time of synthesis (3, 5 and 7 days) to understand the influence of this parameter on the morphological and luminescent properties of the framework. Subsequently, matrices with different Eu3+ molar percentages (1, 3, 5, 7 and 9%) were synthesized with the intention to determine the limiting dopant concentration, as well as to investigate the effect of such percentage variation on the structures and photophysical properties of the LOFs. Finally, a matrix co-doped with 2.5 mol% of Tb3+ and Eu3+ (Gd/Tb/Eu-1,4-BDC-MOF), was prepared to study whether the ligand was able to act as an antenna for both metal centers, verifying the possibility of the material exhibiting photoluminescent tuning dependent on the excitation wavelength. The samples in powder form, were characterized by X-ray Diffraction (PXRD), Attenuated total reflectance Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR-ATR), Scanning Electronic Microscopy (SEM), Thermogravimetric Analysis (TGA) and Photoluminescence (PL). Based on the analyzes of DXRP, FTIR and PL, it was identified that materials containing up to 7 mol% of europium ions presented a single-phase. In addition, it was observed from the excitation and emission spectra that an effective intramolecular energy transfer occurred between the ligand and the Eu3+ levels, generating characteristic red luminescence of this ion. These samples emission spectra exhibited characteristic emission lines of the Eu3+ ion ascribed to the 5D07F0, 7F1, 7F2,7F3 and 7F4 transitions. The co-doped sample presented efficient tuning-color resulting from the transfer of energy between Tb3+ → Eu3+. The materials described, incorporate functionalities (luminescence and magnetism), originating from the luminescent ions Eu3+ and Tb3+, and paramagnetic Gd3+ ions, respectively. These are promising for various optical applications.

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  • EWERTON RICHARD FERNANDES TEIXEIRA
  • VEICULAÇÃO DE ÓLEO DE Syzygium aromaticum L. EM SISTEMA MICROEMULSIONADO E SUAS DERIVATIZAÇÕES: Avaliação das suas propriedades antioxidante, analgésica e viabilidade celular

  • Orientador : TEREZA NEUMA DE CASTRO DANTAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FREDERICO ARGOLLO VANDERLINDE
  • HUGO ALEXANDRE DE OLIVEIRA ROCHA
  • MARCIA RODRIGUES PEREIRA
  • MARIA APARECIDA MEDEIROS MACIEL
  • TEREZA NEUMA DE CASTRO DANTAS
  • VALDIR FLORENCIO DA VEIGA JUNIOR
  • Data: 28/08/2017

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  • Na presente pesquisa sistemas microemulsionados a base de óleo de cravo (Syzigium aromaticum L.) foram  preparados objetivando-se o desenvolvimento biotecnológico de produtos microestruturados aplicados na área da saúde. O formulado padrão denominado SMEOCR, apresenta a seguinte característica: valor fixo de tensoativo não iônico, variação das fases óleo (Fo, 2% - 3%) e aquosa  (83% - 84%). A quantidade mínima de surfactante necessária para preparar o sistema padrão SMEOCR, foi determinada pela concentração de diluição limite (C.D.L, g/mL). A fase óleo variou em função da origem do óleo de cravo utilizado, tais como: óleo de cravo extraído a frio ou extraído a quente, e uma amostra de óleo de cravo comercial. A partir da região de microemulsão (Winsor IV) no diagrama ternário, foram obtidos  formulados derivativos (SMEOCR-2C, SMEOCR-3Q, SMEOCR-2Q e SMEOCR-2F), cujas propriedades físico-químicas foram avaliadas via tensão superficial, C.D.L, viscosidade, diâmetro de gotícula, densidade e potencial zeta. O estudo da tensão superficial mostrou pequenas variações entre os sistemas derivativos. No entanto, para o formulado contendo 3% de Fo, observou-se  elevações significantes nos valores da tensão superficial, C.D.L (0,0015 g/mL) e diluição limite (27,26 vezes). O formulado com menor concentração de FO, apresentou C.D.L (0,0010 g/mL) e diluição limite (49,07 vezes). Para as análises de reologia o resultado foi diretamente proporcional ao aumento da concentração da fase óleo, com valor máximo 103,8 cP, para o formulado contendo 3% de Fo. Os demais sistemas contendo os menores valores de Fo, apresentaram valores inferiores que variaram entre 1,9 cP e 15 cP. A análise comparativa do diâmetro de gotícula mostrou comportamento similar, em que o aumento do percentual da concentração da Fo prova elevação no diâmetro de gotícula, com valor máximo 25,61 nm, para o formulado contendo 3% de Fo, enquanto os demais sistemas apresentaram valores na faixa 9,55 nm - 16,54 nm. No estudo de densidade, todos os formulados avaliados  apresentam valores semelhantes variando, apenas, na terceira casa decimal. Em função da variação dos óleos utilizados, não observou-se variações de estabilidade, detectada na análise do potencial zeta. De acordo com as caracterizações físico-químicas observou-se que independente da origem do óleo (Syzigium aromaticum) utilizado, os formulados contendo menores concentrações de Fo apresentam resultados mais satisfatórios, tais como: baixa tensão superficial e viscosidade, reduzido valor do diâmetro de gotícula e da C.D.L. A caracterização fitoquímica dos óleos utilizados foi feita via estudo de CG-EM, tendo sido evidenciado variação dos seguintes componentes eugenol (63,75% - 61,36%), β-cariofileno (16,98% - 14,21%) e acetil eugenol (10,61% - 9,54%), em função da origem do óleo. A quantificação do biomarcador eugenol nos sistemas microemulsionados SMEOCR foi realizada via espectroscopia de RAMAN. A eficácia farmacológica dos sistemas SMEOCR-2C, SMEOCR-3Q, SMEOCR-2Q e SMEOCR-2F foi avaliada em experimentos in vitro antioxidantes e na viabilidade de células tronco da polpa dentária (Dental PulpStemCells), bem como em experimento in vivo antinociceptivo, tendo sido observado ação eficaz. A eficácia antioxidante foi comprovada nos testes de atividade antioxidante total, poder redutor e sequestro de radicais hidroxilas. O efeito analgésico via teste das contorções abdominais induzidas pelo ácido acético.


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  • The aim of this present work consist in the preparation of microemulsion systems based on clove oil (Syzigium aromaticum L.) to be applied on health care as part of biotechnological development of new microstructured products. The clove oil standard formulation (so called SMEOCR) was prepared by using a fixed amount of nonionic surfactant, the oil phase ranging from 2% to 3% (OF) and the aqueous phase varying from 83%  to 84%. The minimum amount of surfactant required to prepare the SMEOCR formulations was determined through limiting dilution concentration (L.D.C) study in bidistilled water. The oil phase varied according to the origin of the clove oil, such as: clove oil extraction at room temperature using maceration method, Soxhlet extraction or a clove oil commercial sample. From the Winsor IV microemulsion region in the ternary diagram of the clove oil standard formulation (so called SEWOCR) it was prepared some derivative systems (SMEOCR-2C, SMEOCR-3Q, SMEOCR-2Q e SMEOCR-2F) which physicochemical properties were characterized by using surface tension, viscosity, droplet diameter, density and zeta potential. The surface tension data showed no significant variations among the SEWOCR derivative systems. However,  the formulation containing 3% of of the oil phase (OF), significant elevations in the values of surface tension was observed, in which the L.D.C was 0.0015 g/mL) and the maximum number of dilutions (MD) was 27.26. Meanwhile, formulations with lower amount of the OF, sowed LDC 0.0010 g/mL and MD of 49.07. Proportional to the OF increased concentration it was observed 103.8 cP as maximum value for the formulation containing 3% of OF, and for the other SEWOCR derivative systems lowest data ranging from 1.9 cP to 15 cP were evidenced. Comparatively, the droplet analyses showed similar behavior with maximum value 25.61 nm, for the  formulation containing 3% of OF and data ranging from 9,55 nm to 16,54 nm for the other systems with lowest OF content. In the other hand, for all tested systems  similar values were observed in the analyses of zeta potential which varying only in the third decimal order. According to the physicochemical characterizations, it was observed that, regardless of the oil origin the formulations containing lower OF concentrations present the more satisfactory results, such as: low surface tension and viscosity, reduced droplet diameter value as well as L.D.C content. The phytochemical characterization of the used clove oils was done via CG-MS analyses and results showed variation in the content of the following components: eugenol (63.75% - 61.36%), β-caryophyllene (16.98% - 14.21%) and acetyl eugenol (10.61% - 9.54%), been in accordance with the oil origin. Quantification of the biomarker eugenol in the SMEOCR microemulsion systems was performed via RAMAN spectroscopy. The pharmacological efficacy of the SMEOCR-2C, SMEOCR-3Q, SMEOCR-2Q e SMEOCR-2F systems was evaluated by using in vitro experiments such as antioxidant tests and by the viability of dental pulp stem cells (Dental PulpStemCells), and also by applying an in vivo experiment for analgesic effect evaluation.  s well as in, and effective action was observed. The antioxidant efficacy was proven in the tests of total antioxidant activity, reducing power and sequestration of hydroxyl radicals. The analgesic effect via essays of abdominal contortions induced by acetic acid, showed the antinociceptive activity.

2016
Dissertações
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  • PAULO CÉSAR FRANÇA DA CÂMARA
  • UMA NOVA PROPOSTA DE FLUIDOS DE PERFURAÇÃO AQUOSOS À BASE DE POLÍMEROS VINÍLICOS E BENTONITA PARA POÇOS DE ALTA TEMPERATURA E PRESSÃO

  • Orientador : ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • MEMBROS DA BANCA :
  • BRUNA VITAL DE LIMA
  • JOSÉ MANOEL MARCONCINI
  • OLDEMAR RIBEIRO CARDOSO
  • ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • Data: 13/01/2016

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  • O avanço das perfurações em poços mais profundos tem requerido materiais cada vez mais termoestáveis que vão ao encontro às condições de poço. A utilização de fluidos sintéticos, que costumam apresentar uma boa estabilidade química, esbarra nas limitações ambientais, além de gerarem mais descarte e requererem um tratamento oneroso dos cascalhos perfurados, que são por vezes não eficientes e exigem componentes mecânicos que dificultam a operação. A adoção de fluidos aquosos, geralmente, implica na utilização do lignossulfonato de cromo, empregado como dispersante, que confere estabilidade nas propriedades reológicas e controle de filtrado de fluidos submetidos a altas temperaturas e pressões. Porém, devido ao impacto ambiental associado à utilização de compostos cromados, o setor de perfuração necessita de alternativas que mantenham íntegras as propriedades e garantam sucesso da operação tendo em vista a forte influencia da temperatura sob a viscosidade de fluidos aquosos e nos polímeros empregados nesse tipo de fluido, frequentemente de origem natural, passivos de hidrólise e degradação biológica. Polímeros vinílicos, por possuírem cadeia predominantemente carbônica, resistem a maiores temperaturas. Além disso, a ausência de ligações acetal diminui a sensibilidade a ataques por bactérias. Medidas reológicas dos fluidos de perfuração utilizando polivinilpirrolidona (PVP), poliacrilamidas parcialmente hidrolisada e argila, como principais constituintes, foram determinadas através do viscosímetro rotativo da Fann, modelo 35A, e o volume de filtrado obtido através de filtração ATAP, seguindo a norma API 13B-2. Observou-se que o novo sistema de fluido em que o PVP de alta massa molar foi utilizado apresentou maiores valores de viscosidade, géis e limite de escoamento, por efeito da floculação argilosa. Por sua vez, o PVP de baixa massa molar contribuiu para a formação de sistemas dispersos com menores valores nas propriedades reológicas e de filtrado. Ambos os sistemas apresentaram ganho de estabilidade térmica, mantendo os parâmetros reológicos estáveis. Os resultados foram ainda corroborados através de ensaios de inchamento linear de argila.O avanço das perfurações em poços mais profundos tem requerido materiais cada vez mais termoestáveis que vão ao encontro às condições de poço. A utilização de fluidos sintéticos, que costumam apresentar uma boa estabilidade química, esbarra nas limitações ambientais, além de gerarem mais descarte e requererem um tratamento oneroso dos cascalhos perfurados, que são por vezes não eficientes e exigem componentes mecânicos que dificultam a operação. A adoção de fluidos aquosos, geralmente, implica na utilização do lignossulfonato de cromo, empregado como dispersante, que confere estabilidade nas propriedades reológicas e controle de filtrado de fluidos submetidos a altas temperaturas e pressões. Porém, devido ao impacto ambiental associado à utilização de compostos cromados, o setor de perfuração necessita de alternativas que mantenham íntegras as propriedades e garantam sucesso da operação tendo em vista a forte influencia da temperatura sob a viscosidade de fluidos aquosos e nos polímeros empregados nesse tipo de fluido, frequentemente de origem natural, passivos de hidrólise e degradação biológica. Polímeros vinílicos, por possuírem cadeia predominantemente carbônica, resistem a maiores temperaturas. Além disso, a ausência de ligações acetal diminui a sensibilidade a ataques por bactérias. Medidas reológicas dos fluidos de perfuração utilizando polivinilpirrolidona (PVP), poliacrilamidas parcialmente hidrolisada e argila, como principais constituintes, foram determinadas através do viscosímetro rotativo da Fann, modelo 35A, e o volume de filtrado obtido através de filtração ATAP, seguindo a norma API 13B-2. Observou-se que o novo sistema de fluido em que o PVP de alta massa molar foi utilizado apresentou maiores valores de viscosidade, géis e limite de escoamento, por efeito da floculação argilosa. Por sua vez, o PVP de baixa massa molar contribuiu para a formação de sistemas dispersos com menores valores nas propriedades reológicas e de filtrado. Ambos os sistemas apresentaram ganho de estabilidade térmica, mantendo os parâmetros reológicos estáveis. Os resultados foram ainda corroborados através de ensaios de inchamento linear de argila.


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  • O avanço das perfurações em poços mais profundos tem requerido materiais cada vez mais termoestáveis que vão ao encontro às condições de poço. A utilização de fluidos sintéticos, que costumam apresentar uma boa estabilidade química, esbarra nas limitações ambientais, além de gerarem mais descarte e requererem um tratamento oneroso dos cascalhos perfurados, que são por vezes não eficientes e exigem componentes mecânicos que dificultam a operação. A adoção de fluidos aquosos, geralmente, implica na utilização do lignossulfonato de cromo, empregado como dispersante, que confere estabilidade nas propriedades reológicas e controle de filtrado de fluidos submetidos a altas temperaturas e pressões. Porém, devido ao impacto ambiental associado à utilização de compostos cromados, o setor de perfuração necessita de alternativas que mantenham íntegras as propriedades e garantam sucesso da operação tendo em vista a forte influencia da temperatura sob a viscosidade de fluidos aquosos e nos polímeros empregados nesse tipo de fluido, frequentemente de origem natural, passivos de hidrólise e degradação biológica. Polímeros vinílicos, por possuírem cadeia predominantemente carbônica, resistem a maiores temperaturas. Além disso, a ausência de ligações acetal diminui a sensibilidade a ataques por bactérias. Medidas reológicas dos fluidos de perfuração utilizando polivinilpirrolidona (PVP), poliacrilamidas parcialmente hidrolisada e argila, como principais constituintes, foram determinadas através do viscosímetro rotativo da Fann, modelo 35A, e o volume de filtrado obtido através de filtração ATAP, seguindo a norma API 13B-2. Observou-se que o novo sistema de fluido em que o PVP de alta massa molar foi utilizado apresentou maiores valores de viscosidade, géis e limite de escoamento, por efeito da floculação argilosa. Por sua vez, o PVP de baixa massa molar contribuiu para a formação de sistemas dispersos com menores valores nas propriedades reológicas e de filtrado. Ambos os sistemas apresentaram ganho de estabilidade térmica, mantendo os parâmetros reológicos estáveis. Os resultados foram ainda corroborados através de ensaios de inchamento linear de argila.O avanço das perfurações em poços mais profundos tem requerido materiais cada vez mais termoestáveis que vão ao encontro às condições de poço. A utilização de fluidos sintéticos, que costumam apresentar uma boa estabilidade química, esbarra nas limitações ambientais, além de gerarem mais descarte e requererem um tratamento oneroso dos cascalhos perfurados, que são por vezes não eficientes e exigem componentes mecânicos que dificultam a operação. A adoção de fluidos aquosos, geralmente, implica na utilização do lignossulfonato de cromo, empregado como dispersante, que confere estabilidade nas propriedades reológicas e controle de filtrado de fluidos submetidos a altas temperaturas e pressões. Porém, devido ao impacto ambiental associado à utilização de compostos cromados, o setor de perfuração necessita de alternativas que mantenham íntegras as propriedades e garantam sucesso da operação tendo em vista a forte influencia da temperatura sob a viscosidade de fluidos aquosos e nos polímeros empregados nesse tipo de fluido, frequentemente de origem natural, passivos de hidrólise e degradação biológica. Polímeros vinílicos, por possuírem cadeia predominantemente carbônica, resistem a maiores temperaturas. Além disso, a ausência de ligações acetal diminui a sensibilidade a ataques por bactérias. Medidas reológicas dos fluidos de perfuração utilizando polivinilpirrolidona (PVP), poliacrilamidas parcialmente hidrolisada e argila, como principais constituintes, foram determinadas através do viscosímetro rotativo da Fann, modelo 35A, e o volume de filtrado obtido através de filtração ATAP, seguindo a norma API 13B-2. Observou-se que o novo sistema de fluido em que o PVP de alta massa molar foi utilizado apresentou maiores valores de viscosidade, géis e limite de escoamento, por efeito da floculação argilosa. Por sua vez, o PVP de baixa massa molar contribuiu para a formação de sistemas dispersos com menores valores nas propriedades reológicas e de filtrado. Ambos os sistemas apresentaram ganho de estabilidade térmica, mantendo os parâmetros reológicos estáveis. Os resultados foram ainda corroborados através de ensaios de inchamento linear de argila.

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  • LISZT YELTSIN COUTINHO MADRUGA
  • EFEITO DA FORÇA IÔNICA NAS PROPRIEDADES DE FLUIDOS DE PERFURAÇÃO AQUOSOS À BASE DE POLÍMEROS CARBOXILADOS E SULFATADOS

  • Orientador : ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JULIANA DE SOUZA NUNES
  • KEILA DOS SANTOS ALVES
  • ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • Data: 14/01/2016

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  • Nas operações de perfuração de poços, são frequentes os problemas provocados pela contaminação do fluido de perfuração. A dissolução de íons provenientes das formações geológicas prejudica as propriedades reológicas e de filtração dos fluidos. Esses íons blindam as cargas dos polímeros iônicos, podendo levar a sua precipitação. Neste trabalho foi realizado um estudo criterioso sobre a estabilidade das propriedades de soluções aquosas e de fluidos de perfuração aquosos na presença de polímeros carboxilados e sulfatados, empregando a carboximetilcelulose e a kappa-carragenana como compostos modelo de polímero carboxilado e sulfatado, respectivamente. Os efeitos da força iônica do meio aquoso contendo íons Na+, Mg2+ e Ca2+ sobre as propriedades reológicas das soluções poliméricas e dos fluidos de perfuração foram avaliados variando a concentração dos sais, pH e temperatura. Foi observado que os fluidos com κ-carragenana sofreram menor influência frente à contaminação pelos íons em pH 9 a 10, mesmo em maiores concentrações, porém maior influência em pH >11. Os fluidos contendo carboximetilcelulose se mostraram mais sensíveis à contaminação, com redução brusca da viscosidade e aumento significativo do volume de filtrado, enquanto que os fluidos à base do polímero sulfatado kappa-carragenana apresentaram evidências de interação com cátions com preservação das propriedades reológicas e maior estabilidade no volume de filtrado.


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  • Nas operações de perfuração de poços, são frequentes os problemas provocados pela contaminação do fluido de perfuração. A dissolução de íons provenientes das formações geológicas prejudica as propriedades reológicas e de filtração dos fluidos. Esses íons blindam as cargas dos polímeros iônicos, podendo levar a sua precipitação. Neste trabalho foi realizado um estudo criterioso sobre a estabilidade das propriedades de soluções aquosas e de fluidos de perfuração aquosos na presença de polímeros carboxilados e sulfatados, empregando a carboximetilcelulose e a kappa-carragenana como compostos modelo de polímero carboxilado e sulfatado, respectivamente. Os efeitos da força iônica do meio aquoso contendo íons Na+, Mg2+ e Ca2+ sobre as propriedades reológicas das soluções poliméricas e dos fluidos de perfuração foram avaliados variando a concentração dos sais, pH e temperatura. Foi observado que os fluidos com κ-carragenana sofreram menor influência frente à contaminação pelos íons em pH 9 a 10, mesmo em maiores concentrações, porém maior influência em pH >11. Os fluidos contendo carboximetilcelulose se mostraram mais sensíveis à contaminação, com redução brusca da viscosidade e aumento significativo do volume de filtrado, enquanto que os fluidos à base do polímero sulfatado kappa-carragenana apresentaram evidências de interação com cátions com preservação das propriedades reológicas e maior estabilidade no volume de filtrado.

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  • LAURA GABRIELA GURGEL DE CARVALHO
  • AVALIAÇÃO DAS PROPRIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS DA GOMA DE LINHAÇA EM SOLUÇÃO AQUOSA

  • Orientador : ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • MEMBROS DA BANCA :
  • KEILA DOS SANTOS ALVES
  • MARCOS ANTONIO VILLETTI
  • ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • Data: 15/01/2016

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  • A goma de linhaça vem despertando grande interesse por se tratar de um polímero natural, bem como, ser derivado da semente de linhaça, em que o óleo é o principal produto de interesse comercial. A casca (onde está localizada a maior porcentagem de goma) torna-se um subproduto, assim, é possível agregar valor a esse “rejeito”. Desse modo, o crescente interesse por parte da indústria (fármaceutica, alimentícia, entre outras) torna importante o estudo no sentido de conhecer melhor as propriedades físico-químicas da goma de linhaça, principalmente em meio aquoso, devido seu caráter hidrofílico. Neste trabalho, realizou-se a extração da goma de linhaça através de duas condições experimentais, à 50ºC sob agitação durante 4 h e concentração de sementes de 8%, e uma segunda condição à 25ºC, durante 8 h e concentração de 15%. O agente precipitante foi o etanol PA e a metodologia de secagem adotada foi por liofilização. A segunda condição de extração tornou-se mais interessante do ponto de vista econômico (menor gasto de agente precipitante e sem uso de aquecimento). Por isso, foi o método utilizado no estudo de propriedades físico-químicas em meio aquoso. O comportamento reológico da goma de linhaça foi estudado em função do pH do meio, da presença de sal em solução e da temperatura. Também foram realizadas análises de potencial Zeta em diferentes valores de pH da solução e análises de espalhamento de luz dinâmico (DLS), em função do efeito da filtração da solução polimérica, do pH do meio e da salinidade. Realizou-se o estudo da atividade antioxidante total, por ser um polímero natural e biocompatível. O estudo reológico mostrou que a goma de linhaça apresentou maiores valores de viscosidade numa faixa de pH entre 6 e 9, sendo o pH 9, aquele com maior valor de viscosidade. Já em pH 13 ocorreu uma queda abrupta dessa viscosidade. No estudo da salinidade, observou-se que a adição de 0,1 M de NaCl, bem como de CaCl2, na solução de linhaça reduziu significativamente a viscosidade comparado com sistemas sem sal. Porém, o aumento da salinidade a partir desse valor torna-se imperceptível na redução de viscosidade. O aumento da temperatura também reduziu a viscosidade do sistema. O estudo de potencial Zeta revelou que o pH 13 é a condição de maior instabilidade, já os demais resultados encontrados para os outros valores de pH estudados foram referentes às soluções estáveis. As análises de DLS confirmaram que o efeito da filtração, do pH do meio e da salinidade são bastante relevantes nas propriedades apresentadas pela goma da linhaça. De maneira geral, os tamanhos das partículas em solução para sistemas não filtrados tiveram maiores valores de RH (raio hidrodinâmico). Em pH 13, esse efeito foi bem menos pronunciado do que para os demais valores de pH. Em função da mudança de pH do meio, foi possível notar diversas alterações, relacionadas ao fato do polímero ser constituído por uma fração  ácida e outra neutra. Desse modo, em diferentes valores de pH e diferentes salinidades a goma de linhaça apresentou diferentes tamanho de partícula em solução. A capacidade antioxidante total (CAT) mostrou uma melhor atividade para uma menor concentração da goma de linhaça (100 μg), em função da maior disponibilidade dos grupos hidroxila.


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  • A goma de linhaça vem despertando grande interesse por se tratar de um polímero natural, bem como, ser derivado da semente de linhaça, em que o óleo é o principal produto de interesse comercial. A casca (onde está localizada a maior porcentagem de goma) torna-se um subproduto, assim, é possível agregar valor a esse “rejeito”. Desse modo, o crescente interesse por parte da indústria (fármaceutica, alimentícia, entre outras) torna importante o estudo no sentido de conhecer melhor as propriedades físico-químicas da goma de linhaça, principalmente em meio aquoso, devido seu caráter hidrofílico. Neste trabalho, realizou-se a extração da goma de linhaça através de duas condições experimentais, à 50ºC sob agitação durante 4 h e concentração de sementes de 8%, e uma segunda condição à 25ºC, durante 8 h e concentração de 15%. O agente precipitante foi o etanol PA e a metodologia de secagem adotada foi por liofilização. A segunda condição de extração tornou-se mais interessante do ponto de vista econômico (menor gasto de agente precipitante e sem uso de aquecimento). Por isso, foi o método utilizado no estudo de propriedades físico-químicas em meio aquoso. O comportamento reológico da goma de linhaça foi estudado em função do pH do meio, da presença de sal em solução e da temperatura. Também foram realizadas análises de potencial Zeta em diferentes valores de pH da solução e análises de espalhamento de luz dinâmico (DLS), em função do efeito da filtração da solução polimérica, do pH do meio e da salinidade. Realizou-se o estudo da atividade antioxidante total, por ser um polímero natural e biocompatível. O estudo reológico mostrou que a goma de linhaça apresentou maiores valores de viscosidade numa faixa de pH entre 6 e 9, sendo o pH 9, aquele com maior valor de viscosidade. Já em pH 13 ocorreu uma queda abrupta dessa viscosidade. No estudo da salinidade, observou-se que a adição de 0,1 M de NaCl, bem como de CaCl2, na solução de linhaça reduziu significativamente a viscosidade comparado com sistemas sem sal. Porém, o aumento da salinidade a partir desse valor torna-se imperceptível na redução de viscosidade. O aumento da temperatura também reduziu a viscosidade do sistema. O estudo de potencial Zeta revelou que o pH 13 é a condição de maior instabilidade, já os demais resultados encontrados para os outros valores de pH estudados foram referentes às soluções estáveis. As análises de DLS confirmaram que o efeito da filtração, do pH do meio e da salinidade são bastante relevantes nas propriedades apresentadas pela goma da linhaça. De maneira geral, os tamanhos das partículas em solução para sistemas não filtrados tiveram maiores valores de RH (raio hidrodinâmico). Em pH 13, esse efeito foi bem menos pronunciado do que para os demais valores de pH. Em função da mudança de pH do meio, foi possível notar diversas alterações, relacionadas ao fato do polímero ser constituído por uma fração  ácida e outra neutra. Desse modo, em diferentes valores de pH e diferentes salinidades a goma de linhaça apresentou diferentes tamanho de partícula em solução. A capacidade antioxidante total (CAT) mostrou uma melhor atividade para uma menor concentração da goma de linhaça (100 μg), em função da maior disponibilidade dos grupos hidroxila.

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  • MAILON AGUIMAR DE LIMA
  • CARACTERIZAÇÃO E FUNCIONALIZAÇÃO DE RESÍDUO DE MICROFIBRAS DE CELULOSE PARA APLICAÇÃO EM PASTAS DE CIMENTO PARA POÇOS DE PETRÓLEO

  • Orientador : JÚLIO CÉZAR DE OLIVEIRA FREITAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANDREZA KELLY COSTA NOBREGA
  • JOSE HERIBERTO OLIVEIRA DO NASCIMENTO
  • JÚLIO CÉZAR DE OLIVEIRA FREITAS
  • PETRUCIA DUARTE DA SILVA MEIRELES
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • Data: 29/01/2016

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  • Atualmente, estima-se que a produção mundial de algodão atinja uma marca superior a 26 milhões de toneladas. Destas, cerca de 8% torna-se resíduo, o qual é descartado de maneira inapropriada, resultando em problemas ambientais. Neste contexto, estudos visando o reaproveitamento destes resíduos, tornam-se viáveis tanto no contexto ambiental, quanto no contexto econômico. Assim, o objetivo deste trabalho é de avaliar a influência da adição de diferentes teores e tamanhos de resíduo de fibra de algodão gerado a partir do processo de lixamento: resíduo cru e funcionalizado, como material de reforço em matrizes de cimento CPP Classe Especial para poços de petróleo. A funcionalização da fibra foi feita com o polieletrólito poli dialil dimetil amônio (PDDACl), através da imerção desta em solução contendo 5% em massa de PDDACl com relação a massa do resíduo, a 70°C por 30 minutos. O material foi filtrado e secado em estufa. Foram realizados ensaios de TGA/DSC, FTIR, MEV e DRX para caracterizar a fibra crua e funcionalizada, além do emprego da técnica de colorimetria para aferir a efetiva funcionalização da fibra. Avaliou-se também a resistência da fibra ao meio alcalino simulando o pH da pasta de cimento. Testes de resistência à tração por compressão diametral foram executados com o objetivo de avaliar a interação do resíduo com a matriz.Utilizou-se o ensaio de resistência à tração por compressão diametral (TCD) para avaliar o efeito das fibras no comportamento mecânico da matriz de cimento. Avaliou-se o tipo da fibra: crua ou funcionalizada; concentração: 0,5 e 1,0% e granulometria: grosso (retido em 14 mesh) e fino (passante em 28 mesh) em matrizes de cimento com 7 dias de cura. A caracterização apontou que o resíduo é constituído quase que exclusivamente por celulose, além de ser altamente resistente ao meio alcalino. Análises colorimétricas, após tingimento e lavagem do resíduo, e Imagens SEM, demonstraram que o PDDACl aderiu-se de fato à superfície do resíduo por adsorção física. Os resultados dos ensaios de TCD apontam que o ganho de resistência é proporcional a concentração de resíduo celulósico utilizado. O resíduo de menor tamanho também apresentou melhores resultados. Para o resíduo funcionalizado, o teor de 0,5% resultou em perda das propriedades mecânicas, em contrapartida, o uso de 1% do resíduo funcionalizado apresentou os melhores resultados.


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  • Atualmente, estima-se que a produção mundial de algodão atinja uma marca superior a 26 milhões de toneladas. Destas, cerca de 8% torna-se resíduo, o qual é descartado de maneira inapropriada, resultando em problemas ambientais. Neste contexto, estudos visando o reaproveitamento destes resíduos, tornam-se viáveis tanto no contexto ambiental, quanto no contexto econômico. Assim, o objetivo deste trabalho é de avaliar a influência da adição de diferentes teores e tamanhos de resíduo de fibra de algodão gerado a partir do processo de lixamento: resíduo cru e funcionalizado, como material de reforço em matrizes de cimento CPP Classe Especial para poços de petróleo. A funcionalização da fibra foi feita com o polieletrólito poli dialil dimetil amônio (PDDACl), através da imerção desta em solução contendo 5% em massa de PDDACl com relação a massa do resíduo, a 70°C por 30 minutos. O material foi filtrado e secado em estufa. Foram realizados ensaios de TGA/DSC, FTIR, MEV e DRX para caracterizar a fibra crua e funcionalizada, além do emprego da técnica de colorimetria para aferir a efetiva funcionalização da fibra. Avaliou-se também a resistência da fibra ao meio alcalino simulando o pH da pasta de cimento. Testes de resistência à tração por compressão diametral foram executados com o objetivo de avaliar a interação do resíduo com a matriz.Utilizou-se o ensaio de resistência à tração por compressão diametral (TCD) para avaliar o efeito das fibras no comportamento mecânico da matriz de cimento. Avaliou-se o tipo da fibra: crua ou funcionalizada; concentração: 0,5 e 1,0% e granulometria: grosso (retido em 14 mesh) e fino (passante em 28 mesh) em matrizes de cimento com 7 dias de cura. A caracterização apontou que o resíduo é constituído quase que exclusivamente por celulose, além de ser altamente resistente ao meio alcalino. Análises colorimétricas, após tingimento e lavagem do resíduo, e Imagens SEM, demonstraram que o PDDACl aderiu-se de fato à superfície do resíduo por adsorção física. Os resultados dos ensaios de TCD apontam que o ganho de resistência é proporcional a concentração de resíduo celulósico utilizado. O resíduo de menor tamanho também apresentou melhores resultados. Para o resíduo funcionalizado, o teor de 0,5% resultou em perda das propriedades mecânicas, em contrapartida, o uso de 1% do resíduo funcionalizado apresentou os melhores resultados.

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  • JOSÉ MATEUS DIAS NETO
  • UTILIZAÇÃO DE LÁTEX DO TIPO SBR E MICROESFERAS EXPANSÍVEIS PARA O DESENVOLVIMENTO DE PASTAS DE CIMENTO FLEXÍVEIS PARA POÇOS DE PETRÓLEO SUBMETIDOS À INJEÇÃO DE VAPOR

  • Orientador : JÚLIO CÉZAR DE OLIVEIRA FREITAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JÚLIO CÉZAR DE OLIVEIRA FREITAS
  • ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • RODRIGO CESAR SANTIAGO
  • Data: 29/01/2016

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  • Para possibilitar a produção de hidrocarbonetos em campos de óleo pesado, o vapor é injetado ciclicamente diretamente pelo poço e a bainha de cimento pode ser submetida a temperaturas de até 300 ºC. Esse aumento brusco da temperatura provoca a dilatação do revestimento metálico que, com o resfriamento do poço ao final do ciclo, volta as suas dimensões iniciais, provocando tensões na bainha de cimento e gerando trincas que poderão levar a perda do isolamento hidráulico e, dessa forma, diminuir o tempo de vida produtiva do poço e aumentar os gastos com intervenções para correção do isolamento hidráulico. A utilização de látex como aditivo para formulação de pastas de cimento para poços de petróleo submetidos à injeção de vapor já vem sendo estudada há algum tempo, entretanto pesquisas nesta área ainda estão sendo desenvolvidas. Com base nesse histórico já descrito na literatura, se utilizou o comparativo com o látex tipo SBR para avaliar as microesferas expansíveis a base de poliacrilamida para sua utilização em poços de injeção de vapor. Dentro deste contexto, este trabalho tem como objetivo estudar o comportamento mecânico de sistemas de pastas de cimento Portland, aditivadas com SBR e polímero expansível, para cimentação de poços de petróleo sujeitos a injeção de vapor. Foram formuladas pastas com peso específico de 1,821 g/cm3 (15,2 lb/gal) e aditivadas com concentrações de 0; 133,7; 267,4 e 401,0 L/m3 (0; 1,0; 2,0 e 3,0 gpc) de SBR e de 0; 3,0; 6,0 e 9,0 % de polímero expansível. Foram realizados ensaios de resistência à compressão API com auxílio de extensômetros, para obtenção do módulo de elasticidade e do coeficiente de Poisson, e medidas de permeabilidade das pastas curadas a temperatura estática de fundo de poço além da cura simulando as condições de injeção de vapor. Também foram realizadas caracterizações morfológicas, microestruturais e térmicas dos aditivos e das pastas de cimento (DRX, TG, FTIR e MEV). Os resultados mostraram que o polímero expansível tem potencial para ser utilizado em operações de cimentação de poços de petróleo sujeitos à injeção de vapor.


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  • To enable the production of hydrocarbons in heavy oil fields, steam is cyclically injected directly through the well and the cement sheath may be subjected to temperatures up to 300 ° C. This sudden temperature increase causes expansion of the casing that, with the cooling of the well at the end of the cycle, returns to its original dimensions, causing stresses in the cement sheath and generating cracks which may lead to loss of zonal isolation and thus, reduce the productive life of the well and increase spending on interventions to correct the zonal isolation. The use of latex as additive formulation for oil well cement slurries submitted to steam injection has been studied, but research in this area are still being developed. Based on the data already described in the literature, it was used the comparison with SBR latex to evaluate the expandable microspheres of polyacrylamide for their use in steam injection wells. Within this context, this study aims to evaluate mechanical behavior of Portland-based slurries systems containing SBR latex and expandable polymer, applied in oil well cementing of wells submitted to steam injection. Cement slurries were formulated with a density of 1.821 g/cm3 (15.2 lb/gal) and SBR was added with concentrations of 0; 133.7; 267.4 and 401.0 L/m3 (0, 1.0, 2.0 and 3.0 gpc) and 0; 3.0; 6.0 and 9.0% of expandable polymer. API compressive strength tests were carried out with the aid of extensometers for obtaining the elastic modulus and Poisson's ratio, and permeability measurements of cement slurries cured at BHST (Bottom Hole Static Temperature). It was also simulated the steam injection conditions in the curing process. Morphological characterizations, microstructural and thermal analysis (XRD, TGA, FTIR and SEM) were also performed for both, additives and cement slurries. The results showed that the expandable polymer has potential for use in cementing oil wells subjected to steam injection operations.

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  • ANDERSON WANDERLEY VIDAL
  • ESTUDO DE COMPOSIÇÕES DE PASTAS DE CIMENTO CONTENDO CINZA DE CASCA DE ARROZ PARA APLICAÇÃO EM POÇOS COM ELEVADAS TEMPERATURAS

  • Orientador : JÚLIO CÉZAR DE OLIVEIRA FREITAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JÚLIO CÉZAR DE OLIVEIRA FREITAS
  • RENATA MARTINS BRAGA
  • RODRIGO CESAR SANTIAGO
  • Data: 29/01/2016

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  • O cimento quando submetido a altas temperaturas apresenta um efeito conhecido como efeito de retrogressão da resistência à compressão, onde os produtos hidratados se  convertem  em  fases  do tipo α-silicato dicálcico  hidratado  (αC2S  ou  Ca2(HSiO4)OH),  que  possui  estrutura  cristalina,  massa  específica  alta, elevada  permeabilidade  e  baixa  resistência  mecânica  à  compressão. Uma prática comum da indústria do petróleo para minimizar os efeitos do fenômeno da retrogressão é a adição de 35 a 40% por peso de cimento (BWOC) de sílica flour na formulação da pasta de cimento. O objetivo do trabalho é avaliar o comportamento da cinza da casca de arroz (CCA) como uma alternativa à sílica flour no combate à retrogressão. A CCA é um resíduo oriundo da queima da casca de arroz que possui, em média, 92% de sílica em sua composição mostrando-se uma alternativa promissora, de matéria prima nacional e de baixo custo. Para avaliar este produto formulou-se pastas de cimento contendo 30 ou 40% BWOC de CCA. Variou-se as densidades das formulações até que fossem alcançados parâmetros de água livre e consistometria similares aos descritos na norma NBR 9831. As formulações com propriedades similares às de uma pasta de cimento padrão (normativa) foram submetidas ao ensaio de retrogressão da resistência à compressão. A retrogressão foi medida comparando-se os valor de resistência á compressão de pastas hidratadas em condições estáticas de fundo de poço (temperatura BHST) com as pastas hidratadas em condições de alta temperatura (300 oC). Utilizou-se as técnicas de DRX e TGA/DTA para acompanhar o processo. Os resultados obtidos foram comparados com uma pasta de cimento referência de densidade 15,8 lb/gal e contendo 35,0% BWOC de Sílica flour, aditivo comercial para combate à retrogressão da resistência à compressão. As formulações contendo 30,0% da CCA obtiveram uma retrogressão média de 60% na RC, equanto que as formulações com 40,0% da CCA obtiveram cerca de 5% de retrogressão. Utilizando o CCA como aditivo de combate a retrogressão da RC foi possível obter desempenhos melhores que o aditivo comercial (sílica flour) e com valores de densidade inferiores a 15,8 lb/gal, isto é, uma pasta com menor custo, maior eficiência e maior rendimento.


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  • GILBERTO DE LIMA
  • ESTUDO DE UM NOVO ELETRÓLITO POLIMÉRICO SÓLIDO EM FORMA DE FILME AUTOSSUSTENTÁVEL: POLI(ÓXIDO DE ETILENO)/TUNGSTATO DE SÓDIO

  • Orientador : DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • MARIA GORETTE CAVALCANTE
  • NEDJA SUELY FERNANDES
  • ADRIANA NUNES CORREIA
  • CASSIA MIRIAM LUCAS DA SILVA
  • Data: 05/02/2016

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  • Filmes poliméricos autossustentáveis baseados em um novo eletrólito polimérico sólido (EPS), tendo como matriz hospedeira o poli(óxido de etileno) (POE) e como agente dopante o tungstato de sódio (Na2WO4), foram obtidos para diferentes composições do sal (m = 0,20; 0,26; 0,30; 0,40; 0,50 e 1,31 mg). Os filmes foram caracterizados por DRX, FTIR, MEV/EDS, TG/DTG, DSC e EI. Os difratogramas de raios X confirmaram a natureza semicristalina do polímero e sugeriram que a adição do sal provoca uma redução na cristalinidade dos filmes. Os dados de FTIR permitiram a análise da interação entre os íons do sal e as cadeias poliméricas. As micrografias obtidas por MEV demonstraram morfologia esferulítica intercaladas por ligações interlamelares para todas as composições estudadas. O estudo de TG/DTG mostrou que a decomposição térmica do eletrólito ocorre em uma única etapa com a adição do sal aumentando a estabilidade térmica dos filmes. Os dados de TG/DTG permitiram, ainda, o estudo cinético da decomposição térmica do eletrólito por meio dos métodos de Briodo (BR), Coats-Redfern (CR) e Horowitz-Metzger (HM) sugerindo uma cinética de 1ª ordem para a reação de decomposição térmica dos filmes, assim como, a determinação dos parâmetros termodinâmicos de ativação: E*, ∆H*, ∆S* e ∆G*. O grau de cristalinidade foi determinado através dos dados de DSC e mostrou uma redução após a adição do sal ao polímero. O eletrólito POE/Na2WO4 exibiu um máximo de condutividade iônica de 3,24x10-4 S.cm-1, a temperatura ambiente, para o filme com 1,31 mg do sal. Através dos dados de impedância foi possível o estudo de relaxação das cadeias do POE, assim como, a difusão do sal entre estas cadeias. Os diagramas de impedância, nos formatos Bode e Nyquist, permitiram o ajuste dos dados experimentais à circuitos elétricos equivalentes o que facilitou a associação dos componentes dos circuitos aos fenômenos físicos e químicos observados para os filmes e revelaram que, após a adição do sal ao polímero, os filmes têm suas propriedades elétricas melhoradas.


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  • Filmes poliméricos autossustentáveis baseados em um novo eletrólito polimérico sólido (EPS), tendo como matriz hospedeira o poli(óxido de etileno) (POE) e como agente dopante o tungstato de sódio (Na2WO4), foram obtidos para diferentes composições do sal (m = 0,20; 0,26; 0,30; 0,40; 0,50 e 1,31 mg). Os filmes foram caracterizados por DRX, FTIR, MEV/EDS, TG/DTG, DSC e EI. Os difratogramas de raios X confirmaram a natureza semicristalina do polímero e sugeriram que a adição do sal provoca uma redução na cristalinidade dos filmes. Os dados de FTIR permitiram a análise da interação entre os íons do sal e as cadeias poliméricas. As micrografias obtidas por MEV demonstraram morfologia esferulítica intercaladas por ligações interlamelares para todas as composições estudadas. O estudo de TG/DTG mostrou que a decomposição térmica do eletrólito ocorre em uma única etapa com a adição do sal aumentando a estabilidade térmica dos filmes. Os dados de TG/DTG permitiram, ainda, o estudo cinético da decomposição térmica do eletrólito por meio dos métodos de Briodo (BR), Coats-Redfern (CR) e Horowitz-Metzger (HM) sugerindo uma cinética de 1ª ordem para a reação de decomposição térmica dos filmes, assim como, a determinação dos parâmetros termodinâmicos de ativação: E*, ∆H*, ∆S* e ∆G*. O grau de cristalinidade foi determinado através dos dados de DSC e mostrou uma redução após a adição do sal ao polímero. O eletrólito POE/Na2WO4 exibiu um máximo de condutividade iônica de 3,24x10-4 S.cm-1, a temperatura ambiente, para o filme com 1,31 mg do sal. Através dos dados de impedância foi possível o estudo de relaxação das cadeias do POE, assim como, a difusão do sal entre estas cadeias. Os diagramas de impedância, nos formatos Bode e Nyquist, permitiram o ajuste dos dados experimentais à circuitos elétricos equivalentes o que facilitou a associação dos componentes dos circuitos aos fenômenos físicos e químicos observados para os filmes e revelaram que, após a adição do sal ao polímero, os filmes têm suas propriedades elétricas melhoradas.

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  • MONICKARLA TEIXEIRA PEGADO DA SILVA
  •  Síntese e caracterização de óxido de alumínio a partir de esferas híbridas: influência do grau de substituição e polimerização da carboximetilcelulose.

  • Orientador : TIAGO PINHEIRO BRAGA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • AMANDA DUARTE GONDIM
  • ANTONINHO VALENTINI
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • TIAGO PINHEIRO BRAGA
  • Data: 23/02/2016

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  • : Suportes catalíticos à base de óxido de alumínio foram sintetizados pelo método e esferas híbridas utilizando carboximetilcelulose (CMC) como precursor orgânico (template) e nitrato de alumínio como precursor inorgânico. As caracterizações foram realizadas por análises de termogravimetria (TG), difração de raios-X (DRX), espectroscopia no infravermelho por transformada de fourier (FTIR), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e fisissorção N2. Os materiais sintetizados foram testados na reação de conversão do glicerol em fase gás. Os estudos da síntese indicaram que as características do biopolímero (grau de substituição e de polimerização) influenciam diretamente no valor máximo da relação entre o precursor orgânico e inorgânico para a formação das esferas híbridas. As propriedades físico-químicas do material final (cristalinidade, porosidade, área específica e morfologia) mostraram uma dependência direta com as propriedades do biopolímero (grau de substituição e de polimerização), indicando a versatilidade desta rota síntese. Os espectros de FTIR confirmaram a formação de um material híbrido quando se compara o espectro da CMC pura com os sólidos obtidos após a secagem. Os resultados de DRX mostraram um perfil de material amorfo para algumas amostras. Para alguns sólidos foi possível identificar a formação de uma fase cristalina relacionada com a alumina hidratada, óxido de alumínio e óxido de cobre. As imagens obtidas por MEV indicaram a formação de um material com morfologia semelhante a uma esponja após a calcinação, característico de um sólido altamente poroso. O perfil de adsorção/dessorção de N2 confirma a formação de materiais contendo micro-mesoporos com uma área específica entre 50-162 m2.g-1 para os suportes e 112-303 m2.g-1 para os catalisadores com cobre, indicando um aumento área após a adição do Cu por impregnação devido a redissolução e recristalização da fase alumina. Testes catalíticos indicaram que os óxidos são ativos e seletivos para a conversão do glicerol (92-15%) a bioprodutos de alto maior valor agregado, confirmando a viabilidade do método de síntese.


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  • : Suportes catalíticos à base de óxido de alumínio foram sintetizados pelo método e esferas híbridas utilizando carboximetilcelulose (CMC) como precursor orgânico (template) e nitrato de alumínio como precursor inorgânico. As caracterizações foram realizadas por análises de termogravimetria (TG), difração de raios-X (DRX), espectroscopia no infravermelho por transformada de fourier (FTIR), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e fisissorção N2. Os materiais sintetizados foram testados na reação de conversão do glicerol em fase gás. Os estudos da síntese indicaram que as características do biopolímero (grau de substituição e de polimerização) influenciam diretamente no valor máximo da relação entre o precursor orgânico e inorgânico para a formação das esferas híbridas. As propriedades físico-químicas do material final (cristalinidade, porosidade, área específica e morfologia) mostraram uma dependência direta com as propriedades do biopolímero (grau de substituição e de polimerização), indicando a versatilidade desta rota síntese. Os espectros de FTIR confirmaram a formação de um material híbrido quando se compara o espectro da CMC pura com os sólidos obtidos após a secagem. Os resultados de DRX mostraram um perfil de material amorfo para algumas amostras. Para alguns sólidos foi possível identificar a formação de uma fase cristalina relacionada com a alumina hidratada, óxido de alumínio e óxido de cobre. As imagens obtidas por MEV indicaram a formação de um material com morfologia semelhante a uma esponja após a calcinação, característico de um sólido altamente poroso. O perfil de adsorção/dessorção de N2 confirma a formação de materiais contendo micro-mesoporos com uma área específica entre 50-162 m2.g-1 para os suportes e 112-303 m2.g-1 para os catalisadores com cobre, indicando um aumento área após a adição do Cu por impregnação devido a redissolução e recristalização da fase alumina. Testes catalíticos indicaram que os óxidos são ativos e seletivos para a conversão do glicerol (92-15%) a bioprodutos de alto maior valor agregado, confirmando a viabilidade do método de síntese.

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  • ROSIVÂNIA SILVA DE OLIVEIRA
  • FOTOLUMINESCÊNCIA SINTONIZÁVEL DE LaPO4:Eu3+/Tb3+ HIERARQUICAMENTE NANOES-TRUTURADOS SINTETIZADOS VIA ROTA DO ETILENO GLICOL ASSISTIDA POR MICRO-ONDAS

  • Orientador : BRAULIO SILVA BARROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • BRAULIO SILVA BARROS
  • OTOM ANSELMO DE OLIVEIRA
  • JOANNA ELZBIETA KULESZA
  • Data: 15/04/2016

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  • LaPO4:Eu3+ / Tb3+ hierarquicamente nanoestruturado foii sintetizados por meio da atuação combinada do aquecimento de micro-ondas e de um solvente bifuncional (Etileno Glicol), que atua não somente como solvente, mas também como agente de proteção. Foram preparadas cinco amostras com diferentes concentrações de európio e térbio – La0.93Eu0.07PO4, La0.93Tb0.07PO4, La0.93Eu0.006Tb0.064PO4, La0.93Eu0.011Tb0.059PO4, La0.93Eu0.017Tb0.053PO4 – bem como a matriz pura. Estas amostras, na forma de pó, foram caracterizados por Difração de Raios-X (DRX), Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier por Refletância Total Atenuada (FTIR-ATR), Microscopia Eletrônica de Transmissão (TEM) e Fotoluminescência (PL). Os resultados indicam cristalização com estrutura do tipo monazita monoclínica. Também sugerem uma organização hierárquica de agregados de nanopartículas, formadas por cristais de semente. As amostras codopadas exibiram luminescência azul autoativada da matriz hospedeira, bem como emissões de vermelhas a verdes oriundas dos íons Eu3+ e Tb3+, respectivamente. A análise espectroscópica sugere que a transferência de energia entre os íons ocorre do térbio para o európio e não no sentido contrário. Além disso, a variação da concentração relativa destes íons permitiu a sintonia das emissões. Desta forma, podemos afirmar que a rota sintética escolhida é eficiente na preparação de nanomateriais com propriedades ópticas avançadas e potencial para aplicações em fotônica, sensoriamento e biorotulagem.


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  • Hierarchically nanostructured LaPO4:Eu3+/Tb3+ were prepared via a combined approach using microwave heating and a bifunctional solvent (ethylene glycol) acting as both; microwave absorber and capping agent. The synthesized samples were characterized by X-ray diffraction (XRD), attenuated total reflectance Fourier transform infrared spectroscopy (ATR-FTIR), transmission electron microscopy (TEM) and photoluminescence (PL). All samples crystallized with monoclinic monazite-type structure. Electron microscopy analysis revealed a hierarchical organization of self-assembled seed crystals into nanoparticles that, in turn, give rise to sponge-like aggregates. The co-doped samples exhibited self-activated blue luminescence from the host matrix, as well as red and green emissions due to the Eu3+ and Tb3+ ions, respectively. Furthermore, the spectroscopic analysis indicated the energy transfer from terbium to europium ions.

    The synthetic route described here is efficient to prepare nanomaterials with advanced optical properties, which exhibit potential for applications in photonics, sensing, and biolabelling.

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  • ARTHUR FELIPE DE FARIAS MONTEIRO
  • SÍNTESE DE Cu-MOF’s VIA MÉTODO ELETROQUÍMICO: Caracterização e Aplicação na Adsorção de Azul de Metileno

  • Orientador : BRAULIO SILVA BARROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • BRAULIO SILVA BARROS
  • JOAO BOSCO LUCENA DE OLIVEIRA
  • JOANNA ELZBIETA KULESZA
  • Data: 15/04/2016

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  • As Redes Metalorgânicas (Metal Organic Frameworks – MOF’s) são materiais híbridos constituídos por sítios ou clusters metálicos, coordenados à ligantes orgânicos formando estruturas cristalinas, geralmente, observando-se a presença de poros/canais de dimensões nanométricas. Suas estruturas são de baixa densidade em função da porosidade, e apresentam alta área superficial, bem como um alto volume de poro, o que às levam a lugar de destaque do ponto vista científico-tecnológico, sendo aplicáveis na catálise, adsorção, separação, estocagem de gases, entrega de fármacos, luminescência, etc. Foram sintetizadas Cu-MOF’s através do método eletroquímico, utilizando os ligantes 1,3-H2BDC e 1,4-H2BDC em diferentes proporções de H2O/DMF como solventes. Variáveis eletroquímicas do processo, voltagem e corrente elétrica, foram avaliadas em termos de influência sobre a estrutura cristalina do material obtido. As amostras foram preparadas com tempo máximo de uma hora, sugerindo que esta é uma rota cineticamente vantajosa para a obtenção de redes metalorgânicas de cobre. O produto da síntese da rede Cu(1,4-BDC) é composto de duas estruturas cristalinas lamelares (em camadas) e microporosas. A cristalização destas diferentes estruturas está diretamente relacionada ao valor de corrente elétrica usada na síntese. As duas estruturas se diferenciam basicamente pelo deslocamento entre camadas consecutivas, 60 e 120°, respectivamente. O deslocamento das camadas resultou em estruturas com diferentes volumes de canais, sendo a estrutura com deslocamento de 60° a que apresenta canais com maior volume, mais indicado para a adsorção. Essa estrutura, denominada Cu(1,4-BDC) 2, foi aplicada na adsorção de azul de metileno, sendo avaliadas as influências de pH, temperatura e concentração. Observou-se que valores de pH entre 5,0 e 6,0 promovem uma melhor adsorção. Diferentes condições foram testadas, tais como concentrações entre 25 e 250 mg/L e temperaturas entre 293,15 e 313,15 K. Adicionalmente, também foram avaliados fatores cinéticos, termodinâmicos e de equilíbrio para a adsorção. Constatou-se que o modelo cinético de pseudo-segunda ordem é o mais compatível com o processo. Para os fatores termodinâmicos, verificou-se que o processo é exotérmico, espontâneo e com maior eficiência à uma temperatura de 293,15 K. Foram testados dois modelos de isotermas, o de Langmuir e o de Freundlich, sendo o modelo de Langmuir o que apresentou maior compatibilidade, prognosticando uma capacidade adsortiva teoricamente máxima de 76,63 µmol/g, sendo que para as condições otimizadas, à 14 horas, a capacidade obtida experimentalmente foi de 75,91 µmol/g, (99,06% do valor teórico). Foram realizados ensaios de reuso do material, onde foi constatado que o material pode obter reuso com eficiência superior à 60% para até quatro ciclos de adsorção/dessorção.


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  • The metal organic frameworks (MOF's) are hybrid materials, generally crystalline, consisting of metallic atoms or metallic clusters, coordinated to polyfunctional organic ligands, generally observing the presence of pores/channels in nanometer dimensions. Their structures shows low density due to the porosity, have high surface area and a high pore volume, which lead to the prominent place of scientific-technological area, applicable in various fields as catalysis, adsorption, separation, gases storage, drug delivery, etc. Cu-MOFs were synthesized by the electrochemical method, using the 1,3-H2BDC and 1,4-H2BDC linkers in different H2O/DMF solvent proportions. The influence of electrochemical variables of process, such as voltage and electric current, and their influence on the final structure of the material was examined. The materials were obtained within one hour, showing that this method is kinetically advantageous for the preparation of the copper network. The product of the synthesis of Cu (1,4-BDC) network is composed of two lamellar (layered) and microporous crystalline structures. The formation of different structures are directly relate to the electrical current condition imposed on the synthesis. The two structures differ mainly by the displacement between subsequent layers, 60° and 120°, respectively. The displacement of the layers resulted in structures with different channels volumes, where the structure with 60° of displacement presents channels with greater volume, what may be applicable in adsorption. This structure, called Cu(1,4-BDC)2, was applied  for the blue methylene adsorption, where the study of the influence of pH, temperature and concentration was performed. It revealed that for pH values between 5.0 and 6.0 there is an increased amount of the adsorbed dye. Different conditions were tested, such as concentrations between 25 and 250 mg/L and temperatures between 293.15 and 313.15 K. Varying concentrations of the dye solution, the kinetic factors, thermodynamic and equilibrium for adsorption, were evaluated. It was find that the kinetic model of pseudo-second order is the most compatible with the process. For the thermodynamic factors, it was find that the process is exothermic, spontaneous and has the highest efficiency at 293.15 K. Two models were tested for adsorption isotherm, the Langmuir and Freundlich, and the most compatible with the data was the Langmuir model, theoretically predicting a maximum adsorption capacity of 76.63 µmol/g, and for the optimized conditions (14 hours), the capacity obtained experimentally was 75.91 µmol/g, (99.06% theoretical). Reuse tests of the material were carried out and it was found that the material can reach the reuse efficiencies higher than 60% for up to four adsorption/desorption recycles. 

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  • ANTONIO CÉSAR NOBRE DE ABRANTES
  • OBTENÇÃO DE SISTEMAS MACROEMULSIONADOS A PARTIR DE ÓLEOS VEGETAIS, PARA INCORPORAR EXTRATO SECO DE PUNICA GRANATUM

  • Orientador : ALCIDES DE OLIVEIRA WANDERLEY NETO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALCIDES DE OLIVEIRA WANDERLEY NETO
  • ARNOBIO ANTONIO DA SILVA JUNIOR
  • BOLIVAR PONCIANO GOULART DE LIMA DAMASCENO
  • VERONICA DA SILVA LOPES
  • Data: 30/06/2016

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  • As emulsões são formulações empregadas em diferentes segmentos da indústria, principalmente na área alimentícia, terapêuticas, cosméticas. Os óleos de Linum usitatissimum e Sesamun indicum apresentam propriedades anti-inflamatórias, em razão da presença de ácidos graxos essenciais, podendo ter aplicação na preparação de medicamentos pelo potencial farmacológico. O objetivo desse trabalho foi usar as propriedades farmacológicas do Punica granatum, como ativo, em sistema emulsionado, para aplicação fitoterápica. As emulsões foram obtidas a partir de diagrama ternário utilizando a água destilada como fase aquosa e a lecitina de Glycine max como tensoativo. Na preparação dos dois diagramas, na fase oleosa, utilizou-se os óleos de Linum usitatissimum e Sesamun indicum. Nos diagramas obtidos, na região de emulsão do tipo O/A, foram escolhidos seis sistemas (três em cada diagrama) por apresentar maior estabilidade. Os conservantes adicionados aos sistemas foram metilparabeno (Nipargin) e propilparabeno (Nipazol) e o estabilizador de emulsões, hidrocolóide Xanthan Gum (goma xantana). Da casca do vegetal Punica granatum foi obtido extrato aquoso, e em seguida liofilizado. Foram definidos três percentuais (0,3%, 0,5% e 1,0%) de extrato liofilizado em cada sistema. Essas formulações foram caracterizadas através das técnicas de medida pH, viscosidade, condutividade, estabilidade acelerada e estabilidade térmica. Antes de adicionar o bioativo foi empregada a espectrofotometria no Ultravioleta para quantificar o bioativo presente no pó da casca da romã. A formulações com a adição do extrato tiveram seus valores de pH diminuídos e viscosidade aumentada quanto maior foi o percentual do extrato no meio. Isso se deve por que o extrato apresenta fenóis de caráter ácido e a quantidade maior de extrato no meio precisa de mais moléculas para hidratar esse extrato, tornando o meio com menos água livre. 


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  • Emulsions are preparations used in different segments of industry and is highlight-ed by the area of drugs. The linseed and sesame oils have anti-inflammatory proper-ties, which become them having a great potential of application in humans. Their use in producing the emulsion formulations, exhibit satisfactory stability. The aqueous extract of pomegranate removed from pomegranate peel powder also has anti-inflammatory properties, even more than the oils themselves. From this context, this paper aims to get two different types of emulsions. The emulsions were obtained from ternary diagram using the aqueous phase distilled water and as surfactant the soya lecithin. Within the region emulsions presented in two diagrams, formulations of the type oil in water and higher stability were chosen. After choosing different compositions of rich emulsion in aqueous phase were added nipargim and nipasol as preservative and xanthan gum as stabilizer for guaranteeing greater stability. For each oil were chosen three formulations with no extract (six formulations). The addition of the extract was held in percentages of 0.3%, 0.5% and 1.0% in the formulations, generating eighteen formulations and totalizing twenty-four formulations studied. These formulations were characterized by measuring techniques pH, viscosity, conductivity, accelerated stability and thermal stability. Before adding the bioactive extract was used to Ultra-violet technique to quantify the bioactive present in pomegranate peel powder. The formulations with the addition of the extract had their pH values decreased and viscosity increased as higher was the percentage of the ex-tract in the medium. This is due to because the extract has phenols of acid character and amount of extract among needs more molecules to hydrate this extract, making the environment with less free water. 

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  • SARAH POLLYANA DIAS DOS SANTOS
  • ALCALOIDES INDOLICOS DE Aspidosperma pyrifolium: ESTUDO QUÍMICO E DADOS ESPECTROSCÓPICOS

  • Orientador : RENATA MENDONÇA ARAUJO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DAYSE DAS NEVES MOREIRA
  • RENATA MENDONÇA ARAUJO
  • SILVANA MARIA ZUCOLOTTO LANGASSNER
  • Data: 14/07/2016

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  • O estudo químico de Aspidosperma pyrifolium Mart, utilizando frações da semente e casca do fruto, nos permitiu o isolamento de três compostos. A partir da fração hexânica da casca do fruto (APCF-H) foi isolado o triterpeno ácido betuliníco , não relatado anteriormente na casca do fruto de A. pyrifolium. Foi possível o isolamento do alcaloide plumerado pentacíclico Aspidospermina e outros dois compostos que no entanto, não tiveram suas estruturas elucidadas até o momento, mas os dados de RMN 1H e 13C indicam que possuem estruturas compatíveis com alcalóides b-carbolinas, isolados da fração dicloro das sementes (APSE-DCL). A avaliação da atividade antioxidante pelo método de DPPH da fração APSE-DCL obtivemos uma atividade antioxidante boa com AA% máximo 83,68%, IC50 133,4867 ± 2,22. A mesma fração foi avaliada em relação à toxidade, tendo em vista que se já existia relatos da toxicidade nas folhas de A. pyriflium, comprovamos a toxicidade aguda nas semente com CL50 1,1524 μg.mL-1 , sendo consideradas tóxicas as espécies com CL50 inferior a 1000 μg.mL-1. Neste trabalho foi possível compilar os dados de RMN 1H e 13C de 163 alcaloides, reportados na literatura de origem natural, a diversidade estrutural e as atividades biológicas descritas para esta classe de compostos revelam um potencial para o desenvolvimento e otimização de suas atividades biológicas, sendo por isso fortes candidatos para a descoberta de novas drogas.


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  • The chemical study Aspidosperma pyrifolium Mart, using seed fractions and peel the fruit, allowed the isolation of the three compounds. From the hexane fraction of the fruit peel (APCF-H) was isolated triterpene betulinic acid, not previously reported in the peel of the fruit of A. pyrifolium. It was possible to isolate alkaloid plumerado pentacyclic Aspidospermina and two other compounds however, have not had their molecular structures elucidated yet, but data of 1H and 13C NMR indicated that have compatible structures -carbolines alkaloids isolated from the dichloromethane fraction of seeds (APSE-DCL). Evaluation of antioxidant activity by DPPH method of APSE-DCL fraction obtained a good antioxidant activity AA% maximum 83.68%, IC 50 133.4867 ± 2.22. The same fraction was evaluated for toxicity, considering that there was already reports of toxicity in leaves of A. pyriflium, proved on acute toxicity LC50 1.1524 seed with μg.mL-1 being considered toxic species with LC50 less than 1000 μg.mL-1. In this study it was possible to compile the data of 1H and 13C of 163 alkaloids reported in naturally occurring literature, the structural diversity and biological activity described for this class of compounds show a potential for development and optimization of their biological activities, and therefore strong candidates for drug discovery.

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  • MARIANA ALVES LEITE DUTRA
  • UMA NOVA ROTA DE OBTENÇÃO DE POLI(N-ISOPROPILACRILAMIDA-co-LAURATO DE VINILA E SUA CARACTERIZAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA EM MEIO AQUOSO

  • Orientador : ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FABRICIO GAVA MENEZES
  • ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • ROSSANA MARA DA SILVA MOREIRA THIRÉ
  • Data: 18/07/2016

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  • A síntese de copolímeros contendo N-isopropilacrilamida (NIPAAm) e comonômeros hidrofóbicos, como o laurato de vinila (LV), tem sido feita empregando-se solventes orgânicos, como o Tetrahidrofurano (THF), e um iniciador solúvel nesse meio, como o Azoisobutironitrila (AIBN). Este estudo teve por objetivo a síntese de dois copolímeros de poli(N-isopropilacrilamida-co-laurato de vinila) com diferentes percentuais molares dos monômeros na cadeia polimérica e a avaliação de suas propriedades. A polimerização foi realizada via radicais livres, substituindo o solvente orgânico THF pela água e o iniciador AIBN por persulfato de potássio (K2S2O8). Para fins de avaliação da contribuição do LV nos copolímeros, também foi sintetizado o homopolímero de NIPAAm, nas mesmas condições reacionais empregadas para os copolímeros. As estruturas químicas dos polímeros obtidos foram investigadas por espectroscopia no infravermelho (IV) e ressonância magnética nuclear de hidrogênio (1H RMN) e de carbono (13C RMN). Soluções aquosas dos polímeros foram analisadas por reometria, espalhamento de luz estático (SLS) e dinâmico (DLS). Os resultados obtidos por reometria mostraram que a temperatura consoluta inferior (lower critical solution temperature – LCST) do poli(N-isopropilacrilamida-co-laurato de vinila) contendo 7 mol% de LV foi de 26 ºC, enquanto a do copolímero contendo 13 mol% de LV foi de 21 ºC, ou seja, mais baixas que a LCST da PNIPAAm (34 ºC). Esse resultado indica que a presença do monômero hidrofóbico, LV, contribuiu significativamente para a diminuição da LCST do polímero. A partir do espalhamento de luz estático (SLS), calculou-se a massa molar ponderal média aparente (w), o raio de giro (Rg) e o segundo coeficiente virial (A2) dos polímeros. A w e o A2 do poli(N-isopropilacrilamida-co-laurato de vinila) contendo 7 mol% de LV foi de 3,0x106 g/mol e 16,1 mol.L.g-2, respectivamente, enquanto que para o copolímero contendo 13 mol% de LV, os valores obtidos para w e o A2 foram de 2,6x106 g/mol e - 4,27 mol.L.g-2, respectivamente. Para a PNIPAAm, os valores obtidos de w e A2 foram 3,2x107 g/mol e 0,69 mol.L.g-2, respectivamente. A diminuição do valor de w dos copolímeros em relação ao valor da w da PNIPAAm foi atribuída à redução das interações polímero-solvente no meio, que foi confirmada pela diminuição do valor do A2 para os copolímeros. As análises de DLS, feitas em concentração 1g/L no intervalo de temperatura 15 ºC a 40 ºC, indicaram a presença de cadeias isoladas e agregados de diversos tamanhos para os polímeros.


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  • The synthesis of copolymers containing N-isopropylacrylamide (NIPAAm) and hydrophobic comonomers, such as laurate vinyl (LV), has been done using organic solvents such as tetrahydrofuran (THF), and a water soluble initiator in this medium such as Azoisobutironitrila (AIBN). This study aimed to synthesis of two poly (N-isopropylacrylamide-co-vinyl laurate) with different molar percentage of monomers in the polymer chain and the evaluation of their properties. The polymerization was carried out by free radicals, replacing the organic solvent THF by water and AIBN initiator by potassium persulfate (K2S2O8). To LV contribution assessment in copolymers was also synthesized homopolymer NIPAAm under the same reaction conditions employed for the copolymers. The chemical structures of the polymers obtained were investigated by infrared spectroscopy (IR) and nuclear magnetic resonance of hydrogen (1H NMR) and carbon (13C NMR). Aqueous solutions of the polymers were analyzed by rheometry, static light scattering (SLS) and dynamic (DLS). The results of rheometry showed that consoluta temperature lower (lower critical solution temperature - LCST) of poly (N-isopropylacrylamide-co-laurate, vinyl) containing 7 mol% of LV was 26 ° C, while the copolymer containing 13 mol% LV was 21 ° C, in other words, lower than the LCST of PNIPAAm (34 ° C). This result indicates that the presence of hydrophobic monomer, LV, contributes significantly to reducing the LCST of the polymer. From the scattering of light static (SLS), calculated the weight apparent average molecular weight (w), the radius of gyration (Rg) and the second virial coefficient (A2) of the polymers. The w and A2 and poly (N-isopropylacrylamide-co-vinyl laurate) containing 7 mol% of LV was 3,0x106 g/mol and 16.1 mol.L.g-2, respectively, while that for the copolymer containing 13 mol% of VL, the values for w and A2 were 2,6x106 g/mol and - 4.27 mol.L.g-2, respectively. For PNIPAAm, the values of w and A2 were 3,2x107 g/mol and 0.69 mol.L.g-2, respectively. The decrease in the value of w of the copolymers relative to the w value of PNIPAAm was attributed to the reduction of the polymer-solvent interactions in the medium, which was confirmed by decreasing the value of A2 to the copolymers. The DLS analysis made concentration 1g/L in the temperature range 15 °C to 40 °C indicated the presence of isolated chains and aggregates of different sizes for the polymers.

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  • JÉSSICA PIRES DE PAIVA BARRETO
  • ESTUDO DA RELAÇÃO sp3/spde ÂNODOS DE DIAMANTE DOPADO COM BORO (DDB) nA PRODUÇÃO DE ESPÉCIES FORTEMENTE OXIDANTES

  • Orientador : CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA PAULA DE MELO ALVES
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • DANYELLE MEDEIROS DE ARAUJO
  • JAILSON VIEIRA DE MELO
  • LEONARDO ANDRES CANO
  • Data: 20/07/2016

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  • A possibilidade de preparar diamante sintético aumentou o interesse da comunidade científica para a aplicação destes materiais, devido as suas características peculiares. Entretanto, a dopagem do diamante sintético com N, P, B e F tornam-o semicondutores para serem aplicados na eletroquímica. No decorrer das pesquisas foi estabelecido que o diamante dopado com boro (DDB) é um ânodo que não favorece a adsorção química das espécies na sua superfície. Porém, recentemente a influência das características do filme (rugosidade, espessura, teor de boro e impurezas sp2) foi determinada; e estes parâmetros podem afetar a eficácia do ânodo na produção de oxidantes fortes e na degradação de compostos orgânicos. Por estas razões, estudar a influência da razão sp3/sp2 fornece informações sobre a escolha de um eletrodo específico de DDB para aplicações eletroquímicas. Este trabalho tem como objetivos primordiais comparar ânodos de DDB com diferente razão sp3/sp2 para avaliar o desempenho na produção de persulfato aplicando diferentes densidades de corrente, bem como, abordar à atuação dessa espécie fortemente oxidante na degradação de um composto modelo, Acid Violet 7. Além disso, o desenvolvimento de um estudo toxicológico empregando Lactuca Sativa através da eficiência de descontaminação do efluente sintético mediante persulfato eletroquimicamente gerado foi avaliado. Os resultados claramente demonstram que o eletrodo de DDB, contendo maior teor de grafite e maior propriedade de adsorção na superfície, favorece a produção significativa do oxidante de interesse. O melhor tempo de eletrólise para a produção máxima/ideal da espécie foi de 120 minutos; visto que posterior a esse tempo tende a se tornar constante ou decair a concentração de persulfato, em função da reação paralela da evolução de oxigênio. O tratamento eletroquímico para o corante Acid Violet 7 usando eletrodos de DDB (sp3/sp2175) e DDB (sp3/sp2 329) mostrou que, para ambos os casos, a eliminação da cor e a degradação da matéria orgânica foram atingidas, porém um maior nível de mineralização foi observado com o eletrodo de diamante 329, indicando uma melhor descontaminação do efluente. Após o tratamento eletroquímico, as análises toxicológicas comprovaram que o efluente tratado com o DDB 175 permitiu a germinação das sementes de Lactuca Sativa. Porém, o resultado obtido é contrário ao grau de mineralização obtido com o DDB 329. Esse comportamento foi devido à produção de oxidantes e concentrações significativas de ácidos alifáticos no final do tratamento eletroquímico com DDB 329, evitando a germinação das sementes de Lactuca Sativa.


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  • The possibility of preparing synthetic diamond has increased the interest of the scientific community for application of these materials due to their unique characteristics. However, the synthetic diamond doping N, P, B and F become the semiconductor for application in electrochemistry. During the research it was established that the boron-doped diamond (BDD) is an anode that does not favor the chemical adsorption of the species on its surface. Recently, however, the influence of film characteristics (surface roughness, thickness, and impurities boron content sp2) was determined; and these parameters can affect the effectiveness of the anode in the production of strong oxidants and Degradation of organic compounds. For these reasons, study the influence of ratio sp3/sp2 provides information about choosing a specific electrode DDB for electrochemical applications. This work has as main objectives to compare anodes DDB with different ratio sp3/sp2 2 to evaluate performance in the production of persulfate applying different current densities, as well as addressing the role that strongly oxidizing species in the degradation of a model compound, Acid Violet 7. Furthermore, the development of a toxicology study using Lactuca sativa through the decontamination efficiency of the synthetic effluent using electrochemically generated persulfate was evaluated. The results clearly show that DDB electrode containing higher graphite content and higher adsorption property on the surface favors the production of significant oxidizer of interest. The best electrolysis time for maximum yield / ideal species was 120 minutes; since subsequent to that time tends to become constant or declining the concentration of persulfate in parallel according to the reaction of oxygen evolution. The electrochemical treatment of the dye Acid Violet 7 using BDD electrodes (sp3 / sp2 175) and DDB (sp3 / sp2 329) showed that for both cases, the elimination of color and degradation of organic matter were affected but a higher degree of mineralization was observed with diamond electrode 329, indicating a better decontamination of effluent. After the electrochemical treatment, the toxicological analyzes showed that the effluent treated with DDB 175 allowed the germination of Lactuca sativa. However, the result is opposite to the degree of mineralization obtained with DDB 329. This behavior was due to the production of significant concentrations of oxidizers and aliphatic acids at the end of electrochemical treatment with DDB 329, preventing seed germination Lactuca sativa.

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  • AIMEE ATAIDE DE OLIVEIRA MEDEIROS
  • SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE COMPLEXOS DE COBRE (II) COM LIGANTES VANILÓIDES

  • Orientador : ANA CRISTINA FACUNDO DE BRITO PONTES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA CRISTINA FACUNDO DE BRITO PONTES
  • DANIEL DE LIMA PONTES
  • FERNANDO JOSÉ VOLPI EUSÉBIO DE OLIVEIRA
  • FRANCISCO ORDELEI NASCIMENTO DA SILVA
  • Data: 20/07/2016

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  • O objetivo deste trabalho é contribuir com o desenvolvimento da química de coordenação do sistema Cobre-fenantrolina, através da síntese e caracterização de novos complexos metálicos do tipo [Cu(phen)(L)2] onde L refere-se a ligantes derivados da vanilina.

                Através da caracterização dos complexos [Cu(phen)(asv)2], [Cu(phen)(asvred)2] e [Cu(phen)(dhz)2], por infravermelho, foram identificados que os ligantes derivados da vanilina encontram-se coordenados ao centro metálico de forma  bidentada através dos grupos vanilóides e que a fenantrolina continua na esfera de coordenação do metal. O espectro Uv-Vis dos complexos em acetonitrila apresentaram bandas intraligantes referentes à fenantrolina apresentando altas absortividades molares, bandas intraligantes típicas de L com deslocamentos hipsocrômico e batocrômico e as transições referentes aos orbitais d, no qual reafirmam a formação do complexo. O experimento de fluorescência foi realizado com o ligante 4-hidroxi-3-metoxifenildiene-amino-benzeno sulfônico ácido (asv) no estado sólido e em solução de acetonitrila, na qual, foi observada no espectro uma banda de emissão em 506nm, que corresponde à cor verde, quando da excitação da região no ultravioleta. O potencial de redução do Cu2+/1+ dos complexos [Cu(phen)(asv)2], [Cu(phen)(asvred)2] e [Cu(phen)(dhz)2]  foi observado em -57, -43 e -120 mV vs Ag/AgCl. Os valores obtidos encontram-se em uma faixa de potencial considerada ideal (261 a -523 mV) para que o cobre quando reduzido a (Cu +1) seja capaz de gerar espécies reativas de oxigênio


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  • The objective of this work is to contribute to the development of coordination chemistry of copper-phenanthroline system, through the synthesis and characterization of new metal complexes of the type [Cu (phen) (L) 2] where L refers to derivatives binders vanillin . Through characterization of the complex [Cu (phen) (asv) 2], [Cu (phen) (asvred) 2] and [Cu (phen) (dhz) 2], infrared, were identified that derived ligands vanillin are If coordinated to the metal center bidentate form through vanilloid groups and the phenanthroline continues in the metal coordination sphere. The UV-Vis spectrum of the complex in acetonitrile showed bands intraligantes regarding phenanthroline showing high molar absorptivities, typical intraligantes bands L and bathochromic shifts with hipsocrômico and transitions relating to the d orbitals, which reiterate the formation of the complex. The fluorescence experiment was performed with 4-hydroxy-3-metoxifenildiene-amino-benzene sulfonic acid linker (asv) in solid state and in acetonitrile solution in which was observed in the spectrum a band emission at 506 nm, which corresponds to green when the excitement of the region in the ultraviolet. The potential for reducing the Cu2 + / 1 + the complex [Cu (phen) (asv)2], [Cu (phen) (asvred) 2] and [Cu (phen) (dhz)2] was observed at -57, - 43 and -120 mV vs Ag / AgCl. The ideal values are in a potential range considered (261 to -523 mV) so that when reduced to copper (Cu +1) is capable of generating reactive oxygen species.

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  • ÁMISON RICK LOPES DA SILVA
  • ESTUDOS ELETROQUIMICOS E TEÓRICOS SOBRE A OXIDAÇÃO DE COMPOSTOS ORGÂNICOS MODELO NO ELETRODO DE DIAMANTE DOPADO COM BORO: Comportamento Eletroquimico, Mecanismos de Oxidação e DFT

  • Orientador : CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • DAVI SERRADELLA VIEIRA
  • MARIA GORETTE CAVALCANTE
  • NORBERTO DE KASSIO VIEIRA MONTEIRO
  • Data: 20/07/2016

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  • A oxidação eletroquímica é um tipo de processo que pode ocorrer diretamente no ânodo, a partir de uma transferência direta com a superfície, ou bem, através de uma oxidação indireta mediante a geração de espécies ativas de oxigênio as quais podem ser fisicamente adsorvidas (na forma de radicais hidroxila (●OH), ou quimicamente adsorvidas (oxigênio se apresenta em estrutura de óxido), na superfície do eletrodo. Esse processo está relacionado ao tipo do material anódico utilizado e a sua atividade eletrocatalítica.  Porém, essa atividade pode ser também prejudicada devido a formação de filmes poliméricos, reações paralelas de produção de oxidantes bem como, a reação de evolução de oxigênio. Dentre os materiais eletrocatalíticos mais estudados encontra-se os filmes de diamante dopado com boro (DDB). O eletrodo de DDB possui excelentes propriedades tais como estabilidade eletroquímica a elevadas densidades de correntes, estabilidade a corrosão, superfície inerte com baixas propriedades de adsorção, e dureza. A alta eficiência do DDB para remoção dos compostos orgânicos é atribuída à capacidade de produzir uma grande quantidade de radicais hidroxilas mediante a eletrolise da água. Estes radicais apresentam alta reatividade com os compostos orgânicos, devido sua fraca interação (fracamente adsorvido) com o filme de DDB, são também não seletivos e mineralizam completamente poluentes orgânicos com uma alta eficiência de corrente. Entretanto, alguns compostos orgânicos são de fácil degradação do que outros, bem como, alguns compostos orgânicos também interagem com a superfície do DDB. Assim, devido à necessidade de entender o processo químico a nível molecular, a inclusão de estudos teóricos computacionais esta sendo de maior interesse, na qual são desenvolvidos cálculos físico-químicos advindos da química quântica, utilizando a Teoria do Funcional da Densidade (DFT). A DFT trata sistemas com muitos elétrons usando funções que representam a densidade eletrônica das moléculas a fim de obter propriedades eletrônicas, cargas atômicas derivados da superfície de energia potencial de uma reação química, avaliar a estabilidades entre compostos e entender os mecanismos de reação seguidos. Assim, o objetivo deste trabalho foi o uso de DDB para o estudo do comportamento eletroquímico de compostos orgânicos (hidroquinona, catecol, resorcinol, ácido acético, ácido fórmico e ácido oxálico) bem como o entendimento do processo de degradação dos mesmos quando eletrolisados. Além disso, estudos computacionais referentes ao comportamento das espécies químicas frente ao eletrodo de DDB com a intenção de obter as configurações de interação do composto orgânico na superfície do eletrodo ou no entendimento de desvendar as interações entre as espécies oxidantes fortes em solução com os compostos orgânicos durante sua degradação.


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  • The Electrochemical Oxidation is a kind of process that can occur directly at the anode from a direct transfer to the surface, or also by means of indirect oxidation by the generation of active oxygen species which can be physically adsorbed (in form of hydroxyl radical (● OH)), or chemically adsorbed (oxygen is present in oxide structure) on the electrode surface. this process is related to the type of anode material used and its electrocatalytic activity. However, this activity can also be impaired due to the formation of polymeric films, production of parallel oxidant reactions as well reaction of oxygen evolution. Among the most studied electrocatalytic material is diamond films doped with boron (BDD). the BDD electrode has excellent electrochemical properties such as stability at high current densities, corrosion stability, inert surface with low adsorption properties, and hardness. The high efficiency of the BDD for removal of organic compounds is attributed to their ability to produce a large amount of hydroxyl radicals by the electrolysis of water. These radicals have high reactivity with organic compounds, due to their weak interaction (weakly adsorbed) with the film BDD, they are also not selective and completely mineralize organic pollutants with a high current efficiency. However, some organic compounds are easy to degradation than others, as well as certain organic compounds also interact with the surface of BDD. Thus, because of the need to understand the chemical process at the molecular level, including computational theoretical studies that are of most interest, which are developed physico-chemical calculations arising from quantum chemistry, using Density Functional Theory (DFT). The DFT is systems with many electrons using functions representing the electron density of molecules in order to obtain electronic, atomic charges and derivatives of energy the potential energy surface of a chemical reaction, to evaluate the stability of the compounds and understand the reaction mechanisms followed and proposed. The objective of this work was the use of BDD to study the electrochemical behavior of organic compounds (hydroquinone, catechol, resorcinol, acetic acid, formic acid and oxalic acid) as well as the understanding of the degradation process of the same when in electrolysis. Moreover, computational studies on the behavior of chemical species across the BDD electrode with the intention of obtaining the organic compound interaction settings on the surface of the electrode or the understanding to unravel the interactions between strong oxidizing species in solution with organic compounds during its degradation.

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  • STÉPHANIE CAVALCANTE DE MORAIS
  • ESTABILIDADE TÉRMICA DE POLÍMEROS HIDROSSOLÚVEIS

  • Orientador : ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARCELO SILVEIRA RABELLO
  • NEDJA SUELY FERNANDES
  • ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • Data: 21/07/2016

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  • O estudo da degradação térmica de polímeros é essencial para se determinar a estabilidade da sua estrutura e depende do estado físico em que o polímero se encontra. Um estudo comparativo da estabilidade térmica da kappa carragenana (KC), poliacrilamida parcialmente hidrolisada (HPAM) e carboximetilcelulose (CMC) foi realizado na tentativa de se estabelecer uma correlação entre as estruturas químicas, estabilidade desses polímeros e suas energias de ativação no estado sólido e em solução. A estabilidade térmica dos polímeros no estado sólido foi avaliada por termogravimetria/termogravimetria derivada e a energia de ativação foi calculada utilizando o método integral de Broido. Já para os polímeros em solução, foram realizadas medidas de viscosidade em função do tempo nas temperaturas de 40, 60, 80 e 100°C, e construído um modelo de decaimento exponencial da viscosidade específica para determinação da energia de ativação. Observou-se uma estabilidade similar dos polímeros no estado sólido e em solução, com maiores energias de ativação no estado sólido em função do transporte de calor mais eficiente em solução. Os resultados obtidos condizem com as particularidades estruturais de cada polímero, sendo a HPAM o polímero com maior estabilidade e energia de ativação de 467,92 kJ mol-1 no estado sólido e 79,41 kJ mol-1 em solução. Entre os polímeros naturais a rigidez estrutural desempenhou um papel importante, onde a CMC com valores de energia de ativação de 293,35 e 55,14 kJ mol-1 no estado sólido e em solução, respectivamente, foi mais estável que a KC com valores de 275,88 kJ mol-1 no estado sólido e 35,80 kJ mol-1 em solução. E, por meio da relação entre as energias de ativação no estado sólido e em solução, foi proposta a possibilidade de utilização de um modelo matemático útil para previsão do comportamento de outros polímeros em solução a partir da sua análise no estado sólido.


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  • The study of thermal degradation of polymers is essential to determine the stability of the structure and depends on the physical state where the polymer is. A comparative study of the thermal stability of kappa carrageenan (KC), partially hydrolyzed polyacrylamide (HPAM) and carboxymethylcellulose (CMC) was performed in an attempt to establish a correlation between the chemical structures, stability of these polymers and their activation energies in the solid state and solution. The thermal stability of the polymers in the solid state was evaluated by thermogravimetric analysis/derivative termogravimetric and the activation energy was calculated using the integral method Broido. As for the solution polymers, viscosity measurements were made as a function of time at the temperatures 40, 60, 80 and 100 °C, and constructed an exponential decay model of the specific viscosity for determining the activation energy. We observed a similar stability of polymers in the solid state and in solution, with higher activation energies in the solid state due to the more efficient heat transport in solution. The results are consistent with the structural particularities of each polymer, being HPAM the polymer with greater stability and activation energy of 467.92 kJ mol-1 in the solid state and 79.41 kJ mol-1 in solution. Among the natural polymers structural rigidity played an important role, where the CMC with 293.35 activation energy values and 55.14 kJ mol-1 in the solid state and in solution, respectively, was more stable than KC with values of 275.88 kJ mol-1 in the solid state and 35.80 kJ mol-1 in solution. And, by the relationship between the activation energies in the solid state and in solution has been proposed the possibility of using a mathematical model for other useful polymers in solution behavior prediction from the analysis in the solid state.

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  • PAULO RENIERE SILVA DE SOUZA
  • NANOPARTÍCULAS A PARTIR DA COMPLEXAÇÃO DE QUITOSANA E POLI(METACRILATO DE SÓDIO): estudos de espalhamento de luz

  • Orientador : JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALCIDES DE OLIVEIRA WANDERLEY NETO
  • ELIZABETE FERNANDES LUCAS
  • FABRICIO GAVA MENEZES
  • JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • Data: 22/07/2016

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  • Dispersões de complexos interpolieletrolíticos (IPEC)  foram preparadas a partir de quitosana e poli(metacrilato de sódio), através da mistura de suas soluções, a diferentes razões molares carboxilato/amínio., . O raio de giro foi determinado por SAXS e revelou que na medida que   aumentava as dimensões das IPEC’s decresciam, atingindo um mínimo a , a qual foi considerada a razão na qual as dimensões dos agregados eram mínimas, sendo seguido de colapso e crescimento de partículas maiores. Distribuições de distância entre pares, , tornaram-se mais estreitas até , aumentando suas larguras a partir deste ponto. Parâmetros relacionados à relaxação, retirados de funções de correlação de intensidade (ICF) de DLS identificaram três processos principais de relaxação. O processo mais rápido, relacionado a movimentos aleatórios de moléculas de polieletrólito livres desapareceu, na medida em que   aumentou. Os outros dois processos de relaxação foram funções de  e apresentaram mudanças características a . No mesmo valor de , a energia de ativação para a taxa de relaxação média indicou a ocorrência de uma clara mudança na natureza das interações nas estruturas de IPEC. O diâmetro hidrodinâmico, determinado por DLS, foi muito maior que o raio de giro, determinado por SAXS. Partículas de IPEC podem ser descritas, consequentemente, como composta por um caroço sólido, rico em material segregado, insolúvel, envelopado por aglomerados solúveis de IPEC, possivelmente na forma de géis altamente hidratados.


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  • Interpolyelectrolyte complex (IPEC) dispersions were prepared from chitosan and poly(sodium acrylate), NaPMA, by mixing their solutions., at different carboxyl to aminium molar ratio, . Gyration radius was determined by SAXS and showed that, as   increased, IPEC dimensions decreased and reached a minimum at , which was considered the ratio at which IPEC cluster dimensions was minimum, following collapse and growth of larger particles. Pair distance distributions, ,  became narrower up to , increasing its width from this point. Relaxation-related parameters from DLS intensity correlation functions (ICF) identified three main relaxation process. The fast process, related to free polyelectrolyte molecules random motion disappeared as  was increased. The other two relaxation process were a function of  and presented marked changes at . At the same value of the energy of activation for the average relaxation rate showed the occurrence of a clear change in the nature of IPEC-related interactions. As hydrodynamic diameter, determined by DLS was much larger than the gyration radius determined by SAXS, IPEC particles could be described as being composed by a core, rich in segregated, insoluble material, enveloped by IPEC soluble clusters, possibly in the form of water-rich gels.

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  • MARCELLA JORDANNA SILVA MONTORIL ARAÚJO
  • SÍNTESE, CARACTERIZAÇÃO E AVALIAÇÃO DA ATIVIDADE CATALÍTICA DE COMPÓSITOS DE NIÓBIO/ARGILA EM REAÇÕES DE OXIDAÇÃO

  • Orientador : ANA PAULA DE MELO ALVES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA PAULA DE MELO ALVES
  • AMANDA DUARTE GONDIM
  • GLAUBER JOSÉ TUROLLA FERNANDES
  • Data: 25/07/2016

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  • A indústria têxtil gera um grande volume de efluentes que, muitas vezes, são descartados no meio ambiente sem estarem devidamente tratados. Esses efluentes são formados de moléculas orgânicas e caracterizam-se por apresentar cor, que alteram as propriedades da água deixando-a imprópria para o consumo. Para o tratamento desses efluentes, a utilização de processos catalíticos heterogêneos de custo baixo pode ser vantajoso. As argilas vêm sendo bastante estudadas como suportes catalíticos em razão de sua abundância na crosta terrestre e seu baixo custo. Neste trabalho as argilas vermiculita e bentonita foram usadas como suporte para o catalisador oxihidróxido de nióbio e pelo método de deposição-precipitação foram obtidos compósitos formados por esses materiais. Os compósitos foram caracterizados e as principais técnicas mostraram que ocorreu uma modificação em cada argila. Os resultados de difratrometria de raios X (DRX) indicaram que ocorreu uma diminuição da intensidade da reflexão e um deslocamento do pico principal de ambas as argilas quando o oxihidróxido de nióbio é adicionado na estrutura. As análises de espectroscopia no infravermelho mostram bandas de adsorção de ambos os materiais nos compósitos, dando a indicativa de que o compósito foi realmente formado e as imagens de microscopia eletrônica de varredura também confirmaram essa modificação. Foram realizados testes de oxidação e oxidação fotocatalítica com os compósitos obtidos e o teste de oxidação fotocatalítica foi o que apresentou melhores resultados. Nele o compósito de vermiculita (Nb/V0) apresentou uma maior atividade fotocatalítica removendo 98% da cor do corante alaranjado de metila em 90 minutos de reação enquanto que o material compósito de bentonita (Nb/B0) removeu apenas 63% durante o mesmo tempo de reação. Essa atividade é devido o compósito Nb/V0 ter apresentado um menor valor de Band gap (3,08eV) que o compósito Nb/B0 (3,33eV).


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  • The textile industry generates a large volume of waste which is often discarded into environment without being properly treatment. These effluents are formed by organic molecules and are characterized by been colored that alter the properties of water turning it improper for consumption. To treat these effluents, it can be advantageous to use heterogeneous catalytic processes of low cost. Clays have been widely studied as catalyst supports because of their abundance in the Earth's crust and its low cost. In this work vermiculite and bentonite clays have been used as a support for the catalyst of niobium oxyhydroxide and by the deposition-precipitation method it was obtained composites formed from these materials. The composites were characterized and the main techniques showed a change in both clays. The results X-ray diffractometry (XRD) showed that there was a decrease in reflection intensity and a shift of the main peak of both clays when oxyhydroxide niobium is added to the structure. The infrared spectroscopic analysis shows adsorption bands in both composites materials which indicate that the composite was actually formed and scanning electron microscopy images also confirmed this change. It was done oxidation and photocatalytic oxidation tests with the composites and photocatalytic oxidation test showed the best results. In this test vermiculite composite (Nb/V0) showed a higher photocatalytic activity by removing 98% of the color of the orange methyl dye in 90 minutes of reaction while the composite material of bentonite (Nb/B0) removed only 63% during the same time reaction. This activity is due to the composite Nb/V0 have presented a lower value band gap (3,08eV) that the composite Nb/B0 (3,33eV).

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  • JUSSARA CÂMARA CARDOZO
  • Utilização da Ipomoea pes-caprae (L.) Br., convolvulaceae em sistema microemulsionado na inibição à corrosão do aço carbono

  • Orientador : DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • CÁTIA GUARACIARA FERNANDES TEIXEIRA ROSSI
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • LEONARDO ANDRES CANO
  • Data: 26/07/2016

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  • Os problemas provenientes da ação corrosiva refletem diretamente no setor financeiro das indústrias, no meio ambiente e segurança, com isso aumenta-se a necessidade de combater esse problema de forma mais efetiva possível. Para reduzir o processo corrosivo um dos métodos mais utilizados é o emprego de inibidores, compostos químicos que em concentração adequada formam uma película protetora aumentando a resistência do material à corrosão. Vincular a eficiência de inibição a produtos naturais que minimizam os impactos ambientais é de extrema importância. Neste contexto, o presente trabalho utiliza frações extraídas de Ipomoea pes-caprae L. Br. Convolvulaceae incorporada ou não a sistemas microemulsionados (SME; SME-T e SME-TS) como inibidores de corrosão para o aço carbono AISI 1018 e sob a influência do meio corrosivo de NaCl 3,5%. As eficiências de inibição à corrosão foram determinadas mediante medidas eletroquímicas, a partir das correntes de corrosão encontradas através da extrapolação de Tafel. O estudo da influência da velocidade de varredura durante os ensaios eletroquímicos mostram que em baixas velocidades de varredura se tem melhores resultados de eficiência de inibição. Os inibidores estudados se mostraram eficientes mesmo em baixas concentrações. Os dados experimentais de ajustaram ao modelo da isoterma de Langmuir, indicando que a adsorção dos tensoativos ocorre em monocamadas.


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  • Problems arising from the corrosive action directly reflect on the financial sector of industries, on the environment and safety and this increases the necessity to combat this problem as effectively as possible. To reduce the corrosive process one of the most used methods is the use of inhibitors, chemical compounds that in appropriate concentration form a protective film increasing corrosion resistance of the material. Bind the inhibition efficiency of natural products that minimize environmental impacts is extreme important. In this context, this study uses fractions extracted from Ipomoea pes-caprae L. Br. Convolvulaceae incorporated or not to microemulsion system (SME, SME-T and SME-TS) as corrosion inhibitors for carbon steel AISI 1018 and under the influence of the corrosive media of 3.5% NaCl. The corrosion inhibition efficiency was determined by electrochemical measurements from the corrosion currents found by Tafel extrapolation. The study of the influence of scan rate during the electrochemical tests show that at low scanning speeds it has better inhibition efficiency results. The inhibitors showed to be efficient even at low concentrations. The experimental data set to the model of Langmuir isotherm, indicating that the adsorption of the surfactants occurs in monolayers.

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  • JORGE LEANDRO AQUINO DE QUEIROZ
  • ESTUDO DA OXIDAÇÃO ELETROQUÍMICA DE ÁCIDOS CARBOXÍLICOS USANDO ELETRODO DE DIAMANTE DOPADO COM BORO E PARTICIPAÇÃO DE ESPÉCIES OXIDANTES

  • Orientador : CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • AMANDA DUARTE GONDIM
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • DAYANNE CHIANCA DE MOURA
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • FABIO GARCIA PENHA
  • Data: 27/07/2016

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  • Neste trabalho foi estudada a oxidação eletroquímica de três ácidos carboxílicos: fórmico (FA), acético (AA) e oxálico (AO) com o ânodo de diamante dopado com boro suportado em nióbio. Estes ácidos são comumente acumulados durante ou no final de diversos processos de oxidação avançada, uma vez que são mais persistentes que os poluentes iniciais tratados através destes métodos. O ânodo de BDD é considerado um dos melhores materiais eletrocatalíticos para estes processos, uma vez que atua eficientemente na geração de espécies fortemente oxidantes, como os radicais hidroxila, peróxido de hidrogênio e persulfatos. O silício é o substrato mais utilizado para deposição da camada de diamante, entretanto este é um material frágil. Sendo assim, o nióbio se mostra como uma alternativa promissora devido a sua estabilidade química e mecânica. Soluções sintéticas contendo os três ácidos carboxílicos foram submetidas a experimentos de Oxidação anódica tendo como parâmetros investigados a densidade de corrente aplicada (30, 60, 90 e 120 mA cm-2) e a influência do eletrólito de suporte utilizado (ácido perclórico e sulfúrico), bem como os efeitos das diferenças estruturais dos ácidos. A degradação dos compostos orgânicos foi analisada através da demanda química de oxigênio (COD), carbono orgânico total (TOC) e HPLC, enquanto as espécies oxidantes foram detectadas utilizando técnicas reportadas na literatura. Os parâmetros de eficiência (TCE, MCE e consumo energético) também foram obtidos. Estudos eletroanalíticos mostraram que podem ocorrer, para estes ácidos tanto os processos de oxidação direta quanto indireta. A densidade de corrente se mostrou determinante na eficiência de remoção, sendo obtidas as maiores remoções de COD em maiores densidades (60,7% para o AA; 79,8% para o FA e 87,8% para o OA utilizando 120 mA cm-2). O eletrólito de suporte também influenciou na eficiência de remoção, sendo que o processo foi mais eficiente com a utilização do H2SO4 devido à participação dos persulfatos, o que levou à maiores remoções de COD (34,5% pra o AA; 82,5% para o FA e 93,5% para o OA utilizando 120 mA cm-2) . Por fim, os parâmetros de eficiência forneceram uma visão geral sobre a eficiência dos sistemas e possibilitaram estabelecer comparativos.


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  • In this work, the electrochemical oxidation of three carboxylic acids was studied – formic acid (FA), acetic acid (AA) and oxalic acid (OA) with niobium supported boron doped diamond (BDD) anode. These acids are usually accumulated during or in the end of various advanced oxidation processes, since they are more persistant than the initial pollutants. BDD anode is considered one of the best electrocatalytic materials for these processes, since that it acts efficiently on the generation of strongly oxidant species, such as hydroxil radicals, hydrogen peroxide and persulfates. Silicon is the most used substrate for the deposition of the diamond layer, but it is a fragile material. Therefore, niobium is shown as a promising alternative due its chemical and mechanical stability. Synthetic solutions containing the three carboxylic acids were submitted to anodic oxidation experiments, having as investigated parameters the current density (30, 60, 90 e 120 mA cm-2) and the supporting electrolyte (perchloric and sulfuric acids), as well as the effects of the structural differences of these acids. The degradation of the organic compounds was analyzed by means of chemical oxygen demand (COD), total organic carbon (TOC) and HPLC, while the oxidant species were detected using techniques reported on literature. Efficiency parameters (TCE, MCE and energy consumption) were also obtained. Electroanalytical studies shown that both direct and indirect oxidation processes can occur for these acids. The current density was determining parameter on the removal efficiency because higher COD removals were obtained when higher current densities were applied (60,7% for AA; 79,8% for FA and 87,8% for OA by applying 120 mA cm-2). The supporting electrolyte also influenced on the removal efficiency because the process was more efficient with the utilization of H2SO4 due the participation of persulfates, which led to higher COD removals (34,5% for AA; 82,5% for FA and 93,5% for OA by applying 120 mA cm-2) . Finally, the efficiency parameters provided a general view about the systems efficiencies and allowed to establish comparisons between both processes.

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  • THIAGO VASQUES DE SOUZA
  • UMA NOVA FORMA DE CARACTERIZAÇÃO DO ESPESSAMENTO DE LÁTEXES ACRÍLICOS

  • Orientador : JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS MAURICIO RABELLO DE SANT`ANNA
  • JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • TIAGO PINHEIRO BRAGA
  • Data: 27/07/2016

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  • Látexes espessantes solúveis em meio alcalino são extensivamente usados na fabricaçãoo de tintas, cosméticos, bem como na indústria têxtil. Eles aumentam a viscosidade aparente, como resultado da neutralizaçãoo de grupos carboxilas presentes nas partículas de látex. O método mais comum de monitoramento da atividade reológica dessas substâncias é a reometria. Neste trabalho, nós propomos o uso de espalhamento dinâmico de luz para obter parâmetros quantitativos e correlacioná-los ao aumento de viscosidade: mais especificamente, as taxas de relaxação características e médias, bem como a largura da distribuição de taxas de relaxação. Mudanças críticas nestes parâmetros foram observadas durante o espessamento: mudanças drásticas no mesmo ponto foram também observadas quando no uso dos métodos mais tradicionais de reometria, coductometria e turbidimetria.


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  • Alkali-soluble latex thickeners are extensively used in activities such as coating manufacturing, cosmetics, and textile industry. They increase apparent viscosity as a result of neutralization of carboxyl groups present in latex particles. Rheometry is the main method used to monitor the rheological activity of these substances. In this work, we propose the use of dynamic light scattering to get quantitative parameters and correlate them to viscosity increase: more specifically, the characteristic and average relaxation rates, as well as the width of the relaxation rate distribution. Critical changes of these parameters were observed during thickening; drastic changes at the same point were also observed when using the more traditional methods of monitoring rheometry, conductometry, and turbidimetry.

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  • JOSÉ EUDES LIMA SANTOS
  • PRODUÇÃO DO ÂNODO DE Ti/TiO2-NANOTUBOS/PbO2 PARA ELETROGERAÇÃO DE OXIDANTES FORTES E SUA APLICAÇÃO NA ELIMINAÇÃO ELETROQUÍMICA DO CORANTE VERMELHO ÁCIDO 1

  • Orientador : CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • TIAGO PINHEIRO BRAGA
  • DAYANNE CHIANCA DE MOURA
  • RENATO ALEXANDRE COSTA DE SANTANA
  • Data: 27/07/2016

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  • Este trabalho teve como objetivo sintetizar o eletrodo Ti/TiO2-nanotubos/PbO2 por anodização eletroquímica e eletrodeposição, investigar a produção de espécies oxidantes fortes e degradação eletroquímica do corante têxtil sintético Vermelho Ácido 1 (em iglês Acid Red 1, AR1). Para tanto, os nanotubos de TiO2 foram produzidos por anodização eletroquímica em eletrólito misto orgânico-inorgânico. Esse material foi calcinado e caracterizado pelas técnicas de MEV e DRX. Então, ele foi decorado com PbO2 por eletrodeposição e caracterizado por medidas potenciodinâmicas. A determinação de espécies oxidantes fortes foi realizada pelo método ISCO (persulfato) e reação de aprisionamento de spin por RNO (radical hidroxila). A eletrólise galvanostática da amostra sintética contendo o corante AR1 nos ânodos Ti/Pt e Ti/TiO2-nanotubos/PbO2 foi monitorada por espectrofometria de UV-visível e demanda química de oxigênio. Foi verificado que o eletrodo Ti/TiO2-nanotubos/PbO2 tem alto sobrepotencial para a reação de evolução de oxigênio sendo um eletrocatalisador ruim para essa reação. Além disso, uma produção significante de radicais hidroxila e persulfato é alcançada em Ti/TiO2-nanotubos/PbO2 quando comparado a Ti/Pt  principalmente em densidade de corrente de 60 mA cm-2 . Ele também mostrou melhor desempenho na remoção do AR1, alcançou maior velocidade de oxidação, maior eficiência energética e consumiu menos energia. Portanto, o eletrodo de Ti/TiO2-nanotubos/PbO2 exibe boas propriedades catalíticas para aplicações ambientais, tal como oxidação anódica. Além disso, a concentração dos oxidantes foi dependente do material do eletrodo e das condições de oxidação anódica.


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  • This study aimed to prepare the Ti/TiO2-nanotube/PbO2 electrode by anodizing electrochemistry and electroplating and investigate the production of strong oxidizing species that electrode and electrochemical degradation of synthetic textile dye Acid Red 1. Therefore, the TiO2 nanotubes were produced by electrochemical anodizing in organic-inorganic electrolyte. This material was calcined and characterized by SEM and XRD techniques. So, it was decorated with PbO2 by electrodeposition and characterized by potentiodynamic measurements. The determination of strong oxidizing species was performed by ISCO method (persulfate) and RNO spin trapping reaction (hydroxyl radical). The galvanostatic electrolysis of synthetic dye in anodes Ti/Pt and Ti/TiO2-nanotube/PbO2 was monitored by UV-visible spectrofotometry and chemical oxygen demand. It was found that the Ti/TiO2-nanotube/PbO2 electrode has a high overpotential for the reaction of oxygen evolution is a bad electrocatalyst for this reaction. Furthermore, a significant production of hydroxyl radicals and persulfate is achieved in Ti/TiO2-nanotube/PbO2 compared to Ti/Pt mainly current density of 60 mA cm-2. It also showed better performance in the removal of AR1, reached higher oxidation rate, greater energy efficiency and consuming less energy. Therefore, the electrode Ti/TiO2-nanotube/PbO2 exhibits good catalytic properties for environmental applications, such as anodic oxidation. Furthermore, the concentration of the oxidizing electrode was dependent on the material and the anodic oxidation conditions.

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  • MANUELA SILVA MARTINS DE OLIVEIRA
  • SÍNTESE DE ZEÓLITAS A PARTIR DE UM RESÍDUO SÍLICO-ALUMINOSO GERADO NA EXTRAÇÃO DO LÍTIO DO ESPODUMÊNIO

  • Orientador : SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • MEMBROS DA BANCA :
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • ELEDIR VITOR SOBRINHO
  • RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • CRISTIANE BARBIERI RODELLA
  • Data: 05/08/2016

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  • O lítio é um dos elementos que apresentam um elevado interesse comercial, justamente devido as suas características que possibilitam a utilização em baterias de íon lítio, medicamentos, ligas, dentre outras aplicações. Sua diversificada aplicabilidade aliada às dificuldades de obtenção faz com que esse material tenha um alto valor comercial. Um dos principais minerais de onde pode-se extrair lítio é o Espodumênio. Industrialmente, o principal processo de obtenção do lítio do espodumênio é a extração via ácido sulfúrico. Tal processo gera como subproduto uma grande quantidade de resíduo sílico-aluminoso que não possui destino final, sendo em sua maioria armazenados em aterros ou deixados ao ar livre. Foram estudados neste trabalho, diferentes procedimentos de síntese buscando diferentes estruturas zeolíticas como uma maneira de agregar valor a este resíduo industrial. Seguiu-se como base a receita tradicional de cada estrutura fornecida pela “International Zeolite Association” (IZA) modificando-a com a adição do resíduo sílico-aluminoso. Os materiais sintetizados foram caracterizados através de difração de raios-X e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Foi possível sintetizar zeólitas MER, EDI e MOR com alta cristalinidade e fase única, sendo a primeira vez em que estas estruturas são obtidas através do resíduo sílico-aluminoso proveniente da extração do lítio do mineral espodumênio. Outros materiais, tais como zeólita LTA, foram obtidos, mas com pouca cristalinidade ou com mais de uma fase presente. Estudos complementares de otimização se fazem necessários.


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  • Lithium is one of the elements that have a high commercial interest, precisely because of its features that allow use in lithium ion batteries, medicines, alloys, among other applications. Its diverse applicability allied to obtain difficulties makes this material has a high commercial value. One of the major minerals which can extract lithium is spodumene. Industrially, the main process of obtaining the spodumene lithium is extracted via sulfuric acid. This process generates as a byproduct a lot of silico-aluminous waste that has no final destination, being mostly stored in landfills or left outdoors. They were studied in this work, different synthetic procedures seeking different zeolite structures as a way to add value to this industrial waste. This was followed based on the traditional recipe of each structure provided by the "International Zeolite Association" (IZA) modifying it with the addition of silica-alumina residue. The synthesized materials were characterized by X-ray diffraction and scanning electron microscopy (SEM). It was possible to synthesize zeolites MER, EDI and MOR with high crystallinity and single phase, the first being that these structures are obtained by silico-aluminous waste from the extraction of the mineral spodumene lithium. Other materials, such as LTA zeolite, were obtained, but with low crystallinity or with more than one phase present. Further optimization studies are needed.

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  • ROGÉRIO PEREIRA DE QUEIROZ
  • ESTUDO DA FORMAÇÃO DE AGREGADOS DE AGAROSE ATRAVÉS DE ANÁLISE REOLÓGICA E ESPALHAMENTO DINÂMICO DE LUZ

  • Orientador : JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • ALCIDES DE OLIVEIRA WANDERLEY NETO
  • ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • CLAUDIO LOPES DE VASCONCELOS
  • Data: 22/08/2016

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  • A reometria tem sido o método padrão utilizado para correlacionar a ocorrência de formação de agregados macromoleculares em soluções de agarose. Uma correta compreensão da formação destes agregados é de extrema importância, visto que sua formação é o primeiro passo que ocorre no processo de gelificação destas soluções. Neste trabalho, é proposto um método alternativo de monitoramento, utilizando espalhamento dinâmico de luz. A validade do método é constatada através da determinação da energia de ativação aparente para o processo de relaxação no espalhamento como função da temperatura e concentração de agarose, seguida de comparação com a energia de ativação aparente relacionada à viscosidade. 


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  • Rheometry has been the standard method used to correlate macromolecular cluster formation in agarose solutions. A full description of the formation of these aggregates in of extreme importance, as its formation is the first step to the process of gelification. In this work, an alternative monitoring is porposed, using dynamics light scattering. The validity of the method is verified via the determination of apparent activation energy for the relaxation process during relaxation, as a function of temperature and agarose concentration, followed by comparison with apparent activation energy derived from viscosity.

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  • KAROLINE NÓBREGA CELINO
  • Síntese e Caracterização de Copolímeros Poli(N-isopropilacrilamida-co-6-O-viniladipoil-D-glicose)

  • Orientador : ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARCIA RODRIGUES PEREIRA
  • REGINA CELIA MONTEIRO DE PAULA
  • ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • Data: 15/09/2016

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  • Neste trabalho, foi realizada e síntese e caracterização de copolímeros a partir de N-isopropilacrilamida(Nipam) e 6-O-viniladipoil-D-glicose(ADG), utilizando as razões molares Nipam:ADG  1:9, 3:7, 1:1, 7:3 e 9:1. Também foram sintetizados e caracterizados os homopolímeros de Nipam e ADG, com intuito avaliar a influência da adição de ADG na cadeia. Os polímeros foram submetidos à caracterização por espectroscopia na região do infravermelho (FTIR), ressonância magnética nuclear de hidrogênio (1H RMN), reometria e análise elementar (CHNO). Os copolímeros obtidos a partir de 30, 50 e 70 mol% de ADG na alimentação apresentaram insolubilidade em água. Esse resultado foi associado à formação de agregados micelares compactados, com superfície predominantemente hidrofílica e núcleo predominantemente hidrofóbico. Nesses casos, a porcentagem de ADG incorporada, indicada por 1H RMN e CHNO, foi aproximadamente a mesma, o que justifica a diminuição no rendimento dessas reações. Os espectros de FTIR e 1H RMN dos copolímeros comprovaram a inserção da Nipam e do ADG em todas as amostras. Os copolímeros obtidos a partir de 10 e 90 mol% de ADG na alimentação foram solúveis em água e sua composição foi determinada por 1H RMN, respectivamente, Nipam:ADG 9:1 e 3:7. O copolímero Poli(Nipam-co-ADG) 9:1 promoveu um aumento significativo da água, mesmo em baixas concentrações, que pode ser atribuído ao seu caráter associativo.


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  • In this study was performed synthesis and characterization of copolymers from N-isopropylacrylamide (Nipam) and 6-O-vinyladipoyl-D-glucose) (ADG) using the molar ratios  of Nipam:ADG 1:9, 3:7, 1:1, 7:3 and 9:1. The homopolymers were also synthesized and characterized, Nipam and ADG, aiming to evaluate the influence of the addition of ADG in polymer. The polymers were submitted to characterization using spectroscopy in the infrared (FTIR), nuclear magnetic resonance of hydrogen (1H), rheometry and elemental analysis (CHNO). The copolymers obtained from 30, 50 and 70 mol% of ADG feed had water insolubility. This result was associated with the formation of micellar aggregates compact with predominantly hydrophilic surface and core predominantly hydrophobic. In such cases, the percentage of embedded ADG, indicated by 1H NMR and CHNO, was about the same, which explains the decrease in the yield of these reactions. The FTIR and 1H NMR spectra of the copolymers confirmed the insertion of Nipam and the ADG for all samples. The copolymers obtained from 10 to 90 mol% of the feed ADG were soluble in water and its composition was determined by 1H NMR, respectively, Nipam:ADG 9:1 and 3:7. The poly (Nipam-co-ADG) 9:1 produced a significant increase of viscosity in water, even at low concentrations, which can be attributed to its associative character.

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  • BELIZA MARIA DE SOUZA PINHEIRO
  • AVALIAÇÃO DOS POSSÍVEIS IMPACTOS DA ATIVIDADE SALINEIRA ATRAVÉS DO MONITORAMENTO DA QUALIDADE DA ÁGUA E SEDIMENTO DO ESTUÁRIO TOMÁS-GALINHOS EM GALINHOS/RN

  • Orientador : DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • AMANDA DUARTE GONDIM
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • EMILY CINTIA TOSSI DE ARAÚJO COSTA
  • JAILSON VIEIRA DE MELO
  • KATIA REGINA SOUZA
  • Data: 30/09/2016

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  • Mediante o acelerado desenvolvimento econômico e industrial, o Rio Grande do Norte está inserido nesse cenário como o maior produtor de sal, cloreto de sódio, do país e detentor de  97%  de  todo  o  sal  produzido.  Nesse  contexto,  a  Salina  Diamante  Branco  -  SDB,  em Galinhos,  descarta  toda  a  salmoura  de  processo  na  área  de  estudo  em  questão,  o  estuário Tomás-Galinhos.  Desse  modo,  é  essencial  avaliar  os  possíveis  impactos  dessa  atividade

    salineira nos estuários adjacentes.  Dessa forma,  realizou-se  um monitoramento  da qualidade de água e sedimento  para  obtenção de um diagnóstico ambiental, incluindo os  indicadores de poluição, o Índice de Qualidade de água  –  IQA e  o Índice de Toxicidez.  As amostras foram coletadas  durante  2  anos,  em  quatro  pontos,  de  maio  de  2014  a  maio  de  2016.  Todos  os resultados foram devidamente relacionados com os padrões  exigidos pelas resoluções 357, de 17 de março de 2005  e 344, de 25 de março de 2004,  ambas, do Conselho Nacional do  Meio Ambiente – CONAMA. Para os parâmetros não relacionados nas normas citadas, estes, foram avaliados perante sua variabilidade no corpo d’água.  A grande maioria dos resultados obtidos apresentaram-se sem grandes variações  mantendo as  características naturais do estuário,  fato

    que levou o IQA de todos os pontos como de qualidade BOA. Em contrapartida, alguns teores de oxigênio dissolvido, nutrientes dissolvidos e clorofila obtidos, indicaram uma tendência à contaminação  por  matéria  orgânica.  O  altos  teores  de  fósforo,  também  no  sedimento comprovaram  essa  tendência.  No  entanto,  esses  contaminantes  são  oriundos  de  outras atividades  nas  comunidades  circunvizinhas.  Em  relação  aos  metais  na  água,  praticamente todos estavam abaixo do limite de detecção do ICP-OES utilizado, indicando que estes metais tendem  a  ser  carreados  pela  dinâmica  das  marés  ou  precipitados  no  sedimento, caracterizando-se como  IT igual a 1, isto é, contaminação ausente. O  zinco  foi o único metal detectado  em  água  ,  porém  também  gerou  IT  igual  a  1,  pois  estava  dentro  dos  limites

    exigidos.  Em  relação  aos  metais  no  sedimento  apenas  o  mercúrio  e  o  cádmio  não  foram detectados, para os demais  presentes, obteve-se  também  ausência de toxicidade.  O níquel foi o único metal com teor acima do limite máximo, no entanto, este teor o classificou como nível 1  em que não  considera-se  como probabilidade de    efeitos adversos à biota.  Os altos valores encontrados de cálcio, magnésio e de salinidade, mostraram a influência direta das águas de descarte e seu acúmulo, relacionados também aos fluxos das marés e às chuvas.


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  • By rapid economic and industrial development, Rio Grande do Norte is inserted in this scenario as the largest producer of salt, sodium chloride, the country and holder of 97% of all salt produced.  The Salina Diamante Branco  -  SDB in Galinhos, dismisses the whole process of  brine  in  the  study  area  in  question,  the  Tomás-Galinhos  estuary.  In  this  context,  it  is essential  to  assess  the  possible  impacts  of  this  salt  activity  in  adjacent  estuaries.  Thus, it carried out a monitoring of water quality and sediment to obtain an environmental assessment, including indicators of pollution, the Water Quality  Index  -  IQA  and Toxicidez Index. The samples  were  collected  during  two  years  on  four  points  from  May  2014  to  May  2016.  All results are properly related to the standards required by resolutions 357 of 17 March 2005 and

    344  of  March  25,  2004  ,  both  of  the  National  Environment  Council  -  CONAMA.  For non listed in the cited standards parameters, these were evaluated before its variability in the water body.  The  vast  majority  of  results  presented  without  great  variations  while  maintaining  the natural  characteristics  of  the  river,  a  fact  that  led  the  IQA  all  points  as  quality  Good.  In contrast,  some  levels  of  oxygen  dissolved,  dissolved  nutrients  and  chlorophyll  obtained indicated a tendency to contamination by organic matter. The high levels of phosphorus, also in  the  sediment  have  confirmed  this  trend.  However,  these  contaminants  are  from  other

    activities in the surrounding communities. Regarding metals in water, almost all were below the ICP-OES detection limit, indicating that these metals tend to be adduced by the dynamics of  tidal  or  precipitates  in  the  sediment,  characterized  as  IT  equal  to  1,  i.e.  absent contamination. Zinc metal was detected only in water but also generated IT equals 1, it was within the required limits. Regarding metals in sediment only mercury and cadmium were not detected for the other gifts, were obtained also no toxicity. Nickel was the only metal with content above the ceiling, however, the content of the classified as level 1 in which it is not considered as likely to adverse effects to biota. The high values  found calcium, magnesium and salinity showed the direct influence of the sewage and its accumulation, also related to tidal flows and rain.

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  • ELOIZA DOS SANTOS RAIMUNDO
  • MÉTODOS COMPARATIVOS DE EXTRAÇÃO DE LIPÍDIOS DE MICROALGAS ASSISTIDA POR ULTRASSOM E MICRO-ONDAS

  • Orientador : ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • LUZIA PATRICIA FERNANDES DE CARVALHO GALVAO
  • MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • MARTA COSTA
  • Data: 14/10/2016

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  • Atualmente, o mundo tem sido confrontado com uma crise energética, associada ao uso  do combustível fóssil. Problemas  como a liberação de gases do efeito estufa na atmosfera,  através  da  queima  do  combustível  e  reservas  decrescentes  de  petróleo  vem  causando alerta para a sociedade. Devido aos problemas existentes,  a procura por fontes alternativas de energia vem aumentando drasticamente, dentre eles, o  biodiesel, monoalquil éster de ácido  graxo,  derivado  de  matéria-prima  animal  e  vegetal,  faz  parte  desse  grupo  de energias renováveis. O biodiesel é altamente biodegradável e não-tóxico, e atualmente o mais comum produzido no mundo é derivado de oleaginosas, porém,  esta ainda  é incapaz de  atender toda a demanda mundial. Contudo, uma matéria-prima de terceira geração vem chamando atenção de pesquisadores, as  microalgas, estas  estão sendo estudadas, devido a  seu alto potencial de  produção de lipídios, além de necessitar de um curto tempo e menor área  para  seu  cultivo,  gerando  baixo  custo,  e  principalmente  por  não  concorrer diretamente na área alimentícia, como por exemplo, a soja, que atualmente é uma das matérias-primas mais exploradas na produção de biodiesel.  Neste trabalho a microalga de espécie  Monoraphidium  sp,  foi  estudada  a  fim  de  avaliar  o  rendimento  e  suas características. Foram empregados diferentes métodos de rompimento celular, tais como extração  assistida  via  ultrassom  e  micro-ondas,  analisando  o  extrato  e  a  eficiência  de extração, o qual o maior rendimento encontrado foi de 8,98% em extrato bruto, através do  método  de  rompimento  celular  via  micro-ondas/7  ciclos,  o  qual  durou aproximadamente 2 horas.  Através da técnica  de  Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), as imagens indicaram melhores resultados para o rompimento da parede celular utilizando a técnica de micro-ondas.  Análise de  (CHN), contribuiu na  determinação da presença de  análise, hidrogênio e nitrogênio  na amostra. Análise  por  espectroscopia  no infravermelho (FTIR),  contribuiu para analisar  os métodos de rompimento empregados juntamente com a análise de cromatografia em coluna (CC) e cromatografia de camada delgada (CCD), sendo possível identificar os constituintes majoritários extraídos, dentre eles  lipídios.  Análise  por  termogravimetria  (TG)  foi  realizada  para  identificar  os compostos presentes na biomassa, bem como o material extraído e seu rendimento. Este trabalho indica um bom material de uso para a  produção de biodiesel  utilizando o óleo extraído da microalga Monoraphidium sp, com a técnica de micro-ondas.


  • Mostrar Abstract
  • Currently, the world has been faced with an energy crisis, coupled with the use of fóssil fuel. Problems such as the release of greenhouse gases into the atmosphere by burning fuel and decreasing oil reserves is causing warning to society. Due to the problems, the search for alternative energy sources has increased dramatically, among them biodiesel, mono ester of fatty acid, derived from raw animal and plant, part of the group of renewable energy. Biodiesel is highly biodegradable and non-toxic, and currently the most common produced in the world is derived from oil, but this is still unable to meet the entire world demand. However, a raw material of the third generation has been drawing attention of researchers, microalgae, these are being studied due to its high lipid production potential, and require a short time and less area for cultivation, generating low cost and especially not compete directly in the food industry, such as soybeans, which is currently one of the most exploited raw material for biodiesel production. In this work the microalgae species Monoraphidium sp was studied to assess the yield and characteristics. They were employed different methods of cellular disruption, such as assisted extraction via ultrasound and microwave, analyzing the extract and the extraction efficiency, which the highest yield was of 8.98% in crude extract through the cell disruption method via microwave / 7 cycles which lasted approximately 2 hours. Through Scanning Electron Microscopy technique (SEM) images showed the best results for the disruption of the cell wall using the microwave technique. Analysis (CHN), contributed in determining the presence of analysis, hydrogen and nitrogen in the sample. Analysis by infrared spectroscopy (FTIR), contributed to analyze the methods of disruption employees with chromatography  analysis column (CC) and thin layer chromatography (TLC), it is possible to identify the extracted major constituents, including lipids. Analysis by thermogravimetry (TG) was performed to identify the compounds present in the biomass and the extracted material and its performance. This work indicates a good use of material for the production of biodiesel using oil extracted from the microalgae Monoraphidium sp, with the technique of microwave.

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  • ZÓZIMO ALEXANDRE MENDES DA SILVA
  • POLI(VINILPIRROLIDONA) ADSORVIDA EM PLATINA: Influência na eletro-oxidação de alcoóis

  • Orientador : LUIZ HENRIQUE DA SILVA GASPAROTTO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUIZ HENRIQUE DA SILVA GASPAROTTO
  • MARIA GORETTE CAVALCANTE
  • GIUSEPPE ABÍOLA CÂMARA DA SILVA
  • Data: 27/10/2016

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  • É amplamente conhecido que catalisadores nanoparticulados são mais eficientes que seus análogos microcristalinos. Uma característica comum à maioria dos materiais nanoparticulados é a presença de um agente estabilizador em sua superfície para evitar agregação e crescimento das partículas. Desse modo, a superfície do catalisador está naturalmente modificada pelo polímero e o impacto deste último nas reações de interesse não pode ser negligenciado. Nessa perspectiva, investigou-se o impacto da poli(vinilpirrolidona) (PVP) adsorvida sobre platina na eletro-oxidação de metanol, etanol, 2-propanol, etilenoglicol e glicerol. A PVP é um polímero largamente utilizado na estabilização de nanopartículas, portanto é de suma importância que se estude sua influência em reações de interesse tecnológico, com as envolvidas em células a combustível. Por meio de voltametria cíclica (CV), observou-se que a presença da PVP sobre a platina causou um aumento do potencial de início da eletro-oxidação de todos os alcoóis estudados, o que indica que o polímero atrasa a formação de óxidos superficiais indispensáveis para a oxidação dos alcoóis. Ademais, a presença da PVP causou um decréscimo das densidades de corrente provenientes das eletro-oxidações dos diversos alcoóis. Por meio de FTIR in situ, observou-se que a alteração da atividade catalítica é, provavelmente, devido às mudanças nas vias de reação induzidas pela presença da PVP. O presente estudo mostra que o agente estabilizador utilizado na síntese impacta profundamente nos processos de interesse, portanto é vital que se entenda seu modo de atuação para uma correta análise dos resultados.


  • Mostrar Abstract
  • It is well-known that nanocatalysts are more efficient than their microcrystalline counterparts. A feature common to the majority of them is the presence of a stabilizing agent on their surface to prevent excessive growth and aggregation. Thus, the surface of a catalyst is intrinsically modified by the polymer and the impact of the latter must not be neglected. Given this background, the effect of adsorbed PVP on the electro-oxidations of methanol, ethanol, 2-propanol, ethylene glycol and glycerol were investigated using platinum as working electrode. PVP is a polymer widely employed for stabilization of nanoparticles, thus it is imperative to determine its influence on technological-appealing reactions, such as those involved in fuel cells. Through cyclic voltammetry (CV), we found out that the presence of PVP on platinum increased the onset electro-oxidation potential of all alcohols, which indicates that PVP delays the formation of surface oxides indispensable to the electro-oxidation of alcohols. In addition, the PVP presence led to a decrease in the current densities. In situ FTIR revealed that alterations in the catalytic activity are probably due to changes of reaction pathways induced by the presence of PVP. The present study emphasizes that stabilizing agents have a profound impact on electrochemical processes, thus it is imperative that one understands the way they act to carry out a proper analysis.

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  • JANINE DE ARAÚJO SILVA
  • SÍNTESE DE NANOPARTÍCULAS DE OURO ESTABILIZADAS POR DERIVADOS QUINOXALÍNICOS BIOATIVOS

  • Orientador : FABRICIO GAVA MENEZES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FABRICIO GAVA MENEZES
  • MARCIA RODRIGUES PEREIRA
  • ARNOBIO ANTONIO DA SILVA JUNIOR
  • JOANNA ELZBIETA KULESZA
  • Data: 31/10/2016

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  • O estudo para a obtenção de nanopartículas de ouro (AuNPs) funcionalizadas por moléculas bioativas tem se mostrado relevante no desenvolvimento de novas alternativas para tratamento do câncer. O presente trabalho descreve a síntese de AuNPs estabilizadas por dois derivados quinoxalínicos, 2,3-dietanolaminaquinoxalina (DEQX) e 2-(2,3-di-idro-[1,4]oxazino[2,3-b]quinoxalin-4-il)etanol (OAQX), sintetizados por nosso grupo de pesquisa verificados por possuírem atividade anticâncer em estudos envolvendo células. Para obtenção das AuNPs funcionalizadas com DEQX e OAQX, o glicerol foi utilizado como principal agente redutor. As AuNPs foram caracterizadas por espectroscopia ultravioleta-visível (UV-vis), infravermelho (ATR-FTIR) e microscopia eletrônica de transmissão (TEM). Os estudos de UV-vis indicaram que a melhor condição de síntese das AuNPs foi quando as proporções de Au3+ em relação aos ligantes orgânicos foi de 1:0,2 e 1:0,5 para DEQX e OAQX, respectivamente, e excesso de glicerol em meio fortemente básico. Nestas situações, foram obtidas AuNPs esféricas e monodispersas, cujas dimensões médias de 9,7 e 11,5 nm quando nas estabilizações por DEQX e OAQX, respectivamente. O mecanismo de formação das partículas foi proposto com base nos resultados experimentais, e parece envolver uma complexação entre Au3+ e os ligantes previamente à formação das AuNPs. O fato das bandas em torno de 525 nm do espectro de UV-vis, características das AuNPs, terem sido verificadas mais intensas e com melhor definição com o passar do tempo corroboram para essa hipótese. Por fim, foi realizado um estudo relacionado à estabilidade das AuNPs em função do pH, onde foi verificado que as mesmas se mostraram relativamente estáveis. Os resultados obtidos apontam que o DEQX foi mais eficiente na estabilização das AuNPs quando comparado ao OAQX. Os resultados obtidos no presente trabalho indicaram que foram obtidas AuNPs esférica monodispersas funcionalizadas com duas espécies orgânicas bioativas, abrindo a possibilidade de exploração destes sistemas para fins medicinais, em especial para o tratamento do câncer.


  • Mostrar Abstract
  • The study for obtainment of gold nanoparticles (AuNPs) functionalized with bioactive molecules has been verified to be very relevant to the development of new approach for treatment of cancer. This work describes the synthesis of AuNPs functionalized with two quinoxaline derivatives (DEQX and OAQX) verified to active against cancer cells. For the obtainment of the DEQX- and OAQX-based AuNPs, glycerol was applied as main reducing agent. The AuNPs were characterized by UV-Vis and infrared (ATR-FTIR) spectroscopic methods, besides transmission electronic microscopy (TEM). The optimization of the synthetic step in the obtainment of the AuNPs was perfomed by UV-Vis, in which a relation between Au3+ and ligands were found to be 1:0.2 and 1:0.6 for DEQX and OAQX, respectively, always strong basic media in the presence of large excess of glycerol. In those situations, AuNPs with 9.7 and 11.5 nm were obtainment for for the protocols involving DEQX and OAQX respectively. The mechanism of AuNPs formation was proposed on the light of experimental results, and seems to involve an initial coordination of the referred ligands to Au3+ previously to the reduction step. The fact that the band set at approximately 525 nm (typical of 10 nm AuNPs) has been found increasing and being better defined in function of the time corroborate to this proposal.  Lastly, the AuNPs were found considerably stable when pH was changed close to physiological values. In general, the results showed the more efficiency of DEQX in relation to OAQX in the stabilization of the AuNPs. The results obtained in this work have indicated the spherical AuNPs functionalized with biological active compounds DEQX and OAQX  were obtained, leading to the possibility of applications of these systems for medical proposes, especially for cancer treatment. 

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  • KARLA CAROLINE DE FREITAS ARAÚJO
  • Estudo de diferentes Mecanismos para produção de persulfato utilizando ânodo de diamante dopado com Boro

  • Orientador : CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • CÁTIA GUARACIARA FERNANDES TEIXEIRA ROSSI
  • ADRIANA NUNES CORREIA
  • Data: 25/11/2016

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  • O Persulfato (S2O82-), conhecido também como íon peroxidisulfato, é um forte oxidante e vem sendo utilizado para a degradação de poluentes orgânicos em águas residuais de estações de tratamento de esgoto (ETE), água com grande teor de corantes sintéticos (indústria têxtil e alimentícia), e solo contaminado por petróleo, entre outros. Assim este trabalho utiliza a oxidação eletroquímica com um ânodo de diamante dopado com boro (DDB) para um estudo mais aprofundado das reações de geração de persulfato, que ocorre in situ e em fluxo contínuo. Para tais estudos foram desenvolvidos um micro e macro eletrodo de DDB como ânodo para realizar os experimentos de oxidação e eletrolise com acido sulfúrico (H2SO4), dodecil sulfato de sódio (SDS) e sulfato de sódio (Na2SO4) em diferentes concentrações. Os resultados mostraram que os radicais hidroxila podem ser eletroquimicamente produzidos em altas concentrações no ânodo de DDB, favorecendo reações secundarias como a formação de oxigênio. No entanto a partir dos resultados obtidos, a reação favorecida é a produção de persulfatos, logo identificado pelo espectrofotometria, minimizando a produção de oxigênio e abrindo a possibilita da formação de persulfato.  Logo pode-se concluir que a produção de persulfato é factível a partir da reação entre os radicais OH e SO4-2 em solução.  A não formação do oxigênio, em certas concentrações, foi o ponto chave para a conclusão de que o persulfato está sendo formado por dois mecanismos diferentes. Outro resultado importante foi com SDS, observou-se que ocorre uma boa produção de persulfato, na ausência do surfactante. Entretanto essa produção aumenta quando o mesmo é adicionado à solução sintética de Na2SO4 e/ou quando aplicada uma maior densidade de corrente


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  • The persulfate (S2O82-), also known as peroxydisulfate ion, is a strong oxidant and has been used for the degradation of organic pollutants in wastewater sewage treatment plants, water with high content of synthetic dyes (textile industry and food), and soil contaminated by oil, among others. So this paper uses the electrochemical oxidation with boron doped diamond anode (BDD) for further study of persulfate generation of reactions that occurs in situ and streaming. For such studies have been developed a micro and macro BDD electrode as an anode to conduct the electrolysis experiments, and oxidation with sulfuric acid (H2SO4), sodium dodecyl sulfate (SDS) and sodium sulfate (Na2SO4) in different concentrations. The results showed that hydroxyl radicals can be generated electrochemically at the anode at high concentrations of BDD favor secondary reactions such as the formation of oxygen. However from the results obtained, the favored reaction is the production of persulfates, then identified by spectrophotometry, minimizing oxygen production and enables the opening of persulfate formation. Therefore it can be concluded that the persulfate production is feasible from the reaction between the radical OH and SO4-2 in solution. No formation of oxygen in certain concentrations, was the key to the completion of the persulfate being formed by two different mechanisms. Another important result was the SDS, it was observed that there is a good production persulfate, in the absence of surfactant. However this production increases when it is added to the synthetic solution of Na2SO4 and / or when applied greater current density.

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  • IZABELLE CRISTINA DA COSTA SOARES
  • ESTUDO DA INFLUENCIA DE DIFERENTES GRUPOS FUNCIONAIS EM CORANTES TÊXTEIS NA APLICAÇÃO DE PROCESSOS ELETROQUÍMICOS OXIDATIVOS AVANÇADOS (PEOAs) PARA DESCOLORAÇÃO E REMEDIAÇÃO DOS SEUS EFLUENTES 

  • Orientador : CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • DOUGLAS DO NASCIMENTO SILVA
  • ADRIANA NUNES CORREIA
  • Data: 25/11/2016

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  • A qualidade da água, assim como sua poluição, tem gerado grande inquietação na comunidade científica. Esta problemática tem sido acompanhada pelo crescente interesse público, gerando uma demanda política para legislar de forma mais rigorosa os limites de emissão e conteúdos de poluentes nas águas (RAMÍREZ et al., 2013). A indústria têxtil tem sido uma das causadoras da poluição ambiental, principalmente em razão da geração de uma vasta quantidade de resíduos, devido à elevada carga orgânica e intensa coloração de sua produção. Os corantes orgânicos, utilizados extensivamente em diversos ramos da indústria de têxtil, são conhecidos por serem bastante tóxicos, mutagênicos e carcinogênicos, além de causarem poluição estética e danos irreversíveis aos ecossistemas aquáticos e a saúde humana. Dentro deste contexto, tecnologias eletroquímicas de tratamento de água são altamente promissoras para a descoloração global de efluentes tingidos de corante, tal como demonstrado em vários estudos sobre a temática. Portanto, no presente estudo, comparamos alguns Processos Eletroquímicos Oxidativos Avançados (PEOAs), Oxidação Eletroquímica e Eletro-Fenton, e a sua potencialidade na descoloração e na remediação dos efluentes têxteis contaminados, assim como a influência de diferentes grupos funcionais que modificam a estrutura do corante condicionando a descoloração. Os corantes têxteis azos reativos Reactive Orange 16, Reactive Violeta 4, Reactive Red 228 e Reactive Black 5 foram escolhidos devido apresentarem a mesma estrutura de base molecular com diferentes grupos funcionais. Os resultados demonstraram que os grupos funcionais que reduzem a nucleofilicidade do poluente, impedem o ataque eletrofílico do radical hidroxila gerado eletricamente. Deste modo, a eficiência global de descoloração é, consequentemente, reduzida, bem como a taxa de descoloração. Além disso, a presença de uma ligação cromóforo azo adicional na molécula aumenta a elevada resistência dos corantes azóicos como poluentes, devido à formação de um sistema π conjugado maior e mais estável, tornando-se maior a energia de ativação necessária para o ataque eletrofílico de OH e também afetando o desempenho de tecnologias eletroquímicas na descoloração de efluentes.


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  • The water quality as well as its pollution, has caused great concern in the scientific community. This problem has been accompanied by growing public interest that has generated a political demand to legislate more strictly emission limits and the water pollutant content (RAMÍREZ et al., 2013). The textile industry has been one of causing environmental pollution, mainly due to the generation of a large amount of waste due to the high organic load and intense color of their production. The organic dyes used extensively in various branches of the textile industry, are known to be very toxic, mutagenic and carcinogenic, and cause aesthetic pollution and irreversible damage to aquatic ecosystems and human health. Within this context, electrochemical technologies of water treatment are highly promising for decolorization dye dyed effluents, as demonstrated in several studies on the subject. Therefore, in the present study, we compared different Processes Electrochemical Advanced Oxidation (EOAPs) and their potential in discoloration and remediation of contaminated textile effluents, as well as discoloration to the influence of different functional groups which modify the dyestuff structure conditioning the discoloration. The azos reactive textile dye Reactive Orange 16, Reactive Violet 4, Reactive Red 228 and Reactive Black 5 have been selected for presenting the same structure of the molecular basis with different functional groups. The results demonstrate that the functional groups that reduce the nucleophilicity of the pollutant hinder the electrophilic attack of electrogenerated hydroxyl radical. Thereby, the overall decolorization efficiency is consequently reduced as well as the decolorization rate. Moreover, the presence of an additional chromophore azo bond in the molecule enhances the recalcitrant character of the azo dyes as pollutants due to the formation of a larger and more stable conjugated π system, becoming greater the activation energy required for the electrophyilic attack of OH and also affecting the performance of electrochemical technologies on effluents decolorization.

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  • EDILSON DO VALE JÚNIOR
  • : ESTUDO DE MATERIAIS ALTERNATIVOS PARA A REMOÇÃO DE COMPOSTOS ORGÂNICOS DE EFLUENTES POR OXIDAÇÃO ANÓDICA

  • Orientador : CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • SUELY SOUZA LEAL DE CASTRO
  • Data: 28/11/2016

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  • A oxidação anódica é um tipo de processo eletroquímico oxidativo avançado, no   qual possibilita a degradação e mineralização de compostos orgânicos. Essa mineralização ocorre preferencialmente de duas formas. A primeira acontece devido a transferência de carga diretamente na superfície do ânodo e a segunda ocorre através de uma oxidação indireta mediante a geração de espécies fortemente oxidantes, as quais podem ser fisicamente adsorvidas na forma de radicais hidroxila (●OH), ou quimicamente adsorvidas, na superfície do eletrodo. Esta última apresenta uma maior taxa de tratamento, pois quando os radicais estão fisicamente adsorvidos, as reações que possibilitam a degradação do meu substrato orgânico de interesse não se limitam a superfície do ânodo. O que vai limitar o tratamento a uma determinada forma de oxidação é a escolha do eletrodo utilizado, nesse caso o ânodo, e as propriedades eletrocatalíticas do mesmo.  O grande problema é que dependendo da escolha do eletrodo, podem ocorrer reações paralelas de produção de oxidantes, como no caso da reação de evolução de oxigênio. Na literatura, dois materiais catalíticos se destacam para a degradação e mineralização de compostos orgânicos, são eles os eletrodos de diamante dopado com boro (DDB) e de óxido de chumbo. Apesar do DDB apresentar excelentes propriedades eletrocatalíticas, como estabilidade eletroquímica, estabilidade a corrosão, ser inerte apresentando baixas propriedades de adsorção e dureza. Além de apresentar uma capacidade enorme para a produção de radicais hidroxilas, o mesmo apresenta um alto custo, o que não é visto com bons olhos pelo setor industrial. O óxido de chumbo também apresenta ótimas propriedades catalíticas e alto teor de remoção de contaminantes orgânicos, o grande problema é alta toxidade do chumbo. Dentro desse contexto vários pesquisadores têm dedicado grandes esforços para identificar materiais eletródicos mais acessíveis como uma alternativa para reduzir o investimento inicial e os custos operacionais. Este é o caso de ânodos estáveis dimensionais e outros ânodos metálicos. As ligas de Babbitt são comumente usadas como rolamento de metais devido à sua elevada resistência ao desgaste e corrosão, mas estas ligas ainda não foram consideradas para uma possível aplicação eletroquímica. Neste contexto, ligas baseadas em estanho foram consideradas como uma alternativa interessante, utilizando-as como ânodos, para o processo de oxidação anódica. Portanto, neste trabalho, um ânodo formado por uma liga de Sn-Cu Sb (Babbitt) foi sintetizado a partir da tecnologia de projeção a frio para avaliar a sua aplicação potencial para tratamentos eletroquímicos, como um novo material ânodico barato e estável. As propriedades eletrocatalíticas do ânodo sintetizado foram testadas na redução da descoloração e da demanda química de oxigénio (DQO) de um corante azóico. Além disso, a evolução de espécies inorgânicas nitrogenadas e ácidos carboxílicos gerados pela quebra molécula pela oxidação com (·OH) foram avaliados por meio de análise por HPLC.


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  • Anodic oxidation is a type of electrochemical advanced oxidation process, which enables the degradation and mineralization of organic compounds. This mineralization occurs preferably in two ways. The first is due to load transfer directly to the anode surface and the second occurs through an indirect oxidation by generating strongly oxidizing species which may be physically adsorbed as hydroxyl radical (● OH), or chemically adsorbed on the electrode surface. The latter has a higher rate of treatment, because when radicals are physically adsorbed, the reactions that allow the degradation of my organic substrate of interest is not limited to the anode surface. What will limit treatment to a particular form of oxidation is the choice of electrode used, in which case the anode and the electrocatalytic properties of the same. The major problem is that depending on the choice of the electrode, side reactions may occur production of oxidants, such as the reaction of oxygen evolution. In literature, two catalytic materials stand for degradation and mineralization of organic compounds, they are diamond electrodes doped with boron (DDB) and lead oxide. Despite the DDB present excellent electrochemical properties, such as electrochemical stability, corrosion stability, be inert presenting low adsorption properties and hardness. In addition to presenting an enormous capacity for the production of hydroxyl radicals, it has a high cost, which is not seen with good eyes by the industrial sector. Lead oxide also has excellent catalytic properties and high content of removing organic contaminants, the big problem is high toxicity of lead. In this context many researchers have devoted great efforts to identify more affordable electrodic materials as an alternative to reduce the initial investment and operating costs. This is the case of dimensional stable anodes and other metal anodes. The Babbitt alloys are commonly used as bearing metal due to its high resistance to wear and corrosion, but such alloys have not been considered for possible application of electrochemistry. In this context, tin-based alloys have been considered as an interesting alternative, using them as anodes for the anodic oxidation process. Therefore, in this paper, an anode formed by a Sn-Cu Sb alloy (Babbitt) was synthesized from the cold gas projection technology to assess their potential application to electrochemical treatment as a new cheap and stable anodic material. The electrochemical properties of the synthesized anode were tested in the reduction of discoloration and chemical oxygen demand (COD) of an azo dye. Moreover, the evolution of nitrogenous carboxylic acids and inorganic species generated by the oxidation breaks molecule (•OH) were evaluated by HPLC analysis.

Teses
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  • ANTONIO MARCOS URBANO DE ARAUJO
  • SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE COMPLEXOS DE Co(II) E Ni(II) COM L-DOPA, CARBIDOPA E BENZIMIDAZOL

  • Orientador : MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • OTOM ANSELMO DE OLIVEIRA
  • FILIPE MARTEL DE MAGALHAES BORGES
  • DANIEL FREITAS FREIRE MARTINS
  • KLECIA MORAIS DOS SANTOS
  • Data: 27/01/2016

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  • Foram sintetizados neste trabalho em solução aquosa os seguintes compostos de coordenação: [Ni(LDP)(H2O)2Cl2].2H2O, [Co(LDP)Cl2].3H2O, [Ni(CDP)Cl2].4H2O, [Co(CDP)Cl2].4H2O, [Ni(BDZ)2Cl2].4H2O e [Co(BDZ)2Cl2].(H2O). Esses complexos foram sintetizados por adição estequiométrica do ligante nas respectivas soluções de cloretos do metal. A precipitação ocorreu após a secagem dos solventes sob temperatura ambiente. A caracterização e proposta das estruturas foram realizadas utilizando-se de métodos convencionais de análise tais como: análise elementar (CHN), espectroscopia de absorção na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), difratometria de raios X pelo método do pó e as técnicas termoanalíticas TG/DTG (termogravimetria/termogravimetria derivada) e DSC (calorimetria exploratória diferencial).   Estas técnicas forneceram informações sobre desidratação, modos de coordenação, comportamento térmico, composição e estrutura dos compostos sintetizados. Com os resultados das curvas TG, pôde-se estabelecer a fórmula geral de cada composto sintetizado. Pela análise dos difratogramas de raios X foi observado que quatro dos complexos sintetizados apresentam estrutura não cristalina que foram os complexos obtidos a partir da L-dopa e Carbidopa e para os complexos obtidos a partir do benzimidazol obteve-se estruturas cristalinas. As observações dos espectros na região do infravermelho sugeriram uma coordenação monodentada do ligante aos respectivos centros metálicos através do grupo amina para todos os complexos. As curvas TG-DTG e DSC forneceram informações e importantes sobre o comportamento e a decomposição térmica dos compostos sintetizados. Os dados de condutividade molar apontaram que as soluções dos complexos formados se comportam como um não-eletrólito, o que implica dizer que o cloro está coordenado ao átomo central nos complexos.


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  • Foram sintetizados neste trabalho em solução aquosa os seguintes compostos de coordenação: [Ni(LDP)(H2O)2Cl2].2H2O, [Co(LDP)Cl2].3H2O, [Ni(CDP)Cl2].4H2O, [Co(CDP)Cl2].4H2O, [Ni(BDZ)2Cl2].4H2O e [Co(BDZ)2Cl2].(H2O). Esses complexos foram sintetizados por adição estequiométrica do ligante nas respectivas soluções de cloretos do metal. A precipitação ocorreu após a secagem dos solventes sob temperatura ambiente. A caracterização e proposta das estruturas foram realizadas utilizando-se de métodos convencionais de análise tais como: análise elementar (CHN), espectroscopia de absorção na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), difratometria de raios X pelo método do pó e as técnicas termoanalíticas TG/DTG (termogravimetria/termogravimetria derivada) e DSC (calorimetria exploratória diferencial).   Estas técnicas forneceram informações sobre desidratação, modos de coordenação, comportamento térmico, composição e estrutura dos compostos sintetizados. Com os resultados das curvas TG, pôde-se estabelecer a fórmula geral de cada composto sintetizado. Pela análise dos difratogramas de raios X foi observado que quatro dos complexos sintetizados apresentam estrutura não cristalina que foram os complexos obtidos a partir da L-dopa e Carbidopa e para os complexos obtidos a partir do benzimidazol obteve-se estruturas cristalinas. As observações dos espectros na região do infravermelho sugeriram uma coordenação monodentada do ligante aos respectivos centros metálicos através do grupo amina para todos os complexos. As curvas TG-DTG e DSC forneceram informações e importantes sobre o comportamento e a decomposição térmica dos compostos sintetizados. Os dados de condutividade molar apontaram que as soluções dos complexos formados se comportam como um não-eletrólito, o que implica dizer que o cloro está coordenado ao átomo central nos complexos.

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  • NÍVIA DO NASCIMENTO MARQUES
  • SÍNTESE, CARACTERIZAÇÃO E ESTUDO DA ASSOCIAÇÃO EM MEIO AQUOSO DE COPOLÍMEROS RESPONSIVOS DE CARBOXIMETILCELULOSE-g-JEFFAMINE®

  • Orientador : ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • MARCIA RODRIGUES PEREIRA
  • JULIANA DE SOUZA NUNES
  • EDVANI CURTI MUNIZ
  • MARCOS LOPES DIAS
  • Data: 17/02/2016

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  • Esta tese apresenta a síntese, caracterização e o comportamento associativo em meio aquoso de novos copolímeros responsivos graftizados, tendo a carboximetilcelulose (CMC) como cadeia principal hidrossolúvel e as Jeffamine® M-2070 e Jeffamine® M-600 (poliéteraminas comerciais) como enxertos termorresponsivos. A síntese foi feita em meio aquoso, por meio do uso da 1-(3-(dimetilamino)propil)-3-etil-carbodiimida e da N-hidroxisuccinimida como ativadores da reação entre os grupos carboxilato do polissacarídeo e o grupamento amino das poliéteraminas. A reação de graftização foi confirmada por infravermelho e o grau de substituição por RMN 1H. A massa molar das poliéteraminas utilizadas foi determinada por RMN 1H, enquanto que a massa molar da CMC e dos copolímeros foi determinada por espalhamento de luz estático. O comportamento térmico do estado sólido foi avaliado por análise termogravimétrica. O efeito da adição de sal na associação dos copolímeros foi avaliado em diferentes meios aquosos (água Milli-Q, NaCl 0,5M, K2CO3 0,5M e em água do mar sintética) através das técnicas de UV-vis, reologia e espalhamento de luz dinâmico. Nenhum dos copolímeros exibiu turvação em água Milli-Q quando aquecidos de 25 até 95 °C, a 5g/L, provavelmente em função do aumento da hidrofilicidade dos enxertos pela reação com a CMC, e também através do afastamento entre os enxertos promovidos pela repulsão eletrostática entre os grupos carboxilato do polissacarídeo. Entretanto, os copolímeros apresentaram turvação na presença de sais, devido ao efeito “salting out”, sendo que a menor temperatura de turvação foi observada em K2CO3 0,5M, o que foi atribuído à maior força iônica do K2CO3 0,5M em água, combinado com a habilidade do CO32- de diminuir as interações polímero-solvente. As cadeias dos copolímeros apresentaram maior raio hidrodinâmico do que a CMC e as associações dependeram do solvente e da composição do copolímero. A viscosidade dos copolímeros no meio aquoso variou em função da adição de sais ao meio, temperatura e composição polimérica, sendo observado comportamento termoviscosificante em K2CO3 0,5M quando temperatura foi elevada de 25 para 60 °C. Este comportamento pode ser atribuído às associações intermoleculares quando a temperatura está acima da temperatura de turvação do polímero.


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  • Esta tese apresenta a síntese, caracterização e o comportamento associativo em meio aquoso de novos copolímeros responsivos graftizados, tendo a carboximetilcelulose (CMC) como cadeia principal hidrossolúvel e as Jeffamine® M-2070 e Jeffamine® M-600 (poliéteraminas comerciais) como enxertos termorresponsivos. A síntese foi feita em meio aquoso, por meio do uso da 1-(3-(dimetilamino)propil)-3-etil-carbodiimida e da N-hidroxisuccinimida como ativadores da reação entre os grupos carboxilato do polissacarídeo e o grupamento amino das poliéteraminas. A reação de graftização foi confirmada por infravermelho e o grau de substituição por RMN 1H. A massa molar das poliéteraminas utilizadas foi determinada por RMN 1H, enquanto que a massa molar da CMC e dos copolímeros foi determinada por espalhamento de luz estático. O comportamento térmico do estado sólido foi avaliado por análise termogravimétrica. O efeito da adição de sal na associação dos copolímeros foi avaliado em diferentes meios aquosos (água Milli-Q, NaCl 0,5M, K2CO3 0,5M e em água do mar sintética) através das técnicas de UV-vis, reologia e espalhamento de luz dinâmico. Nenhum dos copolímeros exibiu turvação em água Milli-Q quando aquecidos de 25 até 95 °C, a 5g/L, provavelmente em função do aumento da hidrofilicidade dos enxertos pela reação com a CMC, e também através do afastamento entre os enxertos promovidos pela repulsão eletrostática entre os grupos carboxilato do polissacarídeo. Entretanto, os copolímeros apresentaram turvação na presença de sais, devido ao efeito “salting out”, sendo que a menor temperatura de turvação foi observada em K2CO3 0,5M, o que foi atribuído à maior força iônica do K2CO3 0,5M em água, combinado com a habilidade do CO32- de diminuir as interações polímero-solvente. As cadeias dos copolímeros apresentaram maior raio hidrodinâmico do que a CMC e as associações dependeram do solvente e da composição do copolímero. A viscosidade dos copolímeros no meio aquoso variou em função da adição de sais ao meio, temperatura e composição polimérica, sendo observado comportamento termoviscosificante em K2CO3 0,5M quando temperatura foi elevada de 25 para 60 °C. Este comportamento pode ser atribuído às associações intermoleculares quando a temperatura está acima da temperatura de turvação do polímero.

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  • HÉLSON RICARDO DA CRUZ FALCÃO
  • SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE NOVO ANTIOXIDANTE FENÓLICO DERIVADO DA BIOMASSA DA CASTANHA DE CAJU (LCC-TÉCNICO) PARA BIODIESEL POR MÉTODO ELETROANALÍTICO

  • Orientador : VALTER JOSE FERNANDES JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • VALTER JOSE FERNANDES JUNIOR
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • AMANDA DUARTE GONDIM
  • GLAUBER JOSÉ TUROLLA FERNANDES
  • JOSÉ RIBEIRO DOS SANTOS JÚNIOR
  • Data: 18/02/2016

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  • A maior parte da energia consumida no mundo deriva dos combustíveis fósseis, como carvão e petróleo, tornando-a limitada. A energia é a base fundamental das atividades humanas. Sejam elas, domésticas, comerciais, industriais, produção de alimentos ou agricultura. E, de acordo com a ótica ambiental é necessário reduzir o consumo por combustíveis fósseis e aumentar o uso por combustíveis alternativos. Logo, o biodiesel surge como substituto promissor dos combustíveis fósseis, sendo um biocombustível derivado de oleaginosas ou gorduras animais composto por ésteres alquílicos que podem substituir total ou parcialmente o diesel em motores ciclodiesel. Entretanto, quando derivado de oleaginosas é susceptível a degradação oxidativa através de reações mediadas por calor e traços de metais, principalmente na presença de oxigênio. Hoje, a maior parte de todo biodiesel produzido no Brasil deriva da soja, que possui em média 55% ácido linoléico (18:2) e 7,5% de ácido linolênico (18:3) em sua composição, o que favorece a baixa estabilidade do biocombustível e degradação acelerada. Este trabalho é um estudo dos antioxidantes derivados do líquido da castanha de caju - LCC técnico, com intuito de utilizá-los diretamente como antioxidantes no biodiesel, a fim de melhorar sua estabilidade frente à oxidação. Realizou-se a extração dos componentes do LCC técnico e síntese dos antioxidantes via eletroquímica, que posteriormente foram caracterizados através de técnicas clássicas como FT-IR, MEV-FEG, RMN 1H, CG-EM, eletroquímicas, TG/DTG. Os resultados mostraram que são antioxidantes de baixo custo de produção, solúveis em biodiesel, possuem alta estabilidade térmica, em torno de 220 °C, assim como alta estabilidade termo-oxidativa, realizada no rancimat, com potenciais de indução superiores às 7h, tornando-os promissores e opções efetivas de serem utilizados como aditivos em biocombustíveis. Através das técnicas eletroquímicas verificou-se que o material apresenta uma adsorção irreversível sobre o eletrodo de platina utilizado. Além de um pico anódico na primeira varredura e ainda uma oxidação irreversível com um potencial característico da atividade antioxidante aproximadamente em 1,0V.


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  • Most of the energy consumed in the world is derived from fossil fuels such as coal and oil, making it limited. Energy is the fundamental basis of human activities. Be they domestic, commercial, industrial, food production or agriculture. And, according to the environmental view point it is necessary to reduce consumption of fossil fuels and increased use of alternative fuels. Soon, biodiesel appears as promising substitute for fossil fuels, being a biofuel derived from oil or animal fats composed of alkyl esters that can replace all or part diesel engines in ciclodiesel. However, when oil derivative is susceptible to oxidative degradation by heat mediated reactions, and traces of metals, especially in the presence of oxygen. Today, most of all biodiesel is derived from soybean in Brazil, which has on average 55% linoleic acid (18:2) and 7.5% linolenic acid (18:3) in its composition, degrading the biofuel. This work is a study of antioxidants derived from cashew nut liquid - technical CNSL, aiming to use them directly as antioxidants in biodiesel in order to improve their stability to oxidation. We carried out the extraction of the components of technical CNSL and electrochemical synthesis of the antioxidant pathway, which were later confirmed using techniques FT-IR, NMR 1H, GC-MS, electrochemical and TG. The results show that antioxidants are low production costs, biodiesel soluble, have high thermal stability at around 220°C as well as high thermo-oxidative stability, the Rancimat performed with higher potential induction 7h, making promising and effective options to be used as additives for biofuels. Through the electrochemical techniques, it was found that the material exhibits an irreversible adsorption on the platinum electrode used. In addition to an anodic peak in the first scan and even an irreversible oxidation with a characteristic potential of antioxidant activity in about +0,6V and +1,0V.

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  • LUCIANA ARAUJO NASCIMENTO
  • ESTUDO SOBRE A FORMAÇÃO DE FILMES AUTOMONTADOS DE QUITOSANA COM COMPLEXOS DE FERRO E RUTÊNIO NITROSIL

  • Orientador : OTOM ANSELMO DE OLIVEIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA CRISTINA FACUNDO DE BRITO PONTES
  • ANA ELLEN VALENTIM DE ALENCAR
  • DANIEL DE LIMA PONTES
  • FRANCISCO ORDELEI NASCIMENTO DA SILVA
  • JEANNY DA SILVA MACIEL
  • OTOM ANSELMO DE OLIVEIRA
  • Data: 24/02/2016

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  • O objetivo do trabalho é observar o efeito da purificação da quitosana (Qt) sobre a formação de filmes automontados utilizando complexos inorgânicos: Na2[Fe(CN)5NO] (NPS) e cis-[Ru(bpy)2ImN(NO)](PF6)3 (RubpyNO), caracterizá-los pelas técnicas de Uv-Vís, Infravermelho e voltametria cíclica. A Quitosana comercial foi purificada em três diferentes formas: neutra, cloridrato e acetato. A caracterização dessas apresentaram diferenças significativas com relação as suas características como umidade, grau de desacetilação, viscosidade e massa molar. Foi realizado o monitoramento pela técnica de Uv-vis do crescimento dos filmes de QtNeutra/NPS; QtAcetato/NPS; QtCloridrato/NPS; QtNeutra/ RubpyNO; QtAcetato/ RubpyNO e QtCloridrato/ RubpyNO. Dentre eles, a quitosana purificada na forma acetato mostrou melhor interação com os complexos, formando filmes com melhores índices de correlação R e deposição homogênea dos materiais a cada bicamada formada. Essa interação foi confirmada pela análise do espectro do infravermelho dos filmes que apresentou bandas de ambos os compostos. Os estudos eletroquímicos mostraram que os filmes formados possuem grande estabilidade, melhor resolução quando analisados a uma taxa de varredura de 50 mV.s-1 e que as amostras QtNeutra e QtAcetato com NPS apresentam os potenciais de pico melhores definidos sofrendo processos quase reversíveis de degradação. Os testes de reação de ácido ascórbico com os filmes de QtAcetato/NPS e QtAcetato/ RubpyNO mostraram que o primeiro apresentou uma melhor resposta eletroquímica.


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  • O objetivo do trabalho é observar o efeito da purificação da quitosana (Qt) sobre a formação de filmes automontados utilizando complexos inorgânicos: Na2[Fe(CN)5NO] (NPS) e cis-[Ru(bpy)2ImN(NO)](PF6)3 (RubpyNO), caracterizá-los pelas técnicas de Uv-Vís, Infravermelho e voltametria cíclica. A Quitosana comercial foi purificada em três diferentes formas: neutra, cloridrato e acetato. A caracterização dessas apresentaram diferenças significativas com relação as suas características como umidade, grau de desacetilação, viscosidade e massa molar. Foi realizado o monitoramento pela técnica de Uv-vis do crescimento dos filmes de QtNeutra/NPS; QtAcetato/NPS; QtCloridrato/NPS; QtNeutra/ RubpyNO; QtAcetato/ RubpyNO e QtCloridrato/ RubpyNO. Dentre eles, a quitosana purificada na forma acetato mostrou melhor interação com os complexos, formando filmes com melhores índices de correlação R e deposição homogênea dos materiais a cada bicamada formada. Essa interação foi confirmada pela análise do espectro do infravermelho dos filmes que apresentou bandas de ambos os compostos. Os estudos eletroquímicos mostraram que os filmes formados possuem grande estabilidade, melhor resolução quando analisados a uma taxa de varredura de 50 mV.s-1 e que as amostras QtNeutra e QtAcetato com NPS apresentam os potenciais de pico melhores definidos sofrendo processos quase reversíveis de degradação. Os testes de reação de ácido ascórbico com os filmes de QtAcetato/NPS e QtAcetato/ RubpyNO mostraram que o primeiro apresentou uma melhor resposta eletroquímica.

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  • JÉSSICA EMANUELA DE ARAÚJO FERNANDES
  • SÍNTESE DE TENSOATIVOS AMINADOS E ESTUDO DAS SUAS INFLUÊNCIAS NA MOLHABILIDADE DE ROCHAS CARBONÁTICAS

  • Orientador : TEREZA NEUMA DE CASTRO DANTAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • TEREZA NEUMA DE CASTRO DANTAS
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • MARCIA RODRIGUES PEREIRA
  • RICARDO HENRIQUE DE LIMA LEITE
  • ZILVAM MELO DOS SANTOS
  • Data: 25/04/2016

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  • Neste trabalho foram sintetizados dois tensoativos catiônicos cloreto de dodecilamínio (DAC) e cloreto de N,N-dietildodecilamínio (NNDAC) para investigar sua capacidade de alterar a molhabilidade de rochas carbonáticas através do tratamento com sistemas micelares ou microemulsionados. A caracterização destes compostos foi feita através de espectroscopia de infravermelho, ponto de fusão e valores de concentração micelar crítica (c.m.c.). As soluções micelares foram preparadas em concentrações abaixo, acima e igual à c.m.c. Os sistemas microemulsionados foram escolhidos de maneira a contemplar pontos ricos em matéria ativa, fase aquosa e fase oleosa e caracterizados por diâmetro de gotícula, tensão superficial, densidade e viscosidade. Os substratos calcário e carbonato de cálcio utilizados foram caraterizados por espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), análise térmica (TG), difração de raios X (DRX) e fluorescência de raios X (FRX). Os sistemas microemulsionados preparados com DAC e caracterizados por micelas esféricas apresentaram menores diâmetros de gotícula se comparados com os mesmos sistemas para o NNDAC, com valores entre 100 e 225 nm para o primeiro tensoativo e na faixa de 500 a 980 nm para o segundo tensoativo. O efeito salino proporcionou a redução das interações eletrostáticas entre as cabeças das moléculas de tensoativo, ocasionando o empacotamento micelar com menor concentração e reduzindo os diâmetros. Os resultados de viscosidade e de tensão superficial confirmaram os dados de tamanho de partícula, já que os sistemas com menores concentrações de tensoativo apresentaram valores de viscosidade na faixa de 3 – 4,5 cP, enquanto os sistemas com maiores concentrações de matéria ativa, ou seja, que sugerem agregados estruturais maiores – lamelas – exibiram resultados entre 6,5 e 7,8 nm. A caracterização dos substratos inorgânicos mostrou a ocorrência da fase calcita e a ausência de substâncias ou contaminantes que comprometessem a rocha calcária utilizada. Os ensaios de molhabilidade mostraram que todos os tratamentos inverteram a molhabilidade da rocha carbonática de molhável ao óleo para molhável à água, mas os menores valores de ângulo de contato foram obtidos ao trata-la com os sistemas microemulsionados formados com o NNDAC em meio salino. Os sistemas microemulsionados caracterizados pela ocorrência de lamelas foram os mais eficientes na diminuição dos valores de ângulo de contato.  Já os sistemas com micelas diretas promoveram menor alteração de molhabilidade.


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  • In this work two cationic surfactants were synthesized, dodecylaminium chloride (DAC) and N, N-diethyldodecylaminium (NNDAC) to investigate their ability to change the of carbonate rock wettability with treatment with microemulsion systems. The surfactant characterization was carried out through infrared spectroscopy technique, melting point and critical micelle concentration values (c.m.c.). Microemulsions with high composition of active matter, aqueous and oily phase and phase were characterized by droplet diameter, surface tension, density and viscosity. The limestone and calcium carbonate used were characterised by Fourier Transform Infrared Spectroscopy, thermal analysis (TG), x-ray diffraction (XRD) and x-ray fluorescence (FRX). Microemulsion systems prepared with DAC and characterized as spherical micelles showed smaller droplet diameters compared with similar systems for the NNDAC, with values between 100 and 225 nm for the first surfactant and between 500 and 980 to the second. The salt effect caused the reduction of electrostatic interactions between the polar heads of surfactant molecules, causing the micelle packaging with lower concentration and reducing the diameters. Viscosity and surface tension results confirmed the particle size data. The systems with lower surfactant concentrations presented viscosity values in the range of 3-4.5 cP, while the systems with higher concentrations of active matter, i.e. that suggest larger structural aggregates - lamella - exhibited results between 6.5 and 7.8 cP. The characterization of inorganic substrates showed the occurrence of calcite phase and the absence of substances or contaminants that compromise the limestone used. The wettability tests showed that all treatments have reversed the carbonate rock wettability of oil wet to water wet, but the lower contact angle values were obtained through treatment with microemulsion systems formed with the NNDAC in saline media. Microemulsion systems characterized by the occurrence of lamella were the most effective to reduce the contact angle values while systems with direct micelle promoted smaller micelles wettability change.

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  • LIDIANE ALVES DE MORAIS
  • SÍNTESE, CARACTERIZAÇÃO E ESTUDO DAS PROPRIEDADES FOTOCATALÍTICAS DE COMPOSTOS DE NIÓBIO EM MATRIZES AMBIENTAIS

  • Orientador : ANA PAULA DE MELO ALVES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA PAULA DE MELO ALVES
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • MARIA GARDENNIA DA FONSECA
  • MIRNA FERREIRA DE FARIAS
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • Data: 16/05/2016

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  • Um dos materiais que atualmente está em destaque são os compostos de nióbio, por apresentarem características como acidez, propriedades oxidativas e fotocatalíticas e por ser um dos metais mais abundantes do país, sendo o Brasil o maior produtor mundial. Este trabalho avaliou a eficiência da fotocatálise heterogênea de materiais de nióbio na oxidação de metanol e na inativação do microrganismo Escherichia Coli. Foram sintetizados catalisadores a base de nióbio Nb2O5 e foram feitas imobilizações (coating) utilizando óxido de nióbio. Diante das caracterizações, foi possível verificar a formação de espécies de óxido de nióbio e niobatos de sódio dependendo da metodologia de síntese adotada. Esses materiais foram avaliados na oxidação de metanol em diferentes concentrações de catalisadores e apresentaram uma eficiência na formação do formaldeído proveniente da oxidação, esta eficiência está diretamente relacionada com a concentração dos catalisadores, sendo o material de niobato de sódio o que apresentou maior eficiência, devido as suas propriedades texturais, ópticas, sendo este um material promissor no ramo da fotocatálise. Para os sistemas de imobilização (coating), verificou-se que o revestimento ideal é obtido com três imobilizações, estes materiais foram analisados na oxidação de metanol e na inativação de microrganismo Escherichia Coli. Estes sistemas (coating) mostram uma boa atividade na oxidação de metanol, apesar de apresentar resultados inferiores quando comparados aos materiais em suspensão de óxido de nióbio, porém a grande vantagem dos sistemas imobilizados em relação ao de suspensões são a sua reutilização. Em relação à inativação da Escherichia Coli, foi verificado que os sistemas imobilizados não são muitos ativos e que o microrganismo é bastante dependendo do meio em que se encontra.


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  • Um dos materiais que atualmente está em destaque são os compostos de nióbio, por apresentarem características como acidez, propriedades oxidativas e fotocatalíticas e por ser um dos metais mais abundantes do país, sendo o Brasil o maior produtor mundial. Este trabalho avaliou a eficiência da fotocatálise heterogênea de materiais de nióbio na oxidação de metanol e na inativação do microrganismo Escherichia Coli. Foram sintetizados catalisadores a base de nióbio Nb2O5 e foram feitas imobilizações (coating) utilizando óxido de nióbio. Diante das caracterizações, foi possível verificar a formação de espécies de óxido de nióbio e niobatos de sódio dependendo da metodologia de síntese adotada. Esses materiais foram avaliados na oxidação de metanol em diferentes concentrações de catalisadores e apresentaram uma eficiência na formação do formaldeído proveniente da oxidação, esta eficiência está diretamente relacionada com a concentração dos catalisadores, sendo o material de niobato de sódio o que apresentou maior eficiência, devido as suas propriedades texturais, ópticas, sendo este um material promissor no ramo da fotocatálise. Para os sistemas de imobilização (coating), verificou-se que o revestimento ideal é obtido com três imobilizações, estes materiais foram analisados na oxidação de metanol e na inativação de microrganismo Escherichia Coli. Estes sistemas (coating) mostram uma boa atividade na oxidação de metanol, apesar de apresentar resultados inferiores quando comparados aos materiais em suspensão de óxido de nióbio, porém a grande vantagem dos sistemas imobilizados em relação ao de suspensões são a sua reutilização. Em relação à inativação da Escherichia Coli, foi verificado que os sistemas imobilizados não são muitos ativos e que o microrganismo é bastante dependendo do meio em que se encontra.

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  • CAMILA RENATA MACHADO DE LIMA
  • COMPLEXOS INTERPOLIELETROLÍTICOS DE QUITOSANA E POLI (4-ESTIRENO SULFONATO DE SÓDIO): preparação, caracterização e aplicação na adsorção de fármacos

  • Orientador : JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLAUDIO LOPES DE VASCONCELOS
  • JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • LUIZ HENRIQUE DA SILVA GASPAROTTO
  • MATHEUS DE FREITAS FERNANDES PEDROSA
  • REGINA CELIA MONTEIRO DE PAULA
  • Data: 23/06/2016

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  • Polieletrólitos carregados opostamente interagem eletrostaticamente para formar os denominados complexos interpolieletrolíticos (IPEC’s). Ao combinar diferentes tipos de polieletrólitos, estruturas distintas podem ser formadas, o que torna necessário a devida caracterização físico-química desses complexos interpolieletrolíticos. Dessa forma, neste trabalho, inicialmente, foram obtidos complexos interpolieletrolíticos entre quitosana e poli (4-estireno sulfonato de sódio) a diferentes razões molares, rSA (sulfonato/amínio), através da simples mistura das soluções desses polieletrólitos em meio ácido: sendo a quitosana o policátion e o poli (4-estireno sulfonato de sódio) o poliânion. Posteriormente, esses IPEC’s foram caracterizados por medidas de viscosidade, turbidez, condutividade, potencial zeta, além das técnicas de espalhamento dinâmico da luz (DLS) e espalhamento de raios-X a baixo ângulo (SAXS). A ampla faixa de dezessete razões molares, rSA (0,01; 0,03; 0,05; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 1,4; 1,7; 2,0; 2,5; 3,3; 5,0 e 10), investigada neste trabalho gerou partículas coloidais de natureza liofílica e liofóbica. As medidas de turbidez e condutividade apresentaram um aumento drástico quando a razão molar teve seu valor igual a 1. O potencial zeta nesta região de rSA = 1 foi de 0, confirmando a neutralidade de carga e uma estequiometria 1:1 entre os polieletrólitos. A partir dos parâmetros obtidos pelo DLS e SAXS foi possível caracterizar o processo de formação dos IPEC’s. As partículas sólidas de IPEC’s obtidas foram caracterizadas por TG, DRX e FTIR, indicando que a complexação interpolieletrolítica inibiu a ocorrência de regiões cristalinas. Posteriormente, foram realizados experimentos a fim de monitorar e caracterizar o processo de adsorção de dois fármacos, tetraciclina e cromoglicato, em partículas sólidas de IPEC’s obtidas a partir de duas razões molares diferentes, rSA = 0,7 e 1,43. Isotermas de adsorção e um modelo cinético foram utilizados nos dados experimentais para descrever o processo de adsorção. As partículas de IPEC’s obtidas a partir da rSA = 0,7 e rSA = 1,43 mostraram ser bons adsorventes para a tetraciclina. Entretanto, nenhum processo de adsorção do cromoglicato em partículas obtidas a partir da rSA = 1,43 foi observado.


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  • Oppositely charged polyelectrolytes interact electrostatically to form the so-called interpolyelectrolyte complexes (IPEC’s). By combining different types of polyelectrolytes, different structures may be formed, which makes necessary the physicochemical characterization of these interpolyelectrolyte complexes. Thus, in this study, initially, were obtained interpolyelectrolyte complexes between chitosan and poly (4-styrene sulfonate of sodium) at different molar ratios, rSA (sulfonate/aminium), by simply mixing the solutions of these polyelectrolytes in acid medium: it is the chitosan as the polycation and poly (4-styrene sulfonate of sodium) as the polyanion. Thereafter, the IPEC’s were characterized by measurements of viscosity, turbidity, conductivity, zeta potential, beyond techniques the dynamic light scattering (DLS) and scattering X-ray small angle (SAXS). The wide range of seventeen molar ratios, rSA (0.01; 0.03; 0.05; 0.1; 0.2; 0.3; 0.4; 0.5; 0.6; 0.7; 1.4; 1.7; 2.0; 2.5; 3.3; 5.0 e 10), investigated in this work generated colloidal particles of lyophilic and liophobic nature. The turbidity and conductivity measurements showed a drastic increase when the molar ratio had its value equal 1. The zeta potential in this region rSA = 1 was 0, confirming the neutral charge and a 1:1 stoichiometry between the polyelectrolytes. From the parameters obtained by DLS and SAXS it was possible to characterize the process of formation of IPEC’s. The solid particles obtained IPEC’s were characterized by TG, DRX and FTIR, indicating that complexation polyelectrolytic inhibited the occurrence of crystalline regions. Subsequently, experiments were conducted to monitor and characterize the adsorption process of two drugs, tetracycline and cromoglycate, in solid particulate IPEC’s derived from two different molar ratios, rSA = 0.7 e 1.43. Adsorption isotherms and a kinetic model were used in the experimental data to describe the adsorption process. The particles IPEC’s obtained from the rSA = 0.7 and rSA = 1.43 appeared to be good adsorbents for tetracycline. However, no adsorption process of the cromoglycate in particles obtained from the rSA = 1.43 was observed.

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  • RUZA GABRIELA MEDEIROS DE ARAÚJO MACEDO
  • AVALIAÇÃO DA CARBOXIMETILQUITOSANA COMO INIBIDOR DE INCRUSTAÇÃO E CORROSÃO EM POÇOS DE PETRÓLEO

  • Orientador : ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • JOSEALDO TONHOLO
  • JÚLIO CÉZAR DE OLIVEIRA FREITAS
  • MARCOS ANTONIO VILLETTI
  • ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • Data: 01/07/2016

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  • O uso de produtos ecologicamente corretos é um tema em discussão nas inúmeras operações industriais. A biodegradabilidade e ecotoxicidade dos produtos utilizados na indústria do petróleo são de grande relevância, e os inibidores de incrustação e corrosão não poderiam ser uma exceção. A quitosana, um biopolímero derivado da quitina, que está presente, principalmente, nas carapaças de crustáceos, apresenta um grande potencial para esta aplicação, pois suas propriedades estruturais e funcionais possibilitam a modificação química estrutural que favorece a capacidade de complexar metais. Sendo assim, o principal objetivo deste trabalho se constituiu em sintetizar, caracterizar e avaliar o desempenho da carboximetilquitosana (CMQ) como inibidor da precipitação de carbonato de cálcio e sulfato de bário, bem como inibidor de corrosão na presença de íons cloreto em aço carbono 1020, levando em consideração as condições de temperatura, pressão e salinidade dos poços de petróleo da região nordeste. Os resultados revelaram que a CMQ atua como um bom inibidor de incrustação de CaCO3, determinado através do teste de eficiência dinâmica sob pressão de 1000 psi e temperatura de 70 ºC, pois o tempo de precipitação na ausência do inibidor foi de aproximadamente 15 min e, quando adicionado o inibidor, esse tempo foi aumentado para 50 minutos, na concentração de 50 ppm, e nenhum aumento de pressão foi observado a partir de 170 ppm. Dessa forma, a mínima concentração efetiva estimada foi de 170 ppm. Já para BaSO4, a CMQ não atuou como inibidor de incrustação, pois o tempo de precipitação do BaSO4 não foi modificado na presença da CMQ. Os dados de cronoamperometria para precipitação de CaCO3 mostraram uma redução na variação da corrente catódica, o que pode estar relacionado à interação da CMQ com os íons cálcio, por dificultar o acesso dos íons até a superfície do eletrodo. As imagens de MEV mostraram deformação dos cristais de CaCO3 na presença de CMQ, enquanto que para o BaSO4 não foi verificado modificação significativa, sugerindo interações específicas entre a CMQ e a superfície dos cristais de CaCO3. A CMQ também apresentou boas propriedades como inibidor de corrosão em meio contendo Cl-, atuando como um inibidor do tipo anódico, pois deslocou o potencial de corrosão para regiões mais positivas. Sua eficiência de inibição de corrosão, determinada por extrapolação da curva de Tafel, foi em torno de 80%, e de 67%, quando determinada pela técnica de impedância eletroquímica, à concentração de 80 ppm. Essa eficiência foi atribuída ao mecanismo de fisissorção, indicado pelo valor de DGads próximo a -10 KJ/mol.


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  • The use of environmentally friendly products is an issue under discussion in many industrial operations. The biodegradability and ecotoxicity of the products used in the oil industry are of great relevance, and scale and corrosion inhibitor could not be an exception. Chitosan, a derivative of biopolymer chitin, which is mainly present in the shells of crustaceans, has great potential for this application as its structural and functional properties allow chemical structural modification that promotes the ability of complexing metals. Thus, the main objective of this study was to synthesize, characterize and evaluate the performance of carboxymethylchitosan (CMC) to inhibit calcium carbonate and barium sulfate precipitation, as well as corrosion inhibitor of chlorides in 1020 carbon steel, taking into account the conditions of temperature, pressure and salinity of oil wells in the Northeast of Brazil. The results showed that CMC acts as a good CaCO3 scale inhibitor, determined by dynamic efficiency test pressure of 1,000 psi and a temperature of 70 °C. The CaCO3 precipitation happened at approximately 15 min in the absence of CMC and at 50 minutes in the presence of 50 ppm of CMC. In addition, no change of pressure was observed at 170 ppm of CMC. Therefore, 170 ppm was considered the minimum effective concentration of CMC. However, CMC did not show up efficiency as precipitation inhibitor for BaSO4, because the precipitation time of BaSO4 in the absence and in presence of CMC were similar. The chronoamperometry data for precipitation of CaCO3 showed a reduction in the variation of cathode current, which can be related to the CMC interaction with the calcium ion, preventing the access of ions to the electrode surface. The SEM images showed distortion of the CaCO3 crystals in the presence of CMC, whereas for BaSO4 no significant modification was observed. The CMC also showed good properties as corrosion inhibitor in media containing Cl-, due to its tendency to move the corrosion potential towards more positive regions with the increase of polymer concentration, thus being classified as an anodic inhibitor. According to the extrapolation of Tafel curve, CMC presented inhibitory efficiency of about 80%. By using electrochemical impedance technique, the efficiency was about 67%. In both cases, the concentration used was 80 ppm. This efficiency was attributed to physisorption mechanism, as indicated by DGads value near to -10 KJ/mol.

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  • JACKSON DA SILVA SANTOS
  • DESENVOLVIMENTO DE PRODUTOS QUÍMICOS BIODEGRADÁVEIS COM AÇÃO PROTETORA À CORROSÃO DO AÇO AISI 1018 E AO DESGASTE  DO AÇO AISI 52100 CAUSADO POR COMBUSTÍVEIS

  • Orientador : MARIA APARECIDA MEDEIROS MACIEL
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALEXANDRE GURGEL
  • CÁTIA GUARACIARA FERNANDES TEIXEIRA ROSSI
  • FABRICIO GAVA MENEZES
  • JOSEALDO TONHOLO
  • JOAO BOSCO LUCENA DE OLIVEIRA
  • MARIA APARECIDA MEDEIROS MACIEL
  • Data: 25/07/2016

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  • Há poucas décadas a geração de poluentes era entendida como uma consequência inevitável do avanço tecnológico. Em função do agravamento da degradação ambiental mundial, foram adotadas novas práticas no controle de impactos ambientais que consistem no desenvolvimento de tecnologias limpas. Neste contexto, a utilização de produtos menos agressivos constitui uma alternativa sustentável no controle da deterioração metálica. No presente trabalho, avaliou-se a eficácia dos tensoativos biodegradáveis, dodecilbenzeno sulfonato de sódio (DBS) e óleo de coco saponificado (OCS) veiculados em microemulsões (ME), como inibidores de corrosão em aço carbono AISI 1018, em meio salino (NaCl). Os sistemas foram avaliados pelos métodos Galvanostático e Resistência a Polarização Linear (LPR), bem como Cupom de Perda de Massa (CPM). Os inibidores DBS-SA (DBS solubilizado em solução aquosa), ME-DBS [DBS solubilizado em microemulsão contendo 30% de C/T (15% de DBS e 15% de butan-1-ol), 10% de óleo (querosene) e 60% de água] e DBS-OCS-ME {microemulsão contendo 40% de C/T (mistura de tensoativo: 1% de DBS e 99% de OCS) na razão C/T=1 [20% de OCS/DBS (99:1) e 20% de butan-1-ol]; 5% de querozene e 55% de água} apresentaram, eficiências máximas na faixa 70,4% - 77,6%. O desgaste de metal causado por biocombustíveis, foi avaliado no aço AISI 52100, em estudo comparativo ao diesel S10, para as seguintes composições de biodiesel: B7-OC, contendo diesel S10 (93%) em mistura com biodiesel de óleo de coco (7%), B7-OS, contendo diesel S10 (93%) em mistura com biodiesel de óleo de soja (7%)  e B7-OS-AD, que corresponde ao B7-OS aditivado. Com o objetivo de se obter biocombustíveis com menor ação de desgaste sobre superfícies de ligas metálicas, utilizou-se como agentes protetores, tensoativos semissintéticos preparados com óleos vegetais.  Os ensaios tribológicos mostraram que o diesel S10 e os biodieseis B7-OC e B7-OS são mais susceptíveis à processos oxidativos. O biodiesel de soja aditivado com 5% de óleo de mamona saponificado (B7-OS-AD), apresentou melhor viscosidade e estabilidade, com 32,9% de redução de desgaste do metal AISI 52100. Portanto, é indicado como alternativa ao uso do diesel, com ganho na redução de impactos ambientais.


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  • Few decades ago pollutant agents were seen as an inevitable consequence of technological progress. However, due to the exacerbate degradation of global environment, new practices were adopted in order to control environmental impacts, which includes development of clean technologies. In this sense, less aggressive products is a sustainable alternative for controlling metal deterioration. The aim of this present study was to evaluate the efficacy of biodegradable surfactants, sodium dodecylbenzene sulfonate (SDBS) and saponified coconut oil (OCS) loaded in a microemulsion system (ME) as corrosion inhibitors on carbon steel AISI 1018 in saline medium. The tested samples (SDBS-AS, SDBS-ME and SDBS-OCS-ME) were evaluated by Galvanostatic and Linear Polarization Resistance (LPR) methods, as well as Weight Loss (WL), showing maximum anticorrosion efficiencies ranging from 70.4% to 77.6%. The surfactants SDBS was solubilized in aqueous solution (SDBS-AS) or loaded on colloidal systems such as: SDBS on microemulsion system (SDBS-ME) containing 30% of S/C [15% of SDBS, as surfactant (S), and 15% of butan-1-o, as co-surfactant), 10% of oil phase (kerosene) and 60% of water], and also SDBS mixed with OCS (saponified coconut oil, a semisynthetic surfactant) on microemulsion system so called SDBS-OCS-ME), containing 40% C/S {[1% of SDBS and 99% of OCS, such as C/S=1] 20% de OCS/DBS (99:1) e 20% de butan-1-o, 5% of kerozene and 55% of water}. Comparatively, the AISI 52100 metal deterioration, caused by fuels, was studied for diesel, a B7-OC mixture with 93% of diesel S10 and 7% of coconut oil biodiesel, a B7-OS mixture with 93% of diesel S10 and 7% of soybean oil biodiesel, as well as soybean oil additive biodiesel (B7-OS-AD). Semisynthetic surfactant prepared from vegetal oils, were used as additive agents aiming at biodiesel fuel production with lower damage on surfaces of metal alloys. Tribological tests showed that the fuels diesel, B7-OC and B7-OS were more susceptible to oxidative processes than the B7-OS-AD (with 5% of saponified castor oil, as the additive surfactant), which showed greater stability, viscosity and lower wear action on metal (32.9% of reduction). Therefore, B7-OS-AD is herein indicated as an efficient fuel with lower environmental impacts.

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  • TAISA CRISTINE DE MOURA DANTAS
  • SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE MATERIAIS MESOPOROSOS INORGÂNICO-ORGÂNICOS PARA APLICAÇÃO NA ADSORÇÃO DE GÁS CARBÔNICO

  • Orientador : ANA PAULA DE MELO ALVES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • AMANDA DUARTE GONDIM
  • ANA PAULA DE MELO ALVES
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • EDJANE FABIULA BURITI DA SILVA
  • GUILLERMO CALLEJA
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • Data: 26/07/2016

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  • A necessidade de encontrar novas tecnologias para a minimização da emissão crescente de gases poluentes no planeta se torna cada vez mais urgente, dos processos estudados atualmente a técnica de adsorção utilizando materiais mesoporosos vêm tendo bastante enfoque. A família do SBA está dentro desses materiais, onde pode ser destacado o SBA-15 e SBA-16 como estruturas com propriedades texturais interessantes.  O presente trabalho realizou a síntese destes materiais de acordo com a metodologia descrita na literatura, onde se utilizou como agente estruturador um template e o TEOS uma fonte de silício. Após esta etapa o SBA-16 foi funcionalizado através das técnicas de impregnação com um polímero Polietilenimina ramificada com etilendiamina (PEI) em meio metanólico, onde a reação das aminas com a estrutura de silício apresenta caráter iônico; e a funcionalização por enxerto com organossilanos, onde o organossilano empregado foi o N-[(3-trimetoxissilil)propil] dietilenotriamina (DT-NNN), onde a estrutura é formada de um grupo de silício e três aminas. A reação dessa molécula com a superfície de silício é realizada entre os grupos silanol e o átomo de silício do organossilano, grupos que reagem para formar uma ligação covalente. Também houve a funcionalização através da combinação dessas duas técnicas para obter uma maior porcentagem aminas. Foi proposta a reciclagem do material SBA-15 funcionalizado para reutiliza-los na adsorção/dessorção de CO2. Os materiais foram tratados termicamente a uma temperatura de 550 °C para a eliminação dos grupos orgânicos e, após essa etapa, novamente foi executada uma funcionalização. As caracterizações utilizadas nesse trabalho foram o DRX, TG/DTG, FTIR, RMN, MET, CHN e adsorção e dessorção de N2. O processo de adsorção de CO2 puro para o material SBA-16 funcionalizado foi executado em um equipamento volumétrico sob pressão de 1 bar a 45 °C, onde a amostra E-SBA16-10PEI e CC-SBA16-DT-50PEI exibiram quantidades de adsorção de 47 mg CO2/g ads e 108 mg CO2/g ads, respectivamente. Na reciclagem e reutilização do SBA-15 os materiais apresentaram características físico-químicas distintas, como também diferentes eficiências das aminas na adsorção de CO2.


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  • The need to find new technologies to minimize the increasing emission of greenhouse gases on the planet becomes increasingly urgent, currently processes studied the adsorption technique using mesoporous materials are having enough focus. The family of the SBA is within these materials, which can be highlighted the SBA-15 and SBA-16 as structures with interesting textural properties. In the present work was carried out the synthesis of these materials according to the methodology described in the literature, which was used as a template structuring agent and TEOS a source of silicon. After this step the SBA-16 was functionalized through impregnation techniques with a branched polyethylenimine polymer etilendiamina (PEI) in the middle methanolic, where the reaction of amines with the silicon structure has ionic character; and graft functionalization with organosilanes, where we used the N [(3-trimetoxissilil) propyl] diethylenetriamine (DT- NNN) where the structure is formed from a group of silicon and three amines. The reaction of this molecule with the silicon surface is performed between silanol groups and silicon atom of the organosilane, reacting groups to form a covalent bond. There was also the functionalization by combining these two techniques to get higher of amines percentage. It was proposed recycling SBA-15 functionalized materials and reuse them in the adsorption/desorption of CO2. The materials were heat-treated at a temperature of 550 ° C for the removal of organic groups, and after this step, again was executed an functionalization. The characterization techniques used in this work were the XRD, TG / DTG, FTIR, NMR, TEM, CHN and adsorption and desorption of N2. The process of pure CO2 adsorption for SBA-16 materials functionalized, was performed on a volumetric equipment under 1 bar pressure at 45 °C where the sample E-SBA16-10PEI and CC-SBA16-DT-50PEI showing adsorption amounts of 47 mg CO2/g ads and 108 mg CO2/g ads, respectively. Recycling and reuse of SBA-15 materials have different physical and chemical characteristics, as well as different efficiencies of amines in the CO2 adsorption.

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  • GENICKSON BORGES DE CARVALHO
  • SÍNTESE, CARACTERIZAÇÃO E INVESTIGAÇÃO DA FOTOLUMINESCÊNCIA DE COMPLEXOS DA PIRAZINACARBOXAMIDA COM ÍONS LANTÂNIO E LANTANÍDEOS

  • Orientador : MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • OTOM ANSELMO DE OLIVEIRA
  • FILIPE MARTEL DE MAGALHAES BORGES
  • KLECIA MORAIS DOS SANTOS
  • DANIEL FREITAS FREIRE MARTINS
  • CLEIDE MARIA DA SILVA LEITE
  • Data: 29/07/2016

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  • No presente trabalho é descrito a síntese e a caracterização dos compostos de coordenação entre os nitratos de lantanídeos (III) e a pirazinacarboxamida (PyZ), visando uma possível aplicação funcional desses novos compostos como dispositivos moleculares conversores de luz. Os complexos obtidos foram caracterizados por meio de diversas técnicas analíticas, das quais podemos destacar: Análise Elementar, Termogravimetria (TG) e Análise Térmica Diferencial (DTA) simultânea, Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Espectroscopia de absorção no Infravermelho (FT-IR), Difratometria de Raios-X (DRX) pelo método do pó, Condutividade Eletrolítica Molar, Espectroscopia de Absorção Eletrônica (UV-Vis) a 298 K e Espectroscopia de Luminescência a 298 K. Através dos resultados de Análise Elementar, Termogravimetria e de Condutividade Molar, foi possível propor as seguintes fórmulas moleculares: [Ln(PyZ)2(NO3)2]NO3.2H2O (Ln3+= La–Eu) e [Ln(PyZ)2(NO3)2]NO3.H2O (Ln3+ = Gd – Dy). As curvas TG-DTA e DSC forneceram informações a respeito da desidratação, decomposição e estabilidade térmica dos compostos sintetizados. Os dados de condutividade molar tanto em nitrometano como em acetonitrila sugeriram comportamento de eletrólito 1:1 para todos os compostos, reforçando os resultados dos espectros de absorção na região do infravermelho, que indicaram a presença de nitrato não coordenado aos íons lantanídeos. Nos espectros eletrônicos no UV-Vis observou-se o deslocamento das bandas de absorção dos complexos estudados quando comparadas às bandas do ligante livre, sugerindo a coordenação do íon lantanídeo com o ligante pirazinacarboxamida. Os espectros de absorção na região do infravermelho permitiram estabelecer que os sítios de coordenação do ligante PyZ com o íon metálico são o oxigênio carbonílico e o nitrogênio alfa do anel pirazínico. A interpretação dos difratogramas de raios-X obtidos pelo método do pó permitiu o estabelecimento de três séries isomórficas: a primeira compreende os compostos de La3+ e Ce3+, a segunda os compostos de Pr3+ ao Tb3+ e a terceira ao composto de Dy3+. O estudo das bandas hipersensitivas do composto de neodímio no estado sólido a 298 K permitiu determinar os parâmetros espectroscópicos, cujos valores numéricos indicam que a interação metal-ligante é essencialmente eletrostática. A partir dos espectros eletrônicos em solução de acetonitrila e etanol calculou-se a força do oscilador (P), cujos valores sugerem ser maior a perturbação da esfera de coordenação do íon Nd3+, quando solubilizado em etanol. O espectro de emissão do complexo de gadolínio revelou que a energia do estado tripleto excitado do ligante PyZ encontra-se acima dos níveis emissores dos íons Eu e Tb, o que favorece o processo de transferência de energia metal-ligante. A análise do espectro de emissão do composto de európio no estado sólido a 298 K sugeriu uma microssimetria próxima de D2d com distorção consistente com a geometria de um dodecaedro. A análise de luminescência indicou que os complexos de Eu3+, Tb3+, Sm3+e Dy3+ apresentam emissões características na região dos íons lantanídeos, porém, quando em solução de acetonitrila, apenas o composto de samário não apresentou emissão na região do visível por ter possivelmente sua luminescência suprimida pela presença deste solvente.


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  • The present work describes the synthesis and characterization of coordination compounds between lanthanide nitrate (III) and pyrazinecarboxamide (PyZ), to a possible functional application of these new compounds as molecular light conversion devices. The obtained compounds were characterized by various analytical techniques, of which we highlight: Elemental Analysis, Thermogravimetry (TG) and Differential Thermal Analysis (DTA) simultaneous, Differential Scanning Calorimetry (DSC), Absorption Infrared Spectroscopy (FT-IR), X-ray diffraction (XRD) powder by method Electrolytic Conductivity Molar Absorption Spectroscopy Electronics (UV-Vis) at 298 K and luminescence spectroscopy at 298 K. From the results of elemental analysis, thermogravimetry Conductivity and Molar it was possible to propose the following molecular formulas: [Ln(PyZ)2(NO3)2]NO3.2H2O (Ln3+ = La-Eu) and [Ln(PyZ)2(NO3)2]NO3.H2O (Ln3+ = Gd-Dy). The TG-DTA and DSC curves provide information regarding the dehydration, decomposition, and thermal stability of the synthesized compounds. The molar conductivity data both in nitromethane as in acetonitrile suggested electrolyte behavior of 1:1 for all compounds, reinforcing the results of the absorption spectra in the infrared region, which indicated the presence of nitrate is not coordinated to the lanthanide ion. In the electronic spectra UV-Vis, displacement of the absorption bands of the studied complexes was observed when compared to the free ligand bands, suggesting the coordination of the lanthanide ion with the binder pyrazinecarboxamide. The absorption spectra in the infrared allowed to establish that the coordination sites of the PyZ binder with the metal ion are carbonyl oxygen and nitrogen alpha pyrazine ring. Interpretation of the diffractograms X-ray obtained by the powder method allowed the establishment of three isomorphic series: the first comprises those compounds of La3+ and Ce3+, the second compounds of Pr3+ at Tb3+ and the third to the Dy3+ compound. The study of hypersensitive bands of the neodymium compound in solid state at 298 K allowed the determination of spectroscopic parameters, numerical values which indicate that metal-ligand interaction is essentially electrostatic. The oscillator strength (P) was calculated from the electronic spectra in acetonitrile and ethanol solution, and its values suggest that the disturbance of the Nd3+ ion coordination sphere to be higher when solubilized in ethanol. The emission spectrum of the gadolinium complex showed that the energy of the excited triplet state of the ligand PyZ is above the emitting level of the ions Eu and Tb, which favors the process of metal-ligand energy transfer. The analysis of the europium compound emission spectrum in the solid state at 298 K suggested a microssimetria next to D2d distortion with consistent with the geometry of a dodecahedron. Luminescence analysis indicated that the complex of Eu3+, Tb3+, Sm3+ and Dy3+ have characteristics emissions in the region of lanthanide ions, whereas in the acetonitrile solution, only the compound of samarium showed no emission in the visible region by possibly having its luminescence suppressed by the presence of this solvent.

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  • JOÃO BATISTA DE AZEVEDO FILHO
  • : PROPRIEDADES ESTRUTURAL E MAGNÉTICA DAS DUPLAS PEROVSKITAS La2NiMnO6, La2CoMnO6 E La2FeMnO6

  • Orientador : ADEMIR OLIVEIRA DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADEMIR OLIVEIRA DA SILVA
  • DAVI SERRADELLA VIEIRA
  • JOSE HUMBERTO DE ARAUJO
  • JOSE ALZAMIR PEREIRA DA COSTA
  • WAGNER DE MENDONÇA FAUSTINO
  • Data: 29/07/2016

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  • Esse trabalho investigou de forma teórica e experimental as duplas perovskitas La2NiMnO6 (LNMO), La2CoMnO6 (LCMO) e La2FeMnO6 (LFMO). Amostras com sistema cristalino monoclínico e grupo espacial P21/n, foram produzidas pelo método da coordenação iônica modificado. O cálculo ab initio usando a teoria do funcional da densidade (DFT) e o método da aproximação da densidade de spin local (LSDA+U) com a correção de Hubbard foram aplicados com sucesso para investigar os efeitos estruturais, eletrônicos e magnéticos desses materiais. O cálculo da otimização da geometria corrobora com os resultados experimentais de FT-IR que mostram a distorção nos sítios octaédricos dos íons Ni/Mn, Co/Mn e Fe/Mn, que por sua vez origina a rede cristalina de forma não colinear. As análises por calorimetria de varredura diferencial (DSC) e a análise termogravimétrica (TGA), revelaram a estabilidade dos compostos nos quais ocorram variações de apenas 1.54, 3.42 e 3.16 % para LNMO, LCMO e LFMO, respectivamente, as quais são atribuídas à perda de água adsorvida na superfície do material. Para a amostra LNMO as medidas de magnetização mostram fase ferromagnética com TC ≈ 220 K e irreversibilidade, um comportamento típico de fase vidro de spin a 80 K. O cálculo da estrutura eletrônica e densidade dos estados possibilitou observar o estado semicondutor do material, o qual apresenta gap spin up = 0.6 e gap spin down = 1.7 eV e o caráter covalente das ligações Ni-O-Mn, sendo que os seus respectivos estados de valência correspondem a Ni2+(3d8) : t32g ↑ t32g ↓ e2g ↑ (S = 1) e Mn4+(3d3) : t32g ↑ e0g (S = 3/2). Esses estados revelam acoplamento ferromagnético entre os íons de Ni2+ e Mn4+, resultando em um material ferromagnético. As medidas de magnetização para a amostra LCMO mostram fase ferromagnética com TC ≈ 210 K e irreversibilidade a 180 K. Com o cálculo da estrutura eletrônica e densidade dos estados foi possível observar o estado semicondutor do material, o qual apresenta gap spin up = 0.5 e gap spin down = 1.4 eV e o caráter covalente das ligações Co-O-Mn, sendo que os seus respectivos estados de valência correspondem a Co2+(3d7) : t32g ↑ t22g ↓ e2g ↑ (S = 3/2) e Mn4+(3d3) : t32g ↑ e0g (S = 3/2). Esses estados revelam acoplamento ferromagnético entre os íons de Co2+ e Mn4+, resultando em um material ferromagnético. Na amostra LFMO, as curvas de magnetização podem ser interpretadas como a combinação de duas fases magnéticas diferentes. Um efeito de exchange bias (EB) foi observado em temperaturas abaixo de 20 K, indicando um acoplamento entre uma fase magnética dura com uma mole. A temperatura de irreversibilidade das curvas de magnetização e as medidas de susceptibilidade AC sugerem a existência de uma fase vidro de spin tipo cluster-glass com Tg ≈ 100 K. A formação de clusters em duplas perovskitas é um fenômeno conhecido na literatura e interpretado com uma desordem antisítio. O efeito de exchange bias perde sua ação em temperaturas acima de 20 K, sugerindo que o acoplamento entre a fase magnética dura com a mole diminui à medida que a temperatura aumenta T > 20 K. Com o cálculo da estrutura eletrônica e densidade dos estados foi possível observar o estado semicondutor do material, o qual apresenta gap spin up = 0.6 e gap spin down = 2.6 eV e o caráter covalente das ligações Fe-O-Mn, sendo que os seus respectivos estados de valência correspondem a Fe3+(3d5) : t32g ↑ e2g ↑ (S = 5/2) e Mn3+(3d3) : t32g ↑ e1g (S = 2). Esses estados revelam acoplamento antiferromagnético entre e íons de Fe3+ e Mn3+, resultando em um material ferrimagnético.



  • Mostrar Abstract
  • This work investigated in theoretical and experimental form the double La2NiMnO6 (LNMO), La2CoMnO6 (LCMO) and La2FeMnO6 (LFMO). Samples with monoclinic crystal system and space group P21/n, were produced by the modified ionic coordination method. The calculation ab initio using the density functional theory (DFT) and the method of the local spin density approximation (LSDA+U) with the correction of Hubbard were successfully applied to investigate the structural, electronic and magnetic effects of these materials. The calculation of the geometry optimization corroborates with the experimental results of FT-IR that show the distortion in the octahedral sites of ions Ni/Mn, Co/Mn and Fe/Mn, which in turn causes the crystal network in a non-linear way. The analysis by differential scanning calorimetry (DSC) and termogravimetric analysis (TGA) revealed the stability of the compound in which occurred variations of only 1.54, 3.42 and 3.16 % for LNMO, LCMO e LFMO, respectively, which are attributed to the loss of adsorbed water on the surface of the material. Measures of magnetization for the sample LNMO show ferromagnetic phase with TC 220 K and irreversibility, a typical behavior of spin-glass phase at 80 K. The calculation of the electronic structure and density of states allowed to observe the semiconductor state of the material, which presents gap spin up = 0.6 and gap spin down = 1.7 eV and the covalent character of the Ni-O-Mn bonds, being that their states of valence correspond to Ni2+(3d8) : t32g ↑ t32g ↓ e2g ↑ (S = 1) and Mn4+(3d3) : t32g ↑ e0g (S = 3/2), respectively. These states reveal ferromagnetic coupling between the Ni2+ and Mn4+ ions, resulting in a ferromagnetic material. The magnetization measurements for the sample LCMO show ferromagnetic phase with TC 210 K and irreversibility at 180 K. With the calculation of the electronic structure and the density of states, it was possible to observe the condition of the semiconductor material, which presents gap spin up = 0.5 and gap spin down = 1.4 eV, as well as the covalent character of the Co-O-Mn bonds, being that their respective states of valence correspond Co2+(3d7) : t32g ↑ t22g ↓ e2g ↑ (S = 3/2) and Mn4+(3d3) : t32g ↑ e0g (S = 3/2), respectively. These states reveal ferromagnetic coupling between the Co2+ and Mn4+, ions, resulting in a ferromagnetic material. In the sample LFMO, the magnetization curves can be interpreted as the combination of two different magnetic phases. An exchange bias (EB) effect was observed at temperatures below 20 K, indicating a coupling between a hard with a soft magnetic phase. The temperature of irreversibility of the magnetization curves and AC susceptibility measurements suggest the existence of a spin-glass phase type cluster-glass with Tg 100 K. The formation of clusters in double perovskites is a known phenomenon in the literature and interpreted as an antisite disorder. The exchange bias effect loses its action at temperatures above 20 K, suggesting that the coupling between the hard magnetic phase and the soft one decreases as the temperature increases T > 20 K. With the calculation of the electronic structure and density of states, it was possible to observe the condition of the semiconductor material, which presents gap spin up = 0.6 and gap spin down = 2.6 eV and the covalent character of the Fe-O-Mn bonds, being that their states of valence correspond to Fe3+(3d5) : t32g ↑ e2g ↑ (S = 5/2) and Mn3+(3d3) : t32g ↑ e1g (S = 2), respectively. These states reveal antiferromagnetic coupling between the Fe3+ and Mn3+, ions, resulting in a ferromagnetic material.

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  • MARCÍLIO DOS SANTOS TAVARES
  • ESTUDO DA DEGRADAÇÃO TÉRMICA E TERMOCATALÍTICA DE PETRÓLEO LEVE NA PRESENÇA DA ZEÓLITA H-BETA E AVALIAÇÃO DOS PRODUTOS POR PY – CG/MS

  • Orientador : VALTER JOSE FERNANDES JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • VALTER JOSE FERNANDES JUNIOR
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • AMANDA DUARTE GONDIM
  • MIRNA FERREIRA DE FARIAS
  • REGINA CELIA DE OLIVEIRA BRASIL DELGADO
  • Data: 29/07/2016

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  • O conhecimento da composição do petróleo e seus produtos é uma necessidade imprescindível numa refinaria para o ajuste das condições do processo. Desta forma a otimização do refino de petróleo é fundamental para a predição da distribuição dos produtos e sua qualidade. Usualmente, ele é caracterizado por métodos baseados na análise da destilação, tais como o ensaio de destilação chamado de True Boiling Point (TBP). Realizar o estudo cinético da degradação térmica e catalítica na presença da zeólita H –BETA e avaliar os produtos obtidos por PY - CG/ MS de Petróleo leve foi o objetivo principal deste trabalho acadêmico. Contudo, foram feitas correlações de dados obtidos através da Destilação Simulada por Cromatografia a Gás (SIMDIS), da Análise termogravimétrica (TG/DTG) e da Pirólise acoplada a um espectrômetro de massas (GC/MS), para auxiliar na análises dos dados obtidos. Para consecução do mesmo, foi analisada uma amostra de petróleo com Grau API de 35,5 obtida na bacia petrolífera potiguar, através das técnicas de Fluorescência de Raios X por Energia Dispersiva (EDX), seguindo a norma ASTM D7220 foi possível determinar o teor de enxofre contido na amostra. A Termogravimetria (TG/DTG) revelou três etapas de perdas de massa, onde a primeira etapa está relacionada à remoção de hidrocarbonetos e compostos orgânicos leves. Na segunda etapa ocorre a decomposição de aromáticos de alta massa molecular. E na terceira etapa, ocorreu a degradação de coque. Através da técnica de PY – GC/MS foram detectados os produtos de degradação da amostra de petróleo nas temperaturas de 350 e 450 ºC. A correlação dos dados obtidos neste trabalho pelas técnicas de Destilação Simulada por Cromatografia a Gás (SIMDIS) baseando-se na norma ASTM D2887 e Termogravimetria (TG/DTG), mostraram-se eficientes na determinação das temperaturas de ebulição e das cadeias carbônicas existentes nos combustíveis, obtendo-se os resultados a partir de quantidade de amostra pequena e redução no tempo de análise quando comparada a destilação convencional. Portanto, esta nova metodologia pode ser utilizada como método complementar ou como substituto de metodologias convencionais.


  • Mostrar Abstract
  • Knowledge of the petroleum composition and its products is an absolute necessity in a refinery for adjusting the process conditions. Thus the optimization of oil refining is essential for predicting the distribution of products and their quality. Usually it is characterized by methods based on analysis by distillation such as distillation test called True Boiling Point (TBP). Perform the kinetic study of the thermal and catalytic degradation in the presence of zeolite H -BETA and evaluate the products obtained by PY - GC / MS light Petroleum was the main objective of this academic work. However, data correlations were made obtained by Simulated Distillation Gas Chromatography (SIMDIS) of thermogravimetric analysis (TG / DTG) and Pyrolysis coupled to a mass spectrometer (GC / MS) to aid in the analysis of data obtained. To accomplish that, a sample of oil with API degree of 35.5 obtained in potiguar oilfield was analyzed by the techniques of fluorescence energy dispersive X-ray (EDX) following ASTM D7220 was possible to determine the content of sulfur contained in the sample. The thermogravimetry (TG / DTG) revealed three-step weight loss, where the first stage relates to the removal of light hydrocarbons and organic compounds. The second step is decomposition of aromatic high molecular weight. And the third stage was the degradation of coke. Through the technique PY - GC / MS the sample degradation products were detected oil at temperatures of 350 to 450 ° C. The correlation of the data obtained in this work by Simulated Distillation techniques by Gas Chromatography (SIMDIS) based on the ASTM D2887 and thermogravimetry (TG / DTG), were effective in determining the boiling temperature and the existing carbon chains in fuel, obtaining the results from small amount of sample and reduction in analysis time when compared to conventional distillation. Therefore, this new methodology can be used to complement or as a substitute for conventional methodologies.

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  • EVANIMEK BERNARDO SABINO DA SILVA
  • REMEDIAÇÃO ELETROCINÉTICA DE SOLO CARBONÍFERO POLUÍDO COM PETRÓLEO

  • Orientador : CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • AMANDA DUARTE GONDIM
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • FABIO GARCIA PENHA
  • SUELY SOUZA LEAL DE CASTRO
  • Data: 15/08/2016

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  • O presente trabalho foi realizado com finalidade de observar a aplicação do tratamento eletrocinético e o comportamento de seus fenômenos (eletromigração, eletro-osmose, eletroforese e eletrólise) na descontaminação de solos carboníferos contaminados por componentes xenobióticos. Para a comprovação desta, foi realizada uma série de experimentos para determinação de melhor geometria de célula e melhor dimensionamento desta para utlização como piloto. Os experimentos foram realizados em célula com volumes internos diferentes, variando de 0,1 L a 3 L, desta forma favorecendo a definição de uma célula com melhor rendimento para os experimentos finais. Em ambos os experimentos desenvolvidos o solo carbonífero foi contaminado com concentrações diferentes de petróleo bruto da formação Umburana, variando este entre 500 ppm a 2500 ppm, desta maneira constituindo a matriz sedimentar carbonífera contaminada. Para configuração da amostra utilizou-se de uma quantidade de sedimento com peso variando entre 0,05 Kg a 1,5 Kg de sedimento carbonifero macerado e processado. A série de experimentos será discutida em três grandes unidades; Experimentos preliminares, experimentos intermédiarios e experimentos finais nos quais se consolidou uma metodologia para o Remediação Eletrocinética de Solos (RES) com maior rendimento. Os eletrodos utlizados para o desenvolvimento experimental foi o Ânodo Dimensionalmente Estável (DSA) de Rutênio-Titânio-Óxido (Ti/Ru0,34Ti0,66O2) e eltrodos de Gráfite Carbono (GC) aplicando diferentes correntes eletricas. A eliminação dos compostos orgânicos foi monitorada mediante Carbono Orgânico Total (COT), Potencial Zeta (ζ) e medidas espectrofotométricas (UV-Visível). Também foram feitas medida de potencial Hidrogêniônico (pH), condutividade (S.cm-1), e volume de vaporização do eletrólito utilizado (Na2SO4). Os resultados indicaram que mais de 70% dos derivados de petroleo foram removidos do solo apos 384 h. Em testes de 480 h foi verificada a remoção de poluentes organicos nos compartimentos catodico e anodico; e tambem com a presença de metais pesados. O potencial zeta indicou que os compostos organicos são transportados devido aos fenomenos de eletromigraçao e eletro-osmose, e confirmando que o tamanho das particulas varia no decorrer do tempo. A eletrolise dos eletrolitos favoreceu a formação de um gradiente de pH, o qual permitiu um aumento na mobilidade dos contaminantes do solo para os reservatorios. O efluente contaminado com petroleo tambem foi tratado eletroquimicamente, obtendo altos niveis de remoção.


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  • This work was carried out with the purpose to test the application of electrokinetic treatment and behavior of its phenomena (electromigration, electro-osmosis, electrophoresis and electrolysis) in the decontamination of soils contaminated by xenobiotic components. To do this, a set of experiments to determine the best cell geometry and dimensions were performed to find the best operating conditions for using as pilot plant. The experiments were performed in cells with different internal volumes ranging from 0.1 L to 3 L, favoring the development of a cell with better yield for the final experiments. In both experiments developed the carboniferous soil was contaminated with different concentrations of crude oil from Umburana natural reservoir, ranging from between 500 ppm to 2500 ppm, thus constituting contaminated sediment matrix. For configuration of the sample used, an amount of soil ranging from 0.05 kg to 1.5 kg was used. A set of experiments were discussed in three main divisions; Preliminary experiments, experiments intermediate and final experiments in which consolidated a methodology for Electrokinetic Remediation of Soils (RES) with higher yield. Electrodes employed were dimensionally stable anodes (DSA) of ruthenium-titanium-oxide (Ti / Ru0,34Ti0,66O2) and graphite (GC) by applying different electrical currents. The removal of organic compounds was monitored by Total Organic Carbon (TOC), Zeta potential (ζ) and spectrophotometric measurements (UV-Visible). Also, measurements of hydrogenionic potential (pH), conductivity (S.cm-1) and the volume of vaporization of the electrolyte used (Na2SO4), were performed. The results indicated that over 70% of oil products were removed from the soil after 384 h. In 480 h test was verified higher removal of organic pollutants in cathodic and anodic compartments; and also in the presence of heavy metals. The zeta potential showed that the organic compounds are transported due to the phenomena of electromigration and electro-osmosis, and confirming that the particle size varies in function of time. The electrolysis of electrolyte favors the formation of a pH gradient, which allowed an increase in mobility of soil contaminants to the reservoirs. The effluent contaminated with oil was also treated electrochemically, obtaining high removal levels.

2015
Dissertações
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  • GIZELY DE VASCONCELOS LEITE CAVALCANTE
  • ESTUDO FITOQUÍMICO E ANÁLISE BIOLÓGICA/FARMACOLÓGICA DE Bredemeyera floribunda WILLD

  • Orientador : RENATA MENDONÇA ARAUJO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RENATA MENDONÇA ARAUJO
  • GRAZIELLE TAVARES MALCHER
  • MARIA DE FÁTIMA VANDERLEI DE SOUZA
  • Data: 09/01/2015

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  • Algumas espécies de plantas são utilizadas na medicina popular para tratar acidentes com animais peçonhentos. A espécie Bredemeyera floribunda Willd é uma destas. Ela pertence à família Polygalaceae e é conhecida popularmente como “raiz de cobra”. Além de suas propriedades antiofídicas, também é conhecida por suas propriedades expectorante, diurética e hipotensiva. Devido a sua importância etnofarmacológica, esta espécie ainda necessita de estudos acerca de seus constituintes químicos. Este trabalho relata o estudo fitoquímico realizado com as raízes desta espécie. Foram realizadas análises qualitativas através de técnicas cromatográficas: Cromatografia Líquida de Alta Eficiência, Cromatografia de Adsorção e Cromatografia de Exclusão Molecular.  O fracionamento cromatográfico do extrato etanólico das raízes resultou no isolamento de sete substâncias, sendo a primeira um derivado do ácido cinâmico, denominado (2E)- metil 3-(3,4,5-trimetoxifenil)-prop-2-enoato, inédita para o gênero. Foram isoladas também três xantonas, a primeira denominada 1,7-dihidroxi-3,4,8-trimetoxixantona, a segunda, 1,3,7-trihidroxi-4,8-dimetoxixantona, e uma terceira xantona dimetoxilada, inédita na literatura. Foram isolados dois carboidratos, sacarose e outro carboidrato bicíclico. E também foi isolado o flavonóide Rutina. Além disso, saponinas também foram identificadas. A determinação estrutural dos metabólitos secundários isolados foi realizada através da técnica espectroscópica: Ressonância Magnética Nuclear de 1H e 13C, através de seqüências de pulsos uni e bidimensionais e comparação com dados de RMN da literatura. Algumas substâncias isoladas, frações e o extrato etanólico foram submetidos a testes antiofídicos. Nestes ensaios, observou-se que o extrato mostrou-se ativo e que das substâncias testadas, as xantonas 1,3,7-trihidroxi-4,8-dimetoxixantona e 1,7-dihidroxi-3,4,8-trimetoxixantona obtiveram resultados satisfatórios. Frações contendo em xantonas e saponinas também foram submetidas aos testes e deram resultados positivos.


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  • Some plant species are used in folk medicine to treat accidents with poisonous animals. The species Bredemeyera floribunda Willd (Polygalaceae), popularly known as "snake root" has this popular use. In addition to its anti-snake venom properties, the species is also known for its expectorant, diuretic and hypotensive properties. Due to its ethnopharmacological importance, this species still needs chemical studies. This work reports the phytochemical study from roots of the B. floribunda. Were performed analysis using chromatographic techniques: High Performance Liquid Chromatography, Adsorption Chromatography and Molecular Exclusion Chromatography. Chromatographic fractionation from ethanolic extract of the roots of B. floribunda resulted in the isolation of seven substances, the first being a derivative of cinnamic acid, known as (2E)-methyl-3-(3,4,5-trimethoxyphenyl)-prop-2-enoate, unpublished in the Bredemeyera genus, flavonoid rutin and three xanthones, the first called 1,7-dihydroxy3,4,8-trimethoxy-xantone, the second, 1,3,7-trihydroxy-4,8-dimethoxy-xanthone, and a third dimethoxyl-xanthone, possibly not previously report in the literature. Were isolated also the sucrose and a derivative bicyclic of mannitol. Furthermore, saponines have also been identified. The structural determination of secondary metabolites was performed by nuclear magneticresonance 1H and 13C, using 1D and 2D pulse sequences and comparison with the literaturedata. Some isolated compounds, fractions, and the ethanol extract were subjected to hemorrhagic and proteolytic assays. In these tests, it was observed that the extract showed to be active and which of the tested substances, xanthones 1,3,7-trihydroxy-4,8-dimetoxyxanthone and 1,7-dihydroxy-3,4,8-obtained results trimethoxy-xanthone satisfactory. Fractions containing xanthones and saponins also were submitted to the tests and showed promising results.

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  • MARIA DE FÁTIMA ROCHA DE LIMA
  • PROPOSTA DE JOGO QUÍMICO COMO ESTRATÉGIA DIDÁTICA NO ENSINO A DISTÂNCIA ABORDANDO O COTEÚDO DE ESTEREOQUÍMICA

  • Orientador : GRAZIELLE TAVARES MALCHER
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALBINO OLIVEIRA NUNES
  • ANA CRISTINA FACUNDO DE BRITO PONTES
  • CARLOS NECO DA SILVA JUNIOR
  • GRAZIELLE TAVARES MALCHER
  • Data: 12/01/2015

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  • Os jogos educativos podem funcionar como uma ferramenta complementar no processo de ensino e aprendizagem, pois desempenha papel importante na interação do aluno com o conhecimento, além de incentivar a inter-relação entre os alunos e motivá-los pela busca ao conhecimento. Esta pesquisa destina-se em analisar as provas dos alunos da educação a distância aplicada nos semestres 2011.2 e 2012.2 a fim constatar os erros cometidos pelos mesmos na abordagem do conteúdo de estereoquímica. Então, partindo dessas dificuldades constatadas, elaborar um jogo educativo abordando esse conteúdo. A escolha pelo conteúdo de estereoquímica se deu devido ao baixo número de trabalhos encontrados, e por ser um dos conteúdos da química orgânica que tem provocado dificuldades de aprendizagem, uma vez que requer a visualização e manipulação mental de estruturas moleculares, além de requerer habilidade de observação e comparação por parte dos alunos. O jogo foi aplicado a uma turma da disciplina Química da Vida do polo de Nova Cruz no semestre 2013.2, com o intuito de constatar a viabilidade e aplicabilidade dessa ferramenta para o desenvolvimento de habilidade de motivação pela busca do conhecimento por parte dos alunos, como também complementar o material didático da EaD. Em seguida, foi disponibilizado na página da disciplina um questionário de opinião para os participantes do jogo, como forma de investigar a opinião dos mesmos em relação a estratégia proposta. Para diagnosticar as contribuições do jogo na aprendizagem dos alunos, foram analisadas as questões de estereoquímica contidas nas provas didáticas aplicadas no semestre 2013.2 aos alunos participantes e comparadas com as dos alunos não participantes. Assim, o jogo “Trilhando a Estereoquímica” pode ser considerado um importante recurso para complementar o material didático da EaD, pois despertou a motivação pela busca do conhecimento  e contribui para o aprendizado do conteúdo de estereoquímica.


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  • Os jogos educativos podem funcionar como uma ferramenta complementar no processo de ensino e aprendizagem, pois desempenha papel importante na interação do aluno com o conhecimento, além de incentivar a inter-relação entre os alunos e motivá-los pela busca ao conhecimento. Esta pesquisa destina-se em analisar as provas dos alunos da educação a distância aplicada nos semestres 2011.2 e 2012.2 a fim constatar os erros cometidos pelos mesmos na abordagem do conteúdo de estereoquímica. Então, partindo dessas dificuldades constatadas, elaborar um jogo educativo abordando esse conteúdo. A escolha pelo conteúdo de estereoquímica se deu devido ao baixo número de trabalhos encontrados, e por ser um dos conteúdos da química orgânica que tem provocado dificuldades de aprendizagem, uma vez que requer a visualização e manipulação mental de estruturas moleculares, além de requerer habilidade de observação e comparação por parte dos alunos. O jogo foi aplicado a uma turma da disciplina Química da Vida do polo de Nova Cruz no semestre 2013.2, com o intuito de constatar a viabilidade e aplicabilidade dessa ferramenta para o desenvolvimento de habilidade de motivação pela busca do conhecimento por parte dos alunos, como também complementar o material didático da EaD. Em seguida, foi disponibilizado na página da disciplina um questionário de opinião para os participantes do jogo, como forma de investigar a opinião dos mesmos em relação a estratégia proposta. Para diagnosticar as contribuições do jogo na aprendizagem dos alunos, foram analisadas as questões de estereoquímica contidas nas provas didáticas aplicadas no semestre 2013.2 aos alunos participantes e comparadas com as dos alunos não participantes. Assim, o jogo “Trilhando a Estereoquímica” pode ser considerado um importante recurso para complementar o material didático da EaD, pois despertou a motivação pela busca do conhecimento  e contribui para o aprendizado do conteúdo de estereoquímica.

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  • ANALLICY SANTOS DE PAIVA
  • ESTUDO DE COMPLEXOS DE FERRO E COBRE COM A BASE DE SCHIFF 3-MEOSALEN E LIGANTES DE RELEVÂNCIA BIOLÓGICA

  • Orientador : ANA CRISTINA FACUNDO DE BRITO PONTES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA CRISTINA FACUNDO DE BRITO PONTES
  • ANA LÚCIA RODRIGUES DA SILVA
  • DANIEL DE LIMA PONTES
  • OTOM ANSELMO DE OLIVEIRA
  • Data: 13/01/2015

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  • Este presente trabalho teve como objetivo sintetizar e caracterizar novos complexos de ferro e cobre com a base de Schiff 3-MeOsalen e ligantes de relevância biológica, cujas fórmulas são [Fe(3-MeOsalen)NO2], [Fe(3-MeOsalen)(etil2-dtc)], [Fe(3-MeOsalen)NO] e  Na[Cu(3-MeOsalen)NO2]. Os compostos foram caracterizados através da espectroscopia vibracional na região do infravermelho (IV) e da espectroscopia eletrônica na região do ultravioleta e visível (Uv-Vis). A partir das análises dos espectros de infravermelho, comprovou-se a formação dos complexos precursores, evidenciada pelas alterações nas frequências de  ν(C=N) e ν(C-O) e pelo surgimento de modos vibracionais metal-oxigênio e metal-nitrogênio. Para os nitro complexos de ferro e cobre observaram-se ν(NO2)ass em torno de 1300 cm-1 e ν(NO2)sim em 1271 cm-1, indicando que a coordenação se faz via átomo de nitrogênio. O espectro do complexo [Fe(3-MeOsalen)(etil2-dtc)] exibiu bandas ν(C-NR2) em 1508 cm-1 e ν(C-S) em 997 cm-1, pertinentes a modos vibracionais de coordenação do ligante na forma bidentada. Para o complexo [Fe(3-MeOsalen)NO] foi observado uma nova banda intensa em 1670 cm-1 referente ao ν(NO). Com os espectros eletrônicos, a formação dos complexos foi evidenciada pelos deslocamentos das bandas de transições intraligantes e pelo surgimento de novas bandas, como a LMCT (pp Cl- " dp* Fe3+)no [Fe(3-MeOsalen)Cl] e a d-d no [Cu(3-MeOsalen)H2O]. Já para o [Fe(3-MeOsalen)NO2], destacou-se a ausência da banda LMCT presente no complexo precursor enquanto para o Na[Cu(3-MeOsalen)NO2] constatou-se o deslocamento hipsocrômico da banda d-d em 28 nm. O espectro eletrônico do [Fe(3-MeOsalen)(etil2-dtc)] apresentou deslocamentos da banda LMCT e alterações nas transições intraligantes. No que se refere ao [Fe(3-MeOsalen)NO], evidenciou-se  transições intraligantes em regiões mais energéticas, proveniente do forte caráter π receptor do NO e uma banda MLCT, da transição dπFe(II)"π*(NO).


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  • Este presente trabalho teve como objetivo sintetizar e caracterizar novos complexos de ferro e cobre com a base de Schiff 3-MeOsalen e ligantes de relevância biológica, cujas fórmulas são [Fe(3-MeOsalen)NO2], [Fe(3-MeOsalen)(etil2-dtc)], [Fe(3-MeOsalen)NO] e  Na[Cu(3-MeOsalen)NO2]. Os compostos foram caracterizados através da espectroscopia vibracional na região do infravermelho (IV) e da espectroscopia eletrônica na região do ultravioleta e visível (Uv-Vis). A partir das análises dos espectros de infravermelho, comprovou-se a formação dos complexos precursores, evidenciada pelas alterações nas frequências de  ν(C=N) e ν(C-O) e pelo surgimento de modos vibracionais metal-oxigênio e metal-nitrogênio. Para os nitro complexos de ferro e cobre observaram-se ν(NO2)ass em torno de 1300 cm-1 e ν(NO2)sim em 1271 cm-1, indicando que a coordenação se faz via átomo de nitrogênio. O espectro do complexo [Fe(3-MeOsalen)(etil2-dtc)] exibiu bandas ν(C-NR2) em 1508 cm-1 e ν(C-S) em 997 cm-1, pertinentes a modos vibracionais de coordenação do ligante na forma bidentada. Para o complexo [Fe(3-MeOsalen)NO] foi observado uma nova banda intensa em 1670 cm-1 referente ao ν(NO). Com os espectros eletrônicos, a formação dos complexos foi evidenciada pelos deslocamentos das bandas de transições intraligantes e pelo surgimento de novas bandas, como a LMCT (pp Cl- " dp* Fe3+)no [Fe(3-MeOsalen)Cl] e a d-d no [Cu(3-MeOsalen)H2O]. Já para o [Fe(3-MeOsalen)NO2], destacou-se a ausência da banda LMCT presente no complexo precursor enquanto para o Na[Cu(3-MeOsalen)NO2] constatou-se o deslocamento hipsocrômico da banda d-d em 28 nm. O espectro eletrônico do [Fe(3-MeOsalen)(etil2-dtc)] apresentou deslocamentos da banda LMCT e alterações nas transições intraligantes. No que se refere ao [Fe(3-MeOsalen)NO], evidenciou-se  transições intraligantes em regiões mais energéticas, proveniente do forte caráter π receptor do NO e uma banda MLCT, da transição dπFe(II)"π*(NO).

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  • MARCUS VINICIUS GOMES PAIXÃO
  • APLICAÇÃO DE GÉIS DE GOMA GUAR NO PROCESSO DE CLARIFICAÇÃO DE SALMOURAS E ÁGUAS PRODUZIDAS

  • Orientador : ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • MEMBROS DA BANCA :
  • OLDEMAR RIBEIRO CARDOSO
  • ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • ROSANGELA REGIA LIMA VIDAL
  • Data: 20/01/2015

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  • A água produzida é considerada o principal efluente da indústria do petróleo, em função do seu volume crescente nos campos maduros e de sua composição variada. O teor de óleos e graxas (TOG) é considerado o principal parâmetro para o descarte final da água produzida. Diante desse contexto, é de grande relevância o desenvolvimento de um método alternativo à base de géis de goma guar para o tratamento de águas produzidas sintéticas, tendo como  diferencial a utilização de um polímero com elevada hidrofilicidade para o tratamento de águas contaminadas com petróleo. Dessa forma, este trabalho temcomo objetivo avaliar a eficiência de géis de gomar guar na remoção do óleo presente em águas produzidas. A goma guar é um polímero natural que, em condições específicas, forma estruturas tridimensionais, com importantes propriedades físico-químicas. Através da reticulação das cadeias poliméricas por íons borato, na presença de sais, ocorre o efeito salting out, reduzindo a solubilidade do gel polimérico em água. Como resultado, tem-se a separação das fases com o óleo aprisionado no gel colapsado. O TOG foi quantificado a partir da espectroscopia na região do ultravioleta e visível.  O sistema desenvolvido mostrou-se altamente eficiente na remoção de petróleo disperso em água produzida sintética, atingindo porcentagens de remoção superiores a 90 %.


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  • A água produzida é considerada o principal efluente da indústria do petróleo, em função do seu volume crescente nos campos maduros e de sua composição variada. O teor de óleos e graxas (TOG) é considerado o principal parâmetro para o descarte final da água produzida. Diante desse contexto, é de grande relevância o desenvolvimento de um método alternativo à base de géis de goma guar para o tratamento de águas produzidas sintéticas, tendo como  diferencial a utilização de um polímero com elevada hidrofilicidade para o tratamento de águas contaminadas com petróleo. Dessa forma, este trabalho temcomo objetivo avaliar a eficiência de géis de gomar guar na remoção do óleo presente em águas produzidas. A goma guar é um polímero natural que, em condições específicas, forma estruturas tridimensionais, com importantes propriedades físico-químicas. Através da reticulação das cadeias poliméricas por íons borato, na presença de sais, ocorre o efeito salting out, reduzindo a solubilidade do gel polimérico em água. Como resultado, tem-se a separação das fases com o óleo aprisionado no gel colapsado. O TOG foi quantificado a partir da espectroscopia na região do ultravioleta e visível.  O sistema desenvolvido mostrou-se altamente eficiente na remoção de petróleo disperso em água produzida sintética, atingindo porcentagens de remoção superiores a 90 %.

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  • JOÃO LEONARDO FREITAS OLIVEIRA
  • SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE CATALISADORES BASEADOS EM VERMICULITA MODIFICADA COM FERRO: APLICAÇÃO EM PROCESSOS DO TIPO FOTO-FENTON.

  • Orientador : ANA PAULA DE MELO ALVES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • GLAUBER JOSÉ TUROLLA FERNANDES
  • LUIZ DI SOUZA
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • Data: 26/01/2015

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  • As argilas são materiais com propriedades particulares que as tornam promissoras para diversos estudos. Neste trabalho foi utilizada a argila vermiculita como suporte para compostos de ferro, com intuito de obter materiais promissores para aplicações no processo do tipo foto-Fenton heterogêneo. Ao todo, o estudo contou com seis sólidos, partindo da vermiculita (V0) obteve-se a vermiculita calcinada (V0-C), o material misto (V0/β-FeOOH) formado por vermiculita mais akaganeita, vermiculita trocada (V0t-C), vermiculita impregnada por via úmida (V0u-C) e a V0u-CL que representa o sólido obtido por impregnação com uma posterior lavagem. Os sólidos do estudo tiveram suas características físico-químicas investigadas pelas seguintes técnicas de caracterização: Difratometria de raios-X (DRX), espectroscopia de infravermelho (IV), espectroscopia de energia dispersiva (EDS), espectroscopia no UV-Vis por reflectância difusa (UV-Vis RD), análise termogravimétrica (TGA) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). O material V0 apresentou três fases distintas, sendo estas, a própria vermiculita, hidrobiotita e biotita, as duas últimas fases fazem parte do processo geológico de formação da vermiculita. Os sólidos obtidos após as modificações apresentaram aumento na quantidade de ferro presente na argila, sendo estas quantidades, importantes para aplicação em reações do tipo foto-Fenton. As micrografias e os dados de EDS, demonstram que após os tratamentos de adição do metal, o ferro foi intercalado na estrutura da vermiculita para os sólidos V0t-C e V0u-C, no entanto, o mesmo não ocorreu com material misto. No processo foto-Fenton, observou-se uma remoção máxima de 88,8% da coloração do corante azul de metileno para o catalisador V0/β-FeOOH, enquanto que para os outros sólidos obteve-se valores entre 76,8 e 62,6%, contra apenas 37,8% de descoloração sem presença de catalisador. Portanto, conclui-se que a argila vermiculita apresenta-se como um bom catalisador e suporte para o ferro, além de apresentar um baixo custo devido sua elevada abundância.


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  • As argilas são materiais com propriedades particulares que as tornam promissoras para diversos estudos. Neste trabalho foi utilizada a argila vermiculita como suporte para compostos de ferro, com intuito de obter materiais promissores para aplicações no processo do tipo foto-Fenton heterogêneo. Ao todo, o estudo contou com seis sólidos, partindo da vermiculita (V0) obteve-se a vermiculita calcinada (V0-C), o material misto (V0/β-FeOOH) formado por vermiculita mais akaganeita, vermiculita trocada (V0t-C), vermiculita impregnada por via úmida (V0u-C) e a V0u-CL que representa o sólido obtido por impregnação com uma posterior lavagem. Os sólidos do estudo tiveram suas características físico-químicas investigadas pelas seguintes técnicas de caracterização: Difratometria de raios-X (DRX), espectroscopia de infravermelho (IV), espectroscopia de energia dispersiva (EDS), espectroscopia no UV-Vis por reflectância difusa (UV-Vis RD), análise termogravimétrica (TGA) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). O material V0 apresentou três fases distintas, sendo estas, a própria vermiculita, hidrobiotita e biotita, as duas últimas fases fazem parte do processo geológico de formação da vermiculita. Os sólidos obtidos após as modificações apresentaram aumento na quantidade de ferro presente na argila, sendo estas quantidades, importantes para aplicação em reações do tipo foto-Fenton. As micrografias e os dados de EDS, demonstram que após os tratamentos de adição do metal, o ferro foi intercalado na estrutura da vermiculita para os sólidos V0t-C e V0u-C, no entanto, o mesmo não ocorreu com material misto. No processo foto-Fenton, observou-se uma remoção máxima de 88,8% da coloração do corante azul de metileno para o catalisador V0/β-FeOOH, enquanto que para os outros sólidos obteve-se valores entre 76,8 e 62,6%, contra apenas 37,8% de descoloração sem presença de catalisador. Portanto, conclui-se que a argila vermiculita apresenta-se como um bom catalisador e suporte para o ferro, além de apresentar um baixo custo devido sua elevada abundância.

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  • RAFAEL ARAUJO DA SILVA
  • INFLUÊNCIA DE MICROGÉIS DE HIDROXIPROPILGUAR NAS PROPRIEDADES REOLÓGICAS E DE FILTRAÇÃO DE FLUIDOS DE PERFURAÇÃO AQUOSOS

  • Orientador : ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • TATIANA DE CAMPOS BICUDO
  • OLDEMAR RIBEIRO CARDOSO
  • FABIO PEREIRA FAGUNDES
  • Data: 29/01/2015

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  • Os fluidos de perfuração aquosos são os sistemas mais utilizados no mundo para a perfuração de poços petrolíferos, tendo sido, nas últimas décadas, desenvolvidas excelentes formulações para perfuração de seções iniciais com baixa temperatura e baixa pressão. No entanto, as reservas de petróleo nessas condições estão cada vez mais escassas, surgindo a necessidade operacional de atuação em condições mais severas, ou seja, vem sendo relatada na literatura a necessidade de sistemas aquosos para atuação em altas temperaturas e altas pressões (ATAP). As altas temperaturas dos poços de petróleo favorecem a degradação química dos polímeros (aditivo comumente presente nas formulações relatadas, atualmente, na literatura e aplicados em situações operacionais), podendo gerar redução da massa molar e perdas de viscosidade do sistema. Os géis de hidroxipropilguar (HPG), reticulados com íons borato, são sistemas que apresentam resistência térmica e química mesmo a altas temperaturas, sendo, portanto, um promissor aditivo químico para aplicação em fluidos de perfuração aquosos.  Com isso, este trabalho tem como objetivo o estudo da influência do reticulante (ácido bórico) nas propriedades reológicas dos géis de HPG, como também, da temperatura no mesmo e a sua aplicação como agente viscosificante e controlador de filtrado em fluidos de perfuração aquosos.


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  • Aqueous drilling fluids are a widely used systemin the world to drill oil wells. This drilling system has been being developed excellent formulations for drilling initial sections with low temperature and low pressure in recent decades. However, the oil reserves in these conditions are increasingly scarce, ending up in the need for drilling fluids with better operational performance in the toughest conditions. Therefore, it has been reported in the literature the need for aqueous systems to operate at high temperatures and high pressures (HTHP). High temperatures of oil wells favor the chemical degradation of polymers (commonly reported in additive formulations currently in the literature and applied in operational situations), that can generate molecular weight reduction and viscosity losses. Microgels can be applied in vast industrie`s segments, highlighted in the oil field, as they are used in the estimulation of wells and in the Advanced Oil Recovery (EOR). In this work, the applicability of hydroxypropyl guar`s microgels (HPG), obtained by crosslinking the HPG with borate ions, was measured as the thermal stability in water based drilling fluids.The application HPG microgels in water-based drilling fluid has increased viscosity and the apparent volume of the filtrate reduced around 25 ° C. However, with the increase of temperature to 50 °C, the viscosity of drilling fluids based on HPG microgels decreased from 85 mPa.s to 25,45 mPa.s. These results indicate that the use of microgels in aqueous drilling fluids is a promising alternative since the crosslinking agent has been properly selected, i.e., does not undergo deactivation with increasing temperature and is not affected by the salinity of the system.

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  • LECH WALESA OLIVEIRA SOARES
  • UTILIZAÇÃO DA CINZA DA CASCA DE ARROZ EM CIMENTAÇÃO DE POÇOS DE PETRÓLEO

  • Orientador : JÚLIO CÉZAR DE OLIVEIRA FREITAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CRISTIANE RICHARD DE MIRANDA
  • DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • JÚLIO CÉZAR DE OLIVEIRA FREITAS
  • RENATA MARTINS BRAGA
  • RODRIGO CESAR SANTIAGO
  • Data: 10/04/2015

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  • A cimentação de poços de petróleo tem como função básica promover a estabilidade mecânica e selar hidraulicamente o poço impedindo a comunicação entre os diferentes tipos de fluidos. Materiais pozolânicos são adicionados ao cimento, pois reagem com o hidróxido de cálcio formando silicatos e aluminatos de cálcio hidratado, melhorando a estabilidade química dos produtos das fases hidratadas. A utilização da cinza da casca de arroz, um rejeito da agroindústria, na substituição parcial ou em adição ao cimento é uma alternativa sustentável, na qual é possível reduzir os índices de emissão de CO2 no processo de fabricação do cimento. Nesse trabalho foi avaliada a atividade pozolânica da cinza da casca de arroz (RHA e WRHA) em pastas de cimento para poços de petróleo em adições de 10% e 20% com relação à massa de cimento (BWOC). As pastas foram curadas por 28 dias a 38ºC. As cinzas foram caracterizadas pelas técnicas de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Energia Dispersiva de Raios X (EDX) e área superficial (BET). A atividade pozolânica foi avaliada pelas técnicas de Análise Termogravimétrica (TGA), Difração de Raios X (DRX) e Resistência à Compressão. Os resultados de TGA demonstraram que a adição da WRHA promoveu uma redução de aproximadamente 73% da fase Portlandita com relação à pasta padrão. A partir dos resultados de DRX foi possível se evidenciou a redução da intensidade dos picos de Portlandita. Com base nos resultados apresentados podemos concluir que a cinza da casca do arroz reagiu quimicamente com a Portlandita produzindo C-S-H confirmando seu efeito como agente pozolânico.


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  • A cimentação de poços de petróleo tem como função básica promover a estabilidade mecânica e selar hidraulicamente o poço impedindo a comunicação entre os diferentes tipos de fluidos. Materiais pozolânicos são adicionados ao cimento, pois reagem com o hidróxido de cálcio formando silicatos e aluminatos de cálcio hidratado, melhorando a estabilidade química dos produtos das fases hidratadas. A utilização da cinza da casca de arroz, um rejeito da agroindústria, na substituição parcial ou em adição ao cimento é uma alternativa sustentável, na qual é possível reduzir os índices de emissão de CO2 no processo de fabricação do cimento. Nesse trabalho foi avaliada a atividade pozolânica da cinza da casca de arroz (RHA e WRHA) em pastas de cimento para poços de petróleo em adições de 10% e 20% com relação à massa de cimento (BWOC). As pastas foram curadas por 28 dias a 38ºC. As cinzas foram caracterizadas pelas técnicas de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Energia Dispersiva de Raios X (EDX) e área superficial (BET). A atividade pozolânica foi avaliada pelas técnicas de Análise Termogravimétrica (TGA), Difração de Raios X (DRX) e Resistência à Compressão. Os resultados de TGA demonstraram que a adição da WRHA promoveu uma redução de aproximadamente 73% da fase Portlandita com relação à pasta padrão. A partir dos resultados de DRX foi possível se evidenciou a redução da intensidade dos picos de Portlandita. Com base nos resultados apresentados podemos concluir que a cinza da casca do arroz reagiu quimicamente com a Portlandita produzindo C-S-H confirmando seu efeito como agente pozolânico.

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  • CHRYSTIANE DO NASCIMENTO BRITO DE OLIVEIRA
  • ESTUDO DA PRODUÇÃO ELETROQUÍMICA DE ESPÉCIES DE CLORO ATIVO PARA TRATAMENTO DE EFLUENTES SINTÉTICOS.

  • Orientador : CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • DANYELLE MEDEIROS DE ARAUJO
  • RICARDO ANDRÉS SALAZAR GONZÁLEZ
  • Data: 19/05/2015

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  • O tratamento de águas residuais é fundamental para a saúde humana. Uma das etapas mais importante do tratamento é a desinfecção onde se utiliza o cloro para eliminação de bactérias como exigido pelos órgãos ambientais. No entanto, a identificação de subprodutos potencialmente tóxicos gerados por este método tem estimulado o desenvolvimento de novas tecnologias alternativas de desinfecção. Entre elas, fotocatálise heterogênea, fotocatálise de TiO2 e desinfecção eletroquímica são consideradas alternativas adequadas para substituir o método de cloração. Assim, o presente trabalho analisa a evolução de espécies de cloro ativo em uma solução sintética de NaCl e uma solução sintética do corante Reactive Blue 19 com NaCl como eletrólito suporte, utilizando eletrodos de Diamante Dopado com Boro (BDD) e Óxido de Rutênio (Ti/Ru0.3Ti0.7O2 ) como ânodos e Titânio (Ti) como cátodo. O processo de desinfecção eletroquímica analisou a degradação, mineralização da carga orgânica total e da porcentagem de remoção da cor do corante têxtil, a fim de avaliar a aplicabilidade dessa tecnologia eletroquímica. O estudo eletroquímico foi realizado com diferentes densidade de corrente (25, 50 e 75 mA.cm-2) ao decorrer de 120 minutos. Outro parâmetro relevante abordado foi à influência da proporção sp3/sp2 do ânodo de BDD sobre o desempenho da evolução de espécies de cloro ativo foi investigada por técnicas eletrolíticas e polarização, com a intenção de determinar a formação e consumo relacionado às reações químicas ou eletroquímicas. A partir dos resultados obtidos pode-se destacar que o eletrodo de BDD apresentou melhor eficiência durante todo o processo eletroquímico


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  • O tratamento de águas residuais é fundamental para a saúde humana. Uma das etapas mais importante do tratamento é a desinfecção onde se utiliza o cloro para eliminação de bactérias como exigido pelos órgãos ambientais. No entanto, a identificação de subprodutos potencialmente tóxicos gerados por este método tem estimulado o desenvolvimento de novas tecnologias alternativas de desinfecção. Entre elas, fotocatálise heterogênea, fotocatálise de TiO2 e desinfecção eletroquímica são consideradas alternativas adequadas para substituir o método de cloração. Assim, o presente trabalho analisa a evolução de espécies de cloro ativo em uma solução sintética de NaCl e uma solução sintética do corante Reactive Blue 19 com NaCl como eletrólito suporte, utilizando eletrodos de Diamante Dopado com Boro (BDD) e Óxido de Rutênio (Ti/Ru0.3Ti0.7O2 ) como ânodos e Titânio (Ti) como cátodo. O processo de desinfecção eletroquímica analisou a degradação, mineralização da carga orgânica total e da porcentagem de remoção da cor do corante têxtil, a fim de avaliar a aplicabilidade dessa tecnologia eletroquímica. O estudo eletroquímico foi realizado com diferentes densidade de corrente (25, 50 e 75 mA.cm-2) ao decorrer de 120 minutos. Outro parâmetro relevante abordado foi à influência da proporção sp3/sp2 do ânodo de BDD sobre o desempenho da evolução de espécies de cloro ativo foi investigada por técnicas eletrolíticas e polarização, com a intenção de determinar a formação e consumo relacionado às reações químicas ou eletroquímicas. A partir dos resultados obtidos pode-se destacar que o eletrodo de BDD apresentou melhor eficiência durante todo o processo eletroquímico

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  • MAIARA BARBOSA FERREIRA
  • APLICAÇÃO DA OXIDAÇÃO ELETROQUÍMICA NO TRATAMENTO DE EFLUENTES CONTENDO CORANTES REATIVOS USANDO Ti/Pt E Ti/Pt-SbSn

  • Orientador : CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • JOSE HERIBERTO OLIVEIRA DO NASCIMENTO
  • RICARDO ANDRÉS SALAZAR GONZÁLEZ
  • Data: 19/05/2015

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  • Os efluentes têxteis são uma mistura complexa de muitos poluentes que contêm altas cargas orgânicas, cor intensa e compostos tóxicos. A elevada toxicidade do efluente pode ocasionar o aumento da demanda química (DQO) e bioquímica (DBO) de oxigênio, elevada temperatura, acidez ou alcalinidade, causando danos e problemas ambientais. Além de representar uma séria ameaça para a saúde humana este tipo de efluente também é bastante tóxico para a maioria dos organismos aquáticos. E por esta razão, devem-se cumprir os limites de concentração para fontes de emissão e sistema de esgoto. O presente estudo teve como objetivo investigar o desempenho do tratamento eletroquímico de um efluente têxtil para a remoção da cor, turbidez, oxigênio dissolvido (OD) e matéria orgânica dissolvida investigando a influência dos parâmetros experimentais, tais como o material eletrocatalítico (Ti/Pt e Ti/Pt- SnSb) e densidade de corrente, a fim de comparar a sua eficiência, o consumo de energia e custo. Os corantes Remazol Yellow 3RS (RY 3RS), Remazol Red RR Gran (RR-RR Gran) e Navy Blue CL-R (NB CL-R) foram utilizados para geração de efluente têxtil laboratório simulado. Os resultados mostraram que a aplicação do processo de oxidação eletroquímica favorece a eliminação da cor de forma eficiente indepente do material e corrente utilizada, mas a redução da matéria orgânica foi diretamente dependente do material eletrocatalítico utilizado e a sua eletroafinidade com as estruturas dos corantes.


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  • Os efluentes têxteis são uma mistura complexa de muitos poluentes que contêm altas cargas orgânicas, cor intensa e compostos tóxicos. A elevada toxicidade do efluente pode ocasionar o aumento da demanda química (DQO) e bioquímica (DBO) de oxigênio, elevada temperatura, acidez ou alcalinidade, causando danos e problemas ambientais. Além de representar uma séria ameaça para a saúde humana este tipo de efluente também é bastante tóxico para a maioria dos organismos aquáticos. E por esta razão, devem-se cumprir os limites de concentração para fontes de emissão e sistema de esgoto. O presente estudo teve como objetivo investigar o desempenho do tratamento eletroquímico de um efluente têxtil para a remoção da cor, turbidez, oxigênio dissolvido (OD) e matéria orgânica dissolvida investigando a influência dos parâmetros experimentais, tais como o material eletrocatalítico (Ti/Pt e Ti/Pt- SnSb) e densidade de corrente, a fim de comparar a sua eficiência, o consumo de energia e custo. Os corantes Remazol Yellow 3RS (RY 3RS), Remazol Red RR Gran (RR-RR Gran) e Navy Blue CL-R (NB CL-R) foram utilizados para geração de efluente têxtil laboratório simulado. Os resultados mostraram que a aplicação do processo de oxidação eletroquímica favorece a eliminação da cor de forma eficiente indepente do material e corrente utilizada, mas a redução da matéria orgânica foi diretamente dependente do material eletrocatalítico utilizado e a sua eletroafinidade com as estruturas dos corantes.

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  • JANIELE MAYARA FERREIRA DE ALMEIDA
  • APLICAÇÃO DA PERLITA EXPANDIDA MODIFICADA COM ORTOFENANTROLINA NA REMOÇÃO DO NEGRO DE ERIOCROMO T EM ÁGUAS RESIDUAIS GERADAS EM LABORATÓRIOS DE ENSINO DE QUÍMICA

  • Orientador : NEDJA SUELY FERNANDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA PAULA DE MELO ALVES
  • NEDJA SUELY FERNANDES
  • PATRICIA MENDONCA PIMENTEL
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • Data: 01/07/2015

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  • No presente trabalho realizou-se o estudo da remoção do negro de eriocromo T usando a perlita expandida modificada com ortofenantrolina, através da técnica de adsorção. O estudo do processo de adsorção foi realizado através da averiguação do efeito da concentração inicial do corante, tempo de contato e variação de pH da solução (meio ácido e alcalino) no processo de adsorção, para um efluente denominado sintético (solução aquosa do negro de eriocromo T) e um efluente real (gerado a partir do ensaio de determinação da dureza da água, por titulometria de complexação). Os materiais foram caracterizados por Termogravimetria/Análise Térmica Diferencial (TG/DTA), Espectroscopia de absorção na região do infravermelho (IV), Difração de raios X (DRX) e Microscopia eletrônica de varredura (MEV). Pelas análises de DRX observaram-se reflexões referentes à ortofenantrolina na perlita expandida modificada. E por análise de IV observou-se um aumento na intensidade e um minucioso alargamento da banda de absorção referente à deformação axial da ligação O-H dos grupos silanóis da perlita (Si-OH). No estudo do tempo de equilíbrio, na faixa de tempo avaliada (5 a 230 min) não foi possível observar a existência de um tempo de equilíbrio, provavelmente atribuída ao tipo de interação entre o negro de eriocromo T e a perlita expandida modificada com ortofenantrolina, sendo uma interação de origem superficial. No estudo de efeito da concentração inicial do adsorbato, no caso 2,0x10-4 mol/L em pH natural (pH 5), obteve-se o maior valor de porcentagem de remoção da cor do negro de eriocromo T, com 63,74 % de remoção em 20 minutos de contato. Na avaliação do efeito da variação do pH da solução de negro de eriocromo T no processo de adsorção, concluiu-se que quanto mais ácido o meio, maior a porcentagem de remoção do corante, sendo resultado de uma interação ácido-base entre o adsorbato e o adsorvente. No estudo da remoção do negro de eriocromo T no efluente real empregou-se as condições otimizadas através do estudo com efluente sintético. A remoção do corante em pH 10, ou seja, pH natural do efluente não foi significante alcançando-se o valor máximo de porcentagem de remoção da cor de 8,12 %, já em pH 3 obteve-se remoção de cor máxima de 100,00 % da cor, mais uma vez indicando que o negro de eriocromo T interage melhor e eficazmente com o adsorvente em valores de pH ácido (pH 5 ou 3), e mais eficientemente em pH 3. Sendo assim pode-se citar que a perlita expandida (um aluminossilicato amorfo, naturalmente ácido) modificada com ortofenantrolina (uma base de Bronsted), consiste em um material exímio e eficaz na remoção de corantes do tipo ácido de soluções aquosas, nas condições expressas neste estudo, podendo ser aplicada como adsorvente deste corante também em um efluente real.


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  • No presente trabalho realizou-se o estudo da remoção do negro de eriocromo T usando a perlita expandida modificada com ortofenantrolina, através da técnica de adsorção. O estudo do processo de adsorção foi realizado através da averiguação do efeito da concentração inicial do corante, tempo de contato e variação de pH da solução (meio ácido e alcalino) no processo de adsorção, para um efluente denominado sintético (solução aquosa do negro de eriocromo T) e um efluente real (gerado a partir do ensaio de determinação da dureza da água, por titulometria de complexação). Os materiais foram caracterizados por Termogravimetria/Análise Térmica Diferencial (TG/DTA), Espectroscopia de absorção na região do infravermelho (IV), Difração de raios X (DRX) e Microscopia eletrônica de varredura (MEV). Pelas análises de DRX observaram-se reflexões referentes à ortofenantrolina na perlita expandida modificada. E por análise de IV observou-se um aumento na intensidade e um minucioso alargamento da banda de absorção referente à deformação axial da ligação O-H dos grupos silanóis da perlita (Si-OH). No estudo do tempo de equilíbrio, na faixa de tempo avaliada (5 a 230 min) não foi possível observar a existência de um tempo de equilíbrio, provavelmente atribuída ao tipo de interação entre o negro de eriocromo T e a perlita expandida modificada com ortofenantrolina, sendo uma interação de origem superficial. No estudo de efeito da concentração inicial do adsorbato, no caso 2,0x10-4 mol/L em pH natural (pH 5), obteve-se o maior valor de porcentagem de remoção da cor do negro de eriocromo T, com 63,74 % de remoção em 20 minutos de contato. Na avaliação do efeito da variação do pH da solução de negro de eriocromo T no processo de adsorção, concluiu-se que quanto mais ácido o meio, maior a porcentagem de remoção do corante, sendo resultado de uma interação ácido-base entre o adsorbato e o adsorvente. No estudo da remoção do negro de eriocromo T no efluente real empregou-se as condições otimizadas através do estudo com efluente sintético. A remoção do corante em pH 10, ou seja, pH natural do efluente não foi significante alcançando-se o valor máximo de porcentagem de remoção da cor de 8,12 %, já em pH 3 obteve-se remoção de cor máxima de 100,00 % da cor, mais uma vez indicando que o negro de eriocromo T interage melhor e eficazmente com o adsorvente em valores de pH ácido (pH 5 ou 3), e mais eficientemente em pH 3. Sendo assim pode-se citar que a perlita expandida (um aluminossilicato amorfo, naturalmente ácido) modificada com ortofenantrolina (uma base de Bronsted), consiste em um material exímio e eficaz na remoção de corantes do tipo ácido de soluções aquosas, nas condições expressas neste estudo, podendo ser aplicada como adsorvente deste corante também em um efluente real.

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  • DENNYS SALVINO SERGIO PEREIRA
  • INFLUÊNCIA DO TEMPO DE ADIÇÃO DO POLICARBOXILATO EM PASTAS DE CIMENTO PORTLAND PARA  CIMENTAÇÃO DE POÇOS PETROLÍFEROS.

  • Orientador : JÚLIO CÉZAR DE OLIVEIRA FREITAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JÚLIO CÉZAR DE OLIVEIRA FREITAS
  • PETRUCIA DUARTE DA SILVA MEIRELES
  • RENATA MARTINS BRAGA
  • RODRIGO CESAR SANTIAGO
  • Data: 10/07/2015

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  • Pastas de cimento utilizadas em operações de cimentação de poços petrolíferos são preparadas conforme as características especificas de cada poço. As propriedades físicas requeridas para cada formulação de pasta dependem das condições de temperatura e pressão do poço a ser cimentado. As propriedades reológicas das pastas são parâmetros de importante controle para a eficiência no deslocamento e posicionamento da pasta durante a operação de cimentação. Um dos principais tipos de aditivo utilizado para a adequação das propriedades reológicas das pastas de cimento é o aditivo dispersante. O presente trabalho tem como objetivo estudar, a influência da variação do tempo de adição do policarboxilato (0, 5, 10 e 15 minutos) em pastas de cimento, considerando os períodos iniciais de hidratação das partículas de cimento como ponto fundamental para uma melhor atuação do aditivo dispersante. Foram preparadas pastas com densidade fixada em 15,6 lb/gal (1,87 g/cm3) e concentrações de policarboxilato variando entre 0,01 gpc até 0,05 gpc, a temperatura de circulação (BHCT) de 51ºC e temperatura estática (BHST) de 76º C. As pastas foram caracterizadas a partir de ensaios reológicos, volume de filtrado, tempo de espessamento e resistência à compressão para formulações. Foram também realizados ensaios de Difração de raios-X (DRX) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Os resultados mostraram que a adição do policaboxilato após 15 minutos reduziu em 70 % os valores dos parâmetros reológicos. De acordo com resultados de DRX e MEV, a adição do dispersante, após 15 minutos, não influenciou as reações químicas e a consequente formação dos produtos de hidratação do cimento. 


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  • Pastas de cimento utilizadas em operações de cimentação de poços petrolíferos são preparadas conforme as características especificas de cada poço. As propriedades físicas requeridas para cada formulação de pasta dependem das condições de temperatura e pressão do poço a ser cimentado. As propriedades reológicas das pastas são parâmetros de importante controle para a eficiência no deslocamento e posicionamento da pasta durante a operação de cimentação. Um dos principais tipos de aditivo utilizado para a adequação das propriedades reológicas das pastas de cimento é o aditivo dispersante. O presente trabalho tem como objetivo estudar, a influência da variação do tempo de adição do policarboxilato (0, 5, 10 e 15 minutos) em pastas de cimento, considerando os períodos iniciais de hidratação das partículas de cimento como ponto fundamental para uma melhor atuação do aditivo dispersante. Foram preparadas pastas com densidade fixada em 15,6 lb/gal (1,87 g/cm3) e concentrações de policarboxilato variando entre 0,01 gpc até 0,05 gpc, a temperatura de circulação (BHCT) de 51ºC e temperatura estática (BHST) de 76º C. As pastas foram caracterizadas a partir de ensaios reológicos, volume de filtrado, tempo de espessamento e resistência à compressão para formulações. Foram também realizados ensaios de Difração de raios-X (DRX) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Os resultados mostraram que a adição do policaboxilato após 15 minutos reduziu em 70 % os valores dos parâmetros reológicos. De acordo com resultados de DRX e MEV, a adição do dispersante, após 15 minutos, não influenciou as reações químicas e a consequente formação dos produtos de hidratação do cimento. 

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  • ISABEL DO NASCIMENTO SILVA
  • USO DO CARVÃO DE COCO DE BABAÇU MODIFICADO COM ÁCIDO CÍTRICO COMO ADSORVENTE DO AZUL DE METILENO UTILIZADO EM EXPERIMENTOS DE QUÍMICA ANALÍTICA

  • Orientador : NEDJA SUELY FERNANDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • NEDJA SUELY FERNANDES
  • ANA PAULA DE MELO ALVES
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • PATRICIA MENDONCA PIMENTEL
  • Data: 15/07/2015

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  • Com o crescente desenvolvimento científico e tecnológico, o homem passa a explorar os recursos naturais de forma mais agressiva, gerando diariamente grandes quantidades de resíduos que são descartados no meio ambiente sem nenhum tratamento prévio. As instituições de ensino e pesquisa vêm ganhando destaque como poluidoras do ambiente, já que ignoram sua condição de geradoras de efluentes e descartam seus resíduos químicos de forma inadequada. Dentre os principais contaminantes ambientais, os corantes ganham destaque, pois se tratam de substâncias altamente tóxicas para a fauna e flora aquática, podendo causar sérios danos à saúde humana. Muitas técnicas no tratamento de efluentes contendo corantes vêm sendo apresentados na literatura, dentre as quais se destaca a adsorção que vem sendo utilizada de forma eficaz no tratamento desses efluentes. O babaçu, palmeira nativa da América latina é amplamente encontrada em alguns estados do norte, nordeste e centro-oeste do Brasil, produz um fruto que possui uma vasta potencialidade, dentre as quais se destaca a produção de carvão. Assim, este trabalho tem como objetivo utilizar o carvão de coco de babaçu modificado com ácido cítrico (CCBMod) para tratar o efluente real gerado a partir do uso do corante azul de metileno (AM). Para caracterizar o CCBMod utilizou-se as técnicas de Espectroscopia de absorção molecular na região do Infravermelho (IV), Difração de raios-X (DRX), Termogravimetria e Análise Térmica Diferencial (TG/DTA) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). O IV mostrou a presença de grupos OH, CH2, CH3 e C=O tanto no material modificado quando no material sem modificação, grupos estes característicos da lignina, no entanto não se verificou nenhuma incorporação do ácido cítrico no material, dados que foram comprovados pelas demais técnicas. Assim infere-se que o ácido usado na modificação foi eficiente na ativação dos sítios disponíveis do carvão, melhorando o processo de adsorção no decorrer do tempo. Na variação da concentração inicial do adsorvente, observou-se que o percentual de remoção da cor do AM aumenta com a diminuição da concentração inicial, onde nas concentrações de 14, 12, 10, 8, 6, 4 e 2 mg L-1 apresentou valores médios de remoção correspondendo respectivamente a 56,13; 62,43; 62,70; 70,00; 87,00; 93,83 e 100 %. Para a variação do pH da solução, observou-se que com o aumento do pH aumenta-se o percentual de remoção da cor, assim para os potenciais hidrogeniônicos 3,0; 6,0 e 10,0 obteve-se respectivamente, 39,73; 62,69 e 92,74 % de remoção do AM. O modelo de cinética de adsorção que melhor se ajustou aos dados experimentais foi o de pseudo-segunda-ordem, apresentando um valor de r2 igual 0,9965 e valores de qe,exp de 1,5424 mg g-1 e qe,teor de 1,5625 mg g-1. O modelo isotérmico que melhor se ajustou aos dados experimentais foi o de Langmuir indicando uma natureza de adsorção em monocamada. O efluente real proposto apresentou uma decomposição do AM de 7,20 % no decorrer de 14 dias e a remoção desse efluente real pelo CCBMod foi de 57,86%. Concluindo-se que o CCBMod é um material adsorvente eficaz na remoção do AM de soluções aquosas.


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  • Com o crescente desenvolvimento científico e tecnológico, o homem passa a explorar os recursos naturais de forma mais agressiva, gerando diariamente grandes quantidades de resíduos que são descartados no meio ambiente sem nenhum tratamento prévio. As instituições de ensino e pesquisa vêm ganhando destaque como poluidoras do ambiente, já que ignoram sua condição de geradoras de efluentes e descartam seus resíduos químicos de forma inadequada. Dentre os principais contaminantes ambientais, os corantes ganham destaque, pois se tratam de substâncias altamente tóxicas para a fauna e flora aquática, podendo causar sérios danos à saúde humana. Muitas técnicas no tratamento de efluentes contendo corantes vêm sendo apresentados na literatura, dentre as quais se destaca a adsorção que vem sendo utilizada de forma eficaz no tratamento desses efluentes. O babaçu, palmeira nativa da América latina é amplamente encontrada em alguns estados do norte, nordeste e centro-oeste do Brasil, produz um fruto que possui uma vasta potencialidade, dentre as quais se destaca a produção de carvão. Assim, este trabalho tem como objetivo utilizar o carvão de coco de babaçu modificado com ácido cítrico (CCBMod) para tratar o efluente real gerado a partir do uso do corante azul de metileno (AM). Para caracterizar o CCBMod utilizou-se as técnicas de Espectroscopia de absorção molecular na região do Infravermelho (IV), Difração de raios-X (DRX), Termogravimetria e Análise Térmica Diferencial (TG/DTA) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). O IV mostrou a presença de grupos OH, CH2, CH3 e C=O tanto no material modificado quando no material sem modificação, grupos estes característicos da lignina, no entanto não se verificou nenhuma incorporação do ácido cítrico no material, dados que foram comprovados pelas demais técnicas. Assim infere-se que o ácido usado na modificação foi eficiente na ativação dos sítios disponíveis do carvão, melhorando o processo de adsorção no decorrer do tempo. Na variação da concentração inicial do adsorvente, observou-se que o percentual de remoção da cor do AM aumenta com a diminuição da concentração inicial, onde nas concentrações de 14, 12, 10, 8, 6, 4 e 2 mg L-1 apresentou valores médios de remoção correspondendo respectivamente a 56,13; 62,43; 62,70; 70,00; 87,00; 93,83 e 100 %. Para a variação do pH da solução, observou-se que com o aumento do pH aumenta-se o percentual de remoção da cor, assim para os potenciais hidrogeniônicos 3,0; 6,0 e 10,0 obteve-se respectivamente, 39,73; 62,69 e 92,74 % de remoção do AM. O modelo de cinética de adsorção que melhor se ajustou aos dados experimentais foi o de pseudo-segunda-ordem, apresentando um valor de r2 igual 0,9965 e valores de qe,exp de 1,5424 mg g-1 e qe,teor de 1,5625 mg g-1. O modelo isotérmico que melhor se ajustou aos dados experimentais foi o de Langmuir indicando uma natureza de adsorção em monocamada. O efluente real proposto apresentou uma decomposição do AM de 7,20 % no decorrer de 14 dias e a remoção desse efluente real pelo CCBMod foi de 57,86%. Concluindo-se que o CCBMod é um material adsorvente eficaz na remoção do AM de soluções aquosas.

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  • HELOIZA FERNANDA OLIVEIRA DA SILVA ATHAYDE
  • NANOPARTÍCULAS DE PRATA CONJUGADAS COM HICLATO DE DOXICICLINA: síntese, caracterização e avaliação da atividade antimicrobiana.

  • Orientador : LUIZ HENRIQUE DA SILVA GASPAROTTO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • LUIZ HENRIQUE DA SILVA GASPAROTTO
  • SEVERINO ALVES JUNIOR
  • Data: 20/07/2015

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  • Nanopartículas de prata, NPsAg têm sido utilizadas no combate à resistência bacteriana. A abordagem de se associar um fármaco ao agente estabilizador é completamente nova. É uma tônica na área de nanomateriais a necessidade de se remover o agente estabilizador da superfície da partícula porque o mesmo consome sítios ativos para outras adsorções. No entanto, no presente trabalho, mostraremos que a presença do agente estabilizante é extremamente benéfica, como observado nos resultados antimicrobianos. O objetivo deste trabalho foi combinar Hiclato de Doxiciclina às NPsAg e avaliar o efeito antimicrobiano. A Espectroscopia na região do UV-Vis mostrou deslocamento batocrômico na banda de absorção das NPsAg livre para as NPsAg-HDOX evidenciando a possível existência de espécie diferente das demais. A Espectroscopia de Fluorescência forneceu a informação que o HDOX atuava como um supressor da emissão das NPsAg, a partir desses dados determinou-se a relação de Stern-Volmer que indicou a presença de HDOX na esfera de ação, ou seja, muito próximo da partícula. A Espectroscopia de Fluorescência Resolvida no Tempo evidenciou que o HDOX não interagiu com a superfície da partícula. A Espectroscopia de Infravermelho por Reflectância Atenuada Total, FTIR-ATR mostrou um deslocamento da banda de estiramento da carbonila de amida de 1680 cm-1 para 1672 cm-1, mostrando que há uma interação entre o HDOX e as NPsAg estabilizadas pelo PVP. As curvas de Espalhamento de Raios-X em baixo ângulo, SAXS mostraram que nas primeiras 3 horas após a adição do HDOX às NPsAg não houve desestabilização das mesmas, já a Microscopia Eletrônica de Transmissão indicou que após 72 horas as partículas sofriam um aumento na distribuição de tamanho. Fornecendo assim, uma base a respeito do envelhecimento do combinado. A avaliação do efeito antimicrobiano foi realizado utilizando o Método de Difusão (variação poço). Os inóculos utilizados foram amostras padrão de Escherichia coli e a Staphylococcus aureus. Os resultados indicaram que todos os combinados NPsAg-HDOX apresentaram efeito antimicrobiano. Entretanto o diferencial foi o efeito contra E. coli que foi maior do que para HDOX livre.


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  • Nanopartículas de prata, NPsAg têm sido utilizadas no combate à resistência bacteriana. A abordagem de se associar um fármaco ao agente estabilizador é completamente nova. É uma tônica na área de nanomateriais a necessidade de se remover o agente estabilizador da superfície da partícula porque o mesmo consome sítios ativos para outras adsorções. No entanto, no presente trabalho, mostraremos que a presença do agente estabilizante é extremamente benéfica, como observado nos resultados antimicrobianos. O objetivo deste trabalho foi combinar Hiclato de Doxiciclina às NPsAg e avaliar o efeito antimicrobiano. A Espectroscopia na região do UV-Vis mostrou deslocamento batocrômico na banda de absorção das NPsAg livre para as NPsAg-HDOX evidenciando a possível existência de espécie diferente das demais. A Espectroscopia de Fluorescência forneceu a informação que o HDOX atuava como um supressor da emissão das NPsAg, a partir desses dados determinou-se a relação de Stern-Volmer que indicou a presença de HDOX na esfera de ação, ou seja, muito próximo da partícula. A Espectroscopia de Fluorescência Resolvida no Tempo evidenciou que o HDOX não interagiu com a superfície da partícula. A Espectroscopia de Infravermelho por Reflectância Atenuada Total, FTIR-ATR mostrou um deslocamento da banda de estiramento da carbonila de amida de 1680 cm-1 para 1672 cm-1, mostrando que há uma interação entre o HDOX e as NPsAg estabilizadas pelo PVP. As curvas de Espalhamento de Raios-X em baixo ângulo, SAXS mostraram que nas primeiras 3 horas após a adição do HDOX às NPsAg não houve desestabilização das mesmas, já a Microscopia Eletrônica de Transmissão indicou que após 72 horas as partículas sofriam um aumento na distribuição de tamanho. Fornecendo assim, uma base a respeito do envelhecimento do combinado. A avaliação do efeito antimicrobiano foi realizado utilizando o Método de Difusão (variação poço). Os inóculos utilizados foram amostras padrão de Escherichia coli e a Staphylococcus aureus. Os resultados indicaram que todos os combinados NPsAg-HDOX apresentaram efeito antimicrobiano. Entretanto o diferencial foi o efeito contra E. coli que foi maior do que para HDOX livre.

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  • LILIAN CAVALCANTE DA SILVA
  • SÍNTESE E REATIVIDADE DE DERIVADOS DE QUINOXALINA VISANDO APLICAÇÕES COMO QUIMIOSSENSORES E ESTUDO CINÉTICO POR ANÁLISE DE IMAGENS.

  • Orientador : FABRICIO GAVA MENEZES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FABRICIO GAVA MENEZES
  • LIVIA NUNES CAVALCANTI
  • RODRIGO CRISTIANO
  • Data: 23/07/2015

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  • A síntese de compostos heterocíclicos, tais como derivados de quinoxalina, tem se mostrado bastante relevante e promissora devido às diversas aplicações verificadas nas áreas biológicas e tecnológicas. Este trabalho dedicou-se a síntese, caracterização e reatividade de derivados quinoxalínicos a partir de dois precursores sintéticos: o ácido-L-ascórbico (1) e do bloco de construção 2,3-dicloro-6,7-dinitroquinoxalina (2). A partir da síntese 1 e caracterização dos compostos derivados do ácido-L-ascórbico foram realizados estudos visando sua aplicação como quimiossensores, no qual o composto 36 demonstrou-se seletivo para o íon Cu2+, em metanol, mediante análises colorimétrica e por espectroscopia UV-visível. Além disto, análises iniciais sugerem que o composto 39 derivado de 36, uma base de Schiff, também apresenta características de quimiossensor para o mesmo metal. A partir do composto 2, foram sintetizados cinco compostos através de reações de substituição nucleofílica aromática com aminas alifáticas. O controle das condições experimentais permitiu a obtenção tanto de produtos mono- quanto dissubstituídos. Estudos de reatividade foram realizados com dois propósitos: i) investigar a possibilidade de atuação do composto 47 como quimiossensor para ânions, a partir da reação com hidróxido de sódio em DMSO, através dos resultados obtidos pela análise de imagem e espectroscopia UV-visível; ii) caracterizar cineticamente a conversão do composto 44 em 46 através da análise de imagens pelos métodos RGB e multivariada a partir de dados de CCD, mostrando-se uma ferramenta simples e de baixo custo para análises qualitativas e quantitativas.


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  • A síntese de compostos heterocíclicos, tais como derivados de quinoxalina, tem se mostrado bastante relevante e promissora devido às diversas aplicações verificadas nas áreas biológicas e tecnológicas. Este trabalho dedicou-se a síntese, caracterização e reatividade de derivados quinoxalínicos a partir de dois precursores sintéticos: o ácido-L-ascórbico (1) e do bloco de construção 2,3-dicloro-6,7-dinitroquinoxalina (2). A partir da síntese 1 e caracterização dos compostos derivados do ácido-L-ascórbico foram realizados estudos visando sua aplicação como quimiossensores, no qual o composto 36 demonstrou-se seletivo para o íon Cu2+, em metanol, mediante análises colorimétrica e por espectroscopia UV-visível. Além disto, análises iniciais sugerem que o composto 39 derivado de 36, uma base de Schiff, também apresenta características de quimiossensor para o mesmo metal. A partir do composto 2, foram sintetizados cinco compostos através de reações de substituição nucleofílica aromática com aminas alifáticas. O controle das condições experimentais permitiu a obtenção tanto de produtos mono- quanto dissubstituídos. Estudos de reatividade foram realizados com dois propósitos: i) investigar a possibilidade de atuação do composto 47 como quimiossensor para ânions, a partir da reação com hidróxido de sódio em DMSO, através dos resultados obtidos pela análise de imagem e espectroscopia UV-visível; ii) caracterizar cineticamente a conversão do composto 44 em 46 através da análise de imagens pelos métodos RGB e multivariada a partir de dados de CCD, mostrando-se uma ferramenta simples e de baixo custo para análises qualitativas e quantitativas.

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  • ROSIMEIRE FILGUEIRA COSTA
  • CONTRIBUIÇÃO DA POLIACRILAMIDA PARCIALMENTE HIDROLISADA E BENTONITA EM FLUIDOS DE PERFURAÇÃO AQUOSOS

  • Orientador : ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FABIO PEREIRA FAGUNDES
  • ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • TATIANA DE CAMPOS BICUDO
  • Data: 24/07/2015

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  • Neste trabalho, foi investigado o efeito da adição de poliacrilamida parcialmente hidrolisada (HPAM) e bentonita nas propriedades físico-químicas de fluidos de perfuração aquosos. Duas formulações foram avaliadas: a formulação F1, que foi utilizada como referência, contendo carboximetilcelulose (CMC), óxido de magnésio (MgO), calcita (carbonato de cálcio – CaCO3), goma xantana, cloreto de sódio (NaCl) e triazina (bactericida); e a formulação F2, contendo HPAM em substituição a CMC e bentonita em substituição à calcita. Os fluidos preparados foram caracterizados quanto às propriedades reológicas, a lubricidade e o volume de filtrado. A calcita foi caracterizada por granulometria e análise termogravimétrica TGA. A formulação F2 apresentou controle de filtração à temperatura de 93 C, enquanto a F1 apresentou filtração total. O coeficiente de lubricidade da formulação F2 foi 0,1623 e o da F1 0,2542, acarretando uma redução de torque de 25% para F1 e de 52% para F2, comparado à água. Na temperatura de 49  C e taxa de cisalhamento 1022 s1, as viscosidades aparentes foram 48 e 25,5 cP para as formulação F2 e F1, respectivamente, evidenciando maior resistência térmica para F2. Com a comprovação da maior estabilidade térmica de F2, um planejamento fatorial foi realizado, a fim de determinar as concentrações de HPAM e de bentonita de melhor desempenho nos fluidos. O planejamento estatístico gerou superfícies de resposta indicando as melhores concentrações de HPAM (4,3 g/L) e de bentonita (28,5 g/L) para se alcançar propriedades melhoradas dos fluidos (viscosidade aparente, viscosidade plástica, limite de escoamento e volume de filtrado) com 95% de confiança, assim como as correlações entre esses fatores (concentrações de HPAM e bentonita). Os testes de envelhecimento térmico indicaram que as formulações contendo HPAM e bentonita podem ser utilizadas à temperatura máxima de 150 C. A análise do reboco formado após filtração dos fluidos por Difração de Raios X indicou interações específicas entre a HPAM e a bentonita, justificando a maior estabilidade térmica do fluido F2 comparado ao F1, que suporta temperatura máxima de 93 C.


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  • Neste trabalho, foi investigado o efeito da adição de poliacrilamida parcialmente hidrolisada (HPAM) e bentonita nas propriedades físico-químicas de fluidos de perfuração aquosos. Duas formulações foram avaliadas: a formulação F1, que foi utilizada como referência, contendo carboximetilcelulose (CMC), óxido de magnésio (MgO), calcita (carbonato de cálcio – CaCO3), goma xantana, cloreto de sódio (NaCl) e triazina (bactericida); e a formulação F2, contendo HPAM em substituição a CMC e bentonita em substituição à calcita. Os fluidos preparados foram caracterizados quanto às propriedades reológicas, a lubricidade e o volume de filtrado. A calcita foi caracterizada por granulometria e análise termogravimétrica TGA. A formulação F2 apresentou controle de filtração à temperatura de 93 C, enquanto a F1 apresentou filtração total. O coeficiente de lubricidade da formulação F2 foi 0,1623 e o da F1 0,2542, acarretando uma redução de torque de 25% para F1 e de 52% para F2, comparado à água. Na temperatura de 49  C e taxa de cisalhamento 1022 s1, as viscosidades aparentes foram 48 e 25,5 cP para as formulação F2 e F1, respectivamente, evidenciando maior resistência térmica para F2. Com a comprovação da maior estabilidade térmica de F2, um planejamento fatorial foi realizado, a fim de determinar as concentrações de HPAM e de bentonita de melhor desempenho nos fluidos. O planejamento estatístico gerou superfícies de resposta indicando as melhores concentrações de HPAM (4,3 g/L) e de bentonita (28,5 g/L) para se alcançar propriedades melhoradas dos fluidos (viscosidade aparente, viscosidade plástica, limite de escoamento e volume de filtrado) com 95% de confiança, assim como as correlações entre esses fatores (concentrações de HPAM e bentonita). Os testes de envelhecimento térmico indicaram que as formulações contendo HPAM e bentonita podem ser utilizadas à temperatura máxima de 150 C. A análise do reboco formado após filtração dos fluidos por Difração de Raios X indicou interações específicas entre a HPAM e a bentonita, justificando a maior estabilidade térmica do fluido F2 comparado ao F1, que suporta temperatura máxima de 93 C.

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  • RAFAEL AUGUSTO VENTURA
  • AVALIAÇÃO DE PASTAS DE CIMENTO ADITIVADAS COM SÍLICA EM AMBIENTES DE ALTA CONCENTRAÇÃO DE DIÓXIDO DE CARBONO

  • Orientador : JÚLIO CÉZAR DE OLIVEIRA FREITAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JÚLIO CÉZAR DE OLIVEIRA FREITAS
  • ANTONIO EDUARDO MARTINELLI
  • PABLO DIEGO PINHEIRO DE SOUZA
  • Data: 27/07/2015

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  • Em um poço de petróleo, a cimentação dos revestimentos tem grande importância, pois ela garante a segurança do poço, para que este não colapse, como também promove o isolamento das formações rochosas para que não ocorra comunicação entre os fluidos adjacentes. Desta forma, é importante que a matriz de cimento possua estabilidade estrutural e química. O dióxido de carbono tem sido um agente que tem comprometido essa estabilidade, pois em determinados campos petrolíferos, ele pode ser encontrado em grandes quantidades e em condições ideais para a carbonatação e posterior degradação da matriz de cimento, de forma a comprometer o selo hidráulico entre as formações, podendo também formar caminhos preferenciais de saída de fluidos da formação para o espaço anular do poço de petróleo. A sílica flour tem sido utilizada com grande frequência em poços que estão sujeitos a altas temperaturas, sejam os de elevadas profundidades ou no caso daqueles onde são injetados vapor como alternativa para recuperação avançada em reservatórios de óleo pesado. Com base no exposto, o presente trabalho tem como objetivo avaliar a influência de ambientes ricos em CO2 na estabilidade química da matriz do cimento contendo sílica flour. Foram preparadas pastas contendo sílica flour e curadas por 30 dias sob temperatura de 65ºC e 3000psi de pressão. Após a cura, parte das amostras foram analisadas quimicamente e outra parte submetida à atmosfera de CO2 em uma autoclave, por 30 e 60 dias, e posteriormente analisadas após este processo de carbonatação. As amostras foram caracterizadas por difração de raios x (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e termogravimetria (TG). As pastas cimentícias curadas por 60 dias foram as que apresentaram uma maior área carbonatada. As amostras curadas em ambiente de CO2 saturado sofreram uma maior carbonatação em relação as amostras curadas em ambiente supercrítico, o que está diretamente relacionado à concentração de CO2 do meio. Os espectros de infravermelho apresentaram bandas características dos produtos de carbonatação da matriz do cimento, com estiramento do grupo carbonato no comprimento de onda de 875cm-1, que é característico da calcita. Nas imagens obtidas por MEV pode-se observar a presença de cristais de aragonita (CaCO3). O efeito da carbonatação em poços petrolíferos pode afetar consideravelmente a microestrutura da matriz de cimento podendo comprometer o selo hidráulico do poço.


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  • Em um poço de petróleo, a cimentação dos revestimentos tem grande importância, pois ela garante a segurança do poço, para que este não colapse, como também promove o isolamento das formações rochosas para que não ocorra comunicação entre os fluidos adjacentes. Desta forma, é importante que a matriz de cimento possua estabilidade estrutural e química. O dióxido de carbono tem sido um agente que tem comprometido essa estabilidade, pois em determinados campos petrolíferos, ele pode ser encontrado em grandes quantidades e em condições ideais para a carbonatação e posterior degradação da matriz de cimento, de forma a comprometer o selo hidráulico entre as formações, podendo também formar caminhos preferenciais de saída de fluidos da formação para o espaço anular do poço de petróleo. A sílica flour tem sido utilizada com grande frequência em poços que estão sujeitos a altas temperaturas, sejam os de elevadas profundidades ou no caso daqueles onde são injetados vapor como alternativa para recuperação avançada em reservatórios de óleo pesado. Com base no exposto, o presente trabalho tem como objetivo avaliar a influência de ambientes ricos em CO2 na estabilidade química da matriz do cimento contendo sílica flour. Foram preparadas pastas contendo sílica flour e curadas por 30 dias sob temperatura de 65ºC e 3000psi de pressão. Após a cura, parte das amostras foram analisadas quimicamente e outra parte submetida à atmosfera de CO2 em uma autoclave, por 30 e 60 dias, e posteriormente analisadas após este processo de carbonatação. As amostras foram caracterizadas por difração de raios x (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e termogravimetria (TG). As pastas cimentícias curadas por 60 dias foram as que apresentaram uma maior área carbonatada. As amostras curadas em ambiente de CO2 saturado sofreram uma maior carbonatação em relação as amostras curadas em ambiente supercrítico, o que está diretamente relacionado à concentração de CO2 do meio. Os espectros de infravermelho apresentaram bandas características dos produtos de carbonatação da matriz do cimento, com estiramento do grupo carbonato no comprimento de onda de 875cm-1, que é característico da calcita. Nas imagens obtidas por MEV pode-se observar a presença de cristais de aragonita (CaCO3). O efeito da carbonatação em poços petrolíferos pode afetar consideravelmente a microestrutura da matriz de cimento podendo comprometer o selo hidráulico do poço.

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  • PATRICIA GABRIELLE COSTA ANDRADE MACILON
  • ESTUDO COMPARATIVO DO COMPORTAMENTO REOLÓGICO DE POLÍMEROS HIDROSSOLÚVEIS EM REÔMETRO ROTACIONAL E EM MEIO POROSO

  • Orientador : ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • JULIANA DE SOUZA NUNES
  • MARCOS ANTONIO VILLETTI
  • OLDEMAR RIBEIRO CARDOSO
  • Data: 28/07/2015

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  • O comportamento pseudodilatante ou dilatante em meio poroso foi encontrado para soluções poliméricas com propriedades elásticas. O comportamento de fluxo em reômetro rotativo e arenito consolidado Berea  para diferentes poliacrilamidas e carboximetilcelulose foram analisados, assim como as propriedades elásticas dos polímeros. Diversas técnicas de caracterização foram utilizadas, como, viscosimetria capilar, espalhamento de luz estático e dinâmico, reometria em reômetro rotativo e fluxo das soluções poliméricas em arenito consolidado Berea. Os resultados obtidos do comportamento de fluxo dos polímeros no reômetro rotativo e no meio poroso foram discutidos em função da sua massa molar, grau de hidrólise, viscosidade intrínseca, concentração, raio de giração, segundo coeficiente virial, raio hidrodinâmico, flutuações de partículas submetidas a um espalhamento de luz, tempo de relaxação, curvas de viscosidade, fator de resistência e diferencial de pressão. Constatou-se que todos esses parâmetros se correlacionaram e que o comportamento pseudodilatante dos polímeros em solução pode ser atribuído às propriedades elásticas. Além disso, observou-se que a alta massa molar das poliacrilamidas nem sempre atribui comportamento mais pseudodilatante à solução polimérica, mas que o tempo de relaxação das cadeias e o raio hidrodinâmico podem interferir e causar anomalias de fluxo em meio porosos.


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  • The shear thickening was found in porous medium for polymeric solutions with elastic properties. The flow behavior by using rotational rheometer and consolidated sandstone Berea for different polyacrylamides and carboxymethylcellulose were analyzed, as well as the elastic properties of the polymers. Various characterization techniques were used, such as capillary viscosimetry, static and dynamic light scattering, rheometry rotational rheometer and flow of polymer solutions in consolidated sandstone Berea. The results of the flow behavior of the polymer in the rotational rheometer and porous medium were discussed on the basis of their molar mass, degree of hydrolysis, intrinsic viscosity, concentration, radius of gyration, second virial coefficient, hydrodynamic radius, particles fluctuations subjected to light scattering, relaxation time, viscosity curves, resistance factor and differential pressure. It was found that all these parameters are correlated and the shear thickening of polymers in solution can be attributed to the elastic properties. Furthermore, it was observed that the high molar mass of polyacrylamides not always assigns the shear thickening to the polymer solution, but that the relaxation time of the chains and the hydrodynamic radius can interfere and cause defects of flow in porous medium.

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  • IZABEL CRISTINA MEDEIROS COSTA
  • MATERIAIS ZEOLITICOS DE ESTRUTURA MWW: Síntese e Caracterização

  • Orientador : SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EDISSON MORGADO JUNIOR
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • TIAGO PINHEIRO BRAGA
  • VINÍCIUS PATRÍCIO DA SILVA CALDEIRA
  • Data: 30/11/2015

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  • Neste trabalho foi realizado um estudo dos parâmetros de síntese da zeólita MCM-22 (estrutura MWW) com o intuito de otimizar a obtenção deste material e aumentar sua acessibilidade, tanto pelo aumento de superfície externa, quanto pela geração de mesoporos. Foram realizadas sínteses de relação Si/Al= 15 e Si/Al=50 sob condições estáticas em diferentes temperaturas e com indução por sementes, as quais resultaram em MCM-22 pura e cristalina de relação Si/Al= 15 em 3 dias e Si/Al=50 em 11 dias. A redução do teor de hexametileneimina (HMI) foi estudada na síntese em agitação. As condições de redução foram de 30 % de HMI na síntese padrão de 7 dias e em síntese empregando sementes com tempos de 1, 2, 3 e 4 dias. Redução de 45 % de HMI com adição de água-mãe e tempos de 2, 4, 5 e 7 dias. Quanto ao aumento de acessibilidade na MCM-22, buscou-se aumentar a velocidade de cristalização e redução do tempo, com o objetivo de se obter cristais de menor tamanho. Alguns agentes foram empregados para acelerar a obtenção da MCM-22, foram estes as sementes, água-mãe, incremento de temperatura e dissolução da sílica. Com relação ainda ao aumento de acessibilidade na MCM-22, foram estudados tratamentos ácidos para retirada de alumínio e geração de mesoporos e a silanização de proto-unidades zeolíticas, que atua também na formação de mesoporos e na diminuição dos cristais. O tratamento com ácido oxálico de concentração 0,5 mol/ L resultou na formação de mesoporos de 3 nm e a síntese empregando a silanização de proto-unidades zeolíticas de pré-cristalização de três dias resultou na redução de 70 % no tamanho dos cristais e em poros mais abertos, com alguns destes com diâmetros na faixa de mesoporos (2,6 nm).


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  • Neste trabalho foi realizado um estudo dos parâmetros de síntese da zeólita MCM-22 (estrutura MWW) com o intuito de otimizar a obtenção deste material e aumentar sua acessibilidade, tanto pelo aumento de superfície externa, quanto pela geração de mesoporos. Foram realizadas sínteses de relação Si/Al= 15 e Si/Al=50 sob condições estáticas em diferentes temperaturas e com indução por sementes, as quais resultaram em MCM-22 pura e cristalina de relação Si/Al= 15 em 3 dias e Si/Al=50 em 11 dias. A redução do teor de hexametileneimina (HMI) foi estudada na síntese em agitação. As condições de redução foram de 30 % de HMI na síntese padrão de 7 dias e em síntese empregando sementes com tempos de 1, 2, 3 e 4 dias. Redução de 45 % de HMI com adição de água-mãe e tempos de 2, 4, 5 e 7 dias. Quanto ao aumento de acessibilidade na MCM-22, buscou-se aumentar a velocidade de cristalização e redução do tempo, com o objetivo de se obter cristais de menor tamanho. Alguns agentes foram empregados para acelerar a obtenção da MCM-22, foram estes as sementes, água-mãe, incremento de temperatura e dissolução da sílica. Com relação ainda ao aumento de acessibilidade na MCM-22, foram estudados tratamentos ácidos para retirada de alumínio e geração de mesoporos e a silanização de proto-unidades zeolíticas, que atua também na formação de mesoporos e na diminuição dos cristais. O tratamento com ácido oxálico de concentração 0,5 mol/ L resultou na formação de mesoporos de 3 nm e a síntese empregando a silanização de proto-unidades zeolíticas de pré-cristalização de três dias resultou na redução de 70 % no tamanho dos cristais e em poros mais abertos, com alguns destes com diâmetros na faixa de mesoporos (2,6 nm).

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  • RAFAEL VIANA SALES
  • AVALIAÇÃO DA DESSULFURIZAÇÃO DE DIESEL UTILIZANDO ADSORVENTES MESOPOROSOS MODIFICADOS PÓS-SITU COM ÍONS METÁLICOS

  • Orientador : LUCIENE DA SILVA SANTOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUCIENE DA SILVA SANTOS
  • MIGUEL ANGELO FONSECA DE SOUZA
  • RENATA MARTINS BRAGA
  • ALEXANDRE DE CASTRO LEIRAS GOMES
  • Data: 21/12/2015

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  • A emissão de compostos sulfurados provenientes da queima de combustíveis derivados do refino do petróleo, como óleo diesel e gasolina, é responsável por ocasionar danos ambientais, à saúde humana e aumento de custos industriais. Neste trabalho, foram estudados processos adsortivos de compostos sulfurados do diesel, proveniente da Refinaria Potiguar Clara Camarão, RPCC, com elevado teor de enxofre, utilizando sílicas mesoporosas do tipo MCM-41, que foram obtidas por método hidrotérmico, a partir de duas sílicas amorfas, sílica MPI, novo material avaliado neste trabalho e uma sílica comercial, utilizada para comparação. Para os adsorventes mesoporosos MCM41, sintetizados, foi avaliada a capacidade de adsorção de enxofre em colunas de leito fixo e, posteriormente, os mesmos foram modificados, pós-situ, com cátions metálicos por impregnação úmida e dispersão física. Diferentes composições químicas dos compostos metálicos foram testadas, com a utilização de óxidos e sais, para a obtenção de sítios ativos e avaliação da complexação p, entre o S dos compostos orgânicos e os cátions metálicos inseridos nos adsorventes, favorecendo a adsorção. Os adsorventes sintetizados, puros e modificados, foram caracterizados através das técnicas de difratometria de raios X - DRX, espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier - FTIR, análises termogravimétricas - TG/DTG, análises texturais pelo método de BET/BJH e microscopia eletrônica de varredura – MEV com espectroscopia de energia dispersiva (EDS). Um planejamento fatorial do tipo 23, foi aplicado para o estudo do processo de adsorção onde blends dos cátions metálicos foram testados na adsorção dos compostos sulfurados existentes. O monitoramento do teor de enxofre no diesel, durante o processo de adsorção, ocorreu por técnica de Espectrometria de Fluorescência na Região do Ultravioleta (FUV). A cinética e o equilíbrio de adsorção foram avaliados, onde isotermas de equilíbrio foram obtidas para a avaliação da capacidade máxima de adsorção de compostos sulfurados, nos sistemas adsorventes desenvolvidos neste trabalho. Foram obtidas capacidades máximas de adsorção, em mg.g-1, de  30, 29 e 26, respectivamente, para os adsorventes testados: MCM41/AgNO3(2%), MCM41/AgNO3(1%)/Ni(NO3)2(1%) e para MCM-41 (da sílica MPI). Os dados experimentais foram ajustados aos modelos de equilíbrio de Langmuir e Freundlich. A remoção de enxofre presente no diesel foi significante, variando de 54,3% a 88,9%, em relação à concentração inicial deste contaminante. Através do estudo estatístico, constatou-se que os blends preparados a partir dos adsorventes modificados por sais apresentaram uma capacidade de adsorção maior em relação aos preparados por impregnação de óxidos metálicos, o que pode contribuir para a redução de custos industriais, uma vez que o método de impregnação úmida dispensa uma segunda calcinação.


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  • The emission of sulfur compounds from the burning of oil products, such as diesel and gasoline, is responsible for causing environmental damage to human health and increase industrial costs. In this work, adsorptive processes of sulfur compounds from the diesel provided by the refinery Potiguar Clara Camarão, RPCC, with high sulfur content, were studied using MCM-41 type of mesoporous silica which were obtained by hydrothermal method, from two amorphous silicas, MP1 silica, a new material evaluated in this work and a commercial silica, used for comparison. For MCM-41 mesoporous adsorbents, synthesized, it was evaluated the capability of sulfur adsorption in fixed bed columns, and later they were modified post-situ with metal cations by wet impregnation and physical dispersion. Different chemical compositions of metal compounds were tested with the use of oxides and salts, to obtain active sites and evaluation of pi-complexing, between the sulfur of organic compounds and the metal cations inserted on the adsorbent, favoring adsorption. The synthesized adsorbents, pure and modified, were characterized by the techniques of X-ray diffraction - XRD, Fourier transform infrared spectroscopy - FTIR, thermogravimetric analysis - TG / DTG, textural analysis by the method of BET / BJH and scanning electron microscopy - SEM with energy dispersive spectroscopy (EDS). A 23 factorial plan was applied to study the adsorption process which metal cations blends were tested in the adsorption of existing sulfur compounds. The sulfur content monitoring in diesel fuel during the adsorption process occurred by ultraviolet fluorescence Spectrometry (UVF). The adsorption kinetics and equilibrium were evaluated, where equilibrium isotherms were obtained for the evaluation of the maximum adsorption capacity of sulfur compounds in adsorbent systems developed in this work. Maximum adsorption capacities were obtained ,at mg.g-1, 16,64 and 14,98, respectively, for the tested adsorbent: 2AgS/MCM-41(M) e 1NiS1AgS/MCM-41(M. The experimental data were fit to a Langmuir balance models and Freundlich. The removal of sulfur present in the diesel was significant, ranging from 54.3% to 88.9% compared to the initial concentration of contaminant. By statistical analysis it was found that blends prepared from the adsorbent modified by salts showed a higher adsorption capacity than the ones prepared by impregnation of metal oxides, which may contribute to the reduction of industrial costs, since the wet impregnation method dispenses a second calcination.

Teses
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  • MARIA MAÉSIA SOARES GOMES EIBAND
  • Título da dissertação/tese: APLICAÇÃO DA TECNOLOGIA ELETROQUÍMICA PARA A REMOÇÃO E MONITORAMENTO DE METAIS PESADOS EM EFLUENTES AQUOSOS

  • Orientador : CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • JAILSON VIEIRA DE MELO
  • ELIANE BEZERRA CAVALCANTI
  • ELIANE GONÇALVES DE ARAÚJO
  • JARDEL DANTAS DA CUNHA
  • Data: 28/01/2015

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  • Os metais pesados estão presentes em resíduos industriais. Estes metais podem gerar um grande impacto ambiental contaminado água, solos e plantas. A ação química de metais pesados tem despertado grande interesse ambiental. Neste contexto, esta pesquisa teve como objetivo principal testar o desempenho de tecnologias eletroquímicas para a remoção e quantificação de metais pesados. Primeiramente, a técnica eletroanalítica de esgotamento ou redissolução (Adsortion stripping voltammetry, em inglês) com eletrodo de carbono vítreo (GC) foi padronizada a fim de usar essa metodologia para a quantificação dos metais durante sua eliminação mediante o processo de eletrocoagulação (EC). As curvas analíticas necessárias foram avaliadas visando obter confiabilidade na determinação e quantificação de Cd2+ e Pb2+ separadamente ou em uma mistura (soluções sintéticas contendo Cd2+ e Pb2+). Entretanto, o processo de remoção mediante a EC foi desenvolvida empregando uma célula eletroquímica em fluxo contínuo (EFC) para a remoção de Cd2+ e Pb2+. Os experimentos foram realizados utilizando eletrodos em placas paralelas de Al com 10 cm de diâmetro e área de 63,5 cm2. A otimização das condições para a remoção de Cd2+ e Pb2+ no tratamento de 2 L de solução, com fluxo de 151 L h-1 foram estudadas em função de diferentes valores de corrente aplicada durante 30 min. A remoção dos íons de Cd2+ e Pb2+ da solução foram monitoradas durante a eletrólise utilizando a voltametria de redissolução empregando o GC como sensor. Os resultados mostraram que a eliminação de Pb2+é eficiente quando o processo de EC é utilizado, obtendo valores de remoção de 98% em 30 min. Este comportamento é dependente da corrente aplicada, o que implica num aumento do consumo de energia. A partir dos resultados também verificou-se que a voltametria de redissolução (AdSV) é bastante confiável na determinação da concentração de Pb2+, quando comprada com a técnica de absorção atômica (AA). Diante disto, como segundo objetivo deste trabalho foi avaliar a remoção de Cd2+ e Pb2+ mediante a EC, acoplando esta tecnologia eletroquímica com a metodologia eletroanalítica para a quantificação destes metais durante sua remoção de efluentes sintéticos. A eficiência de remoção, com o aumento da corrente foi confirmada, obteve-se remoção 93% e 100% de Cd2+ e Pb2+ respectivamente, após 30 min de EC. O aumento da corrente promove a oxidação dos eletrodos de sacrifício, e consequentemente o aumento da quantidade de coagulantes, que influencia a eliminação dos metais em solução. A AdSV é uma maneira rápida, confiável, econômica e simples para determinar íons de Cd2+ e Pb2+ durante suas remoções, o método eletroanalítico pode ser utilizado com confiança aceitável, assegurando a precisão da quantificação e uma boa sensibilidade e, além disso, é mais barato do que os normalmente usados, que requerem a utilização de reagentes tóxicos e mais caros.  Os nossos resultados demonstraram o potencial de técnicas eletroanalíticas para monitorar o curso de intervenções ambientais. Assim, a aplicação das duas técnicas associadas pode ser um caminho confiável para monitoramento de impactos ambientais devido à contaminação de ecossistemas aquáticos por metais pesados.


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  • Os metais pesados estão presentes em resíduos industriais. Estes metais podem gerar um grande impacto ambiental contaminado água, solos e plantas. A ação química de metais pesados tem despertado grande interesse ambiental. Neste contexto, esta pesquisa teve como objetivo principal testar o desempenho de tecnologias eletroquímicas para a remoção e quantificação de metais pesados. Primeiramente, a técnica eletroanalítica de esgotamento ou redissolução (Adsortion stripping voltammetry, em inglês) com eletrodo de carbono vítreo (GC) foi padronizada a fim de usar essa metodologia para a quantificação dos metais durante sua eliminação mediante o processo de eletrocoagulação (EC). As curvas analíticas necessárias foram avaliadas visando obter confiabilidade na determinação e quantificação de Cd2+ e Pb2+ separadamente ou em uma mistura (soluções sintéticas contendo Cd2+ e Pb2+). Entretanto, o processo de remoção mediante a EC foi desenvolvida empregando uma célula eletroquímica em fluxo contínuo (EFC) para a remoção de Cd2+ e Pb2+. Os experimentos foram realizados utilizando eletrodos em placas paralelas de Al com 10 cm de diâmetro e área de 63,5 cm2. A otimização das condições para a remoção de Cd2+ e Pb2+ no tratamento de 2 L de solução, com fluxo de 151 L h-1 foram estudadas em função de diferentes valores de corrente aplicada durante 30 min. A remoção dos íons de Cd2+ e Pb2+ da solução foram monitoradas durante a eletrólise utilizando a voltametria de redissolução empregando o GC como sensor. Os resultados mostraram que a eliminação de Pb2+é eficiente quando o processo de EC é utilizado, obtendo valores de remoção de 98% em 30 min. Este comportamento é dependente da corrente aplicada, o que implica num aumento do consumo de energia. A partir dos resultados também verificou-se que a voltametria de redissolução (AdSV) é bastante confiável na determinação da concentração de Pb2+, quando comprada com a técnica de absorção atômica (AA). Diante disto, como segundo objetivo deste trabalho foi avaliar a remoção de Cd2+ e Pb2+ mediante a EC, acoplando esta tecnologia eletroquímica com a metodologia eletroanalítica para a quantificação destes metais durante sua remoção de efluentes sintéticos. A eficiência de remoção, com o aumento da corrente foi confirmada, obteve-se remoção 93% e 100% de Cd2+ e Pb2+ respectivamente, após 30 min de EC. O aumento da corrente promove a oxidação dos eletrodos de sacrifício, e consequentemente o aumento da quantidade de coagulantes, que influencia a eliminação dos metais em solução. A AdSV é uma maneira rápida, confiável, econômica e simples para determinar íons de Cd2+ e Pb2+ durante suas remoções, o método eletroanalítico pode ser utilizado com confiança aceitável, assegurando a precisão da quantificação e uma boa sensibilidade e, além disso, é mais barato do que os normalmente usados, que requerem a utilização de reagentes tóxicos e mais caros.  Os nossos resultados demonstraram o potencial de técnicas eletroanalíticas para monitorar o curso de intervenções ambientais. Assim, a aplicação das duas técnicas associadas pode ser um caminho confiável para monitoramento de impactos ambientais devido à contaminação de ecossistemas aquáticos por metais pesados.

2
  • JULIO CESAR DE ANDRADE NETO
  • Potencial produção de etanol a partir da macroalga Gracilaria birdae cultivada

  • Orientador : MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • DÁRLIO INÁCIO ALVES TEIXEIRA
  • AUGUSTO CÉZAR VASCONCELOS DE FREITAS JÚNIOR
  • RANILSON DE SOUZA BEZERRA
  • Data: 28/01/2015

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  • As macroalgas são usadas de várias formas, mas sua principal importância econômica é como alimentação direta e como matéria prima para produtos processados como é o caso dos ficocolóides. A demanda e a disponibilidade destes recursos são os principais fatores que influenciam nos preços e na viabilidade econômica dos produtos derivados de algas. O Brasil tem um potencial a ser desenvolvido sobre cultivo de macroalgas, a partir destas macroalgas cultivadas ensaios laboratoriais, para aumentar a eficiência do processo de extração do polímero gelificante de algas, inicialmente testados para ensaios fermentativos, apresentaram resultados promissores, experimentos que serviram para formulação da ideia de que os carboidratos hidrolisados dos polímeros das algas podem ser utilizados como açúcar para hidrólise, fermentação e produção de etanol. No presente estudo, foi caracterizado do ponto de vista químico e físico-químico a matéria prima e o resíduo de extratos da macroalga Gracilaria birdiae, foi desenvolvido processos metodológicos de hidrólise para produção de etanol a partir da macroalga G. birdiae e calculada a eficiência de hidrólise da biomassa residual, usando-se ácido clorídrico (HCl) e ácido sulfúrico (H2SO4). Neste trabalho também foi dimensionado uma ampliação do processo produtivo da macroalga G. birdiae  para obtenção de etanol de terceira geração (3G) em escala piloto à partir desta fonte biológica. A composição centesimal encontrada para G. birdiae desidratada foi em média a seguinte: teor de cinzas 40,89; teor de proteínas 10,01; teor de lipídeos 1,21; teor de fibras 31,45 e teor de carboidratos 16,45. A eficiência de hidrólise ácida do resíduo da macroalga estudada após dois processos de extração, usando-se ácido sulfúrico 1,0 M chegou ao seu ponto máximo após 60 minutos de hidrólise a uma porcentagem de 58%. Os dados espaciais de estimativa de produção de G. birdiae  demonstram uma área significativa de potencialidade de produção, considerando apenas a área de cultivo do litoral de Rio do Fogo/RN e Pitangui-Extremoz/RN, verificou-se que é possível obter 48.721 toneladas de biomassa de macroalgas frescas. Considerando-se o rendimento de etanol, poderemos obter uma quantidade significativa de hidrolisado e consequentemente de álcool fermentado, o que justifica a continuidade dos estudos sobre a produção de etanol 3G a partir de G. birdiae.


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  • As macroalgas são usadas de várias formas, mas sua principal importância econômica é como alimentação direta e como matéria prima para produtos processados como é o caso dos ficocolóides. A demanda e a disponibilidade destes recursos são os principais fatores que influenciam nos preços e na viabilidade econômica dos produtos derivados de algas. O Brasil tem um potencial a ser desenvolvido sobre cultivo de macroalgas, a partir destas macroalgas cultivadas ensaios laboratoriais, para aumentar a eficiência do processo de extração do polímero gelificante de algas, inicialmente testados para ensaios fermentativos, apresentaram resultados promissores, experimentos que serviram para formulação da ideia de que os carboidratos hidrolisados dos polímeros das algas podem ser utilizados como açúcar para hidrólise, fermentação e produção de etanol. No presente estudo, foi caracterizado do ponto de vista químico e físico-químico a matéria prima e o resíduo de extratos da macroalga Gracilaria birdiae, foi desenvolvido processos metodológicos de hidrólise para produção de etanol a partir da macroalga G. birdiae e calculada a eficiência de hidrólise da biomassa residual, usando-se ácido clorídrico (HCl) e ácido sulfúrico (H2SO4). Neste trabalho também foi dimensionado uma ampliação do processo produtivo da macroalga G. birdiae  para obtenção de etanol de terceira geração (3G) em escala piloto à partir desta fonte biológica. A composição centesimal encontrada para G. birdiae desidratada foi em média a seguinte: teor de cinzas 40,89; teor de proteínas 10,01; teor de lipídeos 1,21; teor de fibras 31,45 e teor de carboidratos 16,45. A eficiência de hidrólise ácida do resíduo da macroalga estudada após dois processos de extração, usando-se ácido sulfúrico 1,0 M chegou ao seu ponto máximo após 60 minutos de hidrólise a uma porcentagem de 58%. Os dados espaciais de estimativa de produção de G. birdiae  demonstram uma área significativa de potencialidade de produção, considerando apenas a área de cultivo do litoral de Rio do Fogo/RN e Pitangui-Extremoz/RN, verificou-se que é possível obter 48.721 toneladas de biomassa de macroalgas frescas. Considerando-se o rendimento de etanol, poderemos obter uma quantidade significativa de hidrolisado e consequentemente de álcool fermentado, o que justifica a continuidade dos estudos sobre a produção de etanol 3G a partir de G. birdiae.

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  • JULIANA PATRICIA SOUZA DUARTE PONTES
  • AVALIAÇÃO DO TRATAMENTO ELETROQUÍMICO (DIRETO E INDIRETO) COMO ALTERNATIVA DE DEGRADAÇÃO DO CORANTE AZUL DE METILENO

  • Orientador : CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • NEDJA SUELY FERNANDES
  • ANDREA FRANCISCA FERNANDES BARBOSA
  • LUZIA PATRICIA FERNANDES DE CARVALHO GALVAO
  • Data: 29/01/2015

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  • Neste trabalho foi estudada a degradação eletroquímica de efluentes simulados da indústria têxtil contendo o corante Azul de Metileno (AM), avaliando o desempenho de dois materiais anódicos de composições Ti/IrO2-Ta2O5 e Ti/Pt, através dos processos eletroquímicos de eletrooxidação direta e indireta via cloro ativo. Foram avaliados a influência de três tipos de densidade de corrente (20, 40 e 60 mA/cm2), a presença e diferentes concentrações de eletrólitos (Na2SO4 e NaCl), bem como o meio (neutro e alcalino). O tratamento eletroquímico foi realizado em reator de fluxo contínuo, no qual o tempo de eletrólise sobre a oxidação eletroquímica de 100 ppm do AM foi de 6 horas. O desempenho do processo eletroquímico foi avaliado em função das análises de ultravioleta-visível (UV-Vis), demanda química de oxigênio (DQO) e carbono orgânico total (COT). Os resultados mostraram que com o aumento da densidade de corrente, foi possível obter 100 % de remoção de cor para os dois tipos de eletrodos (Ti/IrO2-Ta2O5 e Ti/Pt). Já em relação à eficácia da remoção da cor na presença e concentração de eletrólito, houve melhores percentuais de remoções usando 0,02 M de Na2SO4 e 0,017 M de NaCl, simultaneamente, para os dois tipos de materiais eletrocatalíticos trabalhados. Com relação ao meio, os melhores resultados de remoção de cor foram para o meio alcalino em eletrodo de Ti/Pt. Já a quantidade de matéria oxidável chegou ao máximo de 86 %, no eletrodo de Ti/Pt em meio neutro; e a quantidade de matéria orgânica, com remoções de até 30 % para o eletrodo de Ti/Pt em meio alcalino. O consumo energético e o custo do processo de oxidação eletroquímica obteve seus melhores resultados para a menor densidade de corrente (20 mA/cm2), em até 6 horas de eletrólise. Ao final foram comparados os três parâmetros analisados, concluindo-se que o melhor desempenho do processo eletroquímico de eletrooxidação para a remoção do AM é a cor e a DQO.


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  • Neste trabalho foi estudada a degradação eletroquímica de efluentes simulados da indústria têxtil contendo o corante Azul de Metileno (AM), avaliando o desempenho de dois materiais anódicos de composições Ti/IrO2-Ta2O5 e Ti/Pt, através dos processos eletroquímicos de eletrooxidação direta e indireta via cloro ativo. Foram avaliados a influência de três tipos de densidade de corrente (20, 40 e 60 mA/cm2), a presença e diferentes concentrações de eletrólitos (Na2SO4 e NaCl), bem como o meio (neutro e alcalino). O tratamento eletroquímico foi realizado em reator de fluxo contínuo, no qual o tempo de eletrólise sobre a oxidação eletroquímica de 100 ppm do AM foi de 6 horas. O desempenho do processo eletroquímico foi avaliado em função das análises de ultravioleta-visível (UV-Vis), demanda química de oxigênio (DQO) e carbono orgânico total (COT). Os resultados mostraram que com o aumento da densidade de corrente, foi possível obter 100 % de remoção de cor para os dois tipos de eletrodos (Ti/IrO2-Ta2O5 e Ti/Pt). Já em relação à eficácia da remoção da cor na presença e concentração de eletrólito, houve melhores percentuais de remoções usando 0,02 M de Na2SO4 e 0,017 M de NaCl, simultaneamente, para os dois tipos de materiais eletrocatalíticos trabalhados. Com relação ao meio, os melhores resultados de remoção de cor foram para o meio alcalino em eletrodo de Ti/Pt. Já a quantidade de matéria oxidável chegou ao máximo de 86 %, no eletrodo de Ti/Pt em meio neutro; e a quantidade de matéria orgânica, com remoções de até 30 % para o eletrodo de Ti/Pt em meio alcalino. O consumo energético e o custo do processo de oxidação eletroquímica obteve seus melhores resultados para a menor densidade de corrente (20 mA/cm2), em até 6 horas de eletrólise. Ao final foram comparados os três parâmetros analisados, concluindo-se que o melhor desempenho do processo eletroquímico de eletrooxidação para a remoção do AM é a cor e a DQO.

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  • DANIELA KARLA DE SOUZA XAVIER
  • ESTUDO DA EFICIÊNCIA ELETROQUÍMICA PARA TRATAMENTO DE CHORUME GERADO EM ATERRO SANITÁRIO BRASILEIRO

  • Orientador : CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANDREA FRANCISCA FERNANDES BARBOSA
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • ELIANE GONÇALVES DE ARAÚJO
  • LUZIA PATRICIA FERNANDES DE CARVALHO GALVAO
  • Data: 29/01/2015

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  • Este trabalho foi desenvolvido realizando estudos de degradação de efluentes mediante o tratamento eletroquímico usando o eletrodo de PbO2. A oxidação eletroquímica (OE) de hidroquinona (H2Q) foi realizada, em meio ácido, utilizando eletrodo de PbO2 por eletrólise galvanostática, aplicando densidade de corrente de 10 e 30 mA/cm2. A concentração de H2Q foi monitorada por voltametria de pulso diferencial (DPV). Os resultados experimentais de eletrólise galvanostática mostraram que os desempenhos do processo dependem significativamente da densidade de corrente aplicada, obtendo eficiências de remoção de 100% e 80% aplicando 30 e 10 mA/cm2, respectivamente. Além disso, a técnica eletroanalítica foi eficiente ao ser utilizada como um método de detecção de H2Q. Com o intuito de testar a eficiência do eletrodo de PbO2, foi realizado o tratamento eletroquímico de um efluente real, chorume de um aterro. O resíduo líquido percolado (600 mL do efluente) foi tratado numa célula eletroquímica em batelada, com ou sem adição de NaCl, aplicando 7 mA/cm2. A eficiência da OE foi avaliada em função da remoção de coliformes termo-tolerantes, carbono orgânico total (COT), fósforo total e metais (cobre, cobalto, cromo, ferro e níquel). Estes resultados mostraram que, uma eficiente remoção de coliformes foi obtida (100 %), e ainda ocorreu a diminuição da concentração de metais pesados mediante os processos ao catodo. Entretanto, os resultados de COT não foram satisfatórios, atingindo baixas remoções da carga orgânica total dissolvida. Por se tratar de um efluente considerado complexo foram desenvolvidos outros testes com este efluente para acompanhar um número maior de parâmetros de descontaminação (Turbidez, Sólidos Totais, Cor, Condutividade, Carbono Orgânico Total (COT) e metais (Bário, Cromo, Lítio, Manganês e Zinco)), comparando a eficiência do tipo de tratamento eletroquímico (EO ou eletrocoagulação) usando uma célula em fluxo. Neste ensaio foi comparado a eletrooxidação em fluxo contínuo. No caso da OE, Ti/IrO2–TaO5 foi usado como anodo, no entanto, no processo de eletrocoagulação, eletrodos de alumínio foram usados; aplicando densidades de correntes de 10, 20 e 30 mA/cm2, na presença e ausência de NaCl como eletrólito. Os resultados mostraram que a EO usando Ti/IrO2–TaO5 como anodo foi eficiente quando o Cl- estava presente no efluente. Contrariamente, a eletrocoagulação em fluxo reduz a matéria orgânica dissolvida no efluente, sob certas condições experimentais.


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  • Este trabalho foi desenvolvido realizando estudos de degradação de efluentes mediante o tratamento eletroquímico usando o eletrodo de PbO2. A oxidação eletroquímica (OE) de hidroquinona (H2Q) foi realizada, em meio ácido, utilizando eletrodo de PbO2 por eletrólise galvanostática, aplicando densidade de corrente de 10 e 30 mA/cm2. A concentração de H2Q foi monitorada por voltametria de pulso diferencial (DPV). Os resultados experimentais de eletrólise galvanostática mostraram que os desempenhos do processo dependem significativamente da densidade de corrente aplicada, obtendo eficiências de remoção de 100% e 80% aplicando 30 e 10 mA/cm2, respectivamente. Além disso, a técnica eletroanalítica foi eficiente ao ser utilizada como um método de detecção de H2Q. Com o intuito de testar a eficiência do eletrodo de PbO2, foi realizado o tratamento eletroquímico de um efluente real, chorume de um aterro. O resíduo líquido percolado (600 mL do efluente) foi tratado numa célula eletroquímica em batelada, com ou sem adição de NaCl, aplicando 7 mA/cm2. A eficiência da OE foi avaliada em função da remoção de coliformes termo-tolerantes, carbono orgânico total (COT), fósforo total e metais (cobre, cobalto, cromo, ferro e níquel). Estes resultados mostraram que, uma eficiente remoção de coliformes foi obtida (100 %), e ainda ocorreu a diminuição da concentração de metais pesados mediante os processos ao catodo. Entretanto, os resultados de COT não foram satisfatórios, atingindo baixas remoções da carga orgânica total dissolvida. Por se tratar de um efluente considerado complexo foram desenvolvidos outros testes com este efluente para acompanhar um número maior de parâmetros de descontaminação (Turbidez, Sólidos Totais, Cor, Condutividade, Carbono Orgânico Total (COT) e metais (Bário, Cromo, Lítio, Manganês e Zinco)), comparando a eficiência do tipo de tratamento eletroquímico (EO ou eletrocoagulação) usando uma célula em fluxo. Neste ensaio foi comparado a eletrooxidação em fluxo contínuo. No caso da OE, Ti/IrO2–TaO5 foi usado como anodo, no entanto, no processo de eletrocoagulação, eletrodos de alumínio foram usados; aplicando densidades de correntes de 10, 20 e 30 mA/cm2, na presença e ausência de NaCl como eletrólito. Os resultados mostraram que a EO usando Ti/IrO2–TaO5 como anodo foi eficiente quando o Cl- estava presente no efluente. Contrariamente, a eletrocoagulação em fluxo reduz a matéria orgânica dissolvida no efluente, sob certas condições experimentais.

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  • MARYELZY FELIPE DAVID DE OLIVEIRA
  • Remoção de corantes têxteis em solução aquosa utilizando bentonita modifcada quimicamente

  • Orientador : DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • FABIO GARCIA PENHA
  • MARCUS ANTONIO DE FREITAS MELO
  • RENATA MARTINS BRAGA
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • Data: 30/01/2015

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  • Pesquisas utilizando argilas organofílicas têm sido objeto de grande interesse devido a sua ampla aplicação na indústria e na remoção de poluentes ambientais. As argilas organofílicas foram obtidas usando bentonita (BEN) e os surfactantes catiônicos: brometo de hexadeciltrimetil amônio (HDTMA-Br) e brometo de trimetiloctadecil amônio (TMOA-Br) nas razões de 50 e 100 % de sua capacidade de troca iônica. Os materiais foram caracterizados pelas técnicas de difração raios-X (DRX), espectroscopia na região do infravermelho (IR) e fluorescência de raios-X (FRX). A bentonita e as argilas organofílicas foram usadas na adsorção dos corantes Remazol Azul RR (AZ) e Remazol Vermelho RR (VM) em solução aquosa. Os modelos de adsorção de Freündlich e Langmuir foram usados pra descrição matemática dos dados de sorção no equilíbrio e obter as constantes das isotermas. O modelo de Freündlich se ajustou aos dados de equilíbrio dos ensaios de adsorção da bentonita, por outro lado ambos o modelo de Langmuir se ajustou aos ensaios adsortivos das argilas organofílicas. Os processos de adsorção utilizando ambos corantes com os adsorventes intercalados com HDTMA-Br apresentam natureza endotérmica e exotérmica, respectivamente.


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  • Pesquisas utilizando argilas organofílicas têm sido objeto de grande interesse devido a sua ampla aplicação na indústria e na remoção de poluentes ambientais. As argilas organofílicas foram obtidas usando bentonita (BEN) e os surfactantes catiônicos: brometo de hexadeciltrimetil amônio (HDTMA-Br) e brometo de trimetiloctadecil amônio (TMOA-Br) nas razões de 50 e 100 % de sua capacidade de troca iônica. Os materiais foram caracterizados pelas técnicas de difração raios-X (DRX), espectroscopia na região do infravermelho (IR) e fluorescência de raios-X (FRX). A bentonita e as argilas organofílicas foram usadas na adsorção dos corantes Remazol Azul RR (AZ) e Remazol Vermelho RR (VM) em solução aquosa. Os modelos de adsorção de Freündlich e Langmuir foram usados pra descrição matemática dos dados de sorção no equilíbrio e obter as constantes das isotermas. O modelo de Freündlich se ajustou aos dados de equilíbrio dos ensaios de adsorção da bentonita, por outro lado ambos o modelo de Langmuir se ajustou aos ensaios adsortivos das argilas organofílicas. Os processos de adsorção utilizando ambos corantes com os adsorventes intercalados com HDTMA-Br apresentam natureza endotérmica e exotérmica, respectivamente.

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  • AÉCIA SELEIDE DANTAS
  • PROPOSTA DE MODELO DE IQASHP VISANDO O MONITORAMENTO DE ÁGUAS SUBTERRÂNEAS CONTAMINADAS POR HIDROCARBONETOS

  • Orientador : DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • TEREZA NEUMA DE CASTRO DANTAS
  • ADRIANA MARGARIDA ZANBOTTO RAMALHO
  • DANYELLE MEDEIROS DE ARAUJO
  • KATIA REGINA SOUZA
  • Data: 26/02/2015

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  • A contaminação de solo e de águas subterrâneas por vazamento de sistemas de armazenamento subterrâneo de combustíveis em postos de revenda tem sido uma grande preocupação nas últimas décadas. Os vazamentos de combustíveis no solo nem sempre atingem o aquífero para formar fase livre, que é uma situação de caráter emergencial. Quando o vazamento não tem grandes proporções, forma-se uma fase retida de combustíveis no solo que libera vapores que se expandem e entram em contato com o aquífero, contaminando-o, e formando o que se chama de fase dissolvida. Esta fase vapor é constituída por hidrocarbonetos de cadeias curtas e leves, dentre eles tem-se o benzeno que é muito tóxico. Os hidrocarbonetos leves são capazes de se solubilizar em água, tornando-a inviável para consumo humano. Esta tese trata do monitoramento trimestral de benzeno, em poços de um posto de revenda de combustíveis em Natal-RN, que utiliza o sistema de remediação do tipo Bombeamento e Tratamento. A concentração máxima inicial da pluma dissolvida de benzeno foi de 3.107,80 μg.L-1, e durante o tratamento mostrou variações de concentrações acima e abaixo deste valor, sendo essas concentrações maiores que o estabelecido pela resolução nº 420/09 do CONAMA de 5 μg.L-1. Além disso, esta tese propôs um modelo de Índice de Qualidade para Água Subterrânea contaminada por Hidrocarbonetos de Petróleo (IQASHP), buscando a interação de 15 parâmetros (BTEX, HPA e TPH total) e o potencial carcinogênico e toxicológico (IARC), de forma a contribuir para a tomada de decisão e de medidas visando a gestão da qualidade das águas subterrânea. Quando o IQASHP indicar água subterrânea de ótima qualidade para o abastecimento público, a população terá a garantia de que a toxicidade e carcinogenicidade provocada pelos hidrocarbonetos estará dentro dos limites estabelecidos pelas legislações vigentes, preservando a saúde da população


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  • A contaminação de solo e de águas subterrâneas por vazamento de sistemas de armazenamento subterrâneo de combustíveis em postos de revenda tem sido uma grande preocupação nas últimas décadas. Os vazamentos de combustíveis no solo nem sempre atingem o aquífero para formar fase livre, que é uma situação de caráter emergencial. Quando o vazamento não tem grandes proporções, forma-se uma fase retida de combustíveis no solo que libera vapores que se expandem e entram em contato com o aquífero, contaminando-o, e formando o que se chama de fase dissolvida. Esta fase vapor é constituída por hidrocarbonetos de cadeias curtas e leves, dentre eles tem-se o benzeno que é muito tóxico. Os hidrocarbonetos leves são capazes de se solubilizar em água, tornando-a inviável para consumo humano. Esta tese trata do monitoramento trimestral de benzeno, em poços de um posto de revenda de combustíveis em Natal-RN, que utiliza o sistema de remediação do tipo Bombeamento e Tratamento. A concentração máxima inicial da pluma dissolvida de benzeno foi de 3.107,80 μg.L-1, e durante o tratamento mostrou variações de concentrações acima e abaixo deste valor, sendo essas concentrações maiores que o estabelecido pela resolução nº 420/09 do CONAMA de 5 μg.L-1. Além disso, esta tese propôs um modelo de Índice de Qualidade para Água Subterrânea contaminada por Hidrocarbonetos de Petróleo (IQASHP), buscando a interação de 15 parâmetros (BTEX, HPA e TPH total) e o potencial carcinogênico e toxicológico (IARC), de forma a contribuir para a tomada de decisão e de medidas visando a gestão da qualidade das águas subterrânea. Quando o IQASHP indicar água subterrânea de ótima qualidade para o abastecimento público, a população terá a garantia de que a toxicidade e carcinogenicidade provocada pelos hidrocarbonetos estará dentro dos limites estabelecidos pelas legislações vigentes, preservando a saúde da população

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  • JUSSARA APARECIDA DE MELO GONDIM FERREIRA
  • DIFICULDADES DE APRENDIZAGEM DO CONTEÚDO DE SOLUÇÕES: proposta de ensino contextualizada

  • Orientador : OTOM ANSELMO DE OLIVEIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALBINO OLIVEIRA NUNES
  • Fernanda Marur Mazze
  • MARCIA TEIXEIRA BARROSO
  • OTOM ANSELMO DE OLIVEIRA
  • PATRICIA MENDONCA PIMENTEL
  • Data: 26/02/2015

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  • O conteúdo de soluções é considerado muito importante para a formação do químico, pois a maioria das reações ocorre em meio aquoso, sendo também necessário para o entendimento de outros conteúdos como transformações químicas, eletroquímica e equilíbrio químico. No entanto, constata-se que muitos alunos apresentam dificuldades que envolvem o conteúdo de soluções, como transitar entre os níveis de conhecimento macro-submicroscópico e solucionar problemas quantitativos que exigem o estabelecimento de relações estequiométricas. A tese defendida considera que o uso de estratégias de ensino contextualizadas, estruturadas na forma de um minicurso, sobre alguns conteúdos considerados de maior dificuldade de compreensão relacionados ao estudo de soluções, pode favorecer o aprendizado do público-alvo, o alunado do curso de licenciatura em química modalidade a distância da UFRN, através da reflexão e conhecimento de suas próprias dificuldades, além de proporcionar motivação e participação ativa. Assim, foram identificadas as dificuldades de aprendizagem relacionadas ao conteúdo de soluções através do levantamento bibliográfico; analisada, por meio de um roteiro adaptado do PNLEM, a abordagem do conteúdo de soluções presente no material didático impresso utilizado pelo público-alvo; e planejado e ministrado um minicurso constando de uma sequência de atividades contextualizadas relacionadas ao conteúdo de soluções, tais como: apresentação de vídeo, aula expositiva dialogada, aplicação de questionários, exercícios e experimento. Os participantes do minicurso apresentaram algumas dificuldades de aprendizagem, como compreender conceitos como composto, íon, carga, entropia e solubilidade, identificar a carga do íon, interpretar enunciados, decodificar tabelas, utilizar a linguagem química, realizar cálculos matemáticos e utilizar unidades de concentração. Para trabalhar essas dificuldades, os alunos foram estimulados a expor, questionar e testar suas ideias sobre o fenômeno em estudo, possibilitando aprender com os próprios erros e refletir sobre a estratégia de organização dos modelos científicos explicativos que utilizam. Desse modo, as atividades e as informações sobre as dificuldades de aprendizagem apresentadas neste trabalho precisam ser objeto de reflexão crítica, pois podem ajudar os alunos no processo de aquisição do conhecimento sobre o conteúdo de soluções e os professores no planejamento de suas aulas.


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  • O conteúdo de soluções é considerado muito importante para a formação do químico, pois a maioria das reações ocorre em meio aquoso, sendo também necessário para o entendimento de outros conteúdos como transformações químicas, eletroquímica e equilíbrio químico. No entanto, constata-se que muitos alunos apresentam dificuldades que envolvem o conteúdo de soluções, como transitar entre os níveis de conhecimento macro-submicroscópico e solucionar problemas quantitativos que exigem o estabelecimento de relações estequiométricas. A tese defendida considera que o uso de estratégias de ensino contextualizadas, estruturadas na forma de um minicurso, sobre alguns conteúdos considerados de maior dificuldade de compreensão relacionados ao estudo de soluções, pode favorecer o aprendizado do público-alvo, o alunado do curso de licenciatura em química modalidade a distância da UFRN, através da reflexão e conhecimento de suas próprias dificuldades, além de proporcionar motivação e participação ativa. Assim, foram identificadas as dificuldades de aprendizagem relacionadas ao conteúdo de soluções através do levantamento bibliográfico; analisada, por meio de um roteiro adaptado do PNLEM, a abordagem do conteúdo de soluções presente no material didático impresso utilizado pelo público-alvo; e planejado e ministrado um minicurso constando de uma sequência de atividades contextualizadas relacionadas ao conteúdo de soluções, tais como: apresentação de vídeo, aula expositiva dialogada, aplicação de questionários, exercícios e experimento. Os participantes do minicurso apresentaram algumas dificuldades de aprendizagem, como compreender conceitos como composto, íon, carga, entropia e solubilidade, identificar a carga do íon, interpretar enunciados, decodificar tabelas, utilizar a linguagem química, realizar cálculos matemáticos e utilizar unidades de concentração. Para trabalhar essas dificuldades, os alunos foram estimulados a expor, questionar e testar suas ideias sobre o fenômeno em estudo, possibilitando aprender com os próprios erros e refletir sobre a estratégia de organização dos modelos científicos explicativos que utilizam. Desse modo, as atividades e as informações sobre as dificuldades de aprendizagem apresentadas neste trabalho precisam ser objeto de reflexão crítica, pois podem ajudar os alunos no processo de aquisição do conhecimento sobre o conteúdo de soluções e os professores no planejamento de suas aulas.

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  • MARIA SANTANA BEZERRA DE LIMA
  • UTILIZAÇÃO DA ESPECTROSCOPIA NO INFRAVERMELHO PRÓXIMO PARA O CONTROLE DE QUALIDADE DO CAMARÃO (Litopenaeus vannamei)

  • Orientador : MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • HENRIQUE EDUARDO BEZERRA DA SILVA
  • JAILSON VIEIRA DE MELO
  • KLECIA MORAIS DOS SANTOS
  • LIVIA PAULIA DIAS RIBEIRO
  • Data: 29/05/2015

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  • Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de propor uma rotina metodológica simples, rápida e versátil utilizando espectroscopia de infravermelho próximo (NIR) aliada à análise multivariada para a determinação dos teores de cinzas, umidade, proteína e lipídios totais presentes no camarão cinza (Litopenaeus vannamei) que convencionalmente é realizada por gravimetria após redução a cinzas a 550 oC por gravimetria após secagem em estufa a 105 °C para a determinação de umidade, gravimetria após extração utilizando Soxhlet e volumetria após digestão e destilação por Kjedhal, respectivamente. Inicialmente, foram coletados os espectros de 63 amostras processadas de camarão cozidos da espécie Litopenaeus vannamei. Em seguida, foram realizadas as determinações pelos métodos convencionais de referência.  Os espectros centrados na média foram submetidos à correção de espalhamento multiplicativo da luz, alisamento de Saviztky-Golay em 15 pontos e primeira derivada, eliminada a região ruidosa, a faixa de trabalho foi 1036,15 a 3232,49 nm. Desta forma, os modelos PLS para predição de cinzas mostraram R 0,9419, RMSEC 0,1065 e RMSEP 0,1929; para umidade o R foi de 0,7704, RMSEC 4,1407 e RMSEP 4,6948; para proteína R 0,8510, RMSEC 2,6372 e RMSEP 2,8468; para lipídios R 0,8078, RMSEC 0,3618 e RMSEP 0,2255 De maneira que, os resultados mostraram que os erros relativos encontrados entre o método de referência e o NIR foram pequenos e satisfatórios. Estes resultados são um excelente indicativo de que se pode utilizar o NIR para estas análises, o que é bastante vantajoso, já que as técnicas convencionais são demoradas, gastam uma grande quantidade de reagentes e envolvem vários profissionais, o que demanda um tempo razoável de execução, enquanto que após a validação da metodologia a execução utilizando NIR reduz todo esse tempo para alguns minutos, com economia de reagentes, de tempo e sem geração de resíduos, além de tratar-se de uma técnica não destrutiva.


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  • Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de propor uma rotina metodológica simples, rápida e versátil utilizando espectroscopia de infravermelho próximo (NIR) aliada à análise multivariada para a determinação dos teores de cinzas, umidade, proteína e lipídios totais presentes no camarão cinza (Litopenaeus vannamei) que convencionalmente é realizada por gravimetria após redução a cinzas a 550 oC por gravimetria após secagem em estufa a 105 °C para a determinação de umidade, gravimetria após extração utilizando Soxhlet e volumetria após digestão e destilação por Kjedhal, respectivamente. Inicialmente, foram coletados os espectros de 63 amostras processadas de camarão cozidos da espécie Litopenaeus vannamei. Em seguida, foram realizadas as determinações pelos métodos convencionais de referência.  Os espectros centrados na média foram submetidos à correção de espalhamento multiplicativo da luz, alisamento de Saviztky-Golay em 15 pontos e primeira derivada, eliminada a região ruidosa, a faixa de trabalho foi 1036,15 a 3232,49 nm. Desta forma, os modelos PLS para predição de cinzas mostraram R 0,9419, RMSEC 0,1065 e RMSEP 0,1929; para umidade o R foi de 0,7704, RMSEC 4,1407 e RMSEP 4,6948; para proteína R 0,8510, RMSEC 2,6372 e RMSEP 2,8468; para lipídios R 0,8078, RMSEC 0,3618 e RMSEP 0,2255 De maneira que, os resultados mostraram que os erros relativos encontrados entre o método de referência e o NIR foram pequenos e satisfatórios. Estes resultados são um excelente indicativo de que se pode utilizar o NIR para estas análises, o que é bastante vantajoso, já que as técnicas convencionais são demoradas, gastam uma grande quantidade de reagentes e envolvem vários profissionais, o que demanda um tempo razoável de execução, enquanto que após a validação da metodologia a execução utilizando NIR reduz todo esse tempo para alguns minutos, com economia de reagentes, de tempo e sem geração de resíduos, além de tratar-se de uma técnica não destrutiva.

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  • FRANCISCO SOUTO DE SOUSA JUNIOR
  • QUÍMICA EM CENA: uma proposta para formação inicial de professores de química

  • Orientador : OTOM ANSELMO DE OLIVEIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALBINO OLIVEIRA NUNES
  • ANNE GABRIELLA DIAS SANTOS
  • GRAZIELLE TAVARES MALCHER
  • JOSIVANIA MARISA DANTAS
  • LUIZ DI SOUZA
  • OTOM ANSELMO DE OLIVEIRA
  • Data: 09/06/2015

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  • Nos meios educacionais tem-se observadas dificuldade em se formar professores que atendam às necessidades do ensino médio e superior, e uma das razões para isso são as diferentes vivências na formação dos educadores em relação às que são encontradas em sala de aula. Assim, frequentemente surgem críticas relacionadas a pertinência e a eficiência dos cursos de licenciatura, no que refere ao cumprimento da sua natural missão, o que fragiliza a formação do professor. Com isso, a melhoria da qualidade da educação fica muito dependente das iniciativas dos professores, criando alternativas didáticas para fortalecer suas atuações no ensino. Partindo dessa reflexão, conclui-se que a formação de professores necessita de novas propostas didáticas que os qualifiquem, e assim possam promover a formação dos seus alunos de forma mais adequada. Dentre as propostas didáticas apresentadas como alternativas para a formação inicial de professores pode-se utilizar o teatro científico (TC). Considerando esta possibilidade, nesse trabalho tem-se como proposta investigar e discutir a influência do TC aliado à experimentação na formação inicial de licenciandos em Química que participam dos Grupos de Teatro Fanáticos da Química (UERN) e Química em Cena (UFRN). Para tanto, realizou-se, em uma primeira etapa, ensaios teatrais baseados no teatro do oprimido, e escritas de roteiros dramatúrgicos, numa proposta colaborativa. Para incorporar a experimentação em química aos ensaios teatrais, realizou-se uma pesquisa bibliográfica sistemática e, após análise de conteúdo, foram selecionados, as categorias, materiais e reagentes de fácil acesso, procedimentos de fácil execução e com baixos riscos de acidentes e fácil tratamento dos resíduos químicos gerados. Na segunda parte identificou-se: a) as crenças dos licenciandos na utilização do TC aliado a experimentação para formação inicial de professores de química; b) a influência do TC aliado à experimentação na aprendizagem de conceitos químicos de alunos do ensino médio que assistiram aos espetáculos; c) as razões para o uso ou não do TC aliado à experimentação por professores de química que participaram dos grupos de TC e hoje atuam em sala de aula. Nesse estudo foram utilizados questionários e entrevistas, compostos, respectivamente, por uma escala de Likert e questões abertas. Os dados quantitativos foram analisados por meios da estatística clássica, usando como medidas de centralidade a média, o argumento de concordância e o desvio médio. Os dados qualitativos foram abordados segundo a análise de conteúdo, com categorias que emergiram da leitura das respostas. Dessas análises concluiu-se que os licenciandos têm uma visão positiva na utilização do teatro científico para divulgação da química, para utilização na aprendizagem de conceitos químicos, de saberes pedagógicos e disciplinares, assim como para formar estratégia de promoção à pesquisa e a extensão na Universidade. Eles creditam melhorias na sua formação inicial à utilização do teatro científico aliado a experimentação. O TC oferece motivação para construção do pensamento conceitual de maneira informal de comunicação da química, permitindo que o aluno amplie seus conhecimentos, favorecendo não somente a abordagem fenomenológica, mas também a construção do conhecimento químico e a internalização dos conceitos científicos.


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  • Nos meios educacionais tem-se observadas dificuldade em se formar professores que atendam às necessidades do ensino médio e superior, e uma das razões para isso são as diferentes vivências na formação dos educadores em relação às que são encontradas em sala de aula. Assim, frequentemente surgem críticas relacionadas a pertinência e a eficiência dos cursos de licenciatura, no que refere ao cumprimento da sua natural missão, o que fragiliza a formação do professor. Com isso, a melhoria da qualidade da educação fica muito dependente das iniciativas dos professores, criando alternativas didáticas para fortalecer suas atuações no ensino. Partindo dessa reflexão, conclui-se que a formação de professores necessita de novas propostas didáticas que os qualifiquem, e assim possam promover a formação dos seus alunos de forma mais adequada. Dentre as propostas didáticas apresentadas como alternativas para a formação inicial de professores pode-se utilizar o teatro científico (TC). Considerando esta possibilidade, nesse trabalho tem-se como proposta investigar e discutir a influência do TC aliado à experimentação na formação inicial de licenciandos em Química que participam dos Grupos de Teatro Fanáticos da Química (UERN) e Química em Cena (UFRN). Para tanto, realizou-se, em uma primeira etapa, ensaios teatrais baseados no teatro do oprimido, e escritas de roteiros dramatúrgicos, numa proposta colaborativa. Para incorporar a experimentação em química aos ensaios teatrais, realizou-se uma pesquisa bibliográfica sistemática e, após análise de conteúdo, foram selecionados, as categorias, materiais e reagentes de fácil acesso, procedimentos de fácil execução e com baixos riscos de acidentes e fácil tratamento dos resíduos químicos gerados. Na segunda parte identificou-se: a) as crenças dos licenciandos na utilização do TC aliado a experimentação para formação inicial de professores de química; b) a influência do TC aliado à experimentação na aprendizagem de conceitos químicos de alunos do ensino médio que assistiram aos espetáculos; c) as razões para o uso ou não do TC aliado à experimentação por professores de química que participaram dos grupos de TC e hoje atuam em sala de aula. Nesse estudo foram utilizados questionários e entrevistas, compostos, respectivamente, por uma escala de Likert e questões abertas. Os dados quantitativos foram analisados por meios da estatística clássica, usando como medidas de centralidade a média, o argumento de concordância e o desvio médio. Os dados qualitativos foram abordados segundo a análise de conteúdo, com categorias que emergiram da leitura das respostas. Dessas análises concluiu-se que os licenciandos têm uma visão positiva na utilização do teatro científico para divulgação da química, para utilização na aprendizagem de conceitos químicos, de saberes pedagógicos e disciplinares, assim como para formar estratégia de promoção à pesquisa e a extensão na Universidade. Eles creditam melhorias na sua formação inicial à utilização do teatro científico aliado a experimentação. O TC oferece motivação para construção do pensamento conceitual de maneira informal de comunicação da química, permitindo que o aluno amplie seus conhecimentos, favorecendo não somente a abordagem fenomenológica, mas também a construção do conhecimento químico e a internalização dos conceitos científicos.

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  • ALINE MARIA SALES SOLANO
  • ESTUDO COMPARATIVO DOS PROCESSOS ELETROQUÍMICOS OXIDATIVOS AVANÇADOS (PEOA’S) NO TRATAMENTO DE EFLUENTES CONTENDO CORANTES ORGÂNICOS DE DIFÍCIL DEGRADAÇÃO.

  • Orientador : CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • CARMEM LUCIA DE PAIVA E SILVA ZANTA
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • ENRIC BRILLAS COSO
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • Data: 02/07/2015

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  • Corantes orgânicos têm sido amplamente utilizados em diversos ramos das indústrias de tingimento. Esses compostos são conhecidos por serem bastante tóxicos, mutagênicos, carcinogênico além de causarem poluição estética e danos irreversíveis aos ecossistemas aquáticos e a saúde humana. Estes são considerados contaminantes recalcitrantes devido a sua elevada estabilidade e resistência a bio e fotodegradação. Diante deste contexto, a busca por tecnologias capazes de minimizar os efeitos provocados por esses poluentes se faz necessária. Nas ultimas décadas os Processos Eletroquímicos Oxidativos Avançados (PEOA’s) baseados na geração de espécies fortemente oxidantes (radicais OH) oferecem abordagens promissoras para a prevenção dos problemas provocados por efluentes industriais. O presente trabalho analisou a degradação e mineralização dos corantes têxteis e o estudo de um efluente real, a fim de avaliar a viabilidade dos PEOA’s tais como Eletrofeton (EF), Fotoeletro-Fenton (FEF) e Oxidação Anódica (OA), bem como a implementação de Fotoeletro-Fenton Solar (FEFS) em uma planta pré-piloto, a fim de estudar o tratamento eletroquímico em escala industrial. No estudo desenvolvido foram comparados o efeito dos PEOA’s na remoção da cor, decaimento do COT e cinética de degradação dos compostos e, ainda para o VC utilizando o SFEFS foram realizados estudos da Eficiência de Corrente de Mineralização (ECM). Os melhores resultados se deram com o tratamento do FEF para todos os corantes estudados. A partir dos resultados obtidos foi possível eleger o FEF como método mais eficiente e promissor para aplicação do tratamento quando comparado aos demais métodos de tratamento, além de comprovar a partir do FEFS que o processo pode ser utilizado em escalas industriais, uma vez que esse método FEF foi aperfeiçoado e a irradiação solar substituiu a lâmpada UVA.


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  • Corantes orgânicos têm sido amplamente utilizados em diversos ramos das indústrias de tingimento. Esses compostos são conhecidos por serem bastante tóxicos, mutagênicos, carcinogênico além de causarem poluição estética e danos irreversíveis aos ecossistemas aquáticos e a saúde humana. Estes são considerados contaminantes recalcitrantes devido a sua elevada estabilidade e resistência a bio e fotodegradação. Diante deste contexto, a busca por tecnologias capazes de minimizar os efeitos provocados por esses poluentes se faz necessária. Nas ultimas décadas os Processos Eletroquímicos Oxidativos Avançados (PEOA’s) baseados na geração de espécies fortemente oxidantes (radicais OH) oferecem abordagens promissoras para a prevenção dos problemas provocados por efluentes industriais. O presente trabalho analisou a degradação e mineralização dos corantes têxteis e o estudo de um efluente real, a fim de avaliar a viabilidade dos PEOA’s tais como Eletrofeton (EF), Fotoeletro-Fenton (FEF) e Oxidação Anódica (OA), bem como a implementação de Fotoeletro-Fenton Solar (FEFS) em uma planta pré-piloto, a fim de estudar o tratamento eletroquímico em escala industrial. No estudo desenvolvido foram comparados o efeito dos PEOA’s na remoção da cor, decaimento do COT e cinética de degradação dos compostos e, ainda para o VC utilizando o SFEFS foram realizados estudos da Eficiência de Corrente de Mineralização (ECM). Os melhores resultados se deram com o tratamento do FEF para todos os corantes estudados. A partir dos resultados obtidos foi possível eleger o FEF como método mais eficiente e promissor para aplicação do tratamento quando comparado aos demais métodos de tratamento, além de comprovar a partir do FEFS que o processo pode ser utilizado em escalas industriais, uma vez que esse método FEF foi aperfeiçoado e a irradiação solar substituiu a lâmpada UVA.

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  • JOSÉ FRANCINALDO DE OLIVEIRA
  • CONCEPÇÃO DE UM MODELO TEÓRICO: "PREDIÇÃO DA RESISTÊNCIA A COMPRESSÃO EM CIMENTOS PORTLAND UTILIZANDO MODELAGEM ESTATÍSTICA"

  • Orientador : JÚLIO CÉZAR DE OLIVEIRA FREITAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JÚLIO CÉZAR DE OLIVEIRA FREITAS
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • RODRIGO CESAR SANTIAGO
  • SILVIA MARIA DE FREITAS
  • Data: 09/07/2015

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  • Entender as propriedades físicas e químicas de um determinado material é a chave para uma produção de qualidade, que atenda as expectativas ou mesmo normas estabelecidas por entidades normatizadoras. A produção do cimento Portland é um processo complexo que envolve várias etapas durante a fabricação. Infinitas modificações e adições podem ser feitas a esse processo, e se tratando de produção de grandes volumes erros durante a fabricação podem acontecer e devem ser eliminados para garantir o êxito na qualidade da produção. Durante a preparação do clínquer, todos os componentes da farinha são estequiometricamente balanceados para garantir uma composição adequada das fases após sua fusão e resfriamento. Antes da expedição, o cimento é especificado através de normas para determinar sua conformidade com a aplicação. Caso a aplicação seja destinada a poços petrolíferos, o cimento deve passar ainda por testes de reologia, resistência à compressão, tempo de pega e água livre.  Esses ensaios demandam tempo e pessoal qualificado para que sejam realizados. Um modelo estatístico resume-se a representação simplificada da realidade, tomando por base dados experimentais, a estatística é capaz de simular e prever resultados com precisão. A utilização de modelos matemáticos e estatísticos é uma alternativa de grande valor na otimização de processos de produção. Simulações confiáveis poderão favorecer a produção de um material com características desejadas e confiáveis com um menor intervalo de tempo. Esse trabalho tem como objetivo a elaboração de um modelo estatístico capaz de prever a resistência a compressão, tendo como dados de entrada os principais constituintes do cimento Portland, C3S, C3A e 2*C3A+C4AF. A aplicação do modelo resultou em respostas com valores próximos aos experimentais. O tamanho do universo utilizado como dados de input mostrou-se um fator limitante na precisão de nossos resultados onde foi obtido uma discrepância que pode ser atribuída ao volume do universo utilizado. A divergência mostrou uma variação mínima de 4% e máxima de 21%.


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  • CONCEPÇÃO DE UM MODELO TEÓRICO: "PREDIÇÃO DA RESISTÊNCIA A COMPRESSÃO EM CIMENTOS PORTLAND UTILIZANDO MODELAGEM ESTATÍSTICA"

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  • ANNE PRISCILA OLIVEIRA DA SILVA
  • ESTUDO COMPARATIVO DA ADSORÇÃO DE IONS Cu+2 E ÓLEO EM EFLUENTE SINTÉTICO SOBRE MATERIAIS HÍBRIDOS À BASE DE ARGILOMINERAIS E QUITOSANA

  • Orientador : SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • MEMBROS DA BANCA :
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • ANA CATARINA DA ROCHA MEDEIROS
  • JAILSON VIEIRA DE MELO
  • FABIO GARCIA PENHA
  • MARCELO MENDES PEDROZA
  • Data: 10/07/2015

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  • Nos últimos anos, vêm sendo desenvolvidas pesquisas para obtenção de novos materiais e metodologias que visam minimizar problemas ambientais decorrente do descarte de efluentes industriais contaminados com metais pesados e óleo. A adsorção vem sendo utilizada como uma tecnologia alternativa eficaz, economicamente viável e potencialmente importante para a redução destes contaminantes, principalmente quando se utiliza adsorventes naturais como alguns tipos de argilas. Os argilominerais vermiculita e a bentonita como também o biopolímero quitosana vêm sendo utilizados como materiais adsorventes de baixo custo. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a funcionalidade dos materiais híbridos obtidos através da utilização dos argilominerais, vermiculita expandida e bentonita, com a quitosana com o intuito da redução do teor de óleo e dos íons metálicos para aplicação em águas de produção gerada pela indústria de petróleo. Os materiais obtidos foram caracterizados por difração de raios-X (DRX), espectroscopia na região do infravermelho (IV), análises termogravimétricas (TG/DTG), microscopia de varredura eletrônica (MEV) e área específica (BET). Os resultados de DRX e MEV não demonstraram uma mudança significativa na estrutura nos argilominerais revestidos com quitosana em comparação a sua forma natural. Nos resultados de IV observou-se a presença da quitosana na superfície dos argilominerais, devido ao aumento da intensidade das bandas de absorção características do material orgânico. Os ensaios de adsorção realizados inicialmente através de um planejamento 22 demonstraram que a quitosana tem maior capacidade adsortiva do que a vermiculita natural, com um máximo de 89,22 % em média para concentrações de 1000 mg/L. Os resultados mostram que a capacidade de remoção dos íons através da quitosana foi, em média, de 92,84 % para cobre em concentrações na faixa de 100 mg/L e de 41,87 % para concentrações em torno de 750 mg /L após 24 horas de contato. Através dos resultados, pode-se concluir que a incorporação do polímero propicia um melhoramento na capacidade adsortiva dos argilominerais estudados, uma alternativa para utilização de materiais de baixo custo para redução de contaminantes oriundos da água de produção.


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  • Nos últimos anos, vêm sendo desenvolvidas pesquisas para obtenção de novos materiais e metodologias que visam minimizar problemas ambientais decorrente do descarte de efluentes industriais contaminados com metais pesados e óleo. A adsorção vem sendo utilizada como uma tecnologia alternativa eficaz, economicamente viável e potencialmente importante para a redução destes contaminantes, principalmente quando se utiliza adsorventes naturais como alguns tipos de argilas. Os argilominerais vermiculita e a bentonita como também o biopolímero quitosana vêm sendo utilizados como materiais adsorventes de baixo custo. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a funcionalidade dos materiais híbridos obtidos através da utilização dos argilominerais, vermiculita expandida e bentonita, com a quitosana com o intuito da redução do teor de óleo e dos íons metálicos para aplicação em águas de produção gerada pela indústria de petróleo. Os materiais obtidos foram caracterizados por difração de raios-X (DRX), espectroscopia na região do infravermelho (IV), análises termogravimétricas (TG/DTG), microscopia de varredura eletrônica (MEV) e área específica (BET). Os resultados de DRX e MEV não demonstraram uma mudança significativa na estrutura nos argilominerais revestidos com quitosana em comparação a sua forma natural. Nos resultados de IV observou-se a presença da quitosana na superfície dos argilominerais, devido ao aumento da intensidade das bandas de absorção características do material orgânico. Os ensaios de adsorção realizados inicialmente através de um planejamento 22 demonstraram que a quitosana tem maior capacidade adsortiva do que a vermiculita natural, com um máximo de 89,22 % em média para concentrações de 1000 mg/L. Os resultados mostram que a capacidade de remoção dos íons através da quitosana foi, em média, de 92,84 % para cobre em concentrações na faixa de 100 mg/L e de 41,87 % para concentrações em torno de 750 mg /L após 24 horas de contato. Através dos resultados, pode-se concluir que a incorporação do polímero propicia um melhoramento na capacidade adsortiva dos argilominerais estudados, uma alternativa para utilização de materiais de baixo custo para redução de contaminantes oriundos da água de produção.

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  • JOAO PAULO DA COSTA EVANGELISTA
  • ESTERIFICAÇÃO DO ÁCIDO OLEICO UTILIZANDO CATALISADORES ÁCIDOS SULFATADOS E NÃO SULFATADOS EM MATERIAIS MESOPOROSOS DO TIPO SBA-15

  • Orientador : ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • AMANDA DUARTE GONDIM
  • ANA CATARINA FERNANDES CORIOLANO
  • LUIZ DI SOUZA
  • REGINA CELIA DE OLIVEIRA BRASIL DELGADO
  • Data: 22/07/2015

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  • Esse estudo propôs-se a obter biodiesel a partir da esterificação do ácido oleico com os catalisadores Zr-SBA-15, Nb-SBA-15, SO42–/Zr-SBA-15 e SO42–/Nb-SBA-15 obtidos pela inserção de Zr e Nb no suporte SBA-15 e sulfatação do suporte impregnado. O suporte SBA-15 foi sintetizado pelo método hidrotérmico. O catalisador foi incialmente sintetizado pelo método de impregnação via úmida, adicionando 4,2 mL de uma solução á 30 % do percursor do metal (Zr e Nb) em cada grama da SBA-15. Após a impregnação foi realizado o processo de sulfatação. As condições reacionais da síntese do biodiesel utilizadas nesse estudo foram: quantidade de catalisador (5% em massa), razão molar de metanol:ácido oleico (20:1), tempo reacional (8 h) e temperatura de refluxo (65ºC). Os catalisadores foram analisados por: difração de raios-X (DRX), análise termogravimétrica (TG/DTG), espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), adsorção/dessorção de nitrogênio, microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de energia dispersiva (EDS) e teste de acidez para identificação da estrutura, composição e verificação da presença de sítios ácidos. Os resultados de caracterização indicaram que o suporte SBA-15 preservou a estrutura hexagonal ordenada, após a incorporação de Zr e Nb. Observou-se a presença de nanopartículas desses metais dispersas na superfície e no interior dos canais microporosos e mesoporosos dos catalisadores Zr-SBA-15 e Nb-SBA-15. Após a sulfatação, aumentou a quantidade de sítios ácidos e a estrutura ordenada foi mantida. Para os catalisadores Zr-SBA-15 e SO42–/Zr-SBA-15 houve a formação das estruturas tetragonal e monoclínica do ZrO2, já para os demais catalisadores Nb-SBA-15 e SO42–/Nb-SBA-15 formaram-se estruturas amorfas. A atividade catalítica foi avaliada pela reação de esterificação do ácido oleico via rota etílica, utilizando todos os catalisadores sintetizados. O biodiesel obtido com SO42–/Zr-SBA-15 apresentou propriedades físico-químicas dentro das normas especificadas pela resolução Nº7/2008 da ANP e melhor rendimento com 80,7%. Foi verificado que os catalisadores sulfatados, produziram maior rendimento com relação aos não sulfatados. O suporte SBA-15 não apresentou atividade catalítica.


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  • Esse estudo propôs-se a obter biodiesel a partir da esterificação do ácido oleico com os catalisadores Zr-SBA-15, Nb-SBA-15, SO42–/Zr-SBA-15 e SO42–/Nb-SBA-15 obtidos pela inserção de Zr e Nb no suporte SBA-15 e sulfatação do suporte impregnado. O suporte SBA-15 foi sintetizado pelo método hidrotérmico. O catalisador foi incialmente sintetizado pelo método de impregnação via úmida, adicionando 4,2 mL de uma solução á 30 % do percursor do metal (Zr e Nb) em cada grama da SBA-15. Após a impregnação foi realizado o processo de sulfatação. As condições reacionais da síntese do biodiesel utilizadas nesse estudo foram: quantidade de catalisador (5% em massa), razão molar de metanol:ácido oleico (20:1), tempo reacional (8 h) e temperatura de refluxo (65ºC). Os catalisadores foram analisados por: difração de raios-X (DRX), análise termogravimétrica (TG/DTG), espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), adsorção/dessorção de nitrogênio, microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de energia dispersiva (EDS) e teste de acidez para identificação da estrutura, composição e verificação da presença de sítios ácidos. Os resultados de caracterização indicaram que o suporte SBA-15 preservou a estrutura hexagonal ordenada, após a incorporação de Zr e Nb. Observou-se a presença de nanopartículas desses metais dispersas na superfície e no interior dos canais microporosos e mesoporosos dos catalisadores Zr-SBA-15 e Nb-SBA-15. Após a sulfatação, aumentou a quantidade de sítios ácidos e a estrutura ordenada foi mantida. Para os catalisadores Zr-SBA-15 e SO42–/Zr-SBA-15 houve a formação das estruturas tetragonal e monoclínica do ZrO2, já para os demais catalisadores Nb-SBA-15 e SO42–/Nb-SBA-15 formaram-se estruturas amorfas. A atividade catalítica foi avaliada pela reação de esterificação do ácido oleico via rota etílica, utilizando todos os catalisadores sintetizados. O biodiesel obtido com SO42–/Zr-SBA-15 apresentou propriedades físico-químicas dentro das normas especificadas pela resolução Nº7/2008 da ANP e melhor rendimento com 80,7%. Foi verificado que os catalisadores sulfatados, produziram maior rendimento com relação aos não sulfatados. O suporte SBA-15 não apresentou atividade catalítica.

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  • DANIELLE DE OLIVEIRA MAIA
  • SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE COMPLEXOS DE BASE DE SCHIFF COM NÍQUEL (II) ANCORADOS NO MATERIAL MESOPOROSO – SBA-15

  • Orientador : ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • AMANDA DUARTE GONDIM
  • ANA CATARINA FERNANDES CORIOLANO
  • ANNE GABRIELLA DIAS SANTOS
  • FRANCISCO DAS CHAGAS DANTAS DE LEMOS
  • Data: 23/07/2015

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  • SBA-15 são materiais mesoporosos, que possuem uma rede de canais e poros de tamanho bem definido na escala nanométrica, além de outras características, tais como, elevada estabilidade térmica e área superficial. Essa arquitetura particular de poros torna esses materiais promissores na área de ancoramento de uma variedade de compostos na matriz da sílica resultando em aplicações nas diversas áreas, dentre elas, na catálise. Nesse trabalho, foram sintetizados complexos de Base de Schiff com níquel (II) para serem ancorados na SBA-15 funcionalizada com 3-cloropropiltrimetóxisilano realizando um estudo da estabilidade térmica desses compostos. Após a síntese dos complexos, estes foram caracterizados por análise elementar (CHN), ponto de fusão, condutividade, susceptibilidade magnética, espectroscopia de absorção na região do UV-visível, espectroscopia de absorção na região do infravermelho e análises térmicas (TG/DTG). A análise elementar sugere que os complexos apresentam as seguintes fórmulas químicas gerais: [Ni(C18H19N3O2)].2CH3COO.H2O, [Ni(C20H23N3O2)(2Cl)].2H2O, [Ni(C19H20N3O2)(2Cl)].3H2O, sendo L1= C18H19N3O2, L2= C20H23N3O2, L3 = C19H20N3O2. Na espectroscopia de absorção na região do UV – visível e infravermelho dos complexos foi evidenciada a coordenação metal – ligante. Após caracterização dos complexos, estes foram ancorados no material mesoporoso. A caracterização desses materiais foi realizada por difração de raios - X, fluorescência de raios – X, adsorção e dessorção de N2, espectroscopia de absorção na região do infravermelho e análises térmicas (TG/DTG). No DRX foram observados três picos principais de difração, cujos índices de Miller são (100), (110) e (200), mostrando que mesmo após a ancoragem, os materiais mesoporosos não perderam suas características estruturais. As porcentagens dos elementos (níquel, cloro e sílica) encontrados nos materiais através da análise de fluorescência de raios – x mostraram que os complexos foram ancorados nos poros da sílica. Através da adsorção e dessorção de N2, foram observadas que os materiais apresentaram isoterma do tipo IV e histerese do tipo H1 característicos dos materiais mesoporos. Na espectroscopia de absorção na região do infravermelho, os materiais ancorados apresentaram bandas características dos ligantes (Base de Schiff) e da sílica evidenciando o sucesso da ancoragem. Na análise térmica, foram observadas a decomposição de água adsorvida, água coordenada, aminas, aromáticos, ligantes, cloropropiltrimetóxisilano e o aumento na estabilidade térmica das sílicas ancoradas com complexos comparado ao complexo livre.


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  • SBA-15 são materiais mesoporosos, que possuem uma rede de canais e poros de tamanho bem definido na escala nanométrica, além de outras características, tais como, elevada estabilidade térmica e área superficial. Essa arquitetura particular de poros torna esses materiais promissores na área de ancoramento de uma variedade de compostos na matriz da sílica resultando em aplicações nas diversas áreas, dentre elas, na catálise. Nesse trabalho, foram sintetizados complexos de Base de Schiff com níquel (II) para serem ancorados na SBA-15 funcionalizada com 3-cloropropiltrimetóxisilano realizando um estudo da estabilidade térmica desses compostos. Após a síntese dos complexos, estes foram caracterizados por análise elementar (CHN), ponto de fusão, condutividade, susceptibilidade magnética, espectroscopia de absorção na região do UV-visível, espectroscopia de absorção na região do infravermelho e análises térmicas (TG/DTG). A análise elementar sugere que os complexos apresentam as seguintes fórmulas químicas gerais: [Ni(C18H19N3O2)].2CH3COO.H2O, [Ni(C20H23N3O2)(2Cl)].2H2O, [Ni(C19H20N3O2)(2Cl)].3H2O, sendo L1= C18H19N3O2, L2= C20H23N3O2, L3 = C19H20N3O2. Na espectroscopia de absorção na região do UV – visível e infravermelho dos complexos foi evidenciada a coordenação metal – ligante. Após caracterização dos complexos, estes foram ancorados no material mesoporoso. A caracterização desses materiais foi realizada por difração de raios - X, fluorescência de raios – X, adsorção e dessorção de N2, espectroscopia de absorção na região do infravermelho e análises térmicas (TG/DTG). No DRX foram observados três picos principais de difração, cujos índices de Miller são (100), (110) e (200), mostrando que mesmo após a ancoragem, os materiais mesoporosos não perderam suas características estruturais. As porcentagens dos elementos (níquel, cloro e sílica) encontrados nos materiais através da análise de fluorescência de raios – x mostraram que os complexos foram ancorados nos poros da sílica. Através da adsorção e dessorção de N2, foram observadas que os materiais apresentaram isoterma do tipo IV e histerese do tipo H1 característicos dos materiais mesoporos. Na espectroscopia de absorção na região do infravermelho, os materiais ancorados apresentaram bandas características dos ligantes (Base de Schiff) e da sílica evidenciando o sucesso da ancoragem. Na análise térmica, foram observadas a decomposição de água adsorvida, água coordenada, aminas, aromáticos, ligantes, cloropropiltrimetóxisilano e o aumento na estabilidade térmica das sílicas ancoradas com complexos comparado ao complexo livre.

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  • ANELIÉSE LUNGUINHO FIGUEIREDO
  • SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DA ZEÓLITA HZSM-5 NANOCRISTALINA COM POROSIDADE HIERÁRQUICA APLICADA NO CRAQUEAMENTO DE POLÍMEROS.

  • Orientador : VALTER JOSE FERNANDES JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • VALTER JOSE FERNANDES JUNIOR
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • VINÍCIUS PATRÍCIO DA SILVA CALDEIRA
  • ÁNGEL PERAL YUSTE
  • Data: 24/07/2015

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  • As zeólitas são amplamente utilizadas pela indústria em processos de catálise, adsorção, separação e troca iônica. No entanto, a presença apenas de microporos limita a difusão de moléculas volumosas em seus canais, favorecendo a ocorrência de reações indesejáveis devido ao longo tempo de residência dos reagentes e produtos ao serem transportados ao longo dos microporos das zeólitas. Com o intuito de superar este problema, foram estudados neste trabalho métodos de síntese para a obtenção da zeólita ZSM-5 nanocristalina com porosidade hierárquica sintetizada na ausência de direcionador orgânico de estrutura. Primeiramente foi realizada a síntese da zeólita ZSM-5 através do método assistido por sementes em um sistema ausente de direcionador orgânico, onde as amostras foram sintetizadas utilizando três tipos diferentes de sementes: duas destas baseadas em soluções aquosas claras contendo os precursores de ZSM-5 (não silanizada e silanizada) e a terceira semente baseada em uma zeólita ZSM-5 comercial na forma de pó, a fim de direcionar na formação da estrutura MFI. O segundo método empregado foi o processo de silanização, utilizando como agente silanizante o fenilaminopropiltrimetoxisilano (PHAPTMS), com a finalidade de diminuir ou impedir o crescimento dos cristais zeóliticos da ZSM-5, favorecendo a obtenção de cristais com menores dimensões. A síntese da ZSM-5 também foi realizada na ausência de direcionador orgânico a 180°C por 27 horas após a adição do PHAPTMS. Todas as amostras sintetizadas foram caracterizadas por diversas técnicas, dentre elas a Difração de Raios-X (DRX), Espectroscopia na região do Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), adsorção-dessorção de Argônio (Ar), Microscopia Eletrônica (SEM e TEM) e dessorção a temperatura programada TPD-NH3. Notou-se que o uso de sementes proporciona uma maior área específica BET e provoca um aumento na área externa, devido à diminuição do tamanho dos cristais. Da mesma forma para amostra funcionalizada com o agente silanizante (HZSM-5 (PHAPTMS)), que apresentou a mais, um duplo sistema de poros, o primeiro associado à microporosidade da zeólita ZSM-5 (0,5 - 2 nm) e o outro relacionado à mesoporos intercristalinos (2 - 6 nm), confirmando a obtenção da zeólita HZSM-5 hierárquica. Todas as amostras sintetizadas apresentaram aglomerados globulares formados por pequenas nanounidades (30 - 90 nm), com morfologia e tamanho dos cristais diferentes da zeólita HZSM-5 utilizada como referência. Os testes catalíticos utilizando o craqueamento do polietileno de baixa densidade (PEBD) e o processo de pirólise do poli(etileno tereftalato) – PET provaram que a melhoria nas propriedades texturais das zeólitas sintetizadas é vantajoso em tais processos, apresentando um desempenho superior quando comparado à amostra de referência, fornecendo produtos que podem ser utilizados como matérias-primas na indústria petroquímica.


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  • As zeólitas são amplamente utilizadas pela indústria em processos de catálise, adsorção, separação e troca iônica. No entanto, a presença apenas de microporos limita a difusão de moléculas volumosas em seus canais, favorecendo a ocorrência de reações indesejáveis devido ao longo tempo de residência dos reagentes e produtos ao serem transportados ao longo dos microporos das zeólitas. Com o intuito de superar este problema, foram estudados neste trabalho métodos de síntese para a obtenção da zeólita ZSM-5 nanocristalina com porosidade hierárquica sintetizada na ausência de direcionador orgânico de estrutura. Primeiramente foi realizada a síntese da zeólita ZSM-5 através do método assistido por sementes em um sistema ausente de direcionador orgânico, onde as amostras foram sintetizadas utilizando três tipos diferentes de sementes: duas destas baseadas em soluções aquosas claras contendo os precursores de ZSM-5 (não silanizada e silanizada) e a terceira semente baseada em uma zeólita ZSM-5 comercial na forma de pó, a fim de direcionar na formação da estrutura MFI. O segundo método empregado foi o processo de silanização, utilizando como agente silanizante o fenilaminopropiltrimetoxisilano (PHAPTMS), com a finalidade de diminuir ou impedir o crescimento dos cristais zeóliticos da ZSM-5, favorecendo a obtenção de cristais com menores dimensões. A síntese da ZSM-5 também foi realizada na ausência de direcionador orgânico a 180°C por 27 horas após a adição do PHAPTMS. Todas as amostras sintetizadas foram caracterizadas por diversas técnicas, dentre elas a Difração de Raios-X (DRX), Espectroscopia na região do Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), adsorção-dessorção de Argônio (Ar), Microscopia Eletrônica (SEM e TEM) e dessorção a temperatura programada TPD-NH3. Notou-se que o uso de sementes proporciona uma maior área específica BET e provoca um aumento na área externa, devido à diminuição do tamanho dos cristais. Da mesma forma para amostra funcionalizada com o agente silanizante (HZSM-5 (PHAPTMS)), que apresentou a mais, um duplo sistema de poros, o primeiro associado à microporosidade da zeólita ZSM-5 (0,5 - 2 nm) e o outro relacionado à mesoporos intercristalinos (2 - 6 nm), confirmando a obtenção da zeólita HZSM-5 hierárquica. Todas as amostras sintetizadas apresentaram aglomerados globulares formados por pequenas nanounidades (30 - 90 nm), com morfologia e tamanho dos cristais diferentes da zeólita HZSM-5 utilizada como referência. Os testes catalíticos utilizando o craqueamento do polietileno de baixa densidade (PEBD) e o processo de pirólise do poli(etileno tereftalato) – PET provaram que a melhoria nas propriedades texturais das zeólitas sintetizadas é vantajoso em tais processos, apresentando um desempenho superior quando comparado à amostra de referência, fornecendo produtos que podem ser utilizados como matérias-primas na indústria petroquímica.

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  • ELISAMA VIEIRA DOS SANTOS
  • Aplicação de tratamentos eletroquímicos integrados para remediação de solos e águas contaminadas com petróleo e pesticidas.

  • Orientador : CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • ELIANE GONÇALVES DE ARAÚJO
  • JOSEALDO TONHOLO
  • MANUEL ANDRES RODRIGO RODRIGO
  • Data: 24/07/2015

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  • Tecnologias eletroquímicas têm sido propostas como uma alternativa promissora para o tratamento de águas residuais e solos contaminados. Portanto, este trabalho teve como objetivo estudo de tratamento de solos e efluentes contaminados usando tecnologias eletroquímicas. Assim, o estudo referente ao aumento de escala do sistema eletroquímico de fluxo contínuo para o tratamento de água residuais da indústria petroquímica foi investigado usando eletrodos de platina suportada em titânio (Ti/Pt) e Diamante Dopado com Boro (DDB). Os resultados mostraram claramente que sob as condições operacionais estudadas e os materiais eletrocatalíticos empregados, a melhor eficiência de remoção foi atingida com o eletrodo de BDD reduzindo a demanda química de oxigênio (DQO) de 2746 mg L−1 para 200 mg L−1 em 5 h, consumindo 56.2 kWh m−3. A descontaminação de solos e efluentes por derivados de petróleo foi avaliada, mediante o estudo dos efeitos da remediação eletrocinética para remoção de hidrocarbonetos totais de petróleo (HTP) de solos contaminados com diesel. A eficiência deste processo foi dependente dos eletrólitos usados Na2SO4 (96,46%), ácido cítrico (81,36 %) e NaOH (68,03%) durante 15 dias. Além disso, o efluente gerado após o tratamento do solo foi tratado mediante oxidação eletroquímica, atingindo uma boa eliminação da carga orgânica de poluentes dissolvidos. Em função do comportamento físico dos efluentes contaminados com petróleo (estado emulsionado); efluentes emulsionados com atrazina foram investigados. As principais características dos efluentes produzidos durante a lavagem de solos contaminados foram estudadas, sendo dependentes da dosagem de surfactante usado; o que determinava seu tratamento eletrolítico com BDD. A oxidação eletroquímica do efluente emulsionado com atrazina mostrou-se foi eficiente, mas a chave do tratamento é a redução do tamanho das micelas.


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  • Tecnologias eletroquímicas têm sido propostas como uma alternativa promissora para o tratamento de águas residuais e solos contaminados. Portanto, este trabalho teve como objetivo estudo de tratamento de solos e efluentes contaminados usando tecnologias eletroquímicas. Assim, o estudo referente ao aumento de escala do sistema eletroquímico de fluxo contínuo para o tratamento de água residuais da indústria petroquímica foi investigado usando eletrodos de platina suportada em titânio (Ti/Pt) e Diamante Dopado com Boro (DDB). Os resultados mostraram claramente que sob as condições operacionais estudadas e os materiais eletrocatalíticos empregados, a melhor eficiência de remoção foi atingida com o eletrodo de BDD reduzindo a demanda química de oxigênio (DQO) de 2746 mg L−1 para 200 mg L−1 em 5 h, consumindo 56.2 kWh m−3. A descontaminação de solos e efluentes por derivados de petróleo foi avaliada, mediante o estudo dos efeitos da remediação eletrocinética para remoção de hidrocarbonetos totais de petróleo (HTP) de solos contaminados com diesel. A eficiência deste processo foi dependente dos eletrólitos usados Na2SO4 (96,46%), ácido cítrico (81,36 %) e NaOH (68,03%) durante 15 dias. Além disso, o efluente gerado após o tratamento do solo foi tratado mediante oxidação eletroquímica, atingindo uma boa eliminação da carga orgânica de poluentes dissolvidos. Em função do comportamento físico dos efluentes contaminados com petróleo (estado emulsionado); efluentes emulsionados com atrazina foram investigados. As principais características dos efluentes produzidos durante a lavagem de solos contaminados foram estudadas, sendo dependentes da dosagem de surfactante usado; o que determinava seu tratamento eletrolítico com BDD. A oxidação eletroquímica do efluente emulsionado com atrazina mostrou-se foi eficiente, mas a chave do tratamento é a redução do tamanho das micelas.

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  • TERESA CRISTINA EPIFÂNIO DIÓGENES REGO
  •  Otimização e validação de metodologia para determinação multirresíduos de agrotóxicos em alface e solo empregando QuEChERS e LC-MS/MS.

  • Orientador : DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • GEORGE QUEIROZ DE BRITO
  • HENRIQUE EDUARDO BEZERRA DA SILVA
  • DANIEL FREITAS FREIRE MARTINS
  • LIVIA PAULIA DIAS RIBEIRO
  • Data: 24/07/2015

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  • A utilização de agrotóxicos da classe dos organofosforados e dos carbamatos a partir das décadas de 1940 e 1950 no Brasil trouxe benefícios no combate as pragas em lavouras de alimentos mas também causou impactos negativos à saúde humana e ao meio ambiente, devido a presença desses compostos nos alimentos, na água e no solo. Diante disso, torna-se essencial o desenvolvimento de métodos analíticos para determinação multirresíduos de agrotóxicos em matrizes ambientais e de alimentos. Neste trabalho otimizou-se e validou-se uma metodologia analítica para a determinação de agrotóxicos da classe dos carbamatos (carbaril e carbofurano), organofosforados (clorpirifós, dimetoato, malation e metamidofós) e do neonicotinóide acetamiprido em amostras de alface e solo, utilizando QuEChERS e Cromatografia Líquida de fase reversa acoplada à espectrometria de massas com ionização por Electrospray (LC-ESI/MS/MS), operada em modo de Monitoramento de Reações Múltiplas (MRM); o método de preparo de amostra QuEChERS originalmente desenvolvido para análise alimentos, neste trabalho foi otimizado tanto na análise de amostras de alface, como também em amostras de solo, buscando-se um método rápido, prático e eficiente de preparo de amostras ambientais. Para atender aos objetivos propostos, foram feitas adições dos sete agrotóxicos ao nível de fortificação de 5,0 µg.kg-1 em amostras de alface e solo, obtendo recuperações entre 67,8-102,7% em alface, e entre 73-121,1% em solo, com precisão intra-ensaio e precisão intermediária com coeficientes de variação inferior a 15% para ambas as matrizes e limite de quantificação de 1,0 µg.kg-1 para os sete agrotóxicos; o efeito matriz nas amostras selecionadas foi contornado diluindo-se os extratos. Para verificar a aplicabilidade do método otimizado e validado foram coletadas amostras de alface e solo diretamente dos produtores, nenhum dos sete padrões de agrotóxicos pesquisados foi encontrado; como este estudo foi realizado numa comunidade de produtores de hortaliças em que o cultivo convencional de hortaliças, ou seja, com agrotóxicos, foi convertido em produção orgânica, o fato da não quantificação dos compostos estudados confirma a descontinuidade do uso destas substâncias pelos agricultores selecionados.


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  • The use of pesticides in the class of organophosphates and carbamates from the 1940s and 1950s in Brazil brought benefits in combating pests on food crops, but also caused negative impacts to human health and the environment due to the presence of these compounds in food, water and soil. Therefore, it is essential to develop analytical methods for Multiresidue determination of pesticides in food and environmental matrices. This work is optimized and validated an analytical methodology for the determination of pesticides in the class of carbamates (carbaryl and carbofuran), organophosphates (chlorpyrifos, dimethoate, malathion and methamidophos) and neonicotinoid acetamiprid in samples of lettuce and ground using QuEChERS and reverse-phase liquid chromatography coupled to mass spectrometry with electrospray ionization (ESI-LC/MS/MS) operated in Mode Reaction Monitoring Multiple (MRM); the sample preparation QuEChERS method originally developed for food analysis, this work has been optimized both in the analysis of samples of lettuce, as well as in soil samples, seeking a fast, practical and efficient preparation of environmental samples. To meet the proposed objectives, additions of the seven pesticides at the level of fortification 5.0 µg kg-1 in samples of lettuce and soil were made, obtaining recoveries between 67.8 to 102.7% in lettuce, and between 73-121.1% in soil, with repeatability and intermediate precision with coefficients of variation below 15% for both matrices and quantitation limit of 1.0 µg kg-1 for seven pesticides; the effect matrix in selected samples was circumvented by diluting the extracts. To verify the applicability of the optimized and validated method were collected samples of lettuce and soil directly from producers, none of the seven pesticides standards researched found; as this study was conducted in a vegetable producing community than conventional cultivation, or with pesticides, it has been converted to organic production, the fact that no quantification of the compounds studied confirms the discontinuance of the use of these substances by selected farmers.

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  • ELAINE CRISTINA MARTINS DE MOURA SANTOS
  • Aplicação e otimização de métodos eletroquímicos combinados para remoção e determinação de cromo hexavalente em efluentes simulados. 

  • Orientador : CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • CÁTIA GUARACIARA FERNANDES TEIXEIRA ROSSI
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • ELIANE GONÇALVES DE ARAÚJO
  • JOSE HERIBERTO OLIVEIRA DO NASCIMENTO
  • Data: 28/07/2015

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  • O cromo hexavalente é um dos metais pesados presente em diversos efluentes industriais, e dependendo de sua concentração pode causar danos irreparáveis ao meio ambiente e aos seres humanos. Diante deste contexto, este trabalho objetivou-se na aplicação de métodos eletroquímicos para monitorar e remover o Cr6+ em efluente simulado. Para o monitoramento foi aplicada a Voltametria de Pulso Diferencial (VPD), utilizando os eletrodos de ultra traço de grafite (trabalho), Ag/AgCl (referência) e platina (contra-eletrodo), as amostras coletadas foram complexadas com a 1,5-difenilcarbazida e em seguida submetidas à análise. Na remoção de Cr6+ foi aplicado o processo de eletrocoagulação (EC), utilizando eletrodos de Fe e Al. As variáveis que constituíram o planejamento fatorial 24, aplicado para otimização do processo de EC, foram: densidade de corrente (5 e 10 mA.cm-2), temperatura (25 e 60ºC), concentração (50 e 100 ppm) e velocidade de agitação (400 e 600 RPM). Através dos testes preliminares foi possível a adequação da aplicação da VPD para o monitoramento de Cr6+, removido durante a o processo de EC. Os eletrodos de Fe e Al, como ânodos de sacrifício, mostraram resultados satisfatórios no processo de EC, entretanto o Fe favoreceu uma remoção completa em 30 min, enquanto que, com Al ocorreu em 240 min. Na aplicação do planejamento fatorial 24 e análise da Metodologia de Superfície de Resposta foi possível a otimização do processo de EC para remoção de Cr6+ em H2SO4 0,5 mol.L-1, na qual a temperatura, com efeito positivo, foi a variável que apresentou maior significância estatística em relação às demais variáveis e interações, enquanto que na otimização do processo de EC para remoção de Cr6+ em NaCl 0,1 mol.L-1 a densidade de corrente, com efeito positivo, e a concentração, com efeito negativo, foram as variáveis que apresentaram maior significância estatística em relação à temperatura, velocidade de agitação e as demais interações. A utilização dos eletrólitos suportes NaCl e Na2SO4 não apresentaram diferenças significativas, entretanto o NaCl apresentou uma rápida melhora na cinética de remoção de Cr6+, e o aumento da concentração de NaCl proporcionou um aumento na condutividade da solução, o que resultou em menor consumo energético. Os desgastes dos eletrodos avaliados em todos os processo de EC mostraram que o Al em H2SO4 0,5 mol.L-1, sofre anodização durante o processo de EC, logo a perda de massa experimental é menor que a perda de massa teórica, entretanto Fe, no mesmo meio, mostrou uma perda de massa experimental maior que a estimada teoricamente, porque ocorre uma reação espontânea do Fe com H2SO4, e quando o meio reacional foi o NaCl e Na2SO4 a perda de massa experimental aproximou-se da perda de massa teórica. E ainda foi verificado o consumo energético de todos os processos aplicados neste estudo, os quais apresentaram um baixo custo operacional, viabilizando desta forma a aplicação do processo de EC para o tratamento de efluentes industriais. Os resultados obtidos foram satisfatórios, pois foi alcançada a remoção completa do Cr6+ em todos os processos aplicados neste estudo.


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  • O cromo hexavalente é um dos metais pesados presente em diversos efluentes industriais, e dependendo de sua concentração pode causar danos irreparáveis ao meio ambiente e aos seres humanos. Diante deste contexto, este trabalho objetivou-se na aplicação de métodos eletroquímicos para monitorar e remover o Cr6+ em efluente simulado. Para o monitoramento foi aplicada a Voltametria de Pulso Diferencial (VPD), utilizando os eletrodos de ultra traço de grafite (trabalho), Ag/AgCl (referência) e platina (contra-eletrodo), as amostras coletadas foram complexadas com a 1,5-difenilcarbazida e em seguida submetidas à análise. Na remoção de Cr6+ foi aplicado o processo de eletrocoagulação (EC), utilizando eletrodos de Fe e Al. As variáveis que constituíram o planejamento fatorial 24, aplicado para otimização do processo de EC, foram: densidade de corrente (5 e 10 mA.cm-2), temperatura (25 e 60ºC), concentração (50 e 100 ppm) e velocidade de agitação (400 e 600 RPM). Através dos testes preliminares foi possível a adequação da aplicação da VPD para o monitoramento de Cr6+, removido durante a o processo de EC. Os eletrodos de Fe e Al, como ânodos de sacrifício, mostraram resultados satisfatórios no processo de EC, entretanto o Fe favoreceu uma remoção completa em 30 min, enquanto que, com Al ocorreu em 240 min. Na aplicação do planejamento fatorial 24 e análise da Metodologia de Superfície de Resposta foi possível a otimização do processo de EC para remoção de Cr6+ em H2SO4 0,5 mol.L-1, na qual a temperatura, com efeito positivo, foi a variável que apresentou maior significância estatística em relação às demais variáveis e interações, enquanto que na otimização do processo de EC para remoção de Cr6+ em NaCl 0,1 mol.L-1 a densidade de corrente, com efeito positivo, e a concentração, com efeito negativo, foram as variáveis que apresentaram maior significância estatística em relação à temperatura, velocidade de agitação e as demais interações. A utilização dos eletrólitos suportes NaCl e Na2SO4 não apresentaram diferenças significativas, entretanto o NaCl apresentou uma rápida melhora na cinética de remoção de Cr6+, e o aumento da concentração de NaCl proporcionou um aumento na condutividade da solução, o que resultou em menor consumo energético. Os desgastes dos eletrodos avaliados em todos os processo de EC mostraram que o Al em H2SO4 0,5 mol.L-1, sofre anodização durante o processo de EC, logo a perda de massa experimental é menor que a perda de massa teórica, entretanto Fe, no mesmo meio, mostrou uma perda de massa experimental maior que a estimada teoricamente, porque ocorre uma reação espontânea do Fe com H2SO4, e quando o meio reacional foi o NaCl e Na2SO4 a perda de massa experimental aproximou-se da perda de massa teórica. E ainda foi verificado o consumo energético de todos os processos aplicados neste estudo, os quais apresentaram um baixo custo operacional, viabilizando desta forma a aplicação do processo de EC para o tratamento de efluentes industriais. Os resultados obtidos foram satisfatórios, pois foi alcançada a remoção completa do Cr6+ em todos os processos aplicados neste estudo.

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  • ENÉDERSON ROSSETTO
  • COMPLEXOS HETEROGENEIZADOS DE NÍQUEL-β-DIIMINAS MCM-41 E SBA-15: Aplicação em oligomerização de olefinas

  • Orientador : SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EDUARDO NICOLAU DOS SANTOS
  • ELEDIR VITOR SOBRINHO
  • KATIA BERNARDO GUSMÃO
  • MICHELE OBERSON DE SOUZA
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • TIAGO PINHEIRO BRAGA
  • Data: 31/07/2015

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  • Os ligantes β-diiminas 2-(fenil)amino-4-(fenil)imino-2-penteno e o 2-(2,6-dimetilfenil)amino-4-(2,6-dimetilfenil)imino-2-penteno foram combinados com o grupo alcoxisilano cloropropiltrimetoxisilano (CPTMS) e ancorado covalentemente aos suportes mesoporosos MCM-41 e SBA-15, coordenados pela interação com os grupos silanóis  da matriz das sílicas e complexados com níquel. Os complexos Ni-β-diimina/mesoporosos foram sintetizados para aplicação em reações de oligomerização do etileno e do propileno e para comparação dos resultados entre o sistema homogêneo com o sistema heterogêneo.  O suporte foi primeiramente sintetizado e calcinado. Após foi realizado o ancoramento dos ligantes e posterior complexacão do níquel. Estes materiais foram caracterizados por várias técnicas, tais como: RMN de 1H, 13C e 29Si, DRX de baixo ângulo, Infra-vermelho (IR), análise termogravimétrica, análise de isotermas de adsorção-dessorção de N2, microscopia eletrônica de transmissão (MET) e de varredura (MEV), análise elementar e espectroscopia de absorção atômica para confirmar o sucesso das sínteses dos materiais. Ambos os complexos homogêneos e os heterogeneizados são ativos e seletivos para as reações de oligomerização do etileno e do propileno. Os materiais heterogeneizados foram menos ativos que os complexos análogos homogêneos nas reações de oligomerização do etileno, porém, foram mais seletivos tanto para frações C4 quanto para α-C4. Nas reações com o propileno os complexos homogêneos promoveram à reação de dimerização e os complexos heterogeneizados à reação de alquilação do tolueno com o propileno.


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  • Os ligantes β-diiminas 2-(fenil)amino-4-(fenil)imino-2-penteno e o 2-(2,6-dimetilfenil)amino-4-(2,6-dimetilfenil)imino-2-penteno foram combinados com o grupo alcoxisilano cloropropiltrimetoxisilano (CPTMS) e ancorado covalentemente aos suportes mesoporosos MCM-41 e SBA-15, coordenados pela interação com os grupos silanóis  da matriz das sílicas e complexados com níquel. Os complexos Ni-β-diimina/mesoporosos foram sintetizados para aplicação em reações de oligomerização do etileno e do propileno e para comparação dos resultados entre o sistema homogêneo com o sistema heterogêneo.  O suporte foi primeiramente sintetizado e calcinado. Após foi realizado o ancoramento dos ligantes e posterior complexacão do níquel. Estes materiais foram caracterizados por várias técnicas, tais como: RMN de 1H, 13C e 29Si, DRX de baixo ângulo, Infra-vermelho (IR), análise termogravimétrica, análise de isotermas de adsorção-dessorção de N2, microscopia eletrônica de transmissão (MET) e de varredura (MEV), análise elementar e espectroscopia de absorção atômica para confirmar o sucesso das sínteses dos materiais. Ambos os complexos homogêneos e os heterogeneizados são ativos e seletivos para as reações de oligomerização do etileno e do propileno. Os materiais heterogeneizados foram menos ativos que os complexos análogos homogêneos nas reações de oligomerização do etileno, porém, foram mais seletivos tanto para frações C4 quanto para α-C4. Nas reações com o propileno os complexos homogêneos promoveram à reação de dimerização e os complexos heterogeneizados à reação de alquilação do tolueno com o propileno.

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  • WILDSON ARCANJO DE MORAIS
  • APLICAÇÃO DE TÉCNICAS DE ESPALHAMENTO A SISTEMAS DESTINADOS A EXTRAÇÃO DE PETRÓLEO

  • Orientador : JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • ALCIDES DE OLIVEIRA WANDERLEY NETO
  • JULIANA DE SOUZA NUNES
  • CLAUDIO LOPES DE VASCONCELOS
  • ZILVAM MELO DOS SANTOS
  • Data: 18/08/2015

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  • A indústria de petróleo necessita de várias substâncias químicas em seus processos de extração e investe em novas tecnologias a todo o momento. Os sistemas micelares do tipo-minhoca-WLM e os complexos polieletrolíticos-PECs estão sendo estudados para ingressar como novas tecnologias na extração de óleo. Esta tese objetiva obter, caracterizar e identificar esses sistemas coloidais utilizando técnicas de espalhamento de luz como principais ferramentas; possibilitando o conhecimento de base para possíveis aplicações na indústria petrolífera. Os parâmetros obtidos no DLS, b, GC e n  sofreram transições na concentração tensoativo/co-tensoativo 200g/L. A adição da fase óleo, xileno, dificulta a transição de micelas esféricas para micelas minhoca. No SAXS, a relação RG,O/ RG,S atinge um máximo que corrobora com a transição no DLS. b aumenta bruscamente, n se torna mais homogêneo, GC,2 e a contribuição para o segundo processo, f2, foram visualizados para razões poliânion/policátion WAC  próximas de 2. Essa região, no SAXS, aglomerados de PECs se adsorvem nas partículas primárias, que contribuiu para o comportamento dos gráficos de Kratky. As funções P(r) perdem seu formato “sino” e se alargam. As contribuições de área S17 e S29 foram maiores para menores valores de WAC e S37 foi influente em valores maiores. 


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  • A indústria de petróleo necessita de várias substâncias químicas em seus processos de extração e investe em novas tecnologias a todo o momento. Os sistemas micelares do tipo-minhoca-WLM e os complexos polieletrolíticos-PECs estão sendo estudados para ingressar como novas tecnologias na extração de óleo. Esta tese objetiva obter, caracterizar e identificar esses sistemas coloidais utilizando técnicas de espalhamento de luz como principais ferramentas; possibilitando o conhecimento de base para possíveis aplicações na indústria petrolífera. Os parâmetros obtidos no DLS, b, GC e n  sofreram transições na concentração tensoativo/co-tensoativo 200g/L. A adição da fase óleo, xileno, dificulta a transição de micelas esféricas para micelas minhoca. No SAXS, a relação RG,O/ RG,S atinge um máximo que corrobora com a transição no DLS. b aumenta bruscamente, n se torna mais homogêneo, GC,2 e a contribuição para o segundo processo, f2, foram visualizados para razões poliânion/policátion WAC  próximas de 2. Essa região, no SAXS, aglomerados de PECs se adsorvem nas partículas primárias, que contribuiu para o comportamento dos gráficos de Kratky. As funções P(r) perdem seu formato “sino” e se alargam. As contribuições de área S17 e S29 foram maiores para menores valores de WAC e S37 foi influente em valores maiores. 

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  • ROBERTA PATRÍCIA MEDEIROS DE MARIA
  • SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO ELÉTRICA DE BLENDAS E COMPÓSITOS DE PMMA/PEG E PMMA/PEG/Na2WO4.2H2O

  • Orientador : MARIA GORETTE CAVALCANTE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARIA GORETTE CAVALCANTE
  • LUIZ HENRIQUE DA SILVA GASPAROTTO
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • HAMILTON BRANDAO VARELA DE ALBUQUERQUE
  • JOSE ALZAMIR PEREIRA DA COSTA
  • Data: 28/08/2015

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  • À medida que demandas energéticas foram sendo apresentadas e requeridas pelo avanço tecnológico, a síntese de novos materiais, capazes de suprir estas necessidades, foi e tem sido exaustivamente executada e estudada; dentre estes materiais, estão filmes poliméricos compósitos que têm se destacado como uma alternativa química, física, elétrica e econômica viável. Neste trabalho filmes finos autossustentáveis de poli(metactrilato de metila) sob a forma de blendas, associado ao poli(etileno glicol),  e compósitos, dopados com tungstato de sódio diidratado, foram obtidos pela associação dos métodos sol-gel e “casting”. A caracterização elétrica, estrutural, química e morfológica dos filmes obtidos foi realizada usando-se espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) para obtenção dos parâmetros elétricos, reflexão total atenuada na região do infravermelho (IV-ATR) e difração de raios X (DRX) para estudo da composição estrutural e química, enquanto que a estabilidade térmica foi analisada usando termogravimetria (TG/DTG), análise térmica diferencial (DTA) e calorimetria diferencial de varredura (DSC); as características morfológicas e topográficas dos filmes foram analisadas por microscopia ótica (MO) e eletrônica de varredura (MEV). A adição do sal promoveu modificações do padrão de disposição das cadeias poliméricas, observado por difração de raios X e ratificado por alterações das bandas relativas à deformação angular –CH2– em cadeia e estiramento assimétrico –C–C– em cadeia, sugerindo mudanças estruturais na cadeia polimérica. A miscibilidade entre os polímeros poli(metacrilato de metila) e poli(etileno glicol) foi resultado da presença de interações intermoleculares do tipo ligação de hidrogênio entre o –CO– do PMMA e os grupos OH do PEG e do sal tungstato de sódio, evidenciadas nas análises por IV-RTA, assim como, interações puramente eletrostáticas. Os sistemas apresentaram melhores características capacitivas e maiores tempos de relaxação, favorecidos pelo aumento da concentração do tungstato de sódio, resultado da melhora da sensibilidade do acúmulo de cargas no eletrodo.


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  • As energy demands were being presented and required by technological advances, the synthesis of new materials capable of meeting these needs, was and has been thoroughly studied and performed; among these materials are composite polymeric films that have stood out as an alternative chemistry, physics, electrical and economically viable. In this work self-supporting thin films of poly(methyl methacrylate) (PMMA) in the form of blends, linked to poly (ethylene glycol) (PEG), and composite doped with sodium tungstate dihydrate were obtained by combining the sol-gel methods and casting. The electrical, structural, chemical and morphological characterization of the films obtained was performed using electrochemical impedance spectroscopy (EIS) to obtain the electrical parameters, attenuated total reflection in the infrared (IR-ATR) and X-ray diffraction (XRD) to study the structural and chemical composition, while the thermal stability was evaluated using thermogravimetric analysis (TGA), differential thermal analysis (DTA) and differential scanning calorimetry (DSC); morphological and topographical characteristics of the films were analyzed by optical microscopy (OM) and scanning electron (SEM). The addition of the salt promoted standard modifications of the arrangement of the polymer chains, observed by X-ray diffraction and confirmed by the changes of the bands relative to the angular deformation -CH2- chain and asymmetric stretching -C-C-chain, suggesting structural changes in polymer chain. The miscibility between the polymers poly (methyl methacrylate) and poly (ethylene glycol) was a result of the presence of intermolecular interactions type hydrogen bonding between the PMMA and -CO- OH groups of the PEG and sodium tungstate salt, highlighted in analyzes by IR-ATR as well as purely electrostatic interactions. The systems showed better capacitive characteristics and larger relaxation times, favored by increasing the concentration of sodium tungstate, a result of improved sensitivity of the charges accumulated in the electrode.

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  • NORBERTO DE KASSIO VIEIRA MONTEIRO
  • NOVOS PROTOCOLOS TEÓRICOS UTILIZADOS NOS ESTUDOS DAS LIGAÇÕES HIDROGÊNIO-HIDROGÊNIO, NA ESTABILIDADE DO TETRAEDRANO, SEUS DERIVADOS E DAS REAÇÕES DE DIELS-ALDER E NA QUANTIFICAÇÃO DA AFINIDADE DE FÁRMACOS

  • Orientador : CAIO LIMA FIRME
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CAIO LIMA FIRME
  • DAVI SERRADELLA VIEIRA
  • EUZEBIO GUIMARAES BARBOSA
  • CLÁUDIO COSTA DOS SANTOS
  • THEREZA AMÉLIA SOARES DA SILVA
  • Data: 09/10/2015

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  • Esta tese foi realizada em quatro capítulos, todos a nível teórico, enfocados principalmente na densidade eletrônica. No primeiro capítulo, nos descrevemos a aplicação de um minicurso para estudo das reações de Diels-Alder na Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Utilizando ferramentas de química computacional, os estudantes puderam construir um determinado conhecimento e puderam associar importantes aspectos da físico-química e da química orgânica. No segundo capítulo, estudamos um novo tipo de interação química envolvendo átomos de hidrogênio de carga neutra, denominada de ligação hidrogênio-hidrogênio (H-H). Nesse estudo realizado com alcanos complexados, fornece novas e importantes informações acerca das suas estabilidades envolvendo esse tipo de interação. Mostramos que a ligação H-H desempenha um papel secundário na estabilidade de alcanos ramificados em comparação aos seus isômeros menos ramificados ou lineares. No terceiro capítulo, estudamos a estrutura eletrônica e a estabilidade do tetraedrano, de tetraedranos substituídos e seus parentes de silício e germânio. Avaliamos o efeito do substituinte na gaiola de carbono dos derivados do tetraedrano e os resultados indicam que fortes grupos retiradores de elétrons (GRE) causam pequena instabilidade na gaiola carbônica, em contrapartida, fracos GRE resulta em grande instabilidade. Mostramos que na aromaticidade-σ, GRE e grupos doadores de elétrons (GDE) resultam em um decréscimo e em aumento, respectivamente, dos índices de aromaticidade NICS e D3BIA. Em adição, outro fator pode ser utilizado para explicar a estabilidade do tetra-tert-butiltetraedrano, assim como a ligação H-H. GVB e ADMP também foram utilizados para avaliar o efeito de substituintes na gaiola do tetraedrano. No quarto capítulo, nós realizamos uma investigação teórica do efeito inibitório do fármaco abiraterona (ABE), utilizado no tratamento do câncer de próstata, frente à enzima CYP17, comparando as energias de interação e densidade eletrônica desse fármaco com o substrato natural, a pregnenolona (PREG). Dinâmica molecular e docking foram utilizados para obter os complexos CYP17-ABE e CYP17-PREG. Á partir da dinâmica molecular, foi obtido que a ABE possui uma maior tendência de difusão água à sítio de interação da enzima CYP17, quando com a mesma tendência da PREG. Com o método ONIOM (B3LYP:AMBER), encontramos que a energia de interação da ABE é 21,38 kcal mol-1 mais estávelem comparação à PREG. Os resultados obtidos através da QTAIM indicam que essa estabilidade se dá devido a uma maior densidade eletrônica das interações entre a ABE e a CYP17.


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  • Esta tese foi realizada em quatro capítulos, todos a nível teórico, enfocados principalmente na densidade eletrônica. No primeiro capítulo, nos descrevemos a aplicação de um minicurso para estudo das reações de Diels-Alder na Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Utilizando ferramentas de química computacional, os estudantes puderam construir um determinado conhecimento e puderam associar importantes aspectos da físico-química e da química orgânica. No segundo capítulo, estudamos um novo tipo de interação química envolvendo átomos de hidrogênio de carga neutra, denominada de ligação hidrogênio-hidrogênio (H-H). Nesse estudo realizado com alcanos complexados, fornece novas e importantes informações acerca das suas estabilidades envolvendo esse tipo de interação. Mostramos que a ligação H-H desempenha um papel secundário na estabilidade de alcanos ramificados em comparação aos seus isômeros menos ramificados ou lineares. No terceiro capítulo, estudamos a estrutura eletrônica e a estabilidade do tetraedrano, de tetraedranos substituídos e seus parentes de silício e germânio. Avaliamos o efeito do substituinte na gaiola de carbono dos derivados do tetraedrano e os resultados indicam que fortes grupos retiradores de elétrons (GRE) causam pequena instabilidade na gaiola carbônica, em contrapartida, fracos GRE resulta em grande instabilidade. Mostramos que na aromaticidade-σ, GRE e grupos doadores de elétrons (GDE) resultam em um decréscimo e em aumento, respectivamente, dos índices de aromaticidade NICS e D3BIA. Em adição, outro fator pode ser utilizado para explicar a estabilidade do tetra-tert-butiltetraedrano, assim como a ligação H-H. GVB e ADMP também foram utilizados para avaliar o efeito de substituintes na gaiola do tetraedrano. No quarto capítulo, nós realizamos uma investigação teórica do efeito inibitório do fármaco abiraterona (ABE), utilizado no tratamento do câncer de próstata, frente à enzima CYP17, comparando as energias de interação e densidade eletrônica desse fármaco com o substrato natural, a pregnenolona (PREG). Dinâmica molecular e docking foram utilizados para obter os complexos CYP17-ABE e CYP17-PREG. Á partir da dinâmica molecular, foi obtido que a ABE possui uma maior tendência de difusão água à sítio de interação da enzima CYP17, quando com a mesma tendência da PREG. Com o método ONIOM (B3LYP:AMBER), encontramos que a energia de interação da ABE é 21,38 kcal mol-1 mais estávelem comparação à PREG. Os resultados obtidos através da QTAIM indicam que essa estabilidade se dá devido a uma maior densidade eletrônica das interações entre a ABE e a CYP17.

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  • VÍTOR RODRIGO DE MELO E MELO
  • SÍNTESE, CARACTERIZAÇÃO E REATIVIDADE DE CARREADORES DE OXIGÊNIO TIPO PEROVSQUITA

  • Orientador : DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA CRISTINA FACUNDO DE BRITO PONTES
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • JUAN ALBERTO CHAVEZ RUIZ
  • MARIA SUELY COSTA DA CAMARA
  • Data: 09/10/2015

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  • O governo brasileiro e a Petrobras têm investido nos últimos dez anos um percentual razoável em pesquisas relacionadas à produção de energias limpas e renováveis que impactem significativamente para a sociedade. Tópicos de pesquisa relacionados à energia e meio ambiente têm crescido significativamente nos últimos anos, com a necessidade de energia própria, como o hidrogênio. A maior parte de hidrogênio é atualmente obtida por reforma do metano ou hidrocarbonetos (vapor, seco, oxidação ou autotérmica), entretanto ocorre a formação indesejada de CO2. Dessa forma, materiais com estrutura tipo perovsquita estão sendo usados para produção de energia limpa com captura de CO2. Uma justificativa para o uso de óxidos estruturados do tipo perovsquita recai principalmente na sua estabilidade térmica e por funcionar como carreador de oxigênio em processos de produção de H2. Na primeira etapa deste trabalho, carreadores de oxigênio à base de níquel e lantânio, dopados com cálcio e bário (LaBa0,5Ca0,5NiO4) foram sintetizados usando ureia e diferentes agentes direcionadores a partir do método via reação de combustão assistida por microondas e calcinados a 800, 900 e 1000°C por 2 horas com o intuito de se escolher a melhor composição da síntese. Na segunda etapa, após a escolha da melhor composição de síntese, carreadores de oxigênio à base de La e Ni, dopados com cálcio e/ou bário (La1,8Ca0,2-xBaxO4; onde x = 0,0 a 0,2) foram sintetizados pelo mesmo método de síntese e calcinados a 900°C/2h. Na terceira etapa, os carreadores foram submetidos a uma sinterização a 1100°C e depositados sobre suportes porosos a base de diatomita, com o intuito de padronizar o tamanho de partícula, para aplicação em reforma por ciclos químicos (CLR). Após essas etapas, os materiais obtidos foram caracterizados por análise térmica (TG-DTA), difração de raios X (DRX), florescência de raios X (FRX), área superficial pelo método BET, microscopia eletrônica de varredura (MEV), redução à temperatura programada (TPR) e oxidação à temperatura programada (TPO). Após todas as caracterizações propostas e a análise de seus resultados pode-se afirmar que os carreadores de oxigênio obtidos apresentaram como fase principal, a estrutura perovsquita do tipo K2NiF4. Pelas características estruturais, morfológicas e pelos testes de reatividade desses materiais é possível inferir-lhes propriedades para sua aplicação em sistemas de reforma por ciclos químicos (CLR).


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  • O governo brasileiro e a Petrobras têm investido nos últimos dez anos um percentual razoável em pesquisas relacionadas à produção de energias limpas e renováveis que impactem significativamente para a sociedade. Tópicos de pesquisa relacionados à energia e meio ambiente têm crescido significativamente nos últimos anos, com a necessidade de energia própria, como o hidrogênio. A maior parte de hidrogênio é atualmente obtida por reforma do metano ou hidrocarbonetos (vapor, seco, oxidação ou autotérmica), entretanto ocorre a formação indesejada de CO2. Dessa forma, materiais com estrutura tipo perovsquita estão sendo usados para produção de energia limpa com captura de CO2. Uma justificativa para o uso de óxidos estruturados do tipo perovsquita recai principalmente na sua estabilidade térmica e por funcionar como carreador de oxigênio em processos de produção de H2. Na primeira etapa deste trabalho, carreadores de oxigênio à base de níquel e lantânio, dopados com cálcio e bário (LaBa0,5Ca0,5NiO4) foram sintetizados usando ureia e diferentes agentes direcionadores a partir do método via reação de combustão assistida por microondas e calcinados a 800, 900 e 1000°C por 2 horas com o intuito de se escolher a melhor composição da síntese. Na segunda etapa, após a escolha da melhor composição de síntese, carreadores de oxigênio à base de La e Ni, dopados com cálcio e/ou bário (La1,8Ca0,2-xBaxO4; onde x = 0,0 a 0,2) foram sintetizados pelo mesmo método de síntese e calcinados a 900°C/2h. Na terceira etapa, os carreadores foram submetidos a uma sinterização a 1100°C e depositados sobre suportes porosos a base de diatomita, com o intuito de padronizar o tamanho de partícula, para aplicação em reforma por ciclos químicos (CLR). Após essas etapas, os materiais obtidos foram caracterizados por análise térmica (TG-DTA), difração de raios X (DRX), florescência de raios X (FRX), área superficial pelo método BET, microscopia eletrônica de varredura (MEV), redução à temperatura programada (TPR) e oxidação à temperatura programada (TPO). Após todas as caracterizações propostas e a análise de seus resultados pode-se afirmar que os carreadores de oxigênio obtidos apresentaram como fase principal, a estrutura perovsquita do tipo K2NiF4. Pelas características estruturais, morfológicas e pelos testes de reatividade desses materiais é possível inferir-lhes propriedades para sua aplicação em sistemas de reforma por ciclos químicos (CLR).

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  • FABIA MARIA GOMES DE MENESES
  • A COMPREENSÃO DE REAÇÃO QUÍMICA COMO UM SISTEMA COMPLEXO A PARTIR DA DISCUSÃO DOS ERROS E DIFICULDADES DE APRENDIZAGEM DE ESTUDANTES DO ENSINO MÉDIO.

  • Orientador : ROBSON FERNANDES DE FARIAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANALICE DE ALMEIDA LIMA
  • EDENIA MARIA RIBEIRO DO AMARAL
  • ISAURO BELTRAN NUNEZ
  • MARCUS VINICIUS DE FARIA OLIVEIRA
  • MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • Data: 15/10/2015

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  • O estudo das reações químicas encontra-se entre os conteúdos mais importantes para a compreensão da disciplina de Química. Mas ainda são pouco os estudos que apresentam as reações químicas como sistema complexo. A tese aqui apresentada tem como objetivo investigar, identificar e caracterizar os erros e dificuldades de aprendizagem de estudantes em relação as reações químicas como sistema complexo, utilizando para tanto a análise das respostas de 126 provas de estudantes candidatos ao curso de Licenciatura em Química, oferecido pela Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN).  Foram investigados e discutidos os erros e dificuldades de aprendizagem dos parâmetros ∆G, Kp, Ea e do cálculo de quantidade de substância numa reação química e a inter-relação desses parâmetros no estudo das reações química como sistema. O trabalho classificou em níveis de desenvolvimento a habilidade de interpretar a reação química como sistema. A partir de entrevistas realizadas com professores de Química, do Ensino Médio, se determinou as razões a que os professores atribuem esses erros e dificuldades de aprendizagem. A aprendizagem das reações química no Ensino Médio perpassa por conceitos de termoquímica, de cinética, do equilíbrio e os seus aspectos quantitativos e qualitativos, esses conceitos não possuem uma articulação orgânica entre si para a melhor compreensão de como ocorre e porque ocorre uma reação química, o que garante a compreensão dos sentidos das partes numa totalidade. Os resultados obtidos indicam que os estudantes não compreendem o conceito de ∆G, Kp, Ea. Os professores não trabalham na perspectiva de integração dos conteúdos o que leva os alunos a apresentarem dificuldades e cometerem erros relacionados ao conteúdo citado. O trabalho apresenta uma proposta de organização dos conteúdos da Química para o Ensino Médio como uma possibilidade de integração sistêmica dialética dos conteúdos, entendendo que essa visão sistemática, leva a importantes contribuições com o desenvolvimento do pensamento teórico dos alunos. A estruturação dos conteúdos da Química apresentado nesse trabalho, fundamenta-se no método de análise sistêmico dialético funcional-estrutural desenvolvidos Reshetova (1988) e Núnez (1992). Essa tese traz contribuições significativas para o ensino-aprendizagem de uma reação química como sistema complexo. 


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  • O estudo das reações químicas encontra-se entre os conteúdos mais importantes para a compreensão da disciplina de Química. Mas ainda são pouco os estudos que apresentam as reações químicas como sistema complexo. A tese aqui apresentada tem como objetivo investigar, identificar e caracterizar os erros e dificuldades de aprendizagem de estudantes em relação as reações químicas como sistema complexo, utilizando para tanto a análise das respostas de 126 provas de estudantes candidatos ao curso de Licenciatura em Química, oferecido pela Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN).  Foram investigados e discutidos os erros e dificuldades de aprendizagem dos parâmetros ∆G, Kp, Ea e do cálculo de quantidade de substância numa reação química e a inter-relação desses parâmetros no estudo das reações química como sistema. O trabalho classificou em níveis de desenvolvimento a habilidade de interpretar a reação química como sistema. A partir de entrevistas realizadas com professores de Química, do Ensino Médio, se determinou as razões a que os professores atribuem esses erros e dificuldades de aprendizagem. A aprendizagem das reações química no Ensino Médio perpassa por conceitos de termoquímica, de cinética, do equilíbrio e os seus aspectos quantitativos e qualitativos, esses conceitos não possuem uma articulação orgânica entre si para a melhor compreensão de como ocorre e porque ocorre uma reação química, o que garante a compreensão dos sentidos das partes numa totalidade. Os resultados obtidos indicam que os estudantes não compreendem o conceito de ∆G, Kp, Ea. Os professores não trabalham na perspectiva de integração dos conteúdos o que leva os alunos a apresentarem dificuldades e cometerem erros relacionados ao conteúdo citado. O trabalho apresenta uma proposta de organização dos conteúdos da Química para o Ensino Médio como uma possibilidade de integração sistêmica dialética dos conteúdos, entendendo que essa visão sistemática, leva a importantes contribuições com o desenvolvimento do pensamento teórico dos alunos. A estruturação dos conteúdos da Química apresentado nesse trabalho, fundamenta-se no método de análise sistêmico dialético funcional-estrutural desenvolvidos Reshetova (1988) e Núnez (1992). Essa tese traz contribuições significativas para o ensino-aprendizagem de uma reação química como sistema complexo. 

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  • ÍRIA ALMEIDA LEAL BASSAN
  • CATALISADORES BIFUNCIONAIS À BASE DE SILICOALUMINOFOSFATOS E FOSFATOS DE NIÓBIO PARA EMPREGO EM REAÇÕES DE HIDROISOMERIZAÇÃO E HIDROCRAQUEAMENTO DO N-HEXADECANO

  • Orientador : SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • MEMBROS DA BANCA :
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • TATIANA DE CAMPOS BICUDO
  • FILIPE MARTEL DE MAGALHAES BORGES
  • ANTONIO CHICA LARA
  • KATIA BERNARDO GUSMÃO
  • Data: 20/11/2015

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  • Os lubrificantes e cortes de destilados médios possuem, normalmente, grandes quantidades de n-parafinas que lhes confere valores de pontos de congelamento e de fluidez mais elevados. Nesse sentido, a remoção de n-parafinas de cadeias longas de óleos lubrificantes e do diesel é essencial para se obter um produto com boas propriedades de fluxo a frio. O desenvolvimento de novos catalisadores que apresentem estabilidade térmica e atividade catalítica frente à reação de hidroisomerização ainda é um desafio. Sendo assim, silicoaluminofosfatos (SAPO) foram sintetizados por diferentes rotas. Utilizou-se, também, tratamento pós-síntese para obtenção de estruturas híbridas e realizou-se sínteses com direcionadores (soft templates e hard templates) de estrutura mesoporosa. Os catalisadores foram impregnados com platina, pelo método de impregnação úmida, para posterior avaliação catalítica frente à reação de hidroisomerização do n-hexadecano.  Além dos SAPO, fosfatos de nióbio (NbP) também foram impregnados com platina e avaliados na referida reação. Após a impregnação, esses catalisadores foram caracterizados por difração de Raios X (DRX), adsorção de nitrogênio, espectroscopia no infravermelho com piridina adsorvida (IV-PY), microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia eletrônica de transmissão (MET) e ressonância magnética nuclear do 29Si (29Si-RMN). Os resultados de caracterização por DRX mostraram que foi possível a obtenção de SAPO mesoestruturados. No entanto, para as sínteses com soft template houve colapso da estrutura após a remoção dos direcionadores orgânicos. Mesmo assim, esses catalisadores apresentaram atividade catalítica. Foi possível a obtenção de materiais híbridos por meio das sínteses do SAPO-11 realizadas com hard templates e também por meio de tratamentos pós- síntese em amostras de SAPO-11. Ademais, os NbP apresentaram DRX característicos de materiais amorfos, com alta acidez e foram ativos na conversão do n-hexadecano. 


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  • Os lubrificantes e cortes de destilados médios possuem, normalmente, grandes quantidades de n-parafinas que lhes confere valores de pontos de congelamento e de fluidez mais elevados. Nesse sentido, a remoção de n-parafinas de cadeias longas de óleos lubrificantes e do diesel é essencial para se obter um produto com boas propriedades de fluxo a frio. O desenvolvimento de novos catalisadores que apresentem estabilidade térmica e atividade catalítica frente à reação de hidroisomerização ainda é um desafio. Sendo assim, silicoaluminofosfatos (SAPO) foram sintetizados por diferentes rotas. Utilizou-se, também, tratamento pós-síntese para obtenção de estruturas híbridas e realizou-se sínteses com direcionadores (soft templates e hard templates) de estrutura mesoporosa. Os catalisadores foram impregnados com platina, pelo método de impregnação úmida, para posterior avaliação catalítica frente à reação de hidroisomerização do n-hexadecano.  Além dos SAPO, fosfatos de nióbio (NbP) também foram impregnados com platina e avaliados na referida reação. Após a impregnação, esses catalisadores foram caracterizados por difração de Raios X (DRX), adsorção de nitrogênio, espectroscopia no infravermelho com piridina adsorvida (IV-PY), microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia eletrônica de transmissão (MET) e ressonância magnética nuclear do 29Si (29Si-RMN). Os resultados de caracterização por DRX mostraram que foi possível a obtenção de SAPO mesoestruturados. No entanto, para as sínteses com soft template houve colapso da estrutura após a remoção dos direcionadores orgânicos. Mesmo assim, esses catalisadores apresentaram atividade catalítica. Foi possível a obtenção de materiais híbridos por meio das sínteses do SAPO-11 realizadas com hard templates e também por meio de tratamentos pós- síntese em amostras de SAPO-11. Ademais, os NbP apresentaram DRX característicos de materiais amorfos, com alta acidez e foram ativos na conversão do n-hexadecano. 

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  • SHEILA PRICILA MARQUES CABRAL DE SOUZA
  • POTENCIALIDADE DO TRATAMENTO ELETROQUÍMICO OXIDATIVO ASSOCIADO A ADSORÇÃO PARA REMEDIAÇÃO DE CORANTES TÊXTEIS

  • Orientador : NEDJA SUELY FERNANDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • NEDJA SUELY FERNANDES
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • MARCIA RODRIGUES PEREIRA
  • JAILSON VIEIRA DE MELO
  • PEDRO DE LIMA NETO
  • SUELY SOUZA LEAL DE CASTRO
  • Data: 07/12/2015

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  • O presente trabalho teve como objetivo avaliar a potencialidade do tratamento eletroquímico oxidativo em conjunto com a adsorção utilizando a perlita expandida como adsorvente, na remoção dos corantes têxteis Vermelho de Remazol e Azul de Novacron em efluentes sintéticos. As amostras dos corantes e da perlita foram caracterizadas pelas técnicas de Termogravimetria (TG), Calorimetria exploratória diferencial (DSC), Espectroscopia na região do infravermelho (IV), Microscopia eletrônica de varredura (MEV), Difração de raios X (DRX) e Fluorescência de raios X (FRX). Nas análises envolvendo o tratamento eletroxidativo foram utilizados como ânodos os eletrodos de Ti/Pt e Pb/PbO2 em diferentes condições operacionais, tais como: tempo de 60 minutos, densidade de corrente (20, 40 e 60 mAcm-2), pH (1; 4,5 e 8) e variação de temperatura (20, 40 e 60 ºC). Nas análises de adsorção as condições de trabalho foram: tempo de contato de 40 minutos para o corante Vermelho de Remazol e 30 minutos para o corante Azul de Novacron, pH (1; 4,5 e 8) e variação de temperatura (20, 40 e 60 ºC). Os resultados obtidos indicaram que tanto o tratamento oxidação eletroquímica/adsorção quanto o de adsorção/oxidação eletroquímica foram eficazes na remoção da cor das soluções sintéticas contendo os corantes em estudo. Essa remoção da cor ocorreu de forma diretamente proporcional ao aumento da densidade de corrente, pH e temperatura. O consumo de energia elétrica permitiu avaliar a aplicabilidade do processo eletroquímico, apresentando valores bastante aceitáveis, os quais permitiram estimar o custo do tratamento eletroxidativo; nas análises que envolveram variação de temperatura observa-se que o consumo energético diminui de forma satisfatória uma vez que ao aumentar a temperatura diminui-se o tempo de descoloração do efluente. Com a finalidade de monitorar a remoção da matéria orgânica foram realizadas análises de Carbono orgânico total (COT) e de Cromatografia gasosa acoplada a espectrômetro de massas (CG-EM), os resultados obtidos através das análises de COT indicaram que apesar de ter ocorrido uma remoção de cor satisfatória para ambos os eletrodos a remoção do COT se mostrou mais eficiente nas análises em que foi utilizado como ânodo Pb/PbO2 e que a perlita contribuiu de forma considerável na remoção da matéria orgânica produto da oxidação eletroquímica. Já os obtidos por CG-EM mostraram os tipos de intermediários formados, dentre os quais se podem citar: ácido benzóico, ácido ftálico, ácido

    tiocarbâmico, benzeno, clorobenzeno, fenol-2-etil e naftaleno nas análises realizadas com o corante Vermelho de Remazol e nas análises realizadas com o corante Azul de Novacron observa-se a presença de anilina, ácido ftálico, 1,6-Dimetilnaftaleno, naftaleno e o íon hidroxobenzenosulfonato, os resultados apontam para uma diminuição satisfatória na área dos picos destes intermediários após a utilização da perlita expandida na adsorção, resultado este que já havia sido confirmado pelos dados do COT. Também foram realizados experimentos individuais de oxidação eletroquímica e adsorção levando em consideração os mesmos parâmetros utilizados nas análises integradas de tratamento a fim de confirmar a importância das técnicas integradas outrora mencionadas. Os resultados mostraram que a total remoção da cor foi obtida pela técnica de oxidação eletroquímica em um tempo de 150 minutos (nas técnicas integradas essa remoção ocorreu em 90 minutos), enquanto que a adsorção não conseguiu atingir essa remoção total pelo fato de saturação por parte do adsorvente. Diante do exposto conclui-se que as técnicas sequenciais de oxidação eletroquímica/adsorção e adsorção/oxidação eletroquímica surgem como metodologias eficazes ao tratamento de soluções contendo os corantes, Vermelho de Remazol e Azul de Novacron, uma vez que ambas as técnicas isoladas não produzem o percentual ideal de remoção de cor de efluentes sintéticos contendo os referidos corantes.


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  • O presente trabalho teve como objetivo avaliar a potencialidade do tratamento eletroquímico oxidativo em conjunto com a adsorção utilizando a perlita expandida como adsorvente, na remoção dos corantes têxteis Vermelho de Remazol e Azul de Novacron em efluentes sintéticos. As amostras dos corantes e da perlita foram caracterizadas pelas técnicas de Termogravimetria (TG), Calorimetria exploratória diferencial (DSC), Espectroscopia na região do infravermelho (IV), Microscopia eletrônica de varredura (MEV), Difração de raios X (DRX) e Fluorescência de raios X (FRX). Nas análises envolvendo o tratamento eletroxidativo foram utilizados como ânodos os eletrodos de Ti/Pt e Pb/PbO2 em diferentes condições operacionais, tais como: tempo de 60 minutos, densidade de corrente (20, 40 e 60 mAcm-2), pH (1; 4,5 e 8) e variação de temperatura (20, 40 e 60 ºC). Nas análises de adsorção as condições de trabalho foram: tempo de contato de 40 minutos para o corante Vermelho de Remazol e 30 minutos para o corante Azul de Novacron, pH (1; 4,5 e 8) e variação de temperatura (20, 40 e 60 ºC). Os resultados obtidos indicaram que tanto o tratamento oxidação eletroquímica/adsorção quanto o de adsorção/oxidação eletroquímica foram eficazes na remoção da cor das soluções sintéticas contendo os corantes em estudo. Essa remoção da cor ocorreu de forma diretamente proporcional ao aumento da densidade de corrente, pH e temperatura. O consumo de energia elétrica permitiu avaliar a aplicabilidade do processo eletroquímico, apresentando valores bastante aceitáveis, os quais permitiram estimar o custo do tratamento eletroxidativo; nas análises que envolveram variação de temperatura observa-se que o consumo energético diminui de forma satisfatória uma vez que ao aumentar a temperatura diminui-se o tempo de descoloração do efluente. Com a finalidade de monitorar a remoção da matéria orgânica foram realizadas análises de Carbono orgânico total (COT) e de Cromatografia gasosa acoplada a espectrômetro de massas (CG-EM), os resultados obtidos através das análises de COT indicaram que apesar de ter ocorrido uma remoção de cor satisfatória para ambos os eletrodos a remoção do COT se mostrou mais eficiente nas análises em que foi utilizado como ânodo Pb/PbO2 e que a perlita contribuiu de forma considerável na remoção da matéria orgânica produto da oxidação eletroquímica. Já os obtidos por CG-EM mostraram os tipos de intermediários formados, dentre os quais se podem citar: ácido benzóico, ácido ftálico, ácido

    tiocarbâmico, benzeno, clorobenzeno, fenol-2-etil e naftaleno nas análises realizadas com o corante Vermelho de Remazol e nas análises realizadas com o corante Azul de Novacron observa-se a presença de anilina, ácido ftálico, 1,6-Dimetilnaftaleno, naftaleno e o íon hidroxobenzenosulfonato, os resultados apontam para uma diminuição satisfatória na área dos picos destes intermediários após a utilização da perlita expandida na adsorção, resultado este que já havia sido confirmado pelos dados do COT. Também foram realizados experimentos individuais de oxidação eletroquímica e adsorção levando em consideração os mesmos parâmetros utilizados nas análises integradas de tratamento a fim de confirmar a importância das técnicas integradas outrora mencionadas. Os resultados mostraram que a total remoção da cor foi obtida pela técnica de oxidação eletroquímica em um tempo de 150 minutos (nas técnicas integradas essa remoção ocorreu em 90 minutos), enquanto que a adsorção não conseguiu atingir essa remoção total pelo fato de saturação por parte do adsorvente. Diante do exposto conclui-se que as técnicas sequenciais de oxidação eletroquímica/adsorção e adsorção/oxidação eletroquímica surgem como metodologias eficazes ao tratamento de soluções contendo os corantes, Vermelho de Remazol e Azul de Novacron, uma vez que ambas as técnicas isoladas não produzem o percentual ideal de remoção de cor de efluentes sintéticos contendo os referidos corantes.

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  • JÉSSICA SOUZA MARQUES
  • USO DE MEMBRANAS DE QUITOSANA NA REMOÇÃO DE COBRE EM ÁGUAS RESIDUAIS

  • Orientador : MARCIA RODRIGUES PEREIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARCIA RODRIGUES PEREIRA
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • ANA CLÉCIA SANTOS DE ALCÂNTARA
  • JESÚS MARÍA ARSUAGA FERRERAS
  • Data: 14/12/2015

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  • Neste trabalho foram produzidas membranas de quitosana reticuladas ionicamente, utilizando o ácido sulfúrico como agente de reticulação para serem aplicadas no tratamento de águas residuais da indústria do petróleo.  Duas metodologias de reticulação das membranas foram desenvolvidas: homogênea e heterogênea. No processo homogêneo a variável analisada foi a razão molar de SO42-/ NH3+ (1:6 e 1:4), enquanto, no processo heterogêneo o tempo de imersão das membranas em ácido sulfúrico foi a variável em estudo, sendo utilizado tempos de 5 e 30 minutos. Os resultados de FTIR-ATR evidenciaram a formação de ligações iônicas entre os grupos NH3+protonados da quitosana e os íons sulfato do agente reticulante. Apenasnas membranas heterogêneas indicando um grau de reticulação bastante pequeno para as homogêneas.As análises de TG/DTG e DRX confirmaram a formação dessas interações, como também demonstraram que houve a formação de uma nova estrutura na região superficial das membranas CS5 e CS30 em relação às membranas de CS, CS16 e CS14. Os ensaios de intumescimento em meio aquoso evidenciaram que os processos de reticulação reduziram a capacidade de sorção das membranas. Enquanto que em meio ácido as membranas de CS16 e CS14 aumentaram a capacidade de sorção até um percentual máximo de aproximadamente 140%, e as de CS5 e CS30 atingiram um máximo de 60%. As propriedades mecânicas indicaram o comportamento rígido e dúctil das membranas reticuladas. Através dos experimentos de sorção de solução de CuCl2, foi determinado que o máximo de eficiência foi obtido para as membranas CS16 com 73% de remoção de cobre em pH 5,0 e 87% em pH 4,0. Os experimentos realizados com CuSO4 também resultaram em 80% de remoção de íons de Cu2+ para as membranas de CS16. Também foi verificado que o aumento da concentração e da temperatura refletiram na diminuição da capacidade de adsorção para todas as membranas. Os resultados de cinética evidenciaram que as membranas foram melhor caracterizadas pela equação de pseudo-segunda-ordem. E, osEstudos de equilíbrio demonstraram que as membranas de CS, CS16 e CS14 seguem o modelo de Langmuir, enquanto que as membranas de CS5 e CS30 seguem o modelo de Freundlich. Os experimentos de filtração resultaram em máximo de retenção de íons de Cu2+ para as membranas de CS16 e CS5, atingindo 92 e 98% respectivamente.


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  • Neste trabalho foram produzidas membranas de quitosana reticuladas ionicamente, utilizando o ácido sulfúrico como agente de reticulação para serem aplicadas no tratamento de águas residuais da indústria do petróleo.  Duas metodologias de reticulação das membranas foram desenvolvidas: homogênea e heterogênea. No processo homogêneo a variável analisada foi a razão molar de SO42-/ NH3+ (1:6 e 1:4), enquanto, no processo heterogêneo o tempo de imersão das membranas em ácido sulfúrico foi a variável em estudo, sendo utilizado tempos de 5 e 30 minutos. Os resultados de FTIR-ATR evidenciaram a formação de ligações iônicas entre os grupos NH3+protonados da quitosana e os íons sulfato do agente reticulante. Apenasnas membranas heterogêneas indicando um grau de reticulação bastante pequeno para as homogêneas.As análises de TG/DTG e DRX confirmaram a formação dessas interações, como também demonstraram que houve a formação de uma nova estrutura na região superficial das membranas CS5 e CS30 em relação às membranas de CS, CS16 e CS14. Os ensaios de intumescimento em meio aquoso evidenciaram que os processos de reticulação reduziram a capacidade de sorção das membranas. Enquanto que em meio ácido as membranas de CS16 e CS14 aumentaram a capacidade de sorção até um percentual máximo de aproximadamente 140%, e as de CS5 e CS30 atingiram um máximo de 60%. As propriedades mecânicas indicaram o comportamento rígido e dúctil das membranas reticuladas. Através dos experimentos de sorção de solução de CuCl2, foi determinado que o máximo de eficiência foi obtido para as membranas CS16 com 73% de remoção de cobre em pH 5,0 e 87% em pH 4,0. Os experimentos realizados com CuSO4 também resultaram em 80% de remoção de íons de Cu2+ para as membranas de CS16. Também foi verificado que o aumento da concentração e da temperatura refletiram na diminuição da capacidade de adsorção para todas as membranas. Os resultados de cinética evidenciaram que as membranas foram melhor caracterizadas pela equação de pseudo-segunda-ordem. E, osEstudos de equilíbrio demonstraram que as membranas de CS, CS16 e CS14 seguem o modelo de Langmuir, enquanto que as membranas de CS5 e CS30 seguem o modelo de Freundlich. Os experimentos de filtração resultaram em máximo de retenção de íons de Cu2+ para as membranas de CS16 e CS5, atingindo 92 e 98% respectivamente.

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  • ALESSANDRA MIRANDA CABRAL
  • DESENVOLVIMENTO DE MÉTODOS PARA QUANTIFICAÇÃO DE BENZILPENICILINA EM MEDICAMENTOS VETERINÁRIOS E SEUS RESÍDUOS EM LEITE BOVINO E CAPRINO POR UFLC-DAD

  • Orientador : MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • NEDJA SUELY FERNANDES
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • HENRIQUE EDUARDO BEZERRA DA SILVA
  • JAILSON VIEIRA DE MELO
  • KLECIA MORAIS DOS SANTOS
  • MARIA INES SUCUPIRA MACIEL
  • Data: 18/12/2015

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  • A Benzilpenicilina (PENG) é usada como princípio ativo em medicamentos veterinários, para aumentara produtividade pecuária, devido suas propriedades terapêuticas. Este antibiótico é indicado para controle de infecções em animais produtores de alimentos, como bovinos e caprinos. Porém, quando são de má qualidade e utilizados indiscriminadamente, resultam em resíduos nos alimentos expostos ao consumo humano, principalmente, no leite que é essencial para dieta das populações de crianças e idosos. Assim, é imprescindível que se desenvolvam novos métodos capazes de detectar os resíduos nesse alimento, em níveis que são nefastos a saúde humana, a fim de contribuir com a segurança alimentar dos consumidores e colaborar com as agências reguladoras numa fiscalização eficiente. Este trabalho oferece um novo método, para determinaçãode resíduos dos antibióticos. Aqui, mostramos duas etapas para controle analítico, na primeira é constatado, pelas medidas das propriedades físico-químicas, a identidade e qualidade desses fármacos, comercialmente distribuídos. Na segunda etapa, foi desenvolvido e validado um novo método para extração, identificação e quantificação de PENG utilizando Cromatografia liquida ultra-rápida acoplada a arranjo linear de fotodiodos (UFLC-DAD). Este método foi aplicado em amostras de leite ultrapasterizado bovino (método 1) e caprino (método 2). O método 1 apresentou limite de detecção (LD) 7,246 × 10-4µg mL-1. Limite de quantificação (LQ) 2,196 × 10-3µg mL-1. O método 2 apresentou LD de 8,251 × 10-4 µg mL-1. LQ de 2,5270 × 10-3 µg mL-1. Os resultados mostraram concordância com o limite máximo de resíduos (LMR)de 4 × 10-3 µg mL-1em 88% para leite bovino e 85% para leite caprino. Os métodos desenvolvidos se apresentam como uma excelente ferramenta a ser utilizada na investigação dos resíduos de antibióticos em leite. Sobretudo porque os procedimentos desenvolvidos apresentaram simplicidade, seletividade, reduzido tempo de análise e consumo de reagentes e solventes tóxicos, se comparados às metodologias já estabelecidas.


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  • A Benzilpenicilina (PENG) é usada como princípio ativo em medicamentos veterinários, para aumentara produtividade pecuária, devido suas propriedades terapêuticas. Este antibiótico é indicado para controle de infecções em animais produtores de alimentos, como bovinos e caprinos. Porém, quando são de má qualidade e utilizados indiscriminadamente, resultam em resíduos nos alimentos expostos ao consumo humano, principalmente, no leite que é essencial para dieta das populações de crianças e idosos. Assim, é imprescindível que se desenvolvam novos métodos capazes de detectar os resíduos nesse alimento, em níveis que são nefastos a saúde humana, a fim de contribuir com a segurança alimentar dos consumidores e colaborar com as agências reguladoras numa fiscalização eficiente. Este trabalho oferece um novo método, para determinaçãode resíduos dos antibióticos. Aqui, mostramos duas etapas para controle analítico, na primeira é constatado, pelas medidas das propriedades físico-químicas, a identidade e qualidade desses fármacos, comercialmente distribuídos. Na segunda etapa, foi desenvolvido e validado um novo método para extração, identificação e quantificação de PENG utilizando Cromatografia liquida ultra-rápida acoplada a arranjo linear de fotodiodos (UFLC-DAD). Este método foi aplicado em amostras de leite ultrapasterizado bovino (método 1) e caprino (método 2). O método 1 apresentou limite de detecção (LD) 7,246 × 10-4µg mL-1. Limite de quantificação (LQ) 2,196 × 10-3µg mL-1. O método 2 apresentou LD de 8,251 × 10-4 µg mL-1. LQ de 2,5270 × 10-3 µg mL-1. Os resultados mostraram concordância com o limite máximo de resíduos (LMR)de 4 × 10-3 µg mL-1em 88% para leite bovino e 85% para leite caprino. Os métodos desenvolvidos se apresentam como uma excelente ferramenta a ser utilizada na investigação dos resíduos de antibióticos em leite. Sobretudo porque os procedimentos desenvolvidos apresentaram simplicidade, seletividade, reduzido tempo de análise e consumo de reagentes e solventes tóxicos, se comparados às metodologias já estabelecidas.

2014
Dissertações
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  • ROSEMIRO MARINHO BARROS
  • Influência da densidade de carga e da massa molar da poliacrilamida na reologia de sistemas microemulsionados.

  • Orientador : TEREZA NEUMA DE CASTRO DANTAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • KLISMERYANE COSTA DE MELO
  • RICARDO HENRIQUE DE LIMA LEITE
  • TEREZA NEUMA DE CASTRO DANTAS
  • Data: 07/01/2014

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  • O conhecimento do comportamento reológico de sistemas microemulsionados (SME) é de fundamental importância, devido à diversidade de aplicações industriais destes sistemas. Esse trabalho apresenta o comportamento reológico do sistema microemulsionado formado por RNX 95/álcool iso-propílico/p-tolueno sulfonato de sódio/Querosene/água destilada com a adição do polímero poliacrilamida. Foram escolhidos três polímeros poliacrilamida, que diferem quanto a sua massa molar e densidade de carga. Além disso, estudou-se a adição desses polímeros em concentração relativamente baixa 0,1% em massa e concentração máxima de 2,0%. Foram realizadas análises de escoamento para a determinação das viscosidades aparente dos SME e parâmetros reológicos aplicando os modelos de Bingham, Ostwald de Waale e Herschell-Bulkley. O comportamento em meio salino desse sistema foi estudado para uma solução de KCl 2,0%, em substituição a água destilada. Foi determinado o comportamento das microemulsões em relação a temperatura através de curvas de escoamento a temperaturas de 25 a 60°C em variações de 5°C. Após análise dos resultados a microemulsão sem adição de polímero apresentou um ligeiro aumento em sua viscosidade, mas o que não a descaracteriza como um fluido newtoniano. Já os sistemas aditivados quando analisados com concentração baixa de polímero ajustaram-se bem aos modelos aplicados, com comportamento muito próximo da microemulsão. Já a concentração mais elevada de polímero deu aos sistemas comportamento de fluido plástico. Os resultados da variação de  temperatura apontam para um aumento na viscosidade dos sistemas que pode estar relacionado a mudanças estruturais nas micelas formadas na própria microemulsão sem adição de polimero.


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  • O conhecimento do comportamento reológico de sistemas microemulsionados (SME) é de fundamental importância, devido à diversidade de aplicações industriais destes sistemas. Esse trabalho apresenta o comportamento reológico do sistema microemulsionado formado por RNX 95/álcool iso-propílico/p-tolueno sulfonato de sódio/Querosene/água destilada com a adição do polímero poliacrilamida. Foram escolhidos três polímeros poliacrilamida, que diferem quanto a sua massa molar e densidade de carga. Além disso, estudou-se a adição desses polímeros em concentração relativamente baixa 0,1% em massa e concentração máxima de 2,0%. Foram realizadas análises de escoamento para a determinação das viscosidades aparente dos SME e parâmetros reológicos aplicando os modelos de Bingham, Ostwald de Waale e Herschell-Bulkley. O comportamento em meio salino desse sistema foi estudado para uma solução de KCl 2,0%, em substituição a água destilada. Foi determinado o comportamento das microemulsões em relação a temperatura através de curvas de escoamento a temperaturas de 25 a 60°C em variações de 5°C. Após análise dos resultados a microemulsão sem adição de polímero apresentou um ligeiro aumento em sua viscosidade, mas o que não a descaracteriza como um fluido newtoniano. Já os sistemas aditivados quando analisados com concentração baixa de polímero ajustaram-se bem aos modelos aplicados, com comportamento muito próximo da microemulsão. Já a concentração mais elevada de polímero deu aos sistemas comportamento de fluido plástico. Os resultados da variação de  temperatura apontam para um aumento na viscosidade dos sistemas que pode estar relacionado a mudanças estruturais nas micelas formadas na própria microemulsão sem adição de polimero.

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  • FRANCIEL AURELIANO BEZERRA
  • Estudo comparativo entre a pirólise de polietileno de baixa densidade, utilizando vermiculita modificada e SBA-15.

  • Orientador : ANA PAULA DE MELO ALVES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA PAULA DE MELO ALVES
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • EDJANE FABIULA BURITI DA SILVA
  • NEDJA SUELY FERNANDES
  • Data: 20/01/2014

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  • Os processos catalíticos estão largamente presentes no cotidiano. Isso resulta no grande número de pesquisas buscando materiais que possam aliar baixo custo à eficiência catalítica. Partindo desse pressuposto, as argilas têm sido muito utilizadas como catalisadores, sendo sua enorme disponibilidade, diversidade e possibilidade de melhoria de suas propriedades, a partir de modificações estruturais, os principais responsáveis por esse grande uso. Entre as argilas naturais, a vermiculita devido às suas propriedades características (alta capacidade de troca catiônica e de inchaço), é apta para diversas aplicações, entre elas, como suportes catalíticos e catalisadores. Neste trabalho, foi realizada a lixiviação ácida da argila vermiculita, oriunda de Santa Luzia-PB, com ácido nítrico (2, 3 e 4 mol/L) e posterior calcinação dos materiais obtidos. Os materiais foram nomeados como Vx/400, onde x corresponde à concentração ácida empregada e 400 à temperatura usada na calcinação. A eficiência das modificações realizadas foi determinada pelas técnicas de DRX, FT-IR, EDS, TG, fisissorção de nitrogênio e DTP de n-butilamina. A lixiviação ácida melhorou algumas propriedades da argila – área específica e acidez –, porém o controle da concentração ácida empregada é de vital importância, visto que a maior concentração provocou a destruição parcial da vermiculita, acarretando em um decréscimo das suas propriedades. Para análise da atividade catalítica das argilas modificadas fez-se um estudo comparativo com o material mesoporoso SBA-15, sintetizado via método hidrotérmico, empregando-os na pirólise de polietileno de baixa densidade (PEBD). Os resultados mostraram que a acidez exerce papel fundamental na conversão do polímero em moléculas menores; o material V3/400 foi o mais seletivo para o monômero de origem (eteno), devido à sua maior acidez, que promove mais quebras na cadeia polimérica; enquanto os materiais V0/400 e V2/400, de menor acidez, apresentaram maior seletividade para hidrocarbonetos leves, da faixa dos combustíveis (41,96 e 41,23%, respectivamente), em virtude de menos quebras e reações secundárias de condensação nas cadeias; já V4/400 e SBA-15/550 resultaram nos menores percentuais de hidrocarbonetos leves, sendo a destruição parcial da estrutura e baixa acidez, respectivamente, responsáveis pela ineficiência dos materiais.

     


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  • Os processos catalíticos estão largamente presentes no cotidiano. Isso resulta no grande número de pesquisas buscando materiais que possam aliar baixo custo à eficiência catalítica. Partindo desse pressuposto, as argilas têm sido muito utilizadas como catalisadores, sendo sua enorme disponibilidade, diversidade e possibilidade de melhoria de suas propriedades, a partir de modificações estruturais, os principais responsáveis por esse grande uso. Entre as argilas naturais, a vermiculita devido às suas propriedades características (alta capacidade de troca catiônica e de inchaço), é apta para diversas aplicações, entre elas, como suportes catalíticos e catalisadores. Neste trabalho, foi realizada a lixiviação ácida da argila vermiculita, oriunda de Santa Luzia-PB, com ácido nítrico (2, 3 e 4 mol/L) e posterior calcinação dos materiais obtidos. Os materiais foram nomeados como Vx/400, onde x corresponde à concentração ácida empregada e 400 à temperatura usada na calcinação. A eficiência das modificações realizadas foi determinada pelas técnicas de DRX, FT-IR, EDS, TG, fisissorção de nitrogênio e DTP de n-butilamina. A lixiviação ácida melhorou algumas propriedades da argila – área específica e acidez –, porém o controle da concentração ácida empregada é de vital importância, visto que a maior concentração provocou a destruição parcial da vermiculita, acarretando em um decréscimo das suas propriedades. Para análise da atividade catalítica das argilas modificadas fez-se um estudo comparativo com o material mesoporoso SBA-15, sintetizado via método hidrotérmico, empregando-os na pirólise de polietileno de baixa densidade (PEBD). Os resultados mostraram que a acidez exerce papel fundamental na conversão do polímero em moléculas menores; o material V3/400 foi o mais seletivo para o monômero de origem (eteno), devido à sua maior acidez, que promove mais quebras na cadeia polimérica; enquanto os materiais V0/400 e V2/400, de menor acidez, apresentaram maior seletividade para hidrocarbonetos leves, da faixa dos combustíveis (41,96 e 41,23%, respectivamente), em virtude de menos quebras e reações secundárias de condensação nas cadeias; já V4/400 e SBA-15/550 resultaram nos menores percentuais de hidrocarbonetos leves, sendo a destruição parcial da estrutura e baixa acidez, respectivamente, responsáveis pela ineficiência dos materiais.

     

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  • VERONICA DA SILVA OLIVEIRA
  • Síntese e Caracterização de Compostos de Coordenação Homolépticos e Heterolépticos com o Ligante Ácido Kójico

  • Orientador : ANA CRISTINA FACUNDO DE BRITO PONTES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA CRISTINA FACUNDO DE BRITO PONTES
  • OTOM ANSELMO DE OLIVEIRA
  • DANIEL DE LIMA PONTES
  • LUIZ GONZAGA DE FRANÇA LOPES
  • Data: 22/01/2014

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  • Com o presente trabalho tem-se como objetivo contribuir com a química de coordenação do ligante ácido kójico, através da síntese e caracterização de compostos homolépticos [Al(kj)3], [Fe(kj)3], [Fe(kj)2], [Cu(kj)2] e [Ru(kj)3], e novos complexos heterolépticos trans-K2[Fe(kj)2(CN)2] e trans-Na2[Ru(kj)2(CN)2]. Os compostos obtidos foram caracterizados por espectroscopia de absorção na região do infravermelho e espectroscopia eletrônica na região do ultravioleta e visível (Uv-Vis). Os resultados de infravermelho comprovaram a coordenação do ligante bidentado ácido kójico, devido às reduções dos valores das frequências de estiramento da carbonila e das duplas ligações, comparativamente ao ligante livre, para todos os complexos obtidos. Assim como também a verificação de novos modos vibracionais em decorrência da alteração de simetria da molécula na formação de novas estruturas para os compostos sintetizados, além de modos vibracionais atribuídos aos estiramentos metal-oxigênio, evidenciando coordenação dos íons metálicos ao ligante. Através dessa técnica, também foi possível realizar correlações dos números de bandas presentes na região de 1400 a 900 cm-1 com a simetria dos compostos. Adicionalmente aos complexos homolépticos, os compostos heterolépticos trans-K2[Fe(Kj)2(CN)2]e trans-Na2[Ru(Kj)2(CN)2], evidenciaram a coordenação do ligante ciano aos íons metálicos de FeIII e RuIII, respectivamente, apresentando frequências de υC≡N em 2065 e 2053 cm-1, deslocadas para menores valores em comparação ao ligante cianeto livre, confirmando seu caráter π receptor. E em comparações com os dados da literatura foi possível propor a sua isomeria, caracterizando os complexos em configuração trans. Já com relação aos resultados da espectroscopia eletrônica, os estudos da variação do pH do ácido kójico propiciaram informações sobre a distribuição de densidade eletrônica na molécula, apresentando perfil espectral caracterizado o íon kójico na sua forma  protonada (Hkj, ácido kójico), com duas bandas em 215 e 269 nm, e desprotonada (kj-), exibindo bandas em 226 e 315 nm. E os espectros eletrônicos obtidos para todos os complexos em meio aquoso, na região do ultravioleta exibiram bandas deslocadas para menores energias atribuídas às transições intraligantes do ácido kójico, e na região do visível só foram identificadas transições para os complexos de ferro e rutênio, atribuídas em sua maioria as transferência de carga.


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  • Com o presente trabalho tem-se como objetivo contribuir com a química de coordenação do ligante ácido kójico, através da síntese e caracterização de compostos homolépticos [Al(kj)3], [Fe(kj)3], [Fe(kj)2], [Cu(kj)2] e [Ru(kj)3], e novos complexos heterolépticos trans-K2[Fe(kj)2(CN)2] e trans-Na2[Ru(kj)2(CN)2]. Os compostos obtidos foram caracterizados por espectroscopia de absorção na região do infravermelho e espectroscopia eletrônica na região do ultravioleta e visível (Uv-Vis). Os resultados de infravermelho comprovaram a coordenação do ligante bidentado ácido kójico, devido às reduções dos valores das frequências de estiramento da carbonila e das duplas ligações, comparativamente ao ligante livre, para todos os complexos obtidos. Assim como também a verificação de novos modos vibracionais em decorrência da alteração de simetria da molécula na formação de novas estruturas para os compostos sintetizados, além de modos vibracionais atribuídos aos estiramentos metal-oxigênio, evidenciando coordenação dos íons metálicos ao ligante. Através dessa técnica, também foi possível realizar correlações dos números de bandas presentes na região de 1400 a 900 cm-1 com a simetria dos compostos. Adicionalmente aos complexos homolépticos, os compostos heterolépticos trans-K2[Fe(Kj)2(CN)2]e trans-Na2[Ru(Kj)2(CN)2], evidenciaram a coordenação do ligante ciano aos íons metálicos de FeIII e RuIII, respectivamente, apresentando frequências de υC≡N em 2065 e 2053 cm-1, deslocadas para menores valores em comparação ao ligante cianeto livre, confirmando seu caráter π receptor. E em comparações com os dados da literatura foi possível propor a sua isomeria, caracterizando os complexos em configuração trans. Já com relação aos resultados da espectroscopia eletrônica, os estudos da variação do pH do ácido kójico propiciaram informações sobre a distribuição de densidade eletrônica na molécula, apresentando perfil espectral caracterizado o íon kójico na sua forma  protonada (Hkj, ácido kójico), com duas bandas em 215 e 269 nm, e desprotonada (kj-), exibindo bandas em 226 e 315 nm. E os espectros eletrônicos obtidos para todos os complexos em meio aquoso, na região do ultravioleta exibiram bandas deslocadas para menores energias atribuídas às transições intraligantes do ácido kójico, e na região do visível só foram identificadas transições para os complexos de ferro e rutênio, atribuídas em sua maioria as transferência de carga.

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  • PAULO HENRIQUE ALMEIDA DA HORA
  • Síntese, caracterização, propriedades e aplicação dos sistemas Mg-Al, Zn-Al e Mg-Fe

  • Orientador : ADEMIR OLIVEIRA DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADEMIR OLIVEIRA DA SILVA
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • FRANCISCO EMANOEL FERREIRA DE ALMEIDA
  • UMBERTO GOMES DA SILVA JÚNIOR
  • Data: 24/01/2014

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  • Os Hidróxidos Duplos Lamelares tem se tornado materiais extremamente promissores devido a sua gama de aplicações, fácil obtenção em laboratório e a possibilidade de reutilização após calcinação, portanto o conhecimento referente à suas propriedades é de extrema relevância. Neste estudo foram sintetizados hidróxidos duplos lamelares de dois sistemas, Mg-Al e Zn-Al, e tais materiais foram submetidos a análise com difração de raios X e, a partir de tais dados, foram determinados a densidade volumétrica, densidade atômica planar, tamanho do cristalito, parâmetros de rede cristalina, distância interplanar e espaço interlamelar disponível. Tais materiais também foram submetidos à análise termogravimétrica em razões de aquecimento de 5, 10, 20 e 25 °C/min para determinação de parâmetros cinéticos durante a formação das metafases HTD e HTB com base nos modelos teóricos de Ozawa, Flynn-Wall, Starink e Model Free Kinetics. Além disso, os hidróxidos duplos lamelares sintetizados neste trabalhado foram calcinados em razões de aquecimento de 2,5 °C/min e 20 °C/min e submetidos a ensaios de adsorção de ânion nitrato em solução aquosa em sistema de batelada em intervalos de tempo de 5 min, 15 min, 30 min, 1h, 2h e 4h. Posteriormente, o adsorvente foi submetido ao processo de regeneração e submetido a ensaios de adsorção subsequentes. Tais materiais calcinados também foram submetidos à exposição à atmosfera local e em intervalos de tempo de 1 semana e 2 semanas  foram analisados através de difração de raios x para estudo determinação da cinética de regeneração estrutural denominada “efeito memória”.


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  • Os Hidróxidos Duplos Lamelares tem se tornado materiais extremamente promissores devido a sua gama de aplicações, fácil obtenção em laboratório e a possibilidade de reutilização após calcinação, portanto o conhecimento referente à suas propriedades é de extrema relevância. Neste estudo foram sintetizados hidróxidos duplos lamelares de dois sistemas, Mg-Al e Zn-Al, e tais materiais foram submetidos a análise com difração de raios X e, a partir de tais dados, foram determinados a densidade volumétrica, densidade atômica planar, tamanho do cristalito, parâmetros de rede cristalina, distância interplanar e espaço interlamelar disponível. Tais materiais também foram submetidos à análise termogravimétrica em razões de aquecimento de 5, 10, 20 e 25 °C/min para determinação de parâmetros cinéticos durante a formação das metafases HTD e HTB com base nos modelos teóricos de Ozawa, Flynn-Wall, Starink e Model Free Kinetics. Além disso, os hidróxidos duplos lamelares sintetizados neste trabalhado foram calcinados em razões de aquecimento de 2,5 °C/min e 20 °C/min e submetidos a ensaios de adsorção de ânion nitrato em solução aquosa em sistema de batelada em intervalos de tempo de 5 min, 15 min, 30 min, 1h, 2h e 4h. Posteriormente, o adsorvente foi submetido ao processo de regeneração e submetido a ensaios de adsorção subsequentes. Tais materiais calcinados também foram submetidos à exposição à atmosfera local e em intervalos de tempo de 1 semana e 2 semanas  foram analisados através de difração de raios x para estudo determinação da cinética de regeneração estrutural denominada “efeito memória”.

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  • ANA KARINA PEREIRA LEITE
  • SÍNTESE, ESTRUTURA E PROPRIEDADES DE POLÍMEROS DE COORDENAÇÃO À BASE DE ÍONS LANTANÍDEOS E ÁCIDOS BENZENODICARBOXÍLICOS.

  • Orientador : BRAULIO SILVA BARROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • BRAULIO SILVA BARROS
  • TATIANA DE CAMPOS BICUDO
  • JOANNA ELZBIETA KULESZA
  • JORGE LUIZ NEVES
  • Data: 24/01/2014

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  • As redes metalorgânicas (MOFs) são híbridos, normalmente cristalinos, constituídos de subunidades inorgânicas, metais ou clusters metálicos, conectados por ligantes orgânicos politópicos de forma repetitiva originando estruturas em duas ou três dimensões, geralmente porosas. Neste trabalho foram sintetizadas MOFs com íons lantanídeos (La3+ e Gd3+) e ligantes tipo dicarboxilatos (ácidos isoftálico e o tereftálico) pelos métodos hidrotérmico, solvotérmico e hidro(solvo)térmico. Os efeitos da rota sintética sobre a estrutura e propriedades das MOFs foram estudados, bem como do tipo de aquecimento, convencional ou por microondas. As amostras obtidas na forma de pós foram caracterizadas por difração de raios-X, espectroscopia de infravermelho, analises térmicas e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados sugerem a necessidade de uma base, orgânica ou inorgânica, para promover a desprotonação do ligante, uma vez que nas amostras preparadas pelo método hidrotérmico, sem o auxílio de uma base, não houve formação de uma rede metalorgânica. Por outro lado, a presença de DMF, como solvente ou co-solvente, proporcionou a desprotonação do ligante com consequente formação das MOFs. Pelo menos duas estruturas cristalinas diferentes foram identificadas para as amostras preparadas com ácido tereftálico. Estas amostras apresentam isoestruturas semelhantes às reportadas para as fases Eu(1,4-BDC)DMF e Tb(1,4-BDC)H2O. A presença de água no meio reacional, método hidro(solvo)térmico, direcionou o crescimento da estrutura de maneira diferente da observada quando em sua ausência. Isto pode ser justificado pela diferença na forma de coordenação dos íons lantanídeos por água e por DMF. Apesar de não terem sido identificadas por DRX, as amostras preparadas com ácido isoftálico também apresentam estruturas metalorgânicas, confirmadas pelo deslocamento da banda referente ao estiramento do grupo carbonila em relação a ligante puro, nos espectros de infravermelho. Este deslocamento também foi observado nas amostras preparadas com ácido tereftálico. As analises de microscopia eletrônica de varredura sugerem que a morfologia dos pós e significativamente dependente do tipo de aquecimento usado, convencional ou micro-ondas.


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  • As redes metalorgânicas (MOFs) são híbridos, normalmente cristalinos, constituídos de subunidades inorgânicas, metais ou clusters metálicos, conectados por ligantes orgânicos politópicos de forma repetitiva originando estruturas em duas ou três dimensões, geralmente porosas. Neste trabalho foram sintetizadas MOFs com íons lantanídeos (La3+ e Gd3+) e ligantes tipo dicarboxilatos (ácidos isoftálico e o tereftálico) pelos métodos hidrotérmico, solvotérmico e hidro(solvo)térmico. Os efeitos da rota sintética sobre a estrutura e propriedades das MOFs foram estudados, bem como do tipo de aquecimento, convencional ou por microondas. As amostras obtidas na forma de pós foram caracterizadas por difração de raios-X, espectroscopia de infravermelho, analises térmicas e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados sugerem a necessidade de uma base, orgânica ou inorgânica, para promover a desprotonação do ligante, uma vez que nas amostras preparadas pelo método hidrotérmico, sem o auxílio de uma base, não houve formação de uma rede metalorgânica. Por outro lado, a presença de DMF, como solvente ou co-solvente, proporcionou a desprotonação do ligante com consequente formação das MOFs. Pelo menos duas estruturas cristalinas diferentes foram identificadas para as amostras preparadas com ácido tereftálico. Estas amostras apresentam isoestruturas semelhantes às reportadas para as fases Eu(1,4-BDC)DMF e Tb(1,4-BDC)H2O. A presença de água no meio reacional, método hidro(solvo)térmico, direcionou o crescimento da estrutura de maneira diferente da observada quando em sua ausência. Isto pode ser justificado pela diferença na forma de coordenação dos íons lantanídeos por água e por DMF. Apesar de não terem sido identificadas por DRX, as amostras preparadas com ácido isoftálico também apresentam estruturas metalorgânicas, confirmadas pelo deslocamento da banda referente ao estiramento do grupo carbonila em relação a ligante puro, nos espectros de infravermelho. Este deslocamento também foi observado nas amostras preparadas com ácido tereftálico. As analises de microscopia eletrônica de varredura sugerem que a morfologia dos pós e significativamente dependente do tipo de aquecimento usado, convencional ou micro-ondas.

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  • SEVERINO HIGINO DA SILVA FILHO
  • Utilização de rejeitos de Caulins na Síntese de Zeólita A

  • Orientador : SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA CLÉCIA SANTOS DE ALCÂNTARA
  • ANA ÁUREA BARRETO MAIA
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • Data: 24/01/2014

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  • Três estudos foram realizados empregando rejeitos de caulins para a síntese da zeólita A. O primeiro a síntese da Zeólita A foi realizada utilizando-se um rejeito de caulim, gerado a partir do processo de beneficiamento de caulim para produção de papel, foi estudada. O rejeito de caulim foi ativado termicamente em um intervalo de temperatura de 550 a 800°C. Para efeito de comparação foi realizada uma síntese padrão de Zeólita A (procedimento da IZA). Os materiais preparados foram caracterizados por RMN-MAS de 27Al, difração de raios X e Microscopia eletrônica de varredura com microsonda. O pré-tramento mostrou-se necessário e as temperaturas mais adequadas foram entre 600 e 700ºC. Observou-se a formação da zeólita A em todos os materiais, alcançando-se 52% de cristalinidade, além da presença da fase sodalita e de material amorfo. O segundo estudo foi o emprego de um metacaulim altamente reativo originário da região do Jarí na síntese da Zeólita A através de um novo método de síntese hidrotermal. A zeolita A é obtida pura e altamente cristalina empregando o caulim da região do Jarí calcinado a 600°C por 2h quando ocorre a transformação para metacaulim. Obtem-se a fase zeolita A em 4h. O melhor tempo de cristalização encontrado foi de 24 h que proporcionou uma cristalinidade de 67,9 %.  E o terceiro estudo foi a avaliação da relação de NaOH / metacaulim e tempo de cristalização na síntese da zeólita NaA a partir de uma amostra de rejeito de caulim, nomeado como Caulim de Cobertura.  Os experimentos foram realizados utilizando planejamento estatístico (com pontos axiais) e treplica do ponto central. As amostras obtidas foram caracterizadas por difração de Raios-X (DRX), análises microscópicas de varredura e análise química utilizando-se uma microssonda EPMA. Os resultados mostraram que existe uma relação entre a quantidade de NaOH adicionado e o tempo de cristalização. Os experimento realizados utilizando a mais baixa relação NaOH / metacaulim (0,5) e menor tempo (4 h) produziu um material amorfo. Já o aumento da relação NaOH /Metacaulim e o tempo de cristalização leva a formação de uma fase NaA mais cristalina, mas com a presença da fase sodalita como impureza.


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  • Três estudos foram realizados empregando rejeitos de caulins para a síntese da zeólita A. O primeiro a síntese da Zeólita A foi realizada utilizando-se um rejeito de caulim, gerado a partir do processo de beneficiamento de caulim para produção de papel, foi estudada. O rejeito de caulim foi ativado termicamente em um intervalo de temperatura de 550 a 800°C. Para efeito de comparação foi realizada uma síntese padrão de Zeólita A (procedimento da IZA). Os materiais preparados foram caracterizados por RMN-MAS de 27Al, difração de raios X e Microscopia eletrônica de varredura com microsonda. O pré-tramento mostrou-se necessário e as temperaturas mais adequadas foram entre 600 e 700ºC. Observou-se a formação da zeólita A em todos os materiais, alcançando-se 52% de cristalinidade, além da presença da fase sodalita e de material amorfo. O segundo estudo foi o emprego de um metacaulim altamente reativo originário da região do Jarí na síntese da Zeólita A através de um novo método de síntese hidrotermal. A zeolita A é obtida pura e altamente cristalina empregando o caulim da região do Jarí calcinado a 600°C por 2h quando ocorre a transformação para metacaulim. Obtem-se a fase zeolita A em 4h. O melhor tempo de cristalização encontrado foi de 24 h que proporcionou uma cristalinidade de 67,9 %.  E o terceiro estudo foi a avaliação da relação de NaOH / metacaulim e tempo de cristalização na síntese da zeólita NaA a partir de uma amostra de rejeito de caulim, nomeado como Caulim de Cobertura.  Os experimentos foram realizados utilizando planejamento estatístico (com pontos axiais) e treplica do ponto central. As amostras obtidas foram caracterizadas por difração de Raios-X (DRX), análises microscópicas de varredura e análise química utilizando-se uma microssonda EPMA. Os resultados mostraram que existe uma relação entre a quantidade de NaOH adicionado e o tempo de cristalização. Os experimento realizados utilizando a mais baixa relação NaOH / metacaulim (0,5) e menor tempo (4 h) produziu um material amorfo. Já o aumento da relação NaOH /Metacaulim e o tempo de cristalização leva a formação de uma fase NaA mais cristalina, mas com a presença da fase sodalita como impureza.

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  • VIVIANE DE OLIVEIRA CAMPOS
  • Síntese e Caracterização de Redes Metalorgânicas baseadas em Zinco e ácidos Benzenodicarboxílicos.

  • Orientador : BRAULIO SILVA BARROS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • BRAULIO SILVA BARROS
  • LUIZ HENRIQUE DA SILVA GASPAROTTO
  • JOANNA ELZBIETA KULESZA
  • SEVERINO ALVES JUNIOR
  • Data: 24/01/2014

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  • Redes Metalorgânicas (MOFs) são estruturas supramoleculares constituídas de íons ou clusters metálicos coordenados com ligantes orgânicos que se repetem em duas (2D) ou três (3D) dimensões. Essas estruturas tem atraído muita atenção devido às suas propriedades, como por exemplo, baixa densidade, elevada área superficial específica e elevado volume de poro livre. Neste trabalho foram sintetizadas MOFs formadas por clusters metálicos de zinco conectados por ligantes ditópicos, ácido tereftálico (1,4-H2BDC) ou isoftálico (1,3-H2BDC). Para a obtenção dos materiais propostos foram testadas diferentes rotas e parâmetros de síntese, tais como, tempo de reação, razão molar dos precursores, adição de moléculas de molde, tipo de solvente, adição de base orgânica ou do contra-íon do sal de Zn. Constatou-se que a variação destes parâmetros pode conduzir a formação de diferentes estruturas metalorgânicas. Os sólidos obtidos foram caracterizados por DRX, MEV e IV. Para as amostras onde foi identificada a rede metalorgânica MOF-5 verificou-se a existência de porções de estrutura interpenetrada, assim como de estrutura não interpenetrada. Estas amostras apresentaram baixa estabilidade, convertendo-se totalmente em outra estrutura num período de tempo inferior a 24 h. A dopagem com níquel e/ou cobalto mostrou-se promissora para o aumento de estabilidade da MOF-5, a qual foi identificada mesmo após 15 dias de exposição ao ar. As amostras preparadas com 1,3-H2BDC apenas uma estrutura foi identificada, levando a crer que as outras redes metalorgânicas obtidas apresentam estruturas inéditas.  


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  • Redes Metalorgânicas (MOFs) são estruturas supramoleculares constituídas de íons ou clusters metálicos coordenados com ligantes orgânicos que se repetem em duas (2D) ou três (3D) dimensões. Essas estruturas tem atraído muita atenção devido às suas propriedades, como por exemplo, baixa densidade, elevada área superficial específica e elevado volume de poro livre. Neste trabalho foram sintetizadas MOFs formadas por clusters metálicos de zinco conectados por ligantes ditópicos, ácido tereftálico (1,4-H2BDC) ou isoftálico (1,3-H2BDC). Para a obtenção dos materiais propostos foram testadas diferentes rotas e parâmetros de síntese, tais como, tempo de reação, razão molar dos precursores, adição de moléculas de molde, tipo de solvente, adição de base orgânica ou do contra-íon do sal de Zn. Constatou-se que a variação destes parâmetros pode conduzir a formação de diferentes estruturas metalorgânicas. Os sólidos obtidos foram caracterizados por DRX, MEV e IV. Para as amostras onde foi identificada a rede metalorgânica MOF-5 verificou-se a existência de porções de estrutura interpenetrada, assim como de estrutura não interpenetrada. Estas amostras apresentaram baixa estabilidade, convertendo-se totalmente em outra estrutura num período de tempo inferior a 24 h. A dopagem com níquel e/ou cobalto mostrou-se promissora para o aumento de estabilidade da MOF-5, a qual foi identificada mesmo após 15 dias de exposição ao ar. As amostras preparadas com 1,3-H2BDC apenas uma estrutura foi identificada, levando a crer que as outras redes metalorgânicas obtidas apresentam estruturas inéditas.  

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  • JONAS ARAUJO DE BRITO
  • Degradação eletroquímica de benzeno, tolueno e xileno via oxidação eletroquímica utilizando Ti/Pt

  • Orientador : CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • NEDJA SUELY FERNANDES
  • SUELY SOUZA LEAL DE CASTRO
  • Data: 31/01/2014

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  • O presente trabalho é dirigido ao tratamento de compostos orgânicos presentes na água produzida de petróleo usando a tecnologia eletroquímica. A água produzida é um resíduo da indústria do petróleo de difícil tratamento, já que este efluente corresponde a 98 % do efluente gerado na exploração do petróleo e contem vários compostos, tais como hidrocarbonetos voláteis (benzeno, tolueno, etilbenzeno e xileno), hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs), fenóis, ácidos carboxílicos e compostos inorgânicos. Existem vários tipos de metodologias de tratamento desse resíduo sendo estudadas, dentre elas estão os processos biológicos, os processos de oxidação avançados (POAS), tratamentos eletroquímicos como eletroxidação, eletrocoagulação, eletroflotação e eletroredução. O método eletroquímico que é um método de pouco impacto ambiental, pois em vez de reagentes químicos utiliza o elétron que através de reações de oxido – redução transforma as substancias toxicas em substâncias de menor impacto ambiental. Assim, este trabalho se propõe estudar o comportamento eletroquímico e eliminação de benzeno, tolueno e xileno (hidrocarbonetos voláteis presentes na agua produzida) usando o eletrodo de Ti/Pt. Para o experimento foi utilizado um sistema eletroquímico em batelada composto por uma fonte continua, ânodo de Ti∕Pt, aplicando três densidades de corrente (1 mA/cm2, 2,5 mA/cm2 e 5 mA/cm2). O efluente sintético foi preparado mediante uma solução de benzeno, tolueno e xileno com concentração de 5 ppm, com objetivo de avaliar o comportamento eletroquímico através de voltametria cíclica e curvas de polarização, antes mesmo de avaliar a remoção desses compostos em solução através de oxidação eletroquímica. O comportamento de cada um dos compostos foi avaliado mediante o uso de técnicas eletroquímicas indicando que cada um dos compostos quando avaliado por voltametria cíclica, mostrou um comportamento de oxidação parcial via adsorção na superfície do eletrodo de Ti/Pt. A adsorção de cada um dos compostos depende da concentração presente em solução, mas destaca-se a forte adsorção do xileno. Entretanto, a remoção foi comprovada através de espectrofotometria UV-VIS, e analises de carbono orgânico total (COT), os quais mostraram um percentual de oxidação parcial (de 20 a 50% de TOC removido), confirmando o comportamento eletroquímico já observado na voltametria cíclica e curvas de polarização.

     


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  • O presente trabalho é dirigido ao tratamento de compostos orgânicos presentes na água produzida de petróleo usando a tecnologia eletroquímica. A água produzida é um resíduo da indústria do petróleo de difícil tratamento, já que este efluente corresponde a 98 % do efluente gerado na exploração do petróleo e contem vários compostos, tais como hidrocarbonetos voláteis (benzeno, tolueno, etilbenzeno e xileno), hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs), fenóis, ácidos carboxílicos e compostos inorgânicos. Existem vários tipos de metodologias de tratamento desse resíduo sendo estudadas, dentre elas estão os processos biológicos, os processos de oxidação avançados (POAS), tratamentos eletroquímicos como eletroxidação, eletrocoagulação, eletroflotação e eletroredução. O método eletroquímico que é um método de pouco impacto ambiental, pois em vez de reagentes químicos utiliza o elétron que através de reações de oxido – redução transforma as substancias toxicas em substâncias de menor impacto ambiental. Assim, este trabalho se propõe estudar o comportamento eletroquímico e eliminação de benzeno, tolueno e xileno (hidrocarbonetos voláteis presentes na agua produzida) usando o eletrodo de Ti/Pt. Para o experimento foi utilizado um sistema eletroquímico em batelada composto por uma fonte continua, ânodo de Ti∕Pt, aplicando três densidades de corrente (1 mA/cm2, 2,5 mA/cm2 e 5 mA/cm2). O efluente sintético foi preparado mediante uma solução de benzeno, tolueno e xileno com concentração de 5 ppm, com objetivo de avaliar o comportamento eletroquímico através de voltametria cíclica e curvas de polarização, antes mesmo de avaliar a remoção desses compostos em solução através de oxidação eletroquímica. O comportamento de cada um dos compostos foi avaliado mediante o uso de técnicas eletroquímicas indicando que cada um dos compostos quando avaliado por voltametria cíclica, mostrou um comportamento de oxidação parcial via adsorção na superfície do eletrodo de Ti/Pt. A adsorção de cada um dos compostos depende da concentração presente em solução, mas destaca-se a forte adsorção do xileno. Entretanto, a remoção foi comprovada através de espectrofotometria UV-VIS, e analises de carbono orgânico total (COT), os quais mostraram um percentual de oxidação parcial (de 20 a 50% de TOC removido), confirmando o comportamento eletroquímico já observado na voltametria cíclica e curvas de polarização.

     

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  • LEONARDO DE SA COSTA
  • Síntese e Caracterização de compostos de coordenação do Ácido 4-cloro-2-(2-furilmetilamino)-5-sulfamoil-benzóico com os íons níquel, cobalto e zinco

  • Orientador : MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • ADEMIR OLIVEIRA DA SILVA
  • OTOM ANSELMO DE OLIVEIRA
  • HENRIQUE EDUARDO BEZERRA DA SILVA
  • Data: 27/02/2014

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  • Este trabalho teve a finalidade de promover a síntese, caracterização e propor uma estrutura molecular plausível para os compostos de coordenação envolvendo a furosemida (Ácido 4-cloro-2-(2-furilmetilamino)-5-sulfamoil-benzóico) com os íons metálicos Ni+2, Zn+2 e Co+2. Os compostos foram obtidos em meio metanoico por evaporação do solvente após o procedimento da síntese. Para caracterização dos compostos de coordenação foram feitas determinação dos teores de metais por complexiometria com EDTA, espectroscopia na região do infravermelho (FTIR), solubilidade dos compostos em diversos solventes, termograviometria (TG), calorimetria exploratória diferencial (DSC), analise térmica diferencial (DTA), determinação dos teores de carbono, nitrogênio e hidrogênio (CHN). Os resultados da espectroscopia na região do infravermelho sugerem que o ligante orgânico se coordena de forma bidentada com os íons metálicos, a interação com o centro metálico se dar pela coordenação do átomo de nitrogênio do grupo amino e pelo átomo de oxigênio do ácido carboxílico da estrutura da furosemida. Com os resultados dos teores de metal, analise elementar (CHN) e analise térmica foi possível propor a estrutura dos complexos. Os valores de condutividade molar dos complexos em acetonitrila sugere o comportamento de não eletrólito para as soluções. Com os testes de solubilidade foi possível verificado que os compostos apresentam alta solubilidade em metanol e acetronilila, já em água são parcialmente insolúveis. Através dos resultados da analise térmica (TG, DSC, DTA), foi possível obter o comportamento térmico dos compostos como: etapas de desidratação, estabilidade térmica, decomposição e as energias envolvidas.


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  • Este trabalho teve a finalidade de promover a síntese, caracterização e propor uma estrutura molecular plausível para os compostos de coordenação envolvendo a furosemida (Ácido 4-cloro-2-(2-furilmetilamino)-5-sulfamoil-benzóico) com os íons metálicos Ni+2, Zn+2 e Co+2. Os compostos foram obtidos em meio metanoico por evaporação do solvente após o procedimento da síntese. Para caracterização dos compostos de coordenação foram feitas determinação dos teores de metais por complexiometria com EDTA, espectroscopia na região do infravermelho (FTIR), solubilidade dos compostos em diversos solventes, termograviometria (TG), calorimetria exploratória diferencial (DSC), analise térmica diferencial (DTA), determinação dos teores de carbono, nitrogênio e hidrogênio (CHN). Os resultados da espectroscopia na região do infravermelho sugerem que o ligante orgânico se coordena de forma bidentada com os íons metálicos, a interação com o centro metálico se dar pela coordenação do átomo de nitrogênio do grupo amino e pelo átomo de oxigênio do ácido carboxílico da estrutura da furosemida. Com os resultados dos teores de metal, analise elementar (CHN) e analise térmica foi possível propor a estrutura dos complexos. Os valores de condutividade molar dos complexos em acetonitrila sugere o comportamento de não eletrólito para as soluções. Com os testes de solubilidade foi possível verificado que os compostos apresentam alta solubilidade em metanol e acetronilila, já em água são parcialmente insolúveis. Através dos resultados da analise térmica (TG, DSC, DTA), foi possível obter o comportamento térmico dos compostos como: etapas de desidratação, estabilidade térmica, decomposição e as energias envolvidas.

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  • NARA CRISTINA FRUTUOSO FERREIRA
  • Estudo fitoquimico de Waltheria ferruginea

  • Orientador : RENATA MENDONÇA ARAUJO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FABRICIO GAVA MENEZES
  • RENATA MENDONÇA ARAUJO
  • SAVIO MOITA PINHEIRO
  • Data: 05/05/2014

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  • O gênero Waltheria, pertencente à família Sterculiaceae, é reportado como fonte prolífica de flavonoides e alcalóides quinolônicos, substâncias de grande interesse devido às várias atividades biológicas associadas. Este trabalho relata o estudo fitoquímico inédito do extrato etanólico de Waltheria ferruginea, visando contribuir para o conhecimento químico da espécie e o isolamento de substâncias com potencial biológico. Para o estudo fitoquímico foram usadas técnicas de cromatografias em sílica gel e por exclusão molecular em Sephadex LH-20, seguido por purificação por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência. A elucidação estrutural dos constituintes isolados foi realizada utilizando as técnicas espectrométricas de IV, EM, RMN 1H e 13C uni e bidimensionais e comparação com dados reportados na literatura. Foram isoladas cinco substâncias, quais sejam: os flavonóides canferol-3-O-β-(6''-cumaroil)-glicopiranosídeo (F1), quercetina-3-O-β-glicopiranosídeo (F2), ambas as moléculas com propriedades por farmacológicas comprovadas, além do canferol-3-O- β-glicopiranosídeo (F3), o terpeno geranil-geranila (G1) e o ácido 12-hidroxi-octadecanóico (A1), todas inéditas para a espécie.

     


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  • O gênero Waltheria, pertencente à família Sterculiaceae, é reportado como fonte prolífica de flavonoides e alcalóides quinolônicos, substâncias de grande interesse devido às várias atividades biológicas associadas. Este trabalho relata o estudo fitoquímico inédito do extrato etanólico de Waltheria ferruginea, visando contribuir para o conhecimento químico da espécie e o isolamento de substâncias com potencial biológico. Para o estudo fitoquímico foram usadas técnicas de cromatografias em sílica gel e por exclusão molecular em Sephadex LH-20, seguido por purificação por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência. A elucidação estrutural dos constituintes isolados foi realizada utilizando as técnicas espectrométricas de IV, EM, RMN 1H e 13C uni e bidimensionais e comparação com dados reportados na literatura. Foram isoladas cinco substâncias, quais sejam: os flavonóides canferol-3-O-β-(6''-cumaroil)-glicopiranosídeo (F1), quercetina-3-O-β-glicopiranosídeo (F2), ambas as moléculas com propriedades por farmacológicas comprovadas, além do canferol-3-O- β-glicopiranosídeo (F3), o terpeno geranil-geranila (G1) e o ácido 12-hidroxi-octadecanóico (A1), todas inéditas para a espécie.

     

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  • FRANCISCO ALÉXIS DANTAS MAIA
  • CARACTERIZAÇÃO E APLICAÇÃO DE VERMICULITA NATURAL E QUIMICAMENTE MODIFICADA NA ADSORÇÃO DE AZUL DE METILENO

  • Orientador : ADEMIR OLIVEIRA DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADEMIR OLIVEIRA DA SILVA
  • FRANCISCO JOSE SANTOS LIMA
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • UMBERTO GOMES DA SILVA JÚNIOR
  • Data: 21/05/2014

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  • A modificação química de argilas tem sido extremamente estudada na busca por melhorias de suas propriedades para seu uso em diversas áreas, como por exemplo, no combate a poluição ocasionada por efluentes industriais como corantes. Neste trabalho, a vermiculita foi modificada quimicamente de duas maneiras, caracterizada e avaliada na adsorção do corante azul de metileno. Primeiro foi alterada com adição de um surfactante (brometo de dodeciltrimetilamônio) tornando-a uma argila organofílica e depois pela adição de um ácido (HCl) por ativação ácida . Algumas análises foram realizadas como fluorescência de raios-X (FRX), difração de raios-X (DRX) , isotermas de adsorção do corante azul de metileno, infravermelho (FTIR), microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise termogravimétrica e Espectroscopia de energia dispersiva (EDS). Análise por FRX da vermiculita natural  indica  que além do silício e do alumínio, a argila apresenta em sua estrutura os cátions magnésio, cálcio e potássio com 16 % de matéria orgânica. As análises por DRX indicam que na vermiculita orgânica houve uma inserção parcial do surfactante no espaço entre as lamelas, e na vermiculita ácida uma destruição parcial da estrutura com perda de cristalinidade. As isotermas de adsorção do azul de metileno mostraram que houve uma melhora significativa na remoção do corante para a vermiculita com a adição do surfactante catiônico  brometo de dodeciltrimetilamônio,  bem como com tratamento ácido utilizando HCl 2 mol/L. Nas vermiculitas ácidas tratadas posteriormente com o surfactante, a capacidade de adsorção aumentou em relação a vermiculita natural, porem foi bem menor em relação as vermiculitas modificadas com o ácido e com o surfactante separadamente. Só as vermiculitas ácidas tratadas com surfactante e a natural se ajustaram ao modelo de Langmuir. O Infravermelho comprovou as características da vermiculita natural. Na vermiculita orgânica observou-se o aparecimento de bandas características de grupos CH3, CH2, além de (CH3)4N. Já na vermiculita ácida, percebeu-se uma destruição parcial com a diminuição de intensidade da banda característica das vermiculitas que é entre 1074 e 952 cm-1. Na análise de MEV, observou-se que houve destruição parcial com no tratamento ácido e nota-se um aglomerado entre as lâminas causada pela presença do surfactante. A TGA mostra que a maior perca de massa ocorre no começo do aquecimento ocasionado pela perda de água absorvida na superfície entre camadas. Na vermiculita orgânica também se ver uma perca de massa entre 150 e 300 °C ocasionada pela decomposição das moléculas de alquilamônio (surfactantre). Ainda para a conclusão do trabalho, será feita análise de área específica (BET).


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  • A modificação química de argilas tem sido extremamente estudada na busca por melhorias de suas propriedades para seu uso em diversas áreas, como por exemplo, no combate a poluição ocasionada por efluentes industriais como corantes. Neste trabalho, a vermiculita foi modificada quimicamente de duas maneiras, caracterizada e avaliada na adsorção do corante azul de metileno. Primeiro foi alterada com adição de um surfactante (brometo de dodeciltrimetilamônio) tornando-a uma argila organofílica e depois pela adição de um ácido (HCl) por ativação ácida . Algumas análises foram realizadas como fluorescência de raios-X (FRX), difração de raios-X (DRX) , isotermas de adsorção do corante azul de metileno, infravermelho (FTIR), microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise termogravimétrica e Espectroscopia de energia dispersiva (EDS). Análise por FRX da vermiculita natural  indica  que além do silício e do alumínio, a argila apresenta em sua estrutura os cátions magnésio, cálcio e potássio com 16 % de matéria orgânica. As análises por DRX indicam que na vermiculita orgânica houve uma inserção parcial do surfactante no espaço entre as lamelas, e na vermiculita ácida uma destruição parcial da estrutura com perda de cristalinidade. As isotermas de adsorção do azul de metileno mostraram que houve uma melhora significativa na remoção do corante para a vermiculita com a adição do surfactante catiônico  brometo de dodeciltrimetilamônio,  bem como com tratamento ácido utilizando HCl 2 mol/L. Nas vermiculitas ácidas tratadas posteriormente com o surfactante, a capacidade de adsorção aumentou em relação a vermiculita natural, porem foi bem menor em relação as vermiculitas modificadas com o ácido e com o surfactante separadamente. Só as vermiculitas ácidas tratadas com surfactante e a natural se ajustaram ao modelo de Langmuir. O Infravermelho comprovou as características da vermiculita natural. Na vermiculita orgânica observou-se o aparecimento de bandas características de grupos CH3, CH2, além de (CH3)4N. Já na vermiculita ácida, percebeu-se uma destruição parcial com a diminuição de intensidade da banda característica das vermiculitas que é entre 1074 e 952 cm-1. Na análise de MEV, observou-se que houve destruição parcial com no tratamento ácido e nota-se um aglomerado entre as lâminas causada pela presença do surfactante. A TGA mostra que a maior perca de massa ocorre no começo do aquecimento ocasionado pela perda de água absorvida na superfície entre camadas. Na vermiculita orgânica também se ver uma perca de massa entre 150 e 300 °C ocasionada pela decomposição das moléculas de alquilamônio (surfactantre). Ainda para a conclusão do trabalho, será feita análise de área específica (BET).

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  • FRANCINE BERTELLA
  • SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE ARGILAS PILARIZADAS COM PILARES MISTOS Al/Co

  • Orientador : SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA CLÉCIA SANTOS DE ALCÂNTARA
  • LUIZ CARLOS ALVES DE OLIVEIRA
  • NEDJA SUELY FERNANDES
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • Data: 22/05/2014

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  • Dois métodos de pilarização de argilas foram testados a fim de se obter argilas pilarizadas com pilares mistos Al/Co. Utilizando o primeiro método, baseado no procedimento tradicional, foram obtidos materiais contendo diferentes teores de Co: 10, 25, 50, 75 e 100 % de Co. As amostras contendo baixos teores (10 e 25 % de Co) resultaram na formação de argilas pilarizadas, sendo que, o material contendo 25 % de cobalto apresentou resultados superiores aos obtidos apenas com Al (espaçamento basal acima de 18 Å e área específica BET maior que 300 m²/g). Os resultados de RMN de 27Al comprovaram a formação de pilares mistos Al/Co devido à diminuição entre as intensidades dos sinais AlVI/AlIV, ou seja, ocorreu uma redução de 8,11 (argila pilarizada somente com Al) para 7,98 (amostra com 10% de Co) e 6,89 (amostra com 25% de Co), o que indica que o teor de AlVI diminuiu conforme foi sendo aumentado o teor de Co. Assim, o que pode estar ocorrendo é a substituição isomórfica de átomos de Al por Co na estrutura do íon de Keggin (agente pilarizante). Isso é possível devido ao tamanho aproximado desses cátions, sendo 67,5 pm para Al3+ coordenado octaédricamente e 68,5 pm para Co3+ também em coordenação octaédrica. Já para as amostras contendo 75 e 100 % de cobalto, não ocorreu formação de argilas pilarizadas. Entretanto, verificou-se a formação de outros materiais, os quais podem ser hidróxidos duplos lamelares (HDLs). O segundo método de pilarização foi chamado de lamelas mistas, pois o objetivo era intercalar lamelas de argila com lamelas de HDL. Assim, após a calcinação, ocorreria a desidroxilação da camada de HDL, resultando apenas nos óxidos de metais, intercalados entre as lamelas da argila, gerando assim, uma argila pilarizada. Para tal, foram testados 4 procedimentos de síntese: mistura física, mistura em água, troca iônica em refluxo e síntese in situ. Desses, o método que apresentou os resultados mais promissores foi o de síntese in situ, no qual espaçamentos da ordem de 14 Å (após calcinar) foram obtidos, indicando que as amostras estão intercaladas com algum composto. Entretanto, esse espaçamento é considerado baixo para uma argila pilarizada. Em vista disso, conclui-se que argilas pilarizadas foram obtidas apenas através do primeiro método de síntese, em que ao utilizar pequenas quantidades de Co (10 e 25 %) foram geradas argilas pilarizadas com pilares mistos Al/Co.


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  • Dois métodos de pilarização de argilas foram testados a fim de se obter argilas pilarizadas com pilares mistos Al/Co. Utilizando o primeiro método, baseado no procedimento tradicional, foram obtidos materiais contendo diferentes teores de Co: 10, 25, 50, 75 e 100 % de Co. As amostras contendo baixos teores (10 e 25 % de Co) resultaram na formação de argilas pilarizadas, sendo que, o material contendo 25 % de cobalto apresentou resultados superiores aos obtidos apenas com Al (espaçamento basal acima de 18 Å e área específica BET maior que 300 m²/g). Os resultados de RMN de 27Al comprovaram a formação de pilares mistos Al/Co devido à diminuição entre as intensidades dos sinais AlVI/AlIV, ou seja, ocorreu uma redução de 8,11 (argila pilarizada somente com Al) para 7,98 (amostra com 10% de Co) e 6,89 (amostra com 25% de Co), o que indica que o teor de AlVI diminuiu conforme foi sendo aumentado o teor de Co. Assim, o que pode estar ocorrendo é a substituição isomórfica de átomos de Al por Co na estrutura do íon de Keggin (agente pilarizante). Isso é possível devido ao tamanho aproximado desses cátions, sendo 67,5 pm para Al3+ coordenado octaédricamente e 68,5 pm para Co3+ também em coordenação octaédrica. Já para as amostras contendo 75 e 100 % de cobalto, não ocorreu formação de argilas pilarizadas. Entretanto, verificou-se a formação de outros materiais, os quais podem ser hidróxidos duplos lamelares (HDLs). O segundo método de pilarização foi chamado de lamelas mistas, pois o objetivo era intercalar lamelas de argila com lamelas de HDL. Assim, após a calcinação, ocorreria a desidroxilação da camada de HDL, resultando apenas nos óxidos de metais, intercalados entre as lamelas da argila, gerando assim, uma argila pilarizada. Para tal, foram testados 4 procedimentos de síntese: mistura física, mistura em água, troca iônica em refluxo e síntese in situ. Desses, o método que apresentou os resultados mais promissores foi o de síntese in situ, no qual espaçamentos da ordem de 14 Å (após calcinar) foram obtidos, indicando que as amostras estão intercaladas com algum composto. Entretanto, esse espaçamento é considerado baixo para uma argila pilarizada. Em vista disso, conclui-se que argilas pilarizadas foram obtidas apenas através do primeiro método de síntese, em que ao utilizar pequenas quantidades de Co (10 e 25 %) foram geradas argilas pilarizadas com pilares mistos Al/Co.

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  • CHRISTIAN WITTEE LOPES
  • SÍNTESE DE ZEÓLITAS TIPO TON UTILIZANDO UM SAL DE IMIDAZÓLIO COMO AGENTE DIRECIONADOR DE ESTRUTURA

  • Orientador : SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALEJANDRO EUSEBIO ROJAS NUNEZ
  • ELEDIR VITOR SOBRINHO
  • HELOISE DE OLIVEIRA PASTORE
  • MARCELO LUIS MIGNONI
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • Data: 23/05/2014

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  • A síntese de zeólitas de topologia TON contendo titânio foi realizada utilizando um sal de imidazólio como direcionador de estrutura. Foram realizadas sínteses em três relações Si/Ti diferentes (25, 50 e 100) e os produtos obtidos foram caracterizados por diferentes técnicas. A análise por difração de raios X mostrou que a fase TON é obtida em 16 horas, sob agitação e que a fase permanece até o sétimo dia de síntese. A reflexão referente à anatase só foi detectada nas amostras com maior concentração de titânio. O óxido de titânio participa no processo de cristalização das zeólitas, visto que em sua ausência, a fase só é obtida em três dias de síntese e com fases contaminantes. Pelos espectros de refletância difusa foi possível concluir que o titânio encontra-se como duas espécies (tetraedricamente coordenado e na forma de TiO2). A morfologia em forma de “grãos de arroz” e tamanho de partículas compreendidas entre 5-20 μm foram observadas na análise de microscopia eletrônica de varredura, e estas morfologias estão de acordo para este tipo de material. As zeólitas Ti-TON obtidas neste estudo credenciam-se como possíveis catalisadores para reações de fotocatálise heterogênea.


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  • A síntese de zeólitas de topologia TON contendo titânio foi realizada utilizando um sal de imidazólio como direcionador de estrutura. Foram realizadas sínteses em três relações Si/Ti diferentes (25, 50 e 100) e os produtos obtidos foram caracterizados por diferentes técnicas. A análise por difração de raios X mostrou que a fase TON é obtida em 16 horas, sob agitação e que a fase permanece até o sétimo dia de síntese. A reflexão referente à anatase só foi detectada nas amostras com maior concentração de titânio. O óxido de titânio participa no processo de cristalização das zeólitas, visto que em sua ausência, a fase só é obtida em três dias de síntese e com fases contaminantes. Pelos espectros de refletância difusa foi possível concluir que o titânio encontra-se como duas espécies (tetraedricamente coordenado e na forma de TiO2). A morfologia em forma de “grãos de arroz” e tamanho de partículas compreendidas entre 5-20 μm foram observadas na análise de microscopia eletrônica de varredura, e estas morfologias estão de acordo para este tipo de material. As zeólitas Ti-TON obtidas neste estudo credenciam-se como possíveis catalisadores para reações de fotocatálise heterogênea.

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  • PAULO ROBERTO CUNHA DOS SANTOS
  •  Síntese, sinterização e caracterização de ferrita de níquel.

  • Orientador : ADEMIR OLIVEIRA DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADEMIR OLIVEIRA DA SILVA
  • ALINE CARVALHO BUENO
  • JOAO BOSCO LUCENA DE OLIVEIRA
  • MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • Data: 27/05/2014

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  • Neste trabalho propomos obter ferrita de níquel pelo método de síntese de combustão, em seguida Sinterizar em um forno, em temperatura de 750ºC, 950ºC e 125ºC. Os precursores oxidantes utilizados foram os nitratos de níquel e férrico e o redutor a ureia (combustível). Depois de obtenção do pós-misturas, o produto foi desaglomerado e passado em uma peneira de mesh 270. A estrutura, morfologia, tamanho das partículas, as propriedades magnéticas e elétricas das nanopartículas obtidas das amostras pós sinterizadas foram caracterizadas por difração de raios-X (DRX), espectroscopia de fluorescência de raios-X (FRX); microscopia eletrônica de varredura (MEV),espectroscopias de energia dispersiva (EDS), magnetômetro de amostra vibrante (MAV) e permissividade elétrica. Os resultados indicaram a fase majoritária do espinélio inverso ferrita níquel e fase secundaria de hematita e oxido de níquel. Através da intensidade dos picos de difração e da largura de meia altura foi calculado o tamanhão médio do cristalito pela equação Scherrer, observando os picos de todas as reflexões, verifica-se que as amostras são cristalinas, e com formação de nanopartículas. Morfologicamente, para as nanoferritas níquel sinterizadas observou-se formação de aglomerados os três sistemas com partículas de tamanho inferiores a 100 nm, que favoreceu a formação de aglomerados moles.  O tamanho médio dos grãos está em escala micrométrica, os espectros FRX e EDS mostraram qualitativamente a presença dos elementos ferro, níquel e oxigênio, onde através dos dados quantitativos podemos observar a presença da fase secundaria. As propriedades magnéticas como a magnetização de saturação e o campo coercitivo estão de acordo com a ferrita de níquel, onde a curva de histerese tem aspectos de um material mole. Os valores de constante dielétrica estão abaixo 10 e baixa tangente de perdas.


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  • Neste trabalho propomos obter ferrita de níquel pelo método de síntese de combustão, em seguida Sinterizar em um forno, em temperatura de 750ºC, 950ºC e 125ºC. Os precursores oxidantes utilizados foram os nitratos de níquel e férrico e o redutor a ureia (combustível). Depois de obtenção do pós-misturas, o produto foi desaglomerado e passado em uma peneira de mesh 270. A estrutura, morfologia, tamanho das partículas, as propriedades magnéticas e elétricas das nanopartículas obtidas das amostras pós sinterizadas foram caracterizadas por difração de raios-X (DRX), espectroscopia de fluorescência de raios-X (FRX); microscopia eletrônica de varredura (MEV),espectroscopias de energia dispersiva (EDS), magnetômetro de amostra vibrante (MAV) e permissividade elétrica. Os resultados indicaram a fase majoritária do espinélio inverso ferrita níquel e fase secundaria de hematita e oxido de níquel. Através da intensidade dos picos de difração e da largura de meia altura foi calculado o tamanhão médio do cristalito pela equação Scherrer, observando os picos de todas as reflexões, verifica-se que as amostras são cristalinas, e com formação de nanopartículas. Morfologicamente, para as nanoferritas níquel sinterizadas observou-se formação de aglomerados os três sistemas com partículas de tamanho inferiores a 100 nm, que favoreceu a formação de aglomerados moles.  O tamanho médio dos grãos está em escala micrométrica, os espectros FRX e EDS mostraram qualitativamente a presença dos elementos ferro, níquel e oxigênio, onde através dos dados quantitativos podemos observar a presença da fase secundaria. As propriedades magnéticas como a magnetização de saturação e o campo coercitivo estão de acordo com a ferrita de níquel, onde a curva de histerese tem aspectos de um material mole. Os valores de constante dielétrica estão abaixo 10 e baixa tangente de perdas.

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  • TATIANE DE MEDEIROS
  • Sínteses de complexos de cobre, cobalto e mercúrio utilizando o captopril como ligante.

  • Orientador : ROBSON FERNANDES DE FARIAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ROBSON FERNANDES DE FARIAS
  • ADEMIR OLIVEIRA DA SILVA
  • JOSÉ CARLOS VIEIRA DE MIRANDA
  • Data: 30/05/2014

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  • Os estudos na área de química de coordenação vêm crescendo ao longo do tempo, buscando a síntese de novos compostos a partir de diferentes ligantes, como também o estudo de suas características físicas e químicas. Esses compostos têm sido de grande interesse tanto no âmbito industrial, na fabricação de novos produtos, quanto em pesquisas, principalmente relacionadas às interações de alguns metais com compostos orgânicos. No presente trabalho, tivemos como objetivo principal a síntese de compostos de coordenação utilizando o (2S)-1-[(2S)-2-metil-3-sulfanilpropanoil] pirrolidino-2-carboxílico (captopril) como ligante, suas possíveis interações com o cobre, o cobalto e o mercúrio, e os estudos de algumas características físicas e químicas dos compostos formados. A síntese se deu a partir da dissolução dos sais metálicos utilizados (sulfato de cobre penta-hidratado, nitrato de mercúrio e cloreto de cobalto hexa-hidratado) em água e do ligante em álcool etílico 99%, tendo este variado sua concentração em solução com base no cálculo da variação de proporção metal-ligante. Após a mistura das soluções, houve precipitação e mudança de cor imediatamente. Os precipitados secaram em temperatura e atmosfera ambiente (com exceção das amostras contendo cobalto). As amostras de cobalto com captopril precisaram de secagem á vácuo. Foram lavadas em água e álcool, sendo posteriormente secada da mesma maneira utilizada anteriormente. A caracterização se deu a partir de análises elementar, análise termogravimétrica, espectroscopia de infravermelho, calorimetria de dissolução pelo método de quebra de ampola e calorimetria exploratória diferencial. Os resultados obtidos serviram tanto como base para se chegar a fórmula estrutural e assim definirmos se houve ou não complexação, quanto para estudar algumas características das amostras. Sendo assim, satisfatórios aos interesses do trabalho.

     


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  • Os estudos na área de química de coordenação vêm crescendo ao longo do tempo, buscando a síntese de novos compostos a partir de diferentes ligantes, como também o estudo de suas características físicas e químicas. Esses compostos têm sido de grande interesse tanto no âmbito industrial, na fabricação de novos produtos, quanto em pesquisas, principalmente relacionadas às interações de alguns metais com compostos orgânicos. No presente trabalho, tivemos como objetivo principal a síntese de compostos de coordenação utilizando o (2S)-1-[(2S)-2-metil-3-sulfanilpropanoil] pirrolidino-2-carboxílico (captopril) como ligante, suas possíveis interações com o cobre, o cobalto e o mercúrio, e os estudos de algumas características físicas e químicas dos compostos formados. A síntese se deu a partir da dissolução dos sais metálicos utilizados (sulfato de cobre penta-hidratado, nitrato de mercúrio e cloreto de cobalto hexa-hidratado) em água e do ligante em álcool etílico 99%, tendo este variado sua concentração em solução com base no cálculo da variação de proporção metal-ligante. Após a mistura das soluções, houve precipitação e mudança de cor imediatamente. Os precipitados secaram em temperatura e atmosfera ambiente (com exceção das amostras contendo cobalto). As amostras de cobalto com captopril precisaram de secagem á vácuo. Foram lavadas em água e álcool, sendo posteriormente secada da mesma maneira utilizada anteriormente. A caracterização se deu a partir de análises elementar, análise termogravimétrica, espectroscopia de infravermelho, calorimetria de dissolução pelo método de quebra de ampola e calorimetria exploratória diferencial. Os resultados obtidos serviram tanto como base para se chegar a fórmula estrutural e assim definirmos se houve ou não complexação, quanto para estudar algumas características das amostras. Sendo assim, satisfatórios aos interesses do trabalho.

     

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  • MARCELA DE CASTRO NOGUEIRA DINIZ PONTES
  • Floroglucinóis de Harpalyce Brasiliana Benth: estudo teórico, espectroscópico e revisão da literatura

  • Orientador : RENATA MENDONÇA ARAUJO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RENATA MENDONÇA ARAUJO
  • CAIO LIMA FIRME
  • ALEJANDRO EUSEBIO ROJAS NUNEZ
  • MASSUO JORGE KATO
  • Data: 26/06/2014

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  • Este trabalho apresenta a reinvestigação fitoquímica da espécie Harpalyce brasiliana Benth, planta utilizada na região nordeste para tratar ferimentos decorrentes de picadas de serpentes peçonhentas. Após partição e tratamento cromatográfico do extrato etanólico das folhas, foi possível o isolamento e identificação das substâncias Harpalicina II, 1-hexanoil-2´,4,6-tri-hidroxi-3´metil-3´-(4-metil-3-pentenil)-benzopirano (HB1), 1-hexanoíl- 2’,4,6-trihidroxi-3’metil-3’benzo-(3-hidroxi-4-metil-3-pentenil)- benzopirano (HB2), 1-hexanoíl-[2’,3’]-pirano-3’-metil-6’-[hidroxi-dimetil-metano]-4,6-di-hidroxi-benzopirano (HB5), todas previamente relatadas, além da substância 5,4´´di-hidroxi- 3´,4´- metilenodioxi- 7,8:6´´,5´´-2´´,2´´- dimetilpirano-isoflavona (HB4), descrita pela primeira vez na literatura. A identificação foi realizada através de métodos espectroscópicos uni e bidimensionais. Foi realizado o levantamento de floroglucinóis entre os anos de 2008 a 2014 contendo dados espectroscópicos e atividades biológicas das estruturas. Foram realizadas a otimização e analisados os resultados dos cálculos de frequência vibracional, densidades de carga e deslocamento químico de ressonância magnética nuclear de uma das substâncias através do método B3LYP/ 6-311++g(d,p).


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  • This document presents the contribution to the knowledge of species Harpalyce brasiliana Benth, a plant from the Leguminoseae family used in the northeast region of Brazil by folk medicine to treat wounds caused by bites from venomous snakes. After partition and chromatographic treatment of the leaves ethanol extract, it was possible the isolation and identification of substances Harpalycin II, 1-hexanoyl-2',4,6- trihydroxy-3'-methyl-3'-(4-methyl-3-pentenyl)-benzopyran, 1-hexanoyl-2',4,6- trihydroxy-3'-methyl-3'-benzo- (3-hydroxi- 4 methyl-3-pentenyl)-benzopyran, 1-hexanoyl-(2´, 3´)-pyrane- 3´-methyl-6´- (hydroxyl- dimethyl-methane)-4,6- dihydroxy-benzopyran and the new substance 5,4´´di-hydroxy- 3´,4´- metilendioxy- 7,8:6´´,5´´-2´´,2´´- dimethylpirane-isoflavone. The identification of the substances was achieved by uni and bidimensional nuclear magnetic ressonance methods. It was prepared a review that includes all the phloroglucinols structures between the years 2008 and 2014, containing NMR13C spectroscopic data and biological activities. With the available theoretical chemistry programs, optimization and calculus of vibracional frequencies and charge densities of one of the substances was performed using the method and basis set B3LYP/6-311++g (d,p). The best correlation between experimental and theoretical data was 0,998 for NMR13C and 0,991 for NMR1H, both corresponding  to the same estereoisomer, making it possible to confirm the structure with most stable conformation and stereochemistry.

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  • GEOVANE CHACON DE CARVALHO
  • Validação de metodologia para análise de aminas bioativas em camarão utilizando cromatografia de íons

  • Orientador : MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • MARIA BEATRIZ ABREU GLÓRIA
  • Data: 27/06/2014

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  • Neste trabalho trabalhou-se com a validação de uma metodologia para análise de aminas bioativas em camarão, considerando ser este um dos principais produtos da balança comercial norte-riograndense, mantendo o Estado do Rio Grande do Norte no topo da lista de exportação brasileira deste produto na última década. O setor da carcinicultura brasileira trabalha exclusivamente com o camarão cinza Litopenaeus Vannamei desde o final da década de 1990. Este trabalho utilizou a cromatografia líquida com detector condutimétrico, usando como fase móvel o ácido metilsulfônico 3 mM (MSA) com gradiente e coluna C18 com fase reversa para o desenvolvimento da metodologia para análise de aminas bioativas em camarão. Na preparação da amostra utilizou-se como solução extrativa o ácido tricloroacético a 5% (TCA). Na validação da análise das aminas biotativas (putrescina - PUT, histamina - HIST, agmatina - AGM, espermidina - ESPD e espermina - ESPN) em camarão, a faixa linear de trabalho foi de 0,1 a 2,0 mg L-1 que se mostrou sensível, homoscedástico, com efeito de matriz, seletivo, exato e preciso. Dessa maneira, considerado viável para determinações dessas aminas bioativas nessa matriz. Determinou-se a concentração destas aminas em camarões frescos (AGM = 0,61 ± 0,05 mg Kg-1, ESPD = 2,57 ± 0,14 mg Kg-1 e ESPN = 1,79 ± 0,11 mg Kg-1), no camarão cozido (AGM = 6,28 ± 0,18 mg Kg-1, ESPD = 12,72 ± 0,02 mg Kg-1 e ESPN = 22,30 ± 0,60 mg Kg-1) e no camarão com vinte e quatro horas de permanência à temperatura ambiente (PUT = 879,52 ± 28,12 mg Kg-1 , AGM = 848,13 ± 19,40 mg Kg-1, ESPD = 13,59 ± 0,97 mg Kg-1 e ESPN = 18,47 + 1,57 mg Kg-1). No camarão submetido a congelamento por uma semana, por duas semanas, por três semanas e por quatro semanas, os resultados apresentaram que há um aumento no teor de agmatina (7,31 ± 0,21 mg Kg-1) enquanto que na espermina (1,22 ± 0,14 mg Kg-1) houve diminuição com o tempo de congelamento. A putrescina só foi encontrada no camarão que permaneceu por 24 horas à temperatura ambiente e a histamina não foi encontrada em nenhuma das amostras analisadas.


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  • Neste trabalho trabalhou-se com a validação de uma metodologia para análise de aminas bioativas em camarão, considerando ser este um dos principais produtos da balança comercial norte-riograndense, mantendo o Estado do Rio Grande do Norte no topo da lista de exportação brasileira deste produto na última década. O setor da carcinicultura brasileira trabalha exclusivamente com o camarão cinza Litopenaeus Vannamei desde o final da década de 1990. Este trabalho utilizou a cromatografia líquida com detector condutimétrico, usando como fase móvel o ácido metilsulfônico 3 mM (MSA) com gradiente e coluna C18 com fase reversa para o desenvolvimento da metodologia para análise de aminas bioativas em camarão. Na preparação da amostra utilizou-se como solução extrativa o ácido tricloroacético a 5% (TCA). Na validação da análise das aminas biotativas (putrescina - PUT, histamina - HIST, agmatina - AGM, espermidina - ESPD e espermina - ESPN) em camarão, a faixa linear de trabalho foi de 0,1 a 2,0 mg L-1 que se mostrou sensível, homoscedástico, com efeito de matriz, seletivo, exato e preciso. Dessa maneira, considerado viável para determinações dessas aminas bioativas nessa matriz. Determinou-se a concentração destas aminas em camarões frescos (AGM = 0,61 ± 0,05 mg Kg-1, ESPD = 2,57 ± 0,14 mg Kg-1 e ESPN = 1,79 ± 0,11 mg Kg-1), no camarão cozido (AGM = 6,28 ± 0,18 mg Kg-1, ESPD = 12,72 ± 0,02 mg Kg-1 e ESPN = 22,30 ± 0,60 mg Kg-1) e no camarão com vinte e quatro horas de permanência à temperatura ambiente (PUT = 879,52 ± 28,12 mg Kg-1 , AGM = 848,13 ± 19,40 mg Kg-1, ESPD = 13,59 ± 0,97 mg Kg-1 e ESPN = 18,47 + 1,57 mg Kg-1). No camarão submetido a congelamento por uma semana, por duas semanas, por três semanas e por quatro semanas, os resultados apresentaram que há um aumento no teor de agmatina (7,31 ± 0,21 mg Kg-1) enquanto que na espermina (1,22 ± 0,14 mg Kg-1) houve diminuição com o tempo de congelamento. A putrescina só foi encontrada no camarão que permaneceu por 24 horas à temperatura ambiente e a histamina não foi encontrada em nenhuma das amostras analisadas.

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  • WENDY MARINA TOSCANO QUEIROZ DE MEDEIROS
  • Síntese e caracterização de complexo tetranuclear de cobre com o ligante resorcinareno.

  • Orientador : ANA CRISTINA FACUNDO DE BRITO PONTES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA CRISTINA FACUNDO DE BRITO PONTES
  • DANIEL DE LIMA PONTES
  • EDUARDO HENRIQUE SILVA DE SOUSA
  • OTOM ANSELMO DE OLIVEIRA
  • Data: 21/07/2014

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  • Com o presente trabalho tem-se como objetivo contribuir para o desenvolvimento da química de coordenação de macromoléculas como o resorcinareno, com a síntese e caracterização de novos complexos de cobre com os ligantes cloretos, vanilina e resorcinareno, todos eles coordenados à fenantrolina, uma molécula que é biologicamente ativa e possui importantes propriedades em sistemas biológicos. O complexo [(Cu(phen))4(resvan)], sintetizado a partir da reação direta do resorcinareno com metais, gera várias possibilidades de coordenação, o que dificulta sua caracterização. Por isso, com o objetivo de limitar os sítios de coordenação do ligante, o complexo [(Cu(phen))4(resvan)]Cl4 foi formado a partir de uma nova metodologia de síntese. Os complexos cis-[Cu(phen)Cl2], cis-[Cu(phen)(van)]Cl, [(Cu(phen))4(resvan)] e [(Cu(phen))4(resvan)]Cl4 foram caracterizados pelas técnicas espectroscópicas de IV, UV-vis e EPR. Através do infravermelho foi possível comprovar a presença do ligante fenantrolina em todos os complexos sintetizados, bem como a presença do ligante vanilina no complexo cis-[Cu(phen)(van)]Cl e do ligante resvan no complexo [(Cu(phen))4(resvan)], além de indicar a formação do resorcinareno no complexo [(Cu(phen))4(resvan)]Cl4. Os espectros de UV-vis dos compostos de coordenação obtidos indicaram a presença do ligante fenantrolina, através de suas bandas intensas na região do ultravioleta. Para o complexo cis-[Cu(phen)(van)]Cl esta técnica indicou ainda a presença do ligante vanilina, através das bandas intraligante da vanilina e de transferência de carga que ocorre do ligante vanilina para o metal. Além disso, os espectros apresentaram bandas d-d, confirmando a presença de metais nos compostos formados. A quantidade de átomos de cobre presentes no complexo [(Cu(phen))4(resvan)]Cl4 foi estimada, a partir da análise comparativa das absorbâncias de soluções de mesma concentração dos compostos [(Cu(phen))4(resvan)]Cl4 e cis-[Cu(phen)(van)]Cl, a qual indica que estes compostos possuem em suas estruturas átomos de cobre na proporção  4:1, respectivamente. Os espectros de EPR dos complexos cis-[Cu(phen)Cl2], cis-[Cu(phen)(van)]Cl e [(Cu(phen))4(resvan)]Cl4 apresentaram perfis axiais, com gǁ > g, enquanto que o complexo [(Cu(phen))4(resvan)] apresentou uma mistura de perfis axial e rômbico, indicando uma mudança no ambiente de simetria do Cu(II) para este complexo.


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  • Com o presente trabalho tem-se como objetivo contribuir para o desenvolvimento da química de coordenação de macromoléculas como o resorcinareno, com a síntese e caracterização de novos complexos de cobre com os ligantes cloretos, vanilina e resorcinareno, todos eles coordenados à fenantrolina, uma molécula que é biologicamente ativa e possui importantes propriedades em sistemas biológicos. O complexo [(Cu(phen))4(resvan)], sintetizado a partir da reação direta do resorcinareno com metais, gera várias possibilidades de coordenação, o que dificulta sua caracterização. Por isso, com o objetivo de limitar os sítios de coordenação do ligante, o complexo [(Cu(phen))4(resvan)]Cl4 foi formado a partir de uma nova metodologia de síntese. Os complexos cis-[Cu(phen)Cl2], cis-[Cu(phen)(van)]Cl, [(Cu(phen))4(resvan)] e [(Cu(phen))4(resvan)]Cl4 foram caracterizados pelas técnicas espectroscópicas de IV, UV-vis e EPR. Através do infravermelho foi possível comprovar a presença do ligante fenantrolina em todos os complexos sintetizados, bem como a presença do ligante vanilina no complexo cis-[Cu(phen)(van)]Cl e do ligante resvan no complexo [(Cu(phen))4(resvan)], além de indicar a formação do resorcinareno no complexo [(Cu(phen))4(resvan)]Cl4. Os espectros de UV-vis dos compostos de coordenação obtidos indicaram a presença do ligante fenantrolina, através de suas bandas intensas na região do ultravioleta. Para o complexo cis-[Cu(phen)(van)]Cl esta técnica indicou ainda a presença do ligante vanilina, através das bandas intraligante da vanilina e de transferência de carga que ocorre do ligante vanilina para o metal. Além disso, os espectros apresentaram bandas d-d, confirmando a presença de metais nos compostos formados. A quantidade de átomos de cobre presentes no complexo [(Cu(phen))4(resvan)]Cl4 foi estimada, a partir da análise comparativa das absorbâncias de soluções de mesma concentração dos compostos [(Cu(phen))4(resvan)]Cl4 e cis-[Cu(phen)(van)]Cl, a qual indica que estes compostos possuem em suas estruturas átomos de cobre na proporção  4:1, respectivamente. Os espectros de EPR dos complexos cis-[Cu(phen)Cl2], cis-[Cu(phen)(van)]Cl e [(Cu(phen))4(resvan)]Cl4 apresentaram perfis axiais, com gǁ > g, enquanto que o complexo [(Cu(phen))4(resvan)] apresentou uma mistura de perfis axial e rômbico, indicando uma mudança no ambiente de simetria do Cu(II) para este complexo.

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  • GUSTAVO THALMER DE MEDEIROS SILVA
  • Caracterização Físico-Química de sistemas micelares

  • Orientador : ALCIDES DE OLIVEIRA WANDERLEY NETO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALCIDES DE OLIVEIRA WANDERLEY NETO
  • JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • MONICA RODRIGUES DE OLIVEIRA
  • Data: 23/07/2014

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  • Os processos de micelização e adsorção dos tensoativos dodecil sulfato de sódio, cloreto de dodecilamônio e hexaetileno glicol mono-n-dodecil éter em interface líquido-gás foram estudados a partir de medidas de tensão superficial em meio aquoso e em NaCl 0,1 mol/L em temperaturas de 25, 33 e 40 °C. A partir destes dados, a concentração micelar crítica e parâmetros termodinâmicos de micelização e adsorção foram determinados, a fim de elucidar os comportamentos de micelização e adsorção para esses tensoativos nos meios propostos. Para a determinação dos parâmetros termodinâmicos de adsorção, foram utilizadas as equações das isotermas de Gibbs e de Langmuir. Os valores de Γmáx determinados pelas diferentes equações foram correlacionados para a explicação dos resultados. A temperatura e salinidade foram analisadas quanto às suas influências no processo de micelização e adsorção, e resultados satisfatórios foram obtidos e explicados baseados nas interações intermoleculares. Os valores de DGmic confirmaram que a formação micelar ocorre espontaneamente.


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  • Os processos de micelização e adsorção dos tensoativos dodecil sulfato de sódio, cloreto de dodecilamônio e hexaetileno glicol mono-n-dodecil éter em interface líquido-gás foram estudados a partir de medidas de tensão superficial em meio aquoso e em NaCl 0,1 mol/L em temperaturas de 25, 33 e 40 °C. A partir destes dados, a concentração micelar crítica e parâmetros termodinâmicos de micelização e adsorção foram determinados, a fim de elucidar os comportamentos de micelização e adsorção para esses tensoativos nos meios propostos. Para a determinação dos parâmetros termodinâmicos de adsorção, foram utilizadas as equações das isotermas de Gibbs e de Langmuir. Os valores de Γmáx determinados pelas diferentes equações foram correlacionados para a explicação dos resultados. A temperatura e salinidade foram analisadas quanto às suas influências no processo de micelização e adsorção, e resultados satisfatórios foram obtidos e explicados baseados nas interações intermoleculares. Os valores de DGmic confirmaram que a formação micelar ocorre espontaneamente.

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  • JOSÉ ALBERTO BATISTA DA SILVA
  • Síntese e caracterização de MCM-41 com fonte alternativa de sílica para adsorção de CO2.

  • Orientador : LUCIENE DA SILVA SANTOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUCIENE DA SILVA SANTOS
  • DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • MARITZA MONTOYA URBINA
  • Data: 25/07/2014

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  • Entre os gases do efeito estufa, GEE, o CO2 é considerado, por muitos cientistas, o principal causador do aquecimento global, devido ao volume elevado emissões, principalmente da queima de combustíveis fósseis. O índice de concentração deste gás na atmosfera é de cerca de 400 ppm, que é significativamente mais elevado do que o nível do período pré-industrial de cerca de 300 ppm. A tecnologia de adsorção para captura de CO2 tem sido exaustivamente utilizada buscando minimizar os efeitos danosos desse contaminante no ambiente, onde novos adsorventes, com mais baixos custos, tem sido foco de pesquisa no mundo. Diante deste cenário, foram sintetizados neste trabalho adsorventes mesoporosos denominados MCM-41 a partir de sílica denominada MP1, proveniente de fonte abundante e de baixo custo, utilizando metodologia de obtenção inovadora, desenvolvida a partir de estudos das características físico-químicas da matéria-prima que foi utilizada para se obter a sílica utilizada neste trabalho. As análises de EDX, infravermelho, termogravimetria, DRX, e propriedades texturais através do método BET, foram utilizadas para caracterização da sílica MP1, onde se obteve resultados compatíveis ao da sílica comercial, também utilizada neste trabalho para comparação. A porcentagem de SiO2 obtida foi de 96%, e o espectro FTIR apresentou bandas características da sílica em 3460 cm-1, 1635 cm-1,1073 cm-1, 950 cm-1, 792 cm-1  Análises térmicas indicaram eventos de perda de massa, similares ao da sílica. As sílicas MP1 e comercial foram utilizadas na síntese de materiais mesoporosos MCM-41 e MgMCM41, nas mesmas condições reacionais. Os adsorventes obtidos foram caracterizados através de Difratometria de raios-X, DRX, Espectroscopia de Infravermelho com transformada de Fourier - FTIR, Análises termogravimétricas - TG/DTG, Análises texturais pelo método de BET, Microscopia eletrônica de varredura - MEV e os resultados obtidos foram concordantes com os encontrados na literatura para estes materiais mesoporosos. A fim de se obter dados sobre a reatividade da sílica foi realizado um estudo cinético da remoção do direcionador da estrutura da MCM-41 utilizando o modelo cinético de Vyazovkin, obtendo-se um valor absoluto de taxa de conversão de 90% igual a ± 213 KJ.mol-1 e médio de ± 170 kj.mol-1 para as diferentes taxas de conversão. Os adsorventes obtidos foram aplicados na captura de CO2, por método gravimétrico, onde as isotermas de adsorção e os dados experimentais de capacidade de adsorção foram avaliados utilizando o modelo cinético de Freundlich, onde foi obtido um KF igual a 4,31 mmol.g-1. O estudo termodinâmico do processo de adsorção de CO2 com a MCM41 obtida com sílica MP1, à pressão relativa variável, foi efetuado com a determinação da energia de Gibbs e da entropia envolvidas no processo de adsorção de CO2, a 298 K. Os valores para a capacidade máxima de adsorção de CO2 obtidos para os adsorventes MCM-41 e MgMCM-41 produzidos da sílica MP1, foram  4,22 mmol/g e 1,63 mmol/g, respectivamente. A sílica MP1, produzida neste trabalho, apresenta grande potencial para utilização comercial, além de ser obtida por metodologia que reduz o custo de produção, comparado aos processos industriais vigenteS.


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  • Entre os gases do efeito estufa, GEE, o CO2 é considerado, por muitos cientistas, o principal causador do aquecimento global, devido ao volume elevado emissões, principalmente da queima de combustíveis fósseis. O índice de concentração deste gás na atmosfera é de cerca de 400 ppm, que é significativamente mais elevado do que o nível do período pré-industrial de cerca de 300 ppm. A tecnologia de adsorção para captura de CO2 tem sido exaustivamente utilizada buscando minimizar os efeitos danosos desse contaminante no ambiente, onde novos adsorventes, com mais baixos custos, tem sido foco de pesquisa no mundo. Diante deste cenário, foram sintetizados neste trabalho adsorventes mesoporosos denominados MCM-41 a partir de sílica denominada MP1, proveniente de fonte abundante e de baixo custo, utilizando metodologia de obtenção inovadora, desenvolvida a partir de estudos das características físico-químicas da matéria-prima que foi utilizada para se obter a sílica utilizada neste trabalho. As análises de EDX, infravermelho, termogravimetria, DRX, e propriedades texturais através do método BET, foram utilizadas para caracterização da sílica MP1, onde se obteve resultados compatíveis ao da sílica comercial, também utilizada neste trabalho para comparação. A porcentagem de SiO2 obtida foi de 96%, e o espectro FTIR apresentou bandas características da sílica em 3460 cm-1, 1635 cm-1,1073 cm-1, 950 cm-1, 792 cm-1  Análises térmicas indicaram eventos de perda de massa, similares ao da sílica. As sílicas MP1 e comercial foram utilizadas na síntese de materiais mesoporosos MCM-41 e MgMCM41, nas mesmas condições reacionais. Os adsorventes obtidos foram caracterizados através de Difratometria de raios-X, DRX, Espectroscopia de Infravermelho com transformada de Fourier - FTIR, Análises termogravimétricas - TG/DTG, Análises texturais pelo método de BET, Microscopia eletrônica de varredura - MEV e os resultados obtidos foram concordantes com os encontrados na literatura para estes materiais mesoporosos. A fim de se obter dados sobre a reatividade da sílica foi realizado um estudo cinético da remoção do direcionador da estrutura da MCM-41 utilizando o modelo cinético de Vyazovkin, obtendo-se um valor absoluto de taxa de conversão de 90% igual a ± 213 KJ.mol-1 e médio de ± 170 kj.mol-1 para as diferentes taxas de conversão. Os adsorventes obtidos foram aplicados na captura de CO2, por método gravimétrico, onde as isotermas de adsorção e os dados experimentais de capacidade de adsorção foram avaliados utilizando o modelo cinético de Freundlich, onde foi obtido um KF igual a 4,31 mmol.g-1. O estudo termodinâmico do processo de adsorção de CO2 com a MCM41 obtida com sílica MP1, à pressão relativa variável, foi efetuado com a determinação da energia de Gibbs e da entropia envolvidas no processo de adsorção de CO2, a 298 K. Os valores para a capacidade máxima de adsorção de CO2 obtidos para os adsorventes MCM-41 e MgMCM-41 produzidos da sílica MP1, foram  4,22 mmol/g e 1,63 mmol/g, respectivamente. A sílica MP1, produzida neste trabalho, apresenta grande potencial para utilização comercial, além de ser obtida por metodologia que reduz o custo de produção, comparado aos processos industriais vigenteS.

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  • FERNANDA MARIA DE OLIVEIRA
  • Avaliação da Aplicabilidade de Correlações Matemáticas e Redes Neurais na Predição de Parâmetros de Especificação do Diesel.

  • Orientador : LUCIENE DA SILVA SANTOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EDJANE FABIULA BURITI DA SILVA
  • ELEDIR VITOR SOBRINHO
  • LEONARDO SENA GOMES TEIXEIRA
  • LUCIENE DA SILVA SANTOS
  • Data: 31/07/2014

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  • No Brasil, o controle da qualidade do Óleo Diesel comercializado é realizado por monitoramento de propriedades físico-químicas, características do combustível através das Resoluções ANP nº 65 de 09 de dezembro de 2011 e nº 45 de 20 de dezembro de 2012, que determinam os limites de especificação para cada parâmetro e as metodologias de análise que devem ser adotados. No entanto, esses métodos, apesar de bastante consolidados, possuem alguns inconvenientes técnicos, que levaram ao estudo de métodos alternativos mais rápidos e de menor custo. Este trabalho realizou uma avaliação da aplicabilidade de equações matemáticas disponíveis na literatura e de Redes Neurais Artificiais (RNAs), na determinação de parâmetros de especificação do óleo diesel. Foi realizado um levantamento bibliográfico das principais correlações adequadas para a determinação de propriedades do diesel, as quais foram aplicadas para obtenção do ponto de fulgor e do índice de cetano, além da aplicação, de forma mais resumida, para predizer propriedades do petróleo. Para este estudo, foram utilizadas 162 amostras de diesel, com teores máximo de enxofre, 50 ppm, 500 ppm e 1800 ppm, que foram analisadas, em laboratório especializado, por meio de metodologias ASTM normatizadas pela ANP, com um total de 810 ensaios. Resultados experimentais das amostras de diesel, destilação atmosférica, ASTM D86, e massa específica, ASTM D4052, foram utilizados como variáveis básicas de entrada para as equações avaliadas. As RNAs foram avaliadas para a predição do ponto de fulgor, índice de cetano e teores de enxofre (S50, S500, S1800) e, nesta parte do trabalho foram testados dois tipos de arquiteturas de rede, feed-forward backpropagation e generalized regression, variando os parâmetros da matriz de entrada de forma a determinar o grupo de variáveis e melhor tipo de rede para predição das variáveis de interesse. Os resultados obtidos pelas equações e pelas RNAs foram comparados com resultados experimentais obtidos por metodologias padrão, utilizando o teste não paramétrico de Mann-Whitney e test t de student, ao nível de significância de 5%, assim como pelo coeficiente de determinação e erro percentual. Os resultados obtidos pela equação aplicada para o ponto de fulgor apresentou um erro de 27, 6 %, contudo observou-se uma tendência um tanto similar aos resultados padrão. O índice de cetano foi obtido por três equações, e ambas apresentaram bons coeficientes de correlação, com destaque para equação baseada no ponto de anilina, que apresentou o menor erro de 0,8 %. As equações aplicadas ao petróleo foram trabalhadas de forma a identificar perspectivas de trabalhos futuros, que se mostram bastante promissores. As RNAs para predição do ponto de fulgor e do índice de cetano mostraram resultados bastante superiores ao observados com as equações matemáticas, com erros respectivamente de 2,5% e 0,2%. Para os teores de enxofre S50, S500, e S1800, as RNAs construídas utilizando como dados de entrada a destilação D86 (T10, T50, T85 e T90), Massa Específica, Índice de Cetano e Ponto de Fulgor apresentaram os melhores resultados. Dentre os teores de enxofre as RNAs conseguiram melhor predizer o S1800, e o erro obtido a partir dos resultados das RNAs aumentou com a diminuição do teor de enxofre. De um modo geral, as redes do tipo feed-forward mostraram-se superiores as generalized regression.

     


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  • No Brasil, o controle da qualidade do Óleo Diesel comercializado é realizado por monitoramento de propriedades físico-químicas, características do combustível através das Resoluções ANP nº 65 de 09 de dezembro de 2011 e nº 45 de 20 de dezembro de 2012, que determinam os limites de especificação para cada parâmetro e as metodologias de análise que devem ser adotados. No entanto, esses métodos, apesar de bastante consolidados, possuem alguns inconvenientes técnicos, que levaram ao estudo de métodos alternativos mais rápidos e de menor custo. Este trabalho realizou uma avaliação da aplicabilidade de equações matemáticas disponíveis na literatura e de Redes Neurais Artificiais (RNAs), na determinação de parâmetros de especificação do óleo diesel. Foi realizado um levantamento bibliográfico das principais correlações adequadas para a determinação de propriedades do diesel, as quais foram aplicadas para obtenção do ponto de fulgor e do índice de cetano, além da aplicação, de forma mais resumida, para predizer propriedades do petróleo. Para este estudo, foram utilizadas 162 amostras de diesel, com teores máximo de enxofre, 50 ppm, 500 ppm e 1800 ppm, que foram analisadas, em laboratório especializado, por meio de metodologias ASTM normatizadas pela ANP, com um total de 810 ensaios. Resultados experimentais das amostras de diesel, destilação atmosférica, ASTM D86, e massa específica, ASTM D4052, foram utilizados como variáveis básicas de entrada para as equações avaliadas. As RNAs foram avaliadas para a predição do ponto de fulgor, índice de cetano e teores de enxofre (S50, S500, S1800) e, nesta parte do trabalho foram testados dois tipos de arquiteturas de rede, feed-forward backpropagation e generalized regression, variando os parâmetros da matriz de entrada de forma a determinar o grupo de variáveis e melhor tipo de rede para predição das variáveis de interesse. Os resultados obtidos pelas equações e pelas RNAs foram comparados com resultados experimentais obtidos por metodologias padrão, utilizando o teste não paramétrico de Mann-Whitney e test t de student, ao nível de significância de 5%, assim como pelo coeficiente de determinação e erro percentual. Os resultados obtidos pela equação aplicada para o ponto de fulgor apresentou um erro de 27, 6 %, contudo observou-se uma tendência um tanto similar aos resultados padrão. O índice de cetano foi obtido por três equações, e ambas apresentaram bons coeficientes de correlação, com destaque para equação baseada no ponto de anilina, que apresentou o menor erro de 0,8 %. As equações aplicadas ao petróleo foram trabalhadas de forma a identificar perspectivas de trabalhos futuros, que se mostram bastante promissores. As RNAs para predição do ponto de fulgor e do índice de cetano mostraram resultados bastante superiores ao observados com as equações matemáticas, com erros respectivamente de 2,5% e 0,2%. Para os teores de enxofre S50, S500, e S1800, as RNAs construídas utilizando como dados de entrada a destilação D86 (T10, T50, T85 e T90), Massa Específica, Índice de Cetano e Ponto de Fulgor apresentaram os melhores resultados. Dentre os teores de enxofre as RNAs conseguiram melhor predizer o S1800, e o erro obtido a partir dos resultados das RNAs aumentou com a diminuição do teor de enxofre. De um modo geral, as redes do tipo feed-forward mostraram-se superiores as generalized regression.

     

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  • CAIO CESAR FAGUNDES QUARESMA
  • Determinação da composição química de quatro variedades de feijão caupi (Vigna unguiculata L. Walp) cultivadas em solo potiguar

  • Orientador : MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • CRISTIANE FERNANDES DE ASSIS
  • ELIANE GONÇALVES DE ARAÚJO
  • Data: 31/07/2014

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  • O feijão caupi (Vigna Unguiculata L. Walp) é uma das principais culturas alimentares do nordeste brasileiro. No Rio Grande do Norte, o feijão caupi conhecido como feijão vigna ou feijão macassar tem grande importância socioeconômica como fonte de proteínas na alimentação humana, com grande destaque entre os produtos agrícolas. Quatro amostras foram analisadas, duas amostras melhoradas e duas amostras crioulas. Para melhorar sua resistência contra pragas e produtividade, as cultivares “potiguar” e “riso do ano” foram obtidas, exclusivamente pela EMPARN, por melhoramento genético. As outras cultivares, “canapu” e “costela de vaca”, utilizadas neste trabalho foram obtidas, também pela EMPARN, em feiras livres. Este trabalho objetivou caracterizar o potencial nutricional destas variedades, determinando-se a composição centesimal e o conteúdo de minerais. Os resultados mostram teores significativos de alguns nutrientes quando comparados a necessidade de ingestão diária de cada ser humano.


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  • O feijão caupi (Vigna Unguiculata L. Walp) é uma das principais culturas alimentares do nordeste brasileiro. No Rio Grande do Norte, o feijão caupi conhecido como feijão vigna ou feijão macassar tem grande importância socioeconômica como fonte de proteínas na alimentação humana, com grande destaque entre os produtos agrícolas. Quatro amostras foram analisadas, duas amostras melhoradas e duas amostras crioulas. Para melhorar sua resistência contra pragas e produtividade, as cultivares “potiguar” e “riso do ano” foram obtidas, exclusivamente pela EMPARN, por melhoramento genético. As outras cultivares, “canapu” e “costela de vaca”, utilizadas neste trabalho foram obtidas, também pela EMPARN, em feiras livres. Este trabalho objetivou caracterizar o potencial nutricional destas variedades, determinando-se a composição centesimal e o conteúdo de minerais. Os resultados mostram teores significativos de alguns nutrientes quando comparados a necessidade de ingestão diária de cada ser humano.

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  • SERGIO RUSCHI BERGAMACHI SILVA
  • ESTUDO TEÓRICO DE INTERMEDIÁRIOS TETRAÉDRICOS, ACIDEZ/BASICIDADE E ESTEREOSSELETIVIDADE ENZIMÁTICA

  • Orientador : CAIO LIMA FIRME
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CAIO LIMA FIRME
  • DAVI SERRADELLA VIEIRA
  • MARIA APARECIDA MEDEIROS MACIEL
  • ZILVAM MELO DOS SANTOS
  • Data: 08/08/2014

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  • O presente trabalho tem como objetivo o estudo, a nível teórico, em três áreas da química: inorgânica, orgânica e bioquímica. A estabilidade de intermediários tetraédricos formados a partir de reações de adição e substituição à carbonila foi investigada utilizando a teoria perturbativa Møller-Plesset de segunda (MP2) e terceira ordem (MP3). Correlações lineares entre a diferença de energia eletrônica de reações com índices de Wiberg e comprimentos de ligações C-O foram obtidas. A estabilidade dos adutos formados depende diretamente da densidade eletrônica envolvida entre esses átomos. O entendimento dos parâmetros eletrônicos dessas estruturas possui grande importância devido ao grande uso de reações que em seu curso formam esse intermediário tetraédrico. A estereosseletividade de uma reação da enzima CAL B com um éster de cadeia longa também foi analisada. Essa enzima é amplamente usada na indústria como catalisador na produção de biodiesel. Empregando a metodologia ONIOM (B3LYP:AMBER), foram obtidos os estado inicial e intermediário da etapa lenta da reação da transesterificação a partir das duas possíveis faces proquirais si e re. O objetivo foi estudar a enantiosseletividade da CAL B e racionalizá-la a partir da teoria quântica de átomos em moléculas. Esse é um estudo prévio quando são feitas modificações específicas na enzima ou ligante. Em uma terceira parte, foram feitos cálculos teóricos utilizando o método ab initio CBS-QB3 para encontrar uma relação entre termodinâmica e equilíbrio envolvendo ácidos e bases. Encontramos uma excelente relação entre a variação da energia livre de Gibbs, ΔG, de dissociação de ácidos com o ΔG da reação de hidrólise da base conjugada correspondente. Também encontramos uma relação entre o ΔG da reação de hidrólise de ácidos conjugados e seus correspondentes raios atômicos mostrando que a estabilidade desempenha um papel importante nas reações de hidrólise. Mostramos também a importância da solvatação no comportamento ácido/base quando comparado a ΔGs teóricos e experimentais.


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  • O presente trabalho tem como objetivo o estudo, a nível teórico, em três áreas da química: inorgânica, orgânica e bioquímica. A estabilidade de intermediários tetraédricos formados a partir de reações de adição e substituição à carbonila foi investigada utilizando a teoria perturbativa Møller-Plesset de segunda (MP2) e terceira ordem (MP3). Correlações lineares entre a diferença de energia eletrônica de reações com índices de Wiberg e comprimentos de ligações C-O foram obtidas. A estabilidade dos adutos formados depende diretamente da densidade eletrônica envolvida entre esses átomos. O entendimento dos parâmetros eletrônicos dessas estruturas possui grande importância devido ao grande uso de reações que em seu curso formam esse intermediário tetraédrico. A estereosseletividade de uma reação da enzima CAL B com um éster de cadeia longa também foi analisada. Essa enzima é amplamente usada na indústria como catalisador na produção de biodiesel. Empregando a metodologia ONIOM (B3LYP:AMBER), foram obtidos os estado inicial e intermediário da etapa lenta da reação da transesterificação a partir das duas possíveis faces proquirais si e re. O objetivo foi estudar a enantiosseletividade da CAL B e racionalizá-la a partir da teoria quântica de átomos em moléculas. Esse é um estudo prévio quando são feitas modificações específicas na enzima ou ligante. Em uma terceira parte, foram feitos cálculos teóricos utilizando o método ab initio CBS-QB3 para encontrar uma relação entre termodinâmica e equilíbrio envolvendo ácidos e bases. Encontramos uma excelente relação entre a variação da energia livre de Gibbs, ΔG, de dissociação de ácidos com o ΔG da reação de hidrólise da base conjugada correspondente. Também encontramos uma relação entre o ΔG da reação de hidrólise de ácidos conjugados e seus correspondentes raios atômicos mostrando que a estabilidade desempenha um papel importante nas reações de hidrólise. Mostramos também a importância da solvatação no comportamento ácido/base quando comparado a ΔGs teóricos e experimentais.

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  • VALDIC LUIZ DA SILVA
  • Aproveitamento sustentável do bagaço da cana de açúcar na obtenção do acetato de celulose

  • Orientador : LUCIENE DA SILVA SANTOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUCIENE DA SILVA SANTOS
  • ADEMIR OLIVEIRA DA SILVA
  • LUIZ ANTÔNIO MAGALHÃES PONTES
  • Data: 15/08/2014

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  • A biomassa residual, rica em materiais lignocelulósicos, tem sido utilizada para a produção de energia elétrica, biocombustíveis e bioprodutos de alto valor agregado. Nesse contexto, uma das vertentes atuais é o aproveitamento de resíduos lignocelulósicos com destaque para o BCA, que foi utilizado neste trabalho por gerar a maior quantidade de resíduo da agroindústria brasileira. Buscando-se uma alternativa para o aproveitamento sustentável da fração celulose, constituinte do resíduo do BCA, foi utilizado um tratamento cáustico para a separação da polpa celulósica e, sua posterior conversão em acetato de celulose, que é um produto com aplicações industriais em diversas áreas. A celulose comercial avicel foi utilizada para comparação. A composição mássica das frações lignocelulósicas: celulose, lignina e hemicelulose, do BCA foram obtidas por análises de FDA e FDN. As amostras de celulose foram caracterizadas através de Difratometria de raios-X - DRX, Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier - FTIR, Análises termogravimétricas - TG/DTG/DSC, Microscopia eletrônica de varredura - MEV e os resultados obtidos foram concordantes com os encontrados na literatura. A reação de acetilação homogênea em duas séries de ensaios foi utilizada para a obtenção do acetato, com alteração das variáveis, tempo e temperatura. Os produtos acetilados derivados da celulose foram caracterizados utilizando as técnicas aplicadas para as amostras de celulose, além da determinação do grau de substituição (GS) confirmando a acetilação. A celulose isolada do BCA mostrou-se uma alternativa viável para obtenção do acetato de celulose a partir de um resíduo lignocelulósico da agroindústria brasileira.

     

     

     


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  • A biomassa residual, rica em materiais lignocelulósicos, tem sido utilizada para a produção de energia elétrica, biocombustíveis e bioprodutos de alto valor agregado. Nesse contexto, uma das vertentes atuais é o aproveitamento de resíduos lignocelulósicos com destaque para o BCA, que foi utilizado neste trabalho por gerar a maior quantidade de resíduo da agroindústria brasileira. Buscando-se uma alternativa para o aproveitamento sustentável da fração celulose, constituinte do resíduo do BCA, foi utilizado um tratamento cáustico para a separação da polpa celulósica e, sua posterior conversão em acetato de celulose, que é um produto com aplicações industriais em diversas áreas. A celulose comercial avicel foi utilizada para comparação. A composição mássica das frações lignocelulósicas: celulose, lignina e hemicelulose, do BCA foram obtidas por análises de FDA e FDN. As amostras de celulose foram caracterizadas através de Difratometria de raios-X - DRX, Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier - FTIR, Análises termogravimétricas - TG/DTG/DSC, Microscopia eletrônica de varredura - MEV e os resultados obtidos foram concordantes com os encontrados na literatura. A reação de acetilação homogênea em duas séries de ensaios foi utilizada para a obtenção do acetato, com alteração das variáveis, tempo e temperatura. Os produtos acetilados derivados da celulose foram caracterizados utilizando as técnicas aplicadas para as amostras de celulose, além da determinação do grau de substituição (GS) confirmando a acetilação. A celulose isolada do BCA mostrou-se uma alternativa viável para obtenção do acetato de celulose a partir de um resíduo lignocelulósico da agroindústria brasileira.

     

     

     

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  • GLEIDSON LIMA PINHEIRO
  • Avaliação da eficiência de um inibidor comercial livre e dissolvido em microemulsão na corrosão do aço API 5L A210.

  • Orientador : TEREZA NEUMA DE CASTRO DANTAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • EVERLANE FERREIRA MOURA
  • JARDEL DANTAS DA CUNHA
  • TEREZA NEUMA DE CASTRO DANTAS
  • Data: 15/08/2014

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  • Oleodutos sofrem corrosão do tipo química, devido a tensão, entre outros mecanismos, e eletroquímica devido a grande quantidade de salmoura (água e cloretos), presentes nos fluidos produzidos na formação. Este trabalho tem como objetivo estudar a eficiência de um inibidor de corrosão comercial, usado na indústria do petróleo, na inibição de corrosão agindo isoladamente e em mistura com microemulsão (ME) na proporção [1:1]. A ME foi obtida a partir dos seguintes constituintes: água de torneira (fase aquosa), querosene (fase oleosa), n-butanol (cotensoativo) e UNT L90 (tensoativo). O inibidor possui mecanismo de proteção tipo fílmico, na proteção do aço carbono API 5L A210, muito usado na construção de oleodutos terrestres. Os experimentos foram formulados em soluções salinas com 3% de NaCl que funcionam como meio agressivo, na presença e ausência de borbulhamento do gás (CO2), em temperatura ambiente (25ºC). O inibidor estudado apresenta em sua fase ativa compostos de amônio quaternário e derivados de imidazolina, e foi caracterizado como um inibidor formador de filme. Os resultados de eficiência de inibição foram avaliados por dados experimentais de densidades de corrente de corrosão através da técnica eletroquímica polarização linear, com extrapolação de Tafel. O inibidor comercial agindo isoladamente mostrou-se mais eficiente no combate à corrosão do que em microemulsão quando não houve borbulhamento de CO2. Quando ocorreu a saturação da solução de trabalho com CO2, observou-se uma elevação da inibição ao misturar-se o aditivo comercial com a microemulsão.  Também se constatou que o excesso de CO2 dissolvido na solução de trabalho implicou em uma elevação da taxa de corrosão, comparado aos ensaios análogos realizados na ausência do borbulhamento contínuo de CO2. Os ensaios foram realizados em concentrações de inibidores de 10, 20, 40, 100, 200 e 400 ppm. As melhores eficiências foram observadas nos ensaios com concentração de 40 ppm, na ausência do borbulhamento, e 200 ppm, quando o ensaio foi realizado na presença de borbulhamento com CO2. Os dados experimentais se ajustaram ao modelo de Langmuir, sugerindo a formação de um filme de monocamadas.


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  • Oleodutos sofrem corrosão do tipo química, devido a tensão, entre outros mecanismos, e eletroquímica devido a grande quantidade de salmoura (água e cloretos), presentes nos fluidos produzidos na formação. Este trabalho tem como objetivo estudar a eficiência de um inibidor de corrosão comercial, usado na indústria do petróleo, na inibição de corrosão agindo isoladamente e em mistura com microemulsão (ME) na proporção [1:1]. A ME foi obtida a partir dos seguintes constituintes: água de torneira (fase aquosa), querosene (fase oleosa), n-butanol (cotensoativo) e UNT L90 (tensoativo). O inibidor possui mecanismo de proteção tipo fílmico, na proteção do aço carbono API 5L A210, muito usado na construção de oleodutos terrestres. Os experimentos foram formulados em soluções salinas com 3% de NaCl que funcionam como meio agressivo, na presença e ausência de borbulhamento do gás (CO2), em temperatura ambiente (25ºC). O inibidor estudado apresenta em sua fase ativa compostos de amônio quaternário e derivados de imidazolina, e foi caracterizado como um inibidor formador de filme. Os resultados de eficiência de inibição foram avaliados por dados experimentais de densidades de corrente de corrosão através da técnica eletroquímica polarização linear, com extrapolação de Tafel. O inibidor comercial agindo isoladamente mostrou-se mais eficiente no combate à corrosão do que em microemulsão quando não houve borbulhamento de CO2. Quando ocorreu a saturação da solução de trabalho com CO2, observou-se uma elevação da inibição ao misturar-se o aditivo comercial com a microemulsão.  Também se constatou que o excesso de CO2 dissolvido na solução de trabalho implicou em uma elevação da taxa de corrosão, comparado aos ensaios análogos realizados na ausência do borbulhamento contínuo de CO2. Os ensaios foram realizados em concentrações de inibidores de 10, 20, 40, 100, 200 e 400 ppm. As melhores eficiências foram observadas nos ensaios com concentração de 40 ppm, na ausência do borbulhamento, e 200 ppm, quando o ensaio foi realizado na presença de borbulhamento com CO2. Os dados experimentais se ajustaram ao modelo de Langmuir, sugerindo a formação de um filme de monocamadas.

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  • RAILSON CARLOS SOUZA DA LUZ
  • FLUIDOS DE PERFURAÇÃO AQUOSOS: A contribuição da goma xantana e carboximetilcelulose no controle de filtrado

  • Orientador : ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MAURICIO RODRIGUES BORGES
  • ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • ROSANGELA REGIA LIMA VIDAL
  • TATIANA DE CAMPOS BICUDO
  • Data: 18/08/2014

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  • Este trabalho objetiva avaliar a influencia da goma xantana e carboximetilcelulose (CMC) no processo de filtração dos fluidos de perfuração base água, considerando as mudanças conformacionais sofridas pelos polieletrólitos com a adição do sal (NaCl) em diferente concentrações (0,17; 0,34 e 0,51). Foi também avaliado o comportamento do fluido com a adição do carbonato de cálcio (CaCO3). Procurando um melhor entendimento entre os polímeros utilizado e o CaCO3, as analises de  adsorção polimérica foram realizadas por  meio de um método de depleção. A maior porcentagem de adsorção da Goma Xantana neste material pode justificar a formação de um reboco fino e impermeável para fluidos de perfuração que contenham esse polímero.


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  • Este trabalho objetiva avaliar a influencia da goma xantana e carboximetilcelulose (CMC) no processo de filtração dos fluidos de perfuração base água, considerando as mudanças conformacionais sofridas pelos polieletrólitos com a adição do sal (NaCl) em diferente concentrações (0,17; 0,34 e 0,51). Foi também avaliado o comportamento do fluido com a adição do carbonato de cálcio (CaCO3). Procurando um melhor entendimento entre os polímeros utilizado e o CaCO3, as analises de  adsorção polimérica foram realizadas por  meio de um método de depleção. A maior porcentagem de adsorção da Goma Xantana neste material pode justificar a formação de um reboco fino e impermeável para fluidos de perfuração que contenham esse polímero.

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  • SUEILHA FERREIRA DE ANDRADE DE PAULA
  • Determinação da energia de ativação e pureza de medicamentos de referência, genérico e similar utilizando técnicas termoanalíticas.

  • Orientador : NEDJA SUELY FERNANDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ELIANE GONÇALVES DE ARAÚJO
  • MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • NEDJA SUELY FERNANDES
  • SULENE ALVES DE ARAUJO
  • Data: 28/08/2014

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  • Neste trabalho, os medicamentos de referência, genérico e similar com os princípios ativos Ácido Acetil Salicílico, Paracetamol, captopril, hidroclorotiazida e mebendazol foram adquiridos em farmácias locais e estudados por Termogravimetria (TG) e Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC). A decomposição térmica foi avaliada objetivando obter a partir do Método de Ozawa a energia de ativação, em atmosfera inerte (de nitrogênio), utilizando três razões de aquecimento distintas (5, 10 e 20 oC min-1). A formulação farmacêutica do AAS de referência foi o único que apresentou perfil termogravimétrico diferente dos demais (genérico e similar) indicando, provavelmente interação entre os excipientes e o princípio ativo. Foi observado no gráfico do log da razão de aquecimento pelo inverso da temperatura que não houve linearidade dos dados, isto é, não houve correlação entre os percentuais de perda de massa e a energia de ativação envolvida na decomposição térmica da formulação farmacêutica do AAS de referência. A análise por calorimetria exploratória diferencial foi realizada em atmosfera de nitrogênio, com razão de aquecimento de 10°C min-1. Na análise destes mesmos medicamentos, os dados das curvas encontradas sobre o ponto de fusão foram, exceto para a hidroclorotiazida, são condizentes com a literatura. A hidroclorotiazida apresentou um ponto de fusão bastante inferior ao encontrado na literatura, o que pode ser justificado devido à interação do princípio ativo com o excipiente lactose. No estudo da pureza, utilizando a equação de Van’t Hoff , os medicamentos de hidroclorotiazida de referência e mebendazol de referência, genérico e similar apresentaram teor de impureza acima do limite estabelecido nesta equação que deve ser superior a 2,5 % mol.


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  • Neste trabalho, os medicamentos de referência, genérico e similar com os princípios ativos Ácido Acetil Salicílico, Paracetamol, captopril, hidroclorotiazida e mebendazol foram adquiridos em farmácias locais e estudados por Termogravimetria (TG) e Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC). A decomposição térmica foi avaliada objetivando obter a partir do Método de Ozawa a energia de ativação, em atmosfera inerte (de nitrogênio), utilizando três razões de aquecimento distintas (5, 10 e 20 oC min-1). A formulação farmacêutica do AAS de referência foi o único que apresentou perfil termogravimétrico diferente dos demais (genérico e similar) indicando, provavelmente interação entre os excipientes e o princípio ativo. Foi observado no gráfico do log da razão de aquecimento pelo inverso da temperatura que não houve linearidade dos dados, isto é, não houve correlação entre os percentuais de perda de massa e a energia de ativação envolvida na decomposição térmica da formulação farmacêutica do AAS de referência. A análise por calorimetria exploratória diferencial foi realizada em atmosfera de nitrogênio, com razão de aquecimento de 10°C min-1. Na análise destes mesmos medicamentos, os dados das curvas encontradas sobre o ponto de fusão foram, exceto para a hidroclorotiazida, são condizentes com a literatura. A hidroclorotiazida apresentou um ponto de fusão bastante inferior ao encontrado na literatura, o que pode ser justificado devido à interação do princípio ativo com o excipiente lactose. No estudo da pureza, utilizando a equação de Van’t Hoff , os medicamentos de hidroclorotiazida de referência e mebendazol de referência, genérico e similar apresentaram teor de impureza acima do limite estabelecido nesta equação que deve ser superior a 2,5 % mol.

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  • ROBERTA TALITA STOPILHA
  • Obtenção e caracterização de complexos polieletrolíticos de quitosana e poli (metacrilato de sódio)

  • Orientador : JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALCIDES DE OLIVEIRA WANDERLEY NETO
  • JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • JULIANA DE SOUZA NUNES
  • Data: 05/09/2014

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  • Os complexos polieletrolíticos nanoparticulados foram obtidos usando quitosana e poli(metacrilato de sódio).  A formação dos complexos foi avaliada por turbidimetria, condutometria, viscosimetria e espalhamento dinâmico da luz. A presença de excesso de cargas positivas pode ser evidenciada através da análise do potencial zeta. O diâmetro das partículas foi caracterizado pela técnica de espalhamento dinâmico da luz e a morfologia por microscopia de força atômica. Em todos os experimentos uma mudança abrupta de comportamento foi evidenciada no intervalo de razão molar (grupos carboxilato/amino) entre 0,7-0,8. Essas mudanças de comportamento puderam ser relacionadas com uma proposta de mecanismo de formação dos complexos polieletrolíticos, baseada na redução das dimensões macromoleculares dos aglomerados de complexos polieletrolíticos solúveis seguidos de segregação de fase.


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  • Os complexos polieletrolíticos nanoparticulados foram obtidos usando quitosana e poli(metacrilato de sódio).  A formação dos complexos foi avaliada por turbidimetria, condutometria, viscosimetria e espalhamento dinâmico da luz. A presença de excesso de cargas positivas pode ser evidenciada através da análise do potencial zeta. O diâmetro das partículas foi caracterizado pela técnica de espalhamento dinâmico da luz e a morfologia por microscopia de força atômica. Em todos os experimentos uma mudança abrupta de comportamento foi evidenciada no intervalo de razão molar (grupos carboxilato/amino) entre 0,7-0,8. Essas mudanças de comportamento puderam ser relacionadas com uma proposta de mecanismo de formação dos complexos polieletrolíticos, baseada na redução das dimensões macromoleculares dos aglomerados de complexos polieletrolíticos solúveis seguidos de segregação de fase.

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  • ANTÔNIO MARQUES DE OLIVEIRA JÚNIOR
  • Testes de coloração em esfregaços sanguíneos com o uso de corantes artificiais utilizados na indústria.

  • Orientador : ROBSON FERNANDES DE FARIAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ROBSON FERNANDES DE FARIAS
  • BRAULIO SILVA BARROS
  • GEORGE QUEIROZ DE BRITO
  • ZEFA VALDIVINA PEREIRA
  • Data: 08/09/2014

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  • Pesquisas apontam uma queda na mortalidade de pacientes que tiveram diagnóstico mais rápido de doenças hematológicas. Em todos os campos da Medicina ao longo das últimas décadas foram acompanhados por uma maior compreensão dos processos bioquímicos, fisiológicos e imunológicos envolvidos na formação e na função das células sanguíneas normais e nos distúrbios que podem ocorrer em diferentes doenças. O trabalho realizado teve como objetivo principal avaliar a afinidade química e a possibilidade dos corantes artificiais: azul brilhante, azul indosol, rodamina B e o cristal violeta, juntamente como o Leishman, corante padrão utilizado na rotina laboratorial em hematologia, virem a ser utilizados também como soluções corantes em células sanguíneas, onde um deles, o cristal violeta, apresentou maior afinidade na coloração de leucócitos ou células sanguíneas brancas, podendo assim contribuir para uma melhor observação e consequentemente identificação das células hematológicas a partir da análise dos esfregaços sanguíneos em lâminas de vidro observados através da técnica de microscopia óptica.


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  • Research points to a drop in the mortality of patients who had faster diagnosis of hematological diseases. In all fields of medicine over the past few decades have been accompanied by a greater understanding of the biochemical, physiological and monological processes involved in the formation and function of normal blood cells and the disorders that can occur in different diseases. The work carried out had as objective main evaluate the chemical affinity and possibilities of artificial dyes: bright blue, blue indosol, rhodamine B and the violet crystal, along with Leishman, standard dye used in the laboratory routine in hematology, come to be used also as dye solutions in blood cells , where one of them, the violet crystal, showed higher affinity in the staining of leukocytes or blood cells white, thus also contributing to the coloration and consequently to the identification of hematological cells from the analysis of smears blood on glass slides observed by the technique of microscopy optics.

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  • CARLOS ANTÔNIO DE ALBUQUERQUE PINHEIRO
  • ALQUILAÇÃO DE TOLUENO COM PROPENO, ATRAVÉS DE COMPLEXO DE FE(II) BETA-DIIMINA HOMOGÊNEO E HETEROGENEIZADO EM MCM41, ALMCM41 E SBA15

  • Orientador : SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • MEMBROS DA BANCA :
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • LUIZ HENRIQUE DA SILVA GASPAROTTO
  • TIAGO PINHEIRO BRAGA
  • EDUARDO NICOLAU DOS SANTOS
  • KATIA BERNARDO GUSMÃO
  • Data: 25/09/2014

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  • Este trabalho descreve a síntese e aplicação de catalisadores de ferro homogêneos e heterogeneizados na reação de alquilação do tolueno com propeno,  empregando planejamento de experimentos.

    O complexo homogêneo foi obtido através da síntese do ligante orgânico seguida da  complexação de cloreto de ferro(II).

    Quanto aos complexos heterogeizados, inicialmente foram sintetizados suportes inorgânicos (SBA-15, Al-MCM41 e MCM-41). Em seguida sintetizou-se novamente o ligante orgânico, que através de funcionalização com o cloropropiltrimetoxisilano (CPTMS), foi ancorado ao suporte previamente calcinado. A estes ligantes ancorados, foi complexado cloreto de ferro(II)solubilizado em THF.

    A caracterização do ligante orgânico foi realizada através de ressonância magnética nuclear (RMN) e espectrometria na região do infravermelho (IV). Os suportes foram submetidos a difratometria de raio-x (DRX), isoterma de adsorção de nitrogênio (antes e depois do ancoramento), termogravimetria e IV. Quanto ao conteúdo metálico, foi observado através de espectrofotometria de absorção atômica (AAS).

    Os complexos foram testados em reações catalíticas empregando-se EASC (sesquicloreto de etilalumínio) como co-catalisador em reator de aço, sob agitação mecânica. As condições reacionais variaram entre 4 e 36 ºC, uma razão alumínio/ferro de 100 à 300, sempre sob 6 atmosferas de pressão e com 30 minutos de tempo reacional. Os produtos das reações catalíticas foram analisados através de cromatografia gasosa.

    Os catalisadores se mostraram ativos tanto em meio homogêneo como heterogeneizados nos suportes. Em algumas condições, os complexos catalíticos suportados apresentaram melhores atividades que o homogêneo, com valores de até 7,48 x 103 h-1.

     Adicionalmente, foi possível determinar uma equação, para o sistema homogêneo, que relaciona a quantidade de produto em função da temperatura reacional.

     


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  • Este trabalho descreve a síntese e aplicação de catalisadores de ferro homogêneos e heterogeneizados na reação de alquilação do tolueno com propeno,  empregando planejamento de experimentos.

    O complexo homogêneo foi obtido através da síntese do ligante orgânico seguida da  complexação de cloreto de ferro(II).

    Quanto aos complexos heterogeizados, inicialmente foram sintetizados suportes inorgânicos (SBA-15, Al-MCM41 e MCM-41). Em seguida sintetizou-se novamente o ligante orgânico, que através de funcionalização com o cloropropiltrimetoxisilano (CPTMS), foi ancorado ao suporte previamente calcinado. A estes ligantes ancorados, foi complexado cloreto de ferro(II)solubilizado em THF.

    A caracterização do ligante orgânico foi realizada através de ressonância magnética nuclear (RMN) e espectrometria na região do infravermelho (IV). Os suportes foram submetidos a difratometria de raio-x (DRX), isoterma de adsorção de nitrogênio (antes e depois do ancoramento), termogravimetria e IV. Quanto ao conteúdo metálico, foi observado através de espectrofotometria de absorção atômica (AAS).

    Os complexos foram testados em reações catalíticas empregando-se EASC (sesquicloreto de etilalumínio) como co-catalisador em reator de aço, sob agitação mecânica. As condições reacionais variaram entre 4 e 36 ºC, uma razão alumínio/ferro de 100 à 300, sempre sob 6 atmosferas de pressão e com 30 minutos de tempo reacional. Os produtos das reações catalíticas foram analisados através de cromatografia gasosa.

    Os catalisadores se mostraram ativos tanto em meio homogêneo como heterogeneizados nos suportes. Em algumas condições, os complexos catalíticos suportados apresentaram melhores atividades que o homogêneo, com valores de até 7,48 x 103 h-1.

     Adicionalmente, foi possível determinar uma equação, para o sistema homogêneo, que relaciona a quantidade de produto em função da temperatura reacional.

     

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  • FERNANDA SAADNA LOPES DA COSTA
  • CARTAS DE CONTROLE MULTIVARIADAS PARA O MONITORAMENTO SIMULTÂNEO DO TEOR DE ISONIAZIDA E RIFAMPICINA EM UMA FORMULAÇÃO FARMACÊUTICA EMPREGANDO A ESPECTROSCOPIA NO INFRAVERMELHO PRÓXIMO.

  • Orientador : KASSIO MICHELL GOMES DE LIMA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • KASSIO MICHELL GOMES DE LIMA
  • TATIANA DE CAMPOS BICUDO
  • ARNOBIO ANTONIO DA SILVA JUNIOR
  • ROMA TAULER FERRÉ
  • WERICKSON FORTUNATO DE CARVALHO ROCHA
  • Data: 27/10/2014

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  • O controle estatístico de processos é uma estratégia que tem sido cada vez mais utilizada para o monitoramento on-line de processos industrias, no qual a principal ferramenta utilizada são as cartas de controle, que podem ser univariadas ou multivariadas, de acordo com o número de variáveis envolvidas no monitoramento. Basicamente, as cartas de controle são gráficos estatísticos que possuem uma faixa de tolerância limitada pelas linhas superior e inferior, calculadas com base no desvio padrão das amostras em condições de controle. Este trabalho apresenta a aplicação de cartas de controle multivariadas baseadas em duas filosofias: no vetor NAS (do inglês, Net Analyte Signal) e na análise de componentes principais (do inglês, Principal Component Analysis), utilizando a espectroscopia no infravermelho próximo (NIR, do inglês, Near Infrared) no monitoramento simultâneo de teor dois princípios ativos (APIs), isoniazida e rifampicina, em formulações farmacêuticas produzidas pelo NUPLAM (Núcleo de Pesquisa em Alimentos e Medicamentos) da UFRN. As cartas foram construídas utilizando amostras provenientes de um planejamento experimental e da linha de produção do NUPLAM. As cartas de controle via escores de PCA para o monitoramento simultâneo dos dois APIs apresentaram taxas de acerto acima de 92% na classificação das amostras de calibração e validação, e 100% de acerto na previsão. As cartas via NAS para isoniazida obtiveram 100% de acerto na classificação das amostras da calibração e previsão. As cartas NAS para rifampicina obtiveram taxas de acerto acima de 90,0% na calibração e previsão. A partir dos resultados obtidos, evidencia-se a aplicabilidade das cartas de controle multivariadas para o controle de processos de uma indústria farmacêutica, diminuindo custo e tempo de análise, gerando menos resíduos e consequentemente, otimizando o processo de controle de qualidade.


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  • O controle estatístico de processos é uma estratégia que tem sido cada vez mais utilizada para o monitoramento on-line de processos industrias, no qual a principal ferramenta utilizada são as cartas de controle, que podem ser univariadas ou multivariadas, de acordo com o número de variáveis envolvidas no monitoramento. Basicamente, as cartas de controle são gráficos estatísticos que possuem uma faixa de tolerância limitada pelas linhas superior e inferior, calculadas com base no desvio padrão das amostras em condições de controle. Este trabalho apresenta a aplicação de cartas de controle multivariadas baseadas em duas filosofias: no vetor NAS (do inglês, Net Analyte Signal) e na análise de componentes principais (do inglês, Principal Component Analysis), utilizando a espectroscopia no infravermelho próximo (NIR, do inglês, Near Infrared) no monitoramento simultâneo de teor dois princípios ativos (APIs), isoniazida e rifampicina, em formulações farmacêuticas produzidas pelo NUPLAM (Núcleo de Pesquisa em Alimentos e Medicamentos) da UFRN. As cartas foram construídas utilizando amostras provenientes de um planejamento experimental e da linha de produção do NUPLAM. As cartas de controle via escores de PCA para o monitoramento simultâneo dos dois APIs apresentaram taxas de acerto acima de 92% na classificação das amostras de calibração e validação, e 100% de acerto na previsão. As cartas via NAS para isoniazida obtiveram 100% de acerto na classificação das amostras da calibração e previsão. As cartas NAS para rifampicina obtiveram taxas de acerto acima de 90,0% na calibração e previsão. A partir dos resultados obtidos, evidencia-se a aplicabilidade das cartas de controle multivariadas para o controle de processos de uma indústria farmacêutica, diminuindo custo e tempo de análise, gerando menos resíduos e consequentemente, otimizando o processo de controle de qualidade.

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  • RICARDO FERNANDES DOS SANTOS
  • DESENVOLVIMENTO DE PASTAS CIMENTANTES CONTENDO NANOSSÍLICA COMO MATERIAL ESTENDEDOR PARA APLICAÇÃO EM FASES INICIAIS DE POÇOS PETROLÍFEROS SUBMETIDAS A BAIXAS TEMPERATURAS.

  • Orientador : JÚLIO CÉZAR DE OLIVEIRA FREITAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ELEDIR VITOR SOBRINHO
  • JÚLIO CÉZAR DE OLIVEIRA FREITAS
  • RODRIGO CESAR SANTIAGO
  • Data: 30/10/2014

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  • A melhoria no desempenho de aglomerantes hidráulicos, a base de cimento Portland, consiste na seleção e aplicação criteriosa de materiais que promovam uma maior durabilidade e redução de custos com manutenção. Existe uma grande variedade de aditivos químicos utilizados em pastas de cimento Portland para cimentação de poços petrolíferos. Estes são projetados para se trabalhar em temperaturas abaixo de 0 ° C (em zonas congeladas da terra) a 300 ° C (na recuperação térmica e poços geotérmicos); faixas de pressão próximas a ambiente (em poços rasos) até mais de 200 MPa (em poços profundos). Sendo assim, os aditivos tornam possível a adequação das pastas de cimento para aplicação em diversas condições. Dentre os materiais utilizados, em pastas de cimento Portland, para poços petrolíferos, os de escala nanométrica vêm sendo aplicados com bons resultados. A nanossílica, constituída por uma dispersão de partículas de SiO2, em escala nanométrica, quando utilizada em sistemas de cimento melhora as características plásticas e mecânicas do material endurecido. Essa dispersão é comercialmente utilizada como material de preenchimento, modificador de propriedades reológicas e/ou em recuperação de processos da construção civil. Também é usada em muitas formulações de produtos, como tintas, plásticos, borrachas sintéticas, adesivos, selantes ou materiais isolantes. Com base no exposto, este trabalho tem como objetivo avaliar a atuação da nanosílica como, aditivo estendedor, e melhorar o desempenho de pastas de cimento submetidas a baixas temperaturas (5°C ± 3°C), para aplicação em fases iniciais de poços petrolíferos marítimos.  Foram formuladas pastas de cimento, com densidades 11,12 e 13 ppg, e concentrações de 0; 0,5;1,0 e 1,5 % . As pastas foram submetidas a baixas temperaturas (5°C ± 3°C) e, sua avaliação, realizada através da ensaios reológicos,  estabilidade, água livre e resistência à compressão, de acordo com os procedimentos estabelecidos pela API SPEC 10A. Também foram realizados ensaios de caracterização térmica (TG/DTA) e cristalográfica (DRX). O uso da nanossílica promoveu redução de  30% do volume de água livre e aumentou o valor da  resistência à compressão em 54,2 %, em relação à pasta padrão. Desta forma, a nanossílica se apresentou como um material promissor para aplicação em pastas de cimento utilizadas em fases iniciais de poços petrolíferos com baixas temperaturas.


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  • A melhoria no desempenho de aglomerantes hidráulicos, a base de cimento Portland, consiste na seleção e aplicação criteriosa de materiais que promovam uma maior durabilidade e redução de custos com manutenção. Existe uma grande variedade de aditivos químicos utilizados em pastas de cimento Portland para cimentação de poços petrolíferos. Estes são projetados para se trabalhar em temperaturas abaixo de 0 ° C (em zonas congeladas da terra) a 300 ° C (na recuperação térmica e poços geotérmicos); faixas de pressão próximas a ambiente (em poços rasos) até mais de 200 MPa (em poços profundos). Sendo assim, os aditivos tornam possível a adequação das pastas de cimento para aplicação em diversas condições. Dentre os materiais utilizados, em pastas de cimento Portland, para poços petrolíferos, os de escala nanométrica vêm sendo aplicados com bons resultados. A nanossílica, constituída por uma dispersão de partículas de SiO2, em escala nanométrica, quando utilizada em sistemas de cimento melhora as características plásticas e mecânicas do material endurecido. Essa dispersão é comercialmente utilizada como material de preenchimento, modificador de propriedades reológicas e/ou em recuperação de processos da construção civil. Também é usada em muitas formulações de produtos, como tintas, plásticos, borrachas sintéticas, adesivos, selantes ou materiais isolantes. Com base no exposto, este trabalho tem como objetivo avaliar a atuação da nanosílica como, aditivo estendedor, e melhorar o desempenho de pastas de cimento submetidas a baixas temperaturas (5°C ± 3°C), para aplicação em fases iniciais de poços petrolíferos marítimos.  Foram formuladas pastas de cimento, com densidades 11,12 e 13 ppg, e concentrações de 0; 0,5;1,0 e 1,5 % . As pastas foram submetidas a baixas temperaturas (5°C ± 3°C) e, sua avaliação, realizada através da ensaios reológicos,  estabilidade, água livre e resistência à compressão, de acordo com os procedimentos estabelecidos pela API SPEC 10A. Também foram realizados ensaios de caracterização térmica (TG/DTA) e cristalográfica (DRX). O uso da nanossílica promoveu redução de  30% do volume de água livre e aumentou o valor da  resistência à compressão em 54,2 %, em relação à pasta padrão. Desta forma, a nanossílica se apresentou como um material promissor para aplicação em pastas de cimento utilizadas em fases iniciais de poços petrolíferos com baixas temperaturas.

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  • LUANA MÁRCIA BEZERRA BATISTA
  • CARACTERÍSTICAS ESTRUTURAIS E FOTOCATALÍTICAS DO COMPÓSITO OXIHIDRÓXIDO DE NIÓBIO/VERMICULITA.

  • Orientador : ANA PAULA DE MELO ALVES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA PAULA DE MELO ALVES
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • FRANCISCO LAERTE DE CASTRO
  • RENNIO FELIX DE SENA
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • Data: 31/10/2014

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  • A preparação de materiais nanoestruturados usando argilas naturais como suporte, vem sendo estudada na literatura, em virtude das mesmas serem encontradas na natureza e, como consequência, apresentarem um baixo preço. Geralmente as argilas servem como suportes para óxidos metálicos aumentando a quantidade de sítios ativos presentes na sua superfície, e assim, podem ser aplicadas para os mais variados fins como adsorção, catálise e fotocatálise. Uns dos materiais que atualmente estam em destaque são os compostos de nióbio, em especial os óxidos, por suas características como elevada acidez, rigidez, insolubilidade em água, propriedades oxidativas e fotocatalíticas, e pelo nióbio ser um dos metais mais abundantes do Brasil. Neste cenário, o trabalho teve como objetivo unir esses dois materiais preparando um material compósito oxihidróxido de nióbio (NbO2OH)/argila vermiculita sódica e avaliar sua eficácia com relação à argila natural (V0) e ao NbO2OH. O compósito foi preparado através do método de precipitação-deposição, e em seguida caracterizado por DRX, IV, EDS, TG/DTG, MEV, adsorção/dessorção de N2 e investigação da distribuição de carga. A aplicação do material NbO2OH/V0 foi dividida em duas etapas: a primeira através dos métodos de adsorção e oxidação e a segunda por meio da oxidação fotocatalítica usando a irradiação solar. Os estudos de adsorção, oxidação e oxidação fotocatalítica foram monitorados com relação a porcentagem de remoção da cor do corante azul de metileno (AM) através da espectroscopia de UV-Vis. Os resultados de DRX evidenciaram uma diminuição da reflexão d(001) argila após modificação; o IV indicou a presença tanto da argila quanto do oxihidróxido de nióbio ao apresentar as bandas em 1003 cm-1 referente ao estiramento Si-O e as bandas 800 cm-1 ao estiramento Nb-O. A presença do nióbio foi confirmada também por EDS que indicou quantidade 17 % em massa do metal. A análise térmica constatou a estabilidade térmica do compósito em 217 ºC e as micrografias mostraram que houve diminuição no tamanho das partículas e parcial delaminação da argila confirmando os resultados do DRX. A investigação da carga superficial do NbO2OH/V0 constatou que o material apresenta uma superfície heterogênea com cargas negativas baixa, média e elevada. O teste de adsorção mostrou que o compósito NbO2OH/V0 apresentou maior capacidade adsortiva conseguindo remover 56 % da cor do AM, enquanto o material V0 removeu apenas 13 % e o NbO2OH não apresentou capacidade adsortiva em virtude da formação de agregados-H. A porcentagem de remoção da cor do corante para os testes de oxidação apresentou pouca diferença com relação a adsorção, sendo 18 e 66 % de remoção da cor do corante para V0 e NbO2OH/V0, respectivamente. O material NbO2OH/V0 apresentou excelente atividade fotocatalítica conseguindo remover em apenas 180 minutos 95,5 % da cor do AM comparado a 41,4 % da V0 e 82,2 % do NbO2OH, comprovando a formação de um novo compósito com propriedades distintas dos seus precursores.


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  • A preparação de materiais nanoestruturados usando argilas naturais como suporte, vem sendo estudada na literatura, em virtude das mesmas serem encontradas na natureza e, como consequência, apresentarem um baixo preço. Geralmente as argilas servem como suportes para óxidos metálicos aumentando a quantidade de sítios ativos presentes na sua superfície, e assim, podem ser aplicadas para os mais variados fins como adsorção, catálise e fotocatálise. Uns dos materiais que atualmente estam em destaque são os compostos de nióbio, em especial os óxidos, por suas características como elevada acidez, rigidez, insolubilidade em água, propriedades oxidativas e fotocatalíticas, e pelo nióbio ser um dos metais mais abundantes do Brasil. Neste cenário, o trabalho teve como objetivo unir esses dois materiais preparando um material compósito oxihidróxido de nióbio (NbO2OH)/argila vermiculita sódica e avaliar sua eficácia com relação à argila natural (V0) e ao NbO2OH. O compósito foi preparado através do método de precipitação-deposição, e em seguida caracterizado por DRX, IV, EDS, TG/DTG, MEV, adsorção/dessorção de N2 e investigação da distribuição de carga. A aplicação do material NbO2OH/V0 foi dividida em duas etapas: a primeira através dos métodos de adsorção e oxidação e a segunda por meio da oxidação fotocatalítica usando a irradiação solar. Os estudos de adsorção, oxidação e oxidação fotocatalítica foram monitorados com relação a porcentagem de remoção da cor do corante azul de metileno (AM) através da espectroscopia de UV-Vis. Os resultados de DRX evidenciaram uma diminuição da reflexão d(001) argila após modificação; o IV indicou a presença tanto da argila quanto do oxihidróxido de nióbio ao apresentar as bandas em 1003 cm-1 referente ao estiramento Si-O e as bandas 800 cm-1 ao estiramento Nb-O. A presença do nióbio foi confirmada também por EDS que indicou quantidade 17 % em massa do metal. A análise térmica constatou a estabilidade térmica do compósito em 217 ºC e as micrografias mostraram que houve diminuição no tamanho das partículas e parcial delaminação da argila confirmando os resultados do DRX. A investigação da carga superficial do NbO2OH/V0 constatou que o material apresenta uma superfície heterogênea com cargas negativas baixa, média e elevada. O teste de adsorção mostrou que o compósito NbO2OH/V0 apresentou maior capacidade adsortiva conseguindo remover 56 % da cor do AM, enquanto o material V0 removeu apenas 13 % e o NbO2OH não apresentou capacidade adsortiva em virtude da formação de agregados-H. A porcentagem de remoção da cor do corante para os testes de oxidação apresentou pouca diferença com relação a adsorção, sendo 18 e 66 % de remoção da cor do corante para V0 e NbO2OH/V0, respectivamente. O material NbO2OH/V0 apresentou excelente atividade fotocatalítica conseguindo remover em apenas 180 minutos 95,5 % da cor do AM comparado a 41,4 % da V0 e 82,2 % do NbO2OH, comprovando a formação de um novo compósito com propriedades distintas dos seus precursores.

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  • BRENO GUSTAVO PORFIRIO BEZERRA
  • DETERMINAÇÃO DE Cd, Pb, e Tl EM AMOSTRAS DE ÁGUA PRODUZIDA SUBMETIDAS AO MÉTODOS DE EXTRAÇÃO / PRÉ CONCENTRAÇÃO BASEADO NO FENÔMENO DO PONTO NUVEM POR ESPECTROMETRIA DE ABSORÇÃO ATÔMICA DE ALTA RESOLUÇÃO COM FONTE CONTINUA E ATOMIZAÇÃO EM FORNO DE GRAFITE

  • Orientador : DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • RENNAN GEOVANNY OLIVEIRA ARAUJO
  • TATIANE DE ANDRADE MARANHAO
  • Data: 03/11/2014

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  • A água produzida representa um grande problema associado com a atividade de extração de óleo bruto. O monitoramento dos níveis de metais nos resíduos é constante e requer a utilização de técnicas analíticas sensíveis. No entanto, a determinação de elementos traços muitas vezes pode exigir etapa de pré-concentração. O objetivo deste trabalho é desenvolver um método analítico simples e rápido para a extração e pré-concentração baseada no fenômeno de extração no ponto nuvem para a determinação do Cd, Pb e Tl em água produzida amostras por HR- CS GF AAS. Planejamento Box Behnken foi usado para obter a condição ideal de extração dos analitos. Os fatores avaliados foram: concentração do agente complexante (o,o-dietilditilfosfato amônio, DDTP), a concentração do ácido clorídrico e concentração do surfactante (Triton X -114). A condição ideal de extração foi obtida com: 0,6% m/v DDTP, HCl 0,3 mol L-1 e 0,2% m/v de Triton X - 114 para o Pb; 0,7% m/v DDTP, HCl 0,8 mol L-1 e 0,2% m/v Triton X-114 para Cd. Para o Tl foi evidenciado que melhor condição de extração se dá com ausência de DDTP, as condições de extração foram então HCl 1,0 mol L-1 e 1,0% m/v de Triton X - 114. Os limites de detecção para o método proposto, foram 0,02 µg L-1, 0,004 µg L-1 e 0,06 µg L-1 para o Pb, Cd e Tl, respectivamente. Os fatores de enriquecimento foram superiores a 9 vezes. O método foi aplicado para a água produzida da bacia Potiguar, e testes de adição/recuperação foram realizados e valores superiores a 81% a 120% foram obtidos.


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  • A água produzida representa um grande problema associado com a atividade de extração de óleo bruto. O monitoramento dos níveis de metais nos resíduos é constante e requer a utilização de técnicas analíticas sensíveis. No entanto, a determinação de elementos traços muitas vezes pode exigir etapa de pré-concentração. O objetivo deste trabalho é desenvolver um método analítico simples e rápido para a extração e pré-concentração baseada no fenômeno de extração no ponto nuvem para a determinação do Cd, Pb e Tl em água produzida amostras por HR- CS GF AAS. Planejamento Box Behnken foi usado para obter a condição ideal de extração dos analitos. Os fatores avaliados foram: concentração do agente complexante (o,o-dietilditilfosfato amônio, DDTP), a concentração do ácido clorídrico e concentração do surfactante (Triton X -114). A condição ideal de extração foi obtida com: 0,6% m/v DDTP, HCl 0,3 mol L-1 e 0,2% m/v de Triton X - 114 para o Pb; 0,7% m/v DDTP, HCl 0,8 mol L-1 e 0,2% m/v Triton X-114 para Cd. Para o Tl foi evidenciado que melhor condição de extração se dá com ausência de DDTP, as condições de extração foram então HCl 1,0 mol L-1 e 1,0% m/v de Triton X - 114. Os limites de detecção para o método proposto, foram 0,02 µg L-1, 0,004 µg L-1 e 0,06 µg L-1 para o Pb, Cd e Tl, respectivamente. Os fatores de enriquecimento foram superiores a 9 vezes. O método foi aplicado para a água produzida da bacia Potiguar, e testes de adição/recuperação foram realizados e valores superiores a 81% a 120% foram obtidos.

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  • RENATO PEREIRA PINTO DANTAS
  • ESTUDO DA INCORPORAÇÃO DE RESÍDUOS DE PERFURAÇÃO PARA APLICAÇÃO EM CIMENTAÇÃO DE POÇOS DE PETRÓLEO.

  • Orientador : JÚLIO CÉZAR DE OLIVEIRA FREITAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FABÍOLA DIAS DA SILVA CURBELO
  • JÚLIO CÉZAR DE OLIVEIRA FREITAS
  • LUCIENE DA SILVA SANTOS
  • RENATA MARTINS BRAGA
  • Data: 19/12/2014

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  • Durante a perfuração de poços de petróleo e gás natural, são gerados resíduos sólidos, líquidos e gasosos. Esses fragmentos são denominados cascalhos, que são carreados para a superfície através do fluido de perfuração, que além de carrear esse cascalho tem a função de resfriar a broca, manter a pressão interna do poço, dentre outras. Esse cascalho torna-se um resíduo sólido bastante poluente, pois tem incorporado além do fluido de perfuração, que possui vários aditivos químicos nocivos ao meio ambiente, alguns metais pesados também danosos, tais como chumbo. Com o intuito de tornar as atividades menos nociva ao meio ambiente as indústrias vêm desenvolvendo processos cada vez mais sustentáveis. Atualmente, estão sendo estudadas inúmeras técnicas para mitigar problemas gerados com resíduos de perfuração, tais como adição do cascalho na composição de tijolos solo-cimento para construção em alvenaria, adição do cascalho nas matrizes argilosas para a fabricação de tijolos maciços de alvenaria e blocos cerâmicos e coprocessamento do cascalho na fabricação do cimento. Desta forma, o presente trabalho tem como objetivo incorporar o cascalho oriundo da perfuração em pastas de cimento utilizadas durante as operações de cimentação de poços de petróleo. Esse emprego será realizado visando substituir o cimento na pasta de cimento, com isso o cascalho após moagem apresentou tamanho médio de partículas na ordem de 86 mm e estrutura cristalina contendo fases do tipo quartzo e calcita, característicos da formação Pendência. Foi formulada e preparada uma pasta de cimento, com densidade 13lb/gal, contendo diferentes concentrações de cascalho. Os testes de água livre apresentaram valores inferiores a 5,9% e o modelo reológico que melhor descreveu o comportamento das misturas foi o de potência. Os resultados de resistência à compressão (10,3 Mpa) e estabilidade (Dr< 0,5 lb/gal), apresentaram valores dentro do estabelecido por procedimentos operacionais. Assim sendo, o cascalho oriundo da perfuração pode ser utilizado como adição em pastas de cimento Portland para poços petrolíferos, como forma de reaproveitamento deste resíduo e redução do custo da pasta de cimento.


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  • Durante a perfuração de poços de petróleo e gás natural, são gerados resíduos sólidos, líquidos e gasosos. Esses fragmentos são denominados cascalhos, que são carreados para a superfície através do fluido de perfuração, que além de carrear esse cascalho tem a função de resfriar a broca, manter a pressão interna do poço, dentre outras. Esse cascalho torna-se um resíduo sólido bastante poluente, pois tem incorporado além do fluido de perfuração, que possui vários aditivos químicos nocivos ao meio ambiente, alguns metais pesados também danosos, tais como chumbo. Com o intuito de tornar as atividades menos nociva ao meio ambiente as indústrias vêm desenvolvendo processos cada vez mais sustentáveis. Atualmente, estão sendo estudadas inúmeras técnicas para mitigar problemas gerados com resíduos de perfuração, tais como adição do cascalho na composição de tijolos solo-cimento para construção em alvenaria, adição do cascalho nas matrizes argilosas para a fabricação de tijolos maciços de alvenaria e blocos cerâmicos e coprocessamento do cascalho na fabricação do cimento. Desta forma, o presente trabalho tem como objetivo incorporar o cascalho oriundo da perfuração em pastas de cimento utilizadas durante as operações de cimentação de poços de petróleo. Esse emprego será realizado visando substituir o cimento na pasta de cimento, com isso o cascalho após moagem apresentou tamanho médio de partículas na ordem de 86 mm e estrutura cristalina contendo fases do tipo quartzo e calcita, característicos da formação Pendência. Foi formulada e preparada uma pasta de cimento, com densidade 13lb/gal, contendo diferentes concentrações de cascalho. Os testes de água livre apresentaram valores inferiores a 5,9% e o modelo reológico que melhor descreveu o comportamento das misturas foi o de potência. Os resultados de resistência à compressão (10,3 Mpa) e estabilidade (Dr< 0,5 lb/gal), apresentaram valores dentro do estabelecido por procedimentos operacionais. Assim sendo, o cascalho oriundo da perfuração pode ser utilizado como adição em pastas de cimento Portland para poços petrolíferos, como forma de reaproveitamento deste resíduo e redução do custo da pasta de cimento.

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  • ANGELO ARAUJO SOARES
  • AVALIAÇÃO DE COMPATIBILIDADE ENTRE PASTA DE CIMENTO E FLUIDO DE PERFURAÇÃO NÃO-AQUOSO UTILIZADOS EM POÇOS PETROLÍFEROS

  • Orientador : JÚLIO CÉZAR DE OLIVEIRA FREITAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALCIDES DE OLIVEIRA WANDERLEY NETO
  • ALFREDO ISMAEL CURBELO GARNICA
  • JÚLIO CÉZAR DE OLIVEIRA FREITAS
  • RENATA MARTINS BRAGA
  • Data: 29/12/2014

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  • A cimentação de poços constitui uma das etapas de maior impacto sobre a vida produtiva de um poço de petróleo, pois uma cimentação bem sucedida garante a estabilidade mecânica do revestimento e assegura o isolamento das zonas perfuradas. Entretanto caso ocorra interações entre a pasta de cimento e o fluido de perfuração, as reações de hidratação podem ser comprometidas e o processo de cimentação ineficiente. Desta forma, foi realizado o estudo de compatibilidade de formulações de um fluido de perfuração não aquoso e uma pasta de cimento. Utilizou-se o procedimento do teste de compatibilidade conforme estabelecidos pela API Spec 10A o qual inclui a determinação das propriedades reológicas, tempo de espessamento, estabilidade e resistência à compressão. Realizou-se análises de microscopia eletrônica de varredura e difração de raios X das misturas obtidas pelo teste de compatibilidade após a cura em banho termostático na temperatura de poço de 125 F. O teste de compatibilidade não apresentou mudanças visuais nas propriedades da pasta de cimento, como sedimentação e/ou separação de fases. Entretanto, após a adição de fluido de perfuração à pasta de cimento houve um aumento no valor da viscosidade plástica, do limite de escoamento e da força gel. Dentre os principais fatores causadores pode-se citar: a reação química dos componentes presentes no fluido de perfuração com os constituintes químicos do cimento, como o emulsificante primário, o agente óleo molhante e a parafina. Houve uma redução da resistência mecânica da pasta de cimento de 11% e 59% após adição de 5% e 25% de fluido de perfuração respectivamente. O teste de espessamento demonstrou que o agente óleo molhante possui ação aceleradora do tempo de pega. A estabilidade da pasta de cimento é prejudicada à medida que ocorre aumento da contaminação da pasta de cimento. Obteve-se de acordo com a difração de raios-X a formação da portlandita e silicato de cálcio nas amostras contaminadas. Estas estruturas foram comprovadas pelas análises de MEV, bem como a formação de microcavidades na pasta de cimento curada. As microcavidades, formadas pela estabilização da emulsão do fluido de perfuração na pasta de cimento, estão relacionadas à redução da resistência mecânica da pasta de cimento. O estudo da compatibilidade entre a pasta de cimento e o fluido de perfuração não aquoso é um teste fundamental para prever os efeitos que uma contaminação pode ocasionar as propriedades químicas de interface de uma pasta de cimento.


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  • A cimentação de poços constitui uma das etapas de maior impacto sobre a vida produtiva de um poço de petróleo, pois uma cimentação bem sucedida garante a estabilidade mecânica do revestimento e assegura o isolamento das zonas perfuradas. Entretanto caso ocorra interações entre a pasta de cimento e o fluido de perfuração, as reações de hidratação podem ser comprometidas e o processo de cimentação ineficiente. Desta forma, foi realizado o estudo de compatibilidade de formulações de um fluido de perfuração não aquoso e uma pasta de cimento. Utilizou-se o procedimento do teste de compatibilidade conforme estabelecidos pela API Spec 10A o qual inclui a determinação das propriedades reológicas, tempo de espessamento, estabilidade e resistência à compressão. Realizou-se análises de microscopia eletrônica de varredura e difração de raios X das misturas obtidas pelo teste de compatibilidade após a cura em banho termostático na temperatura de poço de 125 F. O teste de compatibilidade não apresentou mudanças visuais nas propriedades da pasta de cimento, como sedimentação e/ou separação de fases. Entretanto, após a adição de fluido de perfuração à pasta de cimento houve um aumento no valor da viscosidade plástica, do limite de escoamento e da força gel. Dentre os principais fatores causadores pode-se citar: a reação química dos componentes presentes no fluido de perfuração com os constituintes químicos do cimento, como o emulsificante primário, o agente óleo molhante e a parafina. Houve uma redução da resistência mecânica da pasta de cimento de 11% e 59% após adição de 5% e 25% de fluido de perfuração respectivamente. O teste de espessamento demonstrou que o agente óleo molhante possui ação aceleradora do tempo de pega. A estabilidade da pasta de cimento é prejudicada à medida que ocorre aumento da contaminação da pasta de cimento. Obteve-se de acordo com a difração de raios-X a formação da portlandita e silicato de cálcio nas amostras contaminadas. Estas estruturas foram comprovadas pelas análises de MEV, bem como a formação de microcavidades na pasta de cimento curada. As microcavidades, formadas pela estabilização da emulsão do fluido de perfuração na pasta de cimento, estão relacionadas à redução da resistência mecânica da pasta de cimento. O estudo da compatibilidade entre a pasta de cimento e o fluido de perfuração não aquoso é um teste fundamental para prever os efeitos que uma contaminação pode ocasionar as propriedades químicas de interface de uma pasta de cimento.

Teses
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  • MONICA RODRIGUES DE OLIVEIRA
  • Eficiência de extração de cobre e níquel utilizando sistemas microemulsionados bifásicos e trifásicos

  • Orientador : TEREZA NEUMA DE CASTRO DANTAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • TEREZA NEUMA DE CASTRO DANTAS
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • EDUARDO LINS DE BARROS NETO
  • ANTONIO EDUARDO CLARK PERES
  • MARCIANO HENRIQUE DE LUCENA NETO
  • Data: 23/01/2014

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  • O impacto ambiental gerado pelo descarte de efluentes industriais carregados de metais pesados impõe a necessidade do tratamento desses rejeitos, uma vez que são tóxicos e não biodegradáveis, podendo causar sérios danos a população e ao meio ambiente. O processo de extração de cátions metálicos utilizando microemulsões é eficaz quando acontece em WII, onde a fase microemulsionada encontra-se em equilíbrio com uma fase aquosa em excesso. No entanto, a microemulsão formada neste sistema possui uma maior quantidade de matéria ativa quando comparada ao equilíbrio de WIII (microemulsão em equilíbrio com uma fase aquosa e outra oleosa em excesso), ainda pouco estudado, motivando, assim, o desenvolvimento de um estudo comparativo da eficiência de extração dos íons Cu2+ e Ni2+ por sistemas microemulsionados bifásicos e trifásicos (WII e WIII). Os constituintes utilizados nos sistemas de extração foram: OCS (Tensoativo), n-Butanol (Cotensoativo), querosene (Fase Oleosa) e soluções sintéticas de CuSO4.5H2O e NiSO4.6H2O com NaCl 2% (Fases Aquosas). Foram obtidos os diagramas de fases pseudoternários e os sistemas microemulsionados foram caracterizados através das técnicas de tensão superficial, tamanho de partículas e microscopia eletrônica de varredura (MEV). A concentração dos íons após a extração foi determinada por espectrometria de absorção atômica. O estudo da extração dos cátions metálicos Cu2+ e Ni2+ na região de WIII contribuiu para um melhor entendimento dos processos de extração por microemulsão, elucidando os vários comportamentos apresentados na literatura para estes sistemas. Além disso, uma vez que houve uma alta eficiência de extração, similar aos sistemas de Winsor II, o sistema trifásico (WIII), por apresentar uma menor quantidade de tensoativo e cotensoativo, e um menor volume de fase aquosa após a extração, levou a uma maior concentração do metal, representando uma vantagem econômica e tecnológica do processo. Assim, a extração em sistema trifásico é viável e, apesar dos percentuais de extração em WII e WIII serem semelhantes, o sistema de WIII leva a uma maior concentração do metal na fase extrato. O presente trabalho mostrou, ainda, que a etapa de reextração para os sistemas em WIII é mais eficaz pois, diferentemente da extração em Winsor II, ela é realizada na fase oleosa, onde está depositado o complexo metal/tensoativo, regenerando somente o tensoativo que complexa com o metal na fase orgânica, e não todo o tensoativo utilizado, como é o caso do equilíbrio em Winsor II. Este fato viabiliza a reutilização da fase microemulsão no processo de extração, diminuído os custos de regeneração do tensoativo.


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  • O impacto ambiental gerado pelo descarte de efluentes industriais carregados de metais pesados impõe a necessidade do tratamento desses rejeitos, uma vez que são tóxicos e não biodegradáveis, podendo causar sérios danos a população e ao meio ambiente. O processo de extração de cátions metálicos utilizando microemulsões é eficaz quando acontece em WII, onde a fase microemulsionada encontra-se em equilíbrio com uma fase aquosa em excesso. No entanto, a microemulsão formada neste sistema possui uma maior quantidade de matéria ativa quando comparada ao equilíbrio de WIII (microemulsão em equilíbrio com uma fase aquosa e outra oleosa em excesso), ainda pouco estudado, motivando, assim, o desenvolvimento de um estudo comparativo da eficiência de extração dos íons Cu2+ e Ni2+ por sistemas microemulsionados bifásicos e trifásicos (WII e WIII). Os constituintes utilizados nos sistemas de extração foram: OCS (Tensoativo), n-Butanol (Cotensoativo), querosene (Fase Oleosa) e soluções sintéticas de CuSO4.5H2O e NiSO4.6H2O com NaCl 2% (Fases Aquosas). Foram obtidos os diagramas de fases pseudoternários e os sistemas microemulsionados foram caracterizados através das técnicas de tensão superficial, tamanho de partículas e microscopia eletrônica de varredura (MEV). A concentração dos íons após a extração foi determinada por espectrometria de absorção atômica. O estudo da extração dos cátions metálicos Cu2+ e Ni2+ na região de WIII contribuiu para um melhor entendimento dos processos de extração por microemulsão, elucidando os vários comportamentos apresentados na literatura para estes sistemas. Além disso, uma vez que houve uma alta eficiência de extração, similar aos sistemas de Winsor II, o sistema trifásico (WIII), por apresentar uma menor quantidade de tensoativo e cotensoativo, e um menor volume de fase aquosa após a extração, levou a uma maior concentração do metal, representando uma vantagem econômica e tecnológica do processo. Assim, a extração em sistema trifásico é viável e, apesar dos percentuais de extração em WII e WIII serem semelhantes, o sistema de WIII leva a uma maior concentração do metal na fase extrato. O presente trabalho mostrou, ainda, que a etapa de reextração para os sistemas em WIII é mais eficaz pois, diferentemente da extração em Winsor II, ela é realizada na fase oleosa, onde está depositado o complexo metal/tensoativo, regenerando somente o tensoativo que complexa com o metal na fase orgânica, e não todo o tensoativo utilizado, como é o caso do equilíbrio em Winsor II. Este fato viabiliza a reutilização da fase microemulsão no processo de extração, diminuído os custos de regeneração do tensoativo.

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  • OLDEMAR RIBEIRO CARDOSO
  • Entendendo as propriedades do arenito Botucatu e sua utilização como meio poroso para estudos envolvendo o deslocamento de fluidos poliméricos

  • Orientador : ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • JÚLIO CÉZAR DE OLIVEIRA FREITAS
  • ANA MARIA DA SILVA MAIA
  • LUCIANA VIANA AMORIM
  • ROSANGELA REGIA LIMA VIDAL
  • Data: 21/02/2014

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  • Embora com considerável grau de aproximação, os plugs de rochas têm sido, nas últimas décadas, uma forte ferramenta para estudos referentes ao entendimento das relações rocha/fluido, especialmente nos processos de recuperação de petróleo. Vários têm sido os trabalhos onde os plugs são utilizados das mais diversas formas e para as mais diversas finalidades. Estudos voltados à recuperação aumentada (ou melhorada) de petróleo, onde polímeros são avaliados segundo sua capacidade de aumentar a viscosidade do meio aquoso, evitando a formação de caminhos preferenciais e aumentando a capacidade de “varrer” áreas inacessíveis, tem recebido grande destaque. A formatação de produtos cuja finalidade é a de promover bloqueios em áreas de alta permeabilidade, assim como de controladores ou inibidores de corrosão e incrustação e de hidratos, também necessita de estudos no meio poroso, antes de serem empregados em operações de campo. O objetivo do presente estudo foi a análise e comparação entre os arenitos Berea e Botucatu, envolvendo os problemas referentes à perda de permeabilidade, sensibilidade à água ou, ainda, perda de condutividade hidráulica, devido à presença de argilas expansíveis ou não expansíveis. Vários volumes porosos de água do mar sintética foram deslocados através do meio poroso de formações Berea e Botucatu. Observou-se que mesmo os plugs de Berea, sem argilas expansíveis em sua composição, tinham suas permeabilidades reduzidas, logo que a salinidade da salmoura atingisse um limite inferior. Como esperado, o mesmo aconteceu com as amostras de arenito Botucatu, no entanto, neste caso, a sensibilidade à baixa salinidade foi mais acentuada. Em uma segunda fase, a investigação foi focada no comportamento do arenito Botucatu frente à injeção de soluções poliméricas diluídas, onde foram estudadas as principais relações de interesse para o estudo das interações rocha/fluido, como redução de mobilidade da água, os fatores de resistência e de resistência residual, a adsorção/dessorção dos polímeros e a relação entre o tamanho médio das moléculas dos polímeros e o tamanho médio dos poros do arenito. Uma vez que o objetivo do presente trabalho foi o de verificar um comportamento do arenito Botucatu que viesse ser muito discrepante daqueles que normalmente se encontra em outros arenitos, sobretudo o arenito Berea, foram utilizados quatro polímeros divididos basicamente em dois grupos. No primeiro foram utilizadas poliacrilamidas de alta massa molar média (106) e com duas diferentes densidades de cargas e, no segundo, as poliacrilamidas, também com alta massa molar, apresentavam grupos com caráter hidrofóbico inseridos em sua cadeia. Os estudos foram desenvolvidos à temperatura de 25°C e 55 °C e todas as soluções poliméricas foram preparadas em água do mar sintética (AMS) à concentração de 1500 ppm (1,5g/L). Os resultados mostraram que os dados obtidos com arenito Botucatu como meio poroso em quase nada diferem dos resultados obtidos quando o meio poroso é o arenito Berea.

     


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  • Embora com considerável grau de aproximação, os plugs de rochas têm sido, nas últimas décadas, uma forte ferramenta para estudos referentes ao entendimento das relações rocha/fluido, especialmente nos processos de recuperação de petróleo. Vários têm sido os trabalhos onde os plugs são utilizados das mais diversas formas e para as mais diversas finalidades. Estudos voltados à recuperação aumentada (ou melhorada) de petróleo, onde polímeros são avaliados segundo sua capacidade de aumentar a viscosidade do meio aquoso, evitando a formação de caminhos preferenciais e aumentando a capacidade de “varrer” áreas inacessíveis, tem recebido grande destaque. A formatação de produtos cuja finalidade é a de promover bloqueios em áreas de alta permeabilidade, assim como de controladores ou inibidores de corrosão e incrustação e de hidratos, também necessita de estudos no meio poroso, antes de serem empregados em operações de campo. O objetivo do presente estudo foi a análise e comparação entre os arenitos Berea e Botucatu, envolvendo os problemas referentes à perda de permeabilidade, sensibilidade à água ou, ainda, perda de condutividade hidráulica, devido à presença de argilas expansíveis ou não expansíveis. Vários volumes porosos de água do mar sintética foram deslocados através do meio poroso de formações Berea e Botucatu. Observou-se que mesmo os plugs de Berea, sem argilas expansíveis em sua composição, tinham suas permeabilidades reduzidas, logo que a salinidade da salmoura atingisse um limite inferior. Como esperado, o mesmo aconteceu com as amostras de arenito Botucatu, no entanto, neste caso, a sensibilidade à baixa salinidade foi mais acentuada. Em uma segunda fase, a investigação foi focada no comportamento do arenito Botucatu frente à injeção de soluções poliméricas diluídas, onde foram estudadas as principais relações de interesse para o estudo das interações rocha/fluido, como redução de mobilidade da água, os fatores de resistência e de resistência residual, a adsorção/dessorção dos polímeros e a relação entre o tamanho médio das moléculas dos polímeros e o tamanho médio dos poros do arenito. Uma vez que o objetivo do presente trabalho foi o de verificar um comportamento do arenito Botucatu que viesse ser muito discrepante daqueles que normalmente se encontra em outros arenitos, sobretudo o arenito Berea, foram utilizados quatro polímeros divididos basicamente em dois grupos. No primeiro foram utilizadas poliacrilamidas de alta massa molar média (106) e com duas diferentes densidades de cargas e, no segundo, as poliacrilamidas, também com alta massa molar, apresentavam grupos com caráter hidrofóbico inseridos em sua cadeia. Os estudos foram desenvolvidos à temperatura de 25°C e 55 °C e todas as soluções poliméricas foram preparadas em água do mar sintética (AMS) à concentração de 1500 ppm (1,5g/L). Os resultados mostraram que os dados obtidos com arenito Botucatu como meio poroso em quase nada diferem dos resultados obtidos quando o meio poroso é o arenito Berea.

     

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  • DANIEL FREITAS FREIRE MARTINS
  •  Estudo integrado do potencial fitorremediador da Eichhornia crassipes em ambientes naturais e sua utilização para obtenção de extratos protéicos.

  • Orientador : MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • KLECIA MORAIS DOS SANTOS
  • LUIZ DI SOUZA
  • MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • NEDJA SUELY FERNANDES
  • RAFAEL OLIVEIRA BATISTA
  • SUELY SOUZA LEAL DE CASTRO
  • Data: 24/02/2014

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  • Este trabalho teve como objetivo analisar o potencial fitorremediador da Eichhornia crassipes em ambientes naturais, otimizar o processo de extração da proteína bruta do tecido vegetal e obter e caracterizar a mesma com o intuito de determinar sua viabilidade de uso em substituição as fontes proteicas de rações animais e/ou humana. Para isso, determinou-se na água do Rio Apodi/Mossoró a concentração de íons amônio, nitrito, nitrato, cálcio, magnésio, potássio, ferro, cobre, manganês, zinco, níquel, cobalto, sódio, alumínio, cádmio, chumbo e cromo total; Determinou-se no tecido vegetal das macrófitas aquáticas da espécie Eichhornia crassipes presentes no Rio Apodi/Mossoró o teor de umidade, cinzas, cálcio, magnésio, potássio, ferro, cobre, manganês, zinco, níquel, cobalto, sódio, alumínio, cádmio, chumbo, cromo total, nitrogênio total e proteína bruta; Determinou-se também o fator de translocação e bioacumulação de todos os elementos quantificados; Desenvolveu-se e otimizou-se o procedimento de extração da proteína bruta utilizando como base o método isoelétrico e um planejamento fatorial 24 com repetição; Extraiu-se e caracterizou-se o extrato obtido através da determinação do teor de umidade, cinzas, magnésio, potássio, ferro, cobre, manganês, zinco, níquel, cobalto, sódio, cádmio, nitrogênio total e proteína bruta. E, por fim, caracterizou-se também o extrato proteico utilizando Análise Termogravimétrica (TG/DTG), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Espectroscopia de Infravermelho (FT-IR) e Eletroforese em gel de poliacrilamida (SDS-PAGE) para avaliar as suas massas molares. Desta forma, de acordo com os resultados obtidos para os fatores de translocação e bioacumulação constata-se que a macrófita pode ser utilizada como agente fitorremediador em ambientes naturais de todos os elementos quantificados. Constatou-se ainda que método desenvolvido de extração e precipitação de proteínas foi satisfatório para o objetivo do trabalho, onde obteve-se as melhores condições de extração e precipitação das proteínas como sendo: pH de extração igual a 13,0; temperatura de extração igual a 60°C; tempo de reação igual a 30 minutos; e pH de precipitação igual a 4,0. Quanto ao extrato obtido, os teores de nitrogênio total e proteína bruta quantificados foram superiores aos encontrados na planta, chegando a aumentar o teor de proteína bruta cerca de 216,88% em relação ao teor quantificado no tecido vegetal da macrófita. Os teores de níquel e o cádmio foram os únicos que se apresentaram abaixo do limite de detecção do equipamento utilizado. A análise eletroforética permitiu observar que o extrato proteico obtido é constituído de cadeias polipeptídicas de baixo pelo molecular e fitoquelatinas, com bandas de 6 e 15 kDa. As análise de TG/DTG, DSC e FT-IR permitiram constatar semelhanças existentes no conteúdo proteico dos extratos obtidos a partir de diferentes pontos de coleta e partes da planta em estudo, bem como da proteína de soja comercial e da caseína. Por fim, com base em todas essas constatações, conclui-se que o extrato obtido no presente trabalho pode ser utilizado em substituição às fontes proteicas de rações animais devendo, antes disso, ser testado a sua digestibilidade. Quanto a suplementação humana, é preciso a realização de mais testes associados a otimização do processo no sentido de remoção componentes indesejáveis e constante monitoramento do corpo aquático e da matéria-prima utilizada.


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  • Este trabalho teve como objetivo analisar o potencial fitorremediador da Eichhornia crassipes em ambientes naturais, otimizar o processo de extração da proteína bruta do tecido vegetal e obter e caracterizar a mesma com o intuito de determinar sua viabilidade de uso em substituição as fontes proteicas de rações animais e/ou humana. Para isso, determinou-se na água do Rio Apodi/Mossoró a concentração de íons amônio, nitrito, nitrato, cálcio, magnésio, potássio, ferro, cobre, manganês, zinco, níquel, cobalto, sódio, alumínio, cádmio, chumbo e cromo total; Determinou-se no tecido vegetal das macrófitas aquáticas da espécie Eichhornia crassipes presentes no Rio Apodi/Mossoró o teor de umidade, cinzas, cálcio, magnésio, potássio, ferro, cobre, manganês, zinco, níquel, cobalto, sódio, alumínio, cádmio, chumbo, cromo total, nitrogênio total e proteína bruta; Determinou-se também o fator de translocação e bioacumulação de todos os elementos quantificados; Desenvolveu-se e otimizou-se o procedimento de extração da proteína bruta utilizando como base o método isoelétrico e um planejamento fatorial 24 com repetição; Extraiu-se e caracterizou-se o extrato obtido através da determinação do teor de umidade, cinzas, magnésio, potássio, ferro, cobre, manganês, zinco, níquel, cobalto, sódio, cádmio, nitrogênio total e proteína bruta. E, por fim, caracterizou-se também o extrato proteico utilizando Análise Termogravimétrica (TG/DTG), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Espectroscopia de Infravermelho (FT-IR) e Eletroforese em gel de poliacrilamida (SDS-PAGE) para avaliar as suas massas molares. Desta forma, de acordo com os resultados obtidos para os fatores de translocação e bioacumulação constata-se que a macrófita pode ser utilizada como agente fitorremediador em ambientes naturais de todos os elementos quantificados. Constatou-se ainda que método desenvolvido de extração e precipitação de proteínas foi satisfatório para o objetivo do trabalho, onde obteve-se as melhores condições de extração e precipitação das proteínas como sendo: pH de extração igual a 13,0; temperatura de extração igual a 60°C; tempo de reação igual a 30 minutos; e pH de precipitação igual a 4,0. Quanto ao extrato obtido, os teores de nitrogênio total e proteína bruta quantificados foram superiores aos encontrados na planta, chegando a aumentar o teor de proteína bruta cerca de 216,88% em relação ao teor quantificado no tecido vegetal da macrófita. Os teores de níquel e o cádmio foram os únicos que se apresentaram abaixo do limite de detecção do equipamento utilizado. A análise eletroforética permitiu observar que o extrato proteico obtido é constituído de cadeias polipeptídicas de baixo pelo molecular e fitoquelatinas, com bandas de 6 e 15 kDa. As análise de TG/DTG, DSC e FT-IR permitiram constatar semelhanças existentes no conteúdo proteico dos extratos obtidos a partir de diferentes pontos de coleta e partes da planta em estudo, bem como da proteína de soja comercial e da caseína. Por fim, com base em todas essas constatações, conclui-se que o extrato obtido no presente trabalho pode ser utilizado em substituição às fontes proteicas de rações animais devendo, antes disso, ser testado a sua digestibilidade. Quanto a suplementação humana, é preciso a realização de mais testes associados a otimização do processo no sentido de remoção componentes indesejáveis e constante monitoramento do corpo aquático e da matéria-prima utilizada.

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  • KALINE ARRUDA DE OLIVEIRA SANTOS
  • Obtenção de organovermiculitas utilizando tensoativos e microemulsões e suas aplicações na separação de isômeros do Xileno

  • Orientador : TEREZA NEUMA DE CASTRO DANTAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARCIANO HENRIQUE DE LUCENA NETO
  • NEDJA SUELY FERNANDES
  • RICARDO HENRIQUE DE LIMA LEITE
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • TEREZA NEUMA DE CASTRO DANTAS
  • Data: 27/02/2014

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  • Os processos de separação são atividades bastante difundidas na indústria, principalmente na indústria química, e que sofrem frequentes mudanças com o objetivo de melhorar o desempenho, o rendimento e a viabilidade desses processos de separação. Os isômeros do xileno são compostos derivados do petróleo, cuja estrutura química é formada por um único anel benzênico e dois grupos metílicos ligados ao anel em três posições diferentes. Devido às suas importantes aplicações industriais, em especial na indústria de plásticos, diversos estudos são desenvolvidos, voltados para a utilização de novos materiais, com o objetivo de resolver antigos problemas e melhorar os processos de separação destes isômeros. Os tensoativos são compostos orgânicos versáteis, por possuírem em uma única molécula, dupla afinidade química, ou seja uma parte da molécula é formada por uma cadeia hidrocarbônica (linear, ramificada ou mista) hidrofóbica, e a outra parte contém grupos polares e hidrofílicos e podem ser aplicados na organofilização de argilas. A microemulsão é uma mistura microheterogenea constituída de tensoativo, óleo (solvente apolar) e uma fase aquosa, às vezes na presença de um cotensoativo, álcool de cadeia curta, que apresenta estabilidade termodinâmica, transparente e com alto poder de solubilização. A vermiculita é um argilomineral com elevada capacidade de troca de cátion e estrutura cristalina expansível. Neste trabalho foram produzidas organovermiculitas com os tensoativos iônicos cloreto de dodecilamômio (DDAC) e brometo de cetiltrimetilamonio (C16TAB) a partir de soluções de tensoativos, como também a partir de microemulsão com o tensoativo DDAC, visando utilizá-las para promover a separação de misturas binárias de isômeros do xileno (orto- e meta-xileno). Foram utilizadas diferentes técnicas analíticas para a caracterização da microemulsão utilizada e dos novos materiais produzidos. A microemulsão utilizada é rica em água e possui diâmetro médio de partículas de 0,92 nm. A vermiculita utilizada possui uma capacidade de troca catiônica de 172 meq/100g e na sua composição o cátion majoritário o magnésio (24,25%). A análise de TG comprovou que até 220ºC as organovermiculitas DDAC M1 possuem maior estabilidade térmica que a vermiculita sódica. Através de DRX foi comprovado o aumento no espaço basal de 1,48 nm para 3,59 nm (valor máximo obtido). Os ensaios de separação, foram realizados em colunas de vidro e utilizadas três misturas binárias de xileno (orto-xileno e meta-xileno). Os resultados comprovaram um aumento da afinidade química da organovermiculita com a mistura de hidrocarbonetos e a sua preferência pelo orto-xileno. Com o objetivo de otimizar os ensaios de separação foi realizado dois planejamentos fatoriais 22 com triplicata no ponto central. Os resultados comprovaram que para a separação dos isômeros a concentração da mistura inicial dos isômeros e a massa de organovermiculita utilizada são parâmetros significativos para uma boa separação. Utilizando uma mistura inicial com 66,6% de orto-xileno e 33,3% de meta-xileno após o contado com a organovermiculita (DDAC M1) foi obtida fração, cuja concentração foi de 57,52% em meta-xileno


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  • Os processos de separação são atividades bastante difundidas na indústria, principalmente na indústria química, e que sofrem frequentes mudanças com o objetivo de melhorar o desempenho, o rendimento e a viabilidade desses processos de separação. Os isômeros do xileno são compostos derivados do petróleo, cuja estrutura química é formada por um único anel benzênico e dois grupos metílicos ligados ao anel em três posições diferentes. Devido às suas importantes aplicações industriais, em especial na indústria de plásticos, diversos estudos são desenvolvidos, voltados para a utilização de novos materiais, com o objetivo de resolver antigos problemas e melhorar os processos de separação destes isômeros. Os tensoativos são compostos orgânicos versáteis, por possuírem em uma única molécula, dupla afinidade química, ou seja uma parte da molécula é formada por uma cadeia hidrocarbônica (linear, ramificada ou mista) hidrofóbica, e a outra parte contém grupos polares e hidrofílicos e podem ser aplicados na organofilização de argilas. A microemulsão é uma mistura microheterogenea constituída de tensoativo, óleo (solvente apolar) e uma fase aquosa, às vezes na presença de um cotensoativo, álcool de cadeia curta, que apresenta estabilidade termodinâmica, transparente e com alto poder de solubilização. A vermiculita é um argilomineral com elevada capacidade de troca de cátion e estrutura cristalina expansível. Neste trabalho foram produzidas organovermiculitas com os tensoativos iônicos cloreto de dodecilamômio (DDAC) e brometo de cetiltrimetilamonio (C16TAB) a partir de soluções de tensoativos, como também a partir de microemulsão com o tensoativo DDAC, visando utilizá-las para promover a separação de misturas binárias de isômeros do xileno (orto- e meta-xileno). Foram utilizadas diferentes técnicas analíticas para a caracterização da microemulsão utilizada e dos novos materiais produzidos. A microemulsão utilizada é rica em água e possui diâmetro médio de partículas de 0,92 nm. A vermiculita utilizada possui uma capacidade de troca catiônica de 172 meq/100g e na sua composição o cátion majoritário o magnésio (24,25%). A análise de TG comprovou que até 220ºC as organovermiculitas DDAC M1 possuem maior estabilidade térmica que a vermiculita sódica. Através de DRX foi comprovado o aumento no espaço basal de 1,48 nm para 3,59 nm (valor máximo obtido). Os ensaios de separação, foram realizados em colunas de vidro e utilizadas três misturas binárias de xileno (orto-xileno e meta-xileno). Os resultados comprovaram um aumento da afinidade química da organovermiculita com a mistura de hidrocarbonetos e a sua preferência pelo orto-xileno. Com o objetivo de otimizar os ensaios de separação foi realizado dois planejamentos fatoriais 22 com triplicata no ponto central. Os resultados comprovaram que para a separação dos isômeros a concentração da mistura inicial dos isômeros e a massa de organovermiculita utilizada são parâmetros significativos para uma boa separação. Utilizando uma mistura inicial com 66,6% de orto-xileno e 33,3% de meta-xileno após o contado com a organovermiculita (DDAC M1) foi obtida fração, cuja concentração foi de 57,52% em meta-xileno

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  • CASSIA MIRIAM LUCAS DA SILVA
  • Modificação de filmes do compósito alginato de sódio-poli(etileno glicol)-glicerol com óxidos de tungstênio e titânio: Interações físicas que influenciam no transporte de carga.

  • Orientador : MARIA GORETTE CAVALCANTE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARIA GORETTE CAVALCANTE
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • JOSE ALZAMIR PEREIRA DA COSTA
  • SUELY SOUZA LEAL DE CASTRO
  • Data: 28/02/2014

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  • A associação entre polímeros e sais iônicos, por interação física, é uma forma eficiente de preparação de filmes com interessantes propriedades mecânica e elétrica. Embora a combinação física entre os polímeros e os sais e a obtenção de filme autossustentável pelo método de evaporação possa ser facilmente conseguida, as propriedades desse novo composto pode ser bem diferentes dos componentes separados. Este trabalho descreve as novas propriedades elétricas do compósito alginato de sódio/poli(etileno glicol)/glicerol sem e com modificação com os sais de tungstato de sódio e tetrabutóxido de titânio através de interações físicas entres eles. A preparação do filme se deu pelo método sol-gel, utilizando como matriz polimérica o alginato de sódio que foi misturado com pequenas quantidade de poli(etileno glicol) e glicerol, dopado com diferentes alíquotas, 1, 2, 3 e 4 mL, da solução de tungstato de sódio na concentração de 1mmol/L e, 0,1, 0,2, 0,3 e 0,4 mL de tetrabutóxido de titânio, em uma amostra da mistura polimérica e, também, foi estudada a mistura das maiores concentrações dos dois sais associados. Os filmes foram caracterizados através da reflexão total atenuada (ATR), Difratometria de Raios X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia de Raios X por Dispersão de Energia (EDS) e as contribuições dos sais nas propriedades elétricas dos filmes foram analisadas através da espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE). O filme de alginato de sódio com o poli(etileno glicol) apresenta rigidez mecânica dificultando a trabalhabilidade  do filme. A adição do glicerol reduz as forças intermoleculares entre as cadeias poliméricas diminuindo essa fragilidade devido ao pequeno tamanho da cadeia, permitindo que seja inserido com mais facilidade na cadeia polimérica, e consequentemente exercer maior influência sobre as propriedades mecânicas do que a maior molécula do poli(etileno glicol). As interações físicas são comprovadas através dos espectros de ATR. As bandas características do alginato não são deslocadas e ocorre aumento da área das bandas e favorecimento de vibrações na presença do glicerol. Os difratogramas evidenciaram a predominância do comportamento amorfo nos filmes. As análises de MEV mostraram a predominância de uma superfície mais lisa quando o glicerol está presente nos filme e, quando os sais estão associados, as micrografias apresentam a existência de poros e irregularidade superficiais, assim como, heterogeneidade. Quando os sais estão associados no mesmo filme há a predominância de distribuição de microestruturas. Através da EIE observou-se que a associação do glicerol e PEG no filme de NaAlg produz um comportamento característico de transporte de carga com uma condutividade na ordem de 10-4 W-1cm-1. Quando o compósito está associado com o tungstato de sódio apresenta um comportamento de armazenamento de carga e, quando a associação é com o tetrabutóxido de titânio o transporte de carga é favorecido e, no filme com a mistura dos sais o valor da condutividade é na ordem de 10-3 W-1cm-1. A associação dos sais aumenta a mobilidade iônica extrínseca do compósito e melhora em suas propriedades condutoras.


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  • A associação entre polímeros e sais iônicos, por interação física, é uma forma eficiente de preparação de filmes com interessantes propriedades mecânica e elétrica. Embora a combinação física entre os polímeros e os sais e a obtenção de filme autossustentável pelo método de evaporação possa ser facilmente conseguida, as propriedades desse novo composto pode ser bem diferentes dos componentes separados. Este trabalho descreve as novas propriedades elétricas do compósito alginato de sódio/poli(etileno glicol)/glicerol sem e com modificação com os sais de tungstato de sódio e tetrabutóxido de titânio através de interações físicas entres eles. A preparação do filme se deu pelo método sol-gel, utilizando como matriz polimérica o alginato de sódio que foi misturado com pequenas quantidade de poli(etileno glicol) e glicerol, dopado com diferentes alíquotas, 1, 2, 3 e 4 mL, da solução de tungstato de sódio na concentração de 1mmol/L e, 0,1, 0,2, 0,3 e 0,4 mL de tetrabutóxido de titânio, em uma amostra da mistura polimérica e, também, foi estudada a mistura das maiores concentrações dos dois sais associados. Os filmes foram caracterizados através da reflexão total atenuada (ATR), Difratometria de Raios X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia de Raios X por Dispersão de Energia (EDS) e as contribuições dos sais nas propriedades elétricas dos filmes foram analisadas através da espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE). O filme de alginato de sódio com o poli(etileno glicol) apresenta rigidez mecânica dificultando a trabalhabilidade  do filme. A adição do glicerol reduz as forças intermoleculares entre as cadeias poliméricas diminuindo essa fragilidade devido ao pequeno tamanho da cadeia, permitindo que seja inserido com mais facilidade na cadeia polimérica, e consequentemente exercer maior influência sobre as propriedades mecânicas do que a maior molécula do poli(etileno glicol). As interações físicas são comprovadas através dos espectros de ATR. As bandas características do alginato não são deslocadas e ocorre aumento da área das bandas e favorecimento de vibrações na presença do glicerol. Os difratogramas evidenciaram a predominância do comportamento amorfo nos filmes. As análises de MEV mostraram a predominância de uma superfície mais lisa quando o glicerol está presente nos filme e, quando os sais estão associados, as micrografias apresentam a existência de poros e irregularidade superficiais, assim como, heterogeneidade. Quando os sais estão associados no mesmo filme há a predominância de distribuição de microestruturas. Através da EIE observou-se que a associação do glicerol e PEG no filme de NaAlg produz um comportamento característico de transporte de carga com uma condutividade na ordem de 10-4 W-1cm-1. Quando o compósito está associado com o tungstato de sódio apresenta um comportamento de armazenamento de carga e, quando a associação é com o tetrabutóxido de titânio o transporte de carga é favorecido e, no filme com a mistura dos sais o valor da condutividade é na ordem de 10-3 W-1cm-1. A associação dos sais aumenta a mobilidade iônica extrínseca do compósito e melhora em suas propriedades condutoras.

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  • ANGELA MARIA FAGUNDES DA CRUZ
  • Síntese, caracterização e aplicação de uma matriz híbrida de sílica gel organofuncionalizada com 3-aminopropiltrietoxisilano na adsorção de íons metálicos tóxicos em meio aquoso.

  • Orientador : MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • HENRIQUE EDUARDO BEZERRA DA SILVA
  • MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • SILVANA CARVALHO DE SOUZA CALADO
  • Data: 12/03/2014

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  • A matriz sintetizada em meio ácido, via processo sol-gel é constituída de tetraetilortosilicato e 3-aminopropriltrietoxisilano. Neste trabalho investigou-se a viabilidade da matriz híbrida no tratamento de íons metálicos oriundos de resíduos industriais. Com a finalidade de estudar a adsorção de íons metálicos de interesse ambiental. A matriz de sílica gel organofuncionalizada com 3-aminopropritrietoxisilano foi sintetizada com sucesso e através da caracterização por análise elementar foi possível identifcar o teor de carbono (8,86%), nitrogênio (3,28%) e hidrogênio (3,41%) ancorados na matriz. O uso da análise termogravimétrica possibilitou o estudo da estabilidade térmica bem como da decomposição do grupo ancorado na matriz, podendo ser utilizada em temperaturas inferiores a 200ºC, nos estudos de adsorção de íons metálicos. Os dados obtidos da análise térmica possibilitou a determinação do grau de organofuncionalização (3,55x10-3 mol g-1). A espectroscopia por análise de infravermelho propiciou a visualização dos movimentos vibracionais característicos dos grupos silanóis e do grupo amino ancorado na matriz. Com a microscopia eletrônica de varredura constatou-se que a matriz possui morfologia arredondada e achatada, demonstrou a homogeneidade dos aglomerados com o tamanho médio inferior a 5 μm. A análise por difração de raios-X comprovou que a matriz é amorfa, ao apresentar uma banda na região de 22,5 º no eixo de 2 θ. O estudo otimizado aplicado na adsorção de soluções individuais e/ou multielementares (íons competitivos) dos sais de nitrato dos íons metálicos de Cd2+, Pb2+, Cu2+, Cr3+, Ni2+ e Zn2+, através das isotermas de Langmuir, Freündlich e Temkin, comprovou que a matriz demonstrou boa capacidade de adsorção para os íons em estudo. A matriz híbrida indicou seletividade para a adsorção em monocamada em conformidade com a isoterma de Langmuir. A matriz hibrida de sílica gel organofuncionalizada com 3-aminopropiltrietoxisilano em meio ácido via processo sol-gel, pode ser utilizada na adsorção de íons metálicos (soluções individuais e/ou multielementares) em meio aquoso, pois apresentou um potencial significativo de adsorção.


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  • A matriz sintetizada em meio ácido, via processo sol-gel é constituída de tetraetilortosilicato e 3-aminopropriltrietoxisilano. Neste trabalho investigou-se a viabilidade da matriz híbrida no tratamento de íons metálicos oriundos de resíduos industriais. Com a finalidade de estudar a adsorção de íons metálicos de interesse ambiental. A matriz de sílica gel organofuncionalizada com 3-aminopropritrietoxisilano foi sintetizada com sucesso e através da caracterização por análise elementar foi possível identifcar o teor de carbono (8,86%), nitrogênio (3,28%) e hidrogênio (3,41%) ancorados na matriz. O uso da análise termogravimétrica possibilitou o estudo da estabilidade térmica bem como da decomposição do grupo ancorado na matriz, podendo ser utilizada em temperaturas inferiores a 200ºC, nos estudos de adsorção de íons metálicos. Os dados obtidos da análise térmica possibilitou a determinação do grau de organofuncionalização (3,55x10-3 mol g-1). A espectroscopia por análise de infravermelho propiciou a visualização dos movimentos vibracionais característicos dos grupos silanóis e do grupo amino ancorado na matriz. Com a microscopia eletrônica de varredura constatou-se que a matriz possui morfologia arredondada e achatada, demonstrou a homogeneidade dos aglomerados com o tamanho médio inferior a 5 μm. A análise por difração de raios-X comprovou que a matriz é amorfa, ao apresentar uma banda na região de 22,5 º no eixo de 2 θ. O estudo otimizado aplicado na adsorção de soluções individuais e/ou multielementares (íons competitivos) dos sais de nitrato dos íons metálicos de Cd2+, Pb2+, Cu2+, Cr3+, Ni2+ e Zn2+, através das isotermas de Langmuir, Freündlich e Temkin, comprovou que a matriz demonstrou boa capacidade de adsorção para os íons em estudo. A matriz híbrida indicou seletividade para a adsorção em monocamada em conformidade com a isoterma de Langmuir. A matriz hibrida de sílica gel organofuncionalizada com 3-aminopropiltrietoxisilano em meio ácido via processo sol-gel, pode ser utilizada na adsorção de íons metálicos (soluções individuais e/ou multielementares) em meio aquoso, pois apresentou um potencial significativo de adsorção.

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  • PAULO ROBERTO PAIVA CAMPOS
  • Desenvolvimento de metodologia capaz de detectar e quantificar misturas de corantes em sucos artificiais em pó.

  • Orientador : MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • GRAZIELLA CIARAMELLA MOITA
  • HENRIQUE EDUARDO BEZERRA DA SILVA
  • MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • NEDJA SUELY FERNANDES
  • Data: 05/05/2014

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  • Desenvolvimento de metodologia capaz de detectar e quantificar misturas de corantes em sucos artificiais em pó.


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  • Desenvolvimento de metodologia capaz de detectar e quantificar misturas de corantes em sucos artificiais em pó.

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  • KEILA REGINA SANTANA
  • Interações entre a Carboximetilcelulose, Carbonato de Cálcio e Bentonita: Repercussões sobre as propriedades dos fluidos de perfuração aquosos.

  • Orientador : ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CLAUDIA REGINA ELIAS MANSUR
  • JÚLIO CÉZAR DE OLIVEIRA FREITAS
  • LUCIANA VIANA AMORIM
  • MAURICIO RODRIGUES BORGES
  • ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • Data: 16/05/2014

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  • O papel da carboximetilcelulose (CMC) em associação com o carbonato de cálcio (CaCO3) na maioria dos fluidos de perfuração base água é reduzir a perda de fluido para a formação. Outra função essencial é promover propriedades reológicas capazes de manter em suspensão os cascalhos durante a operação de perfuração. Dessa forma, é absolutamente essencial correlacionar a estrutura química do polímero (grau de substituição, massa molar e distribuição do substituinte) com as propriedades físico-químicas do CaCO3, de forma a obter o melhor resultado a mais baixo custo. Outro importante aspecto refere-se às propriedades de inibição da CMC em relação à hidratação de argilas em sistemas de fluidos de perfuração. O inchamento de argilas é um dano indesejável que reduz a permeabilidade da formação e causa sérios problemas durante a perfuração. Nesse contexto, essa tese consiste de duas partes principais. A primeira parte refere-se à elucidação da influência das propriedades da CMC (grau de substituição e massa molar) e tamanho de partícula do carbonato de cálcio nos mecanismos de adsorção, assim como os efeitos correspondentes nas propriedades do fluido. A segunda parte está relacionada ao entendimento dos mecanismos pelos quais a adsorção da CMC ocorre na superfície da argila, onde, certamente, a estrutura química do polímero, força iônica, massa molar e sua solubilidade no meio são responsáveis por afetar intrinsecamente a estabilização das camadas da argila. Foram utilizadas no estudo três amostras de carboximetilcelulose com diferentes massas molares e graus de substituição (CMC A (9 x 104 g/mol – DS 0.7), CMC B (2.5 x 105 g/mol – DS 0.7) e CMC C (2.5 x 105 g/mol – DS 1.2)) e três amostras de calcita (CaCO3), com diferentes diâmetros médios de partículas e curvas de distribuição em tamanho. O aumento do grau de substituição da CMC contribuiu para o aumento da densidade de carga do polímero e dessa forma, reduziu sua estabilidade em salmoura, promovendo agregação com o aumento do volume de filtrado. Por sua vez, o aumento da massa molar promoveu um aumento das propriedades reológicas com a redução do volume de filtrado. Ambos os efeitos estão diretamente ligados ao volume hidrodinâmico da molécula do polímero no meio. A granulometria das partículas do CaCO3 influenciou não somente as propriedades reológicas, devido à adsorção de polímeros em sua superfície, mas também as propriedades de filtração. Foi observado que o menor volume de filtrado foi obtido pelo uso da amostra de CaCO3 de menor tamanho de partícula com a faixa mais ampla de dispersão em tamanho. Com relação à inibição de inchamento de argilas, a eficiência da CMC foi comparada a outros produtos comumente empregados (cloreto de sódio (NaCl), cloreto de potássio (KCl) e um inibidor comercial à base de amina quaternária). A CMC de baixa massa molar (9 x 104 g/mol) propiciou grau de inchamento da bentonita ligeiramente mais baixo que a CMC de alta massa molar (2.5 x 105 g/mol), no decorrer de 180 minutos. Por outro lado, pôde ser visualizado por microscopia eletrônica de varredura que a CMC de maior massa molar (2.5 x 105 g/mol e DS 0.7) promoveu uma redução na formação e no tamanho dos poros da argila comparada à CMC de menor massa molar (9.0 x 104 g/mol e DS 0.7), após 1000 minutos em meio aquoso. Esse comportamento foi atribuído à dinâmica das interações entre a argila e a cadeia polimérica da CMC ao longo do tempo, que é resultado da forte contribuição das interações eletrostáticas entre os grupos carboxilatos (COO-) localizados ao longo da cadeia polimérica e as arestas das camadas da argila carregadas positivamente. A CMC adsorve na superfície da matriz de argila promovendo a formação de uma “película”, a qual é responsável por minimizar a migração da água para o meio poroso. Com o aumento do grau de substituição, foi observado aumento de poros na matriz de argila, sugerindo que a maior densidade de cargas no polímero diminui a sua flexibilidade e a adsorção sobre a matriz argilosa. A análise conjunta dos resultados indica que altas massas molares da CMC propiciam melhores resultados no controle das propriedades reológicas, de filtração e de inchamento de argilas, entretanto, efeito contrário é observado com o aumento do grau de substituição. Por sua vez, a calcita apresenta melhores resultados com a diminuição do diâmetro médio das partículas e aumento da distribuição em tamanho. Em todas as propriedades analisadas, foram evidentes os sinais de interação da CMC com os minerais (calcita e argila) presentes no meio aquoso.


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  • O papel da carboximetilcelulose (CMC) em associação com o carbonato de cálcio (CaCO3) na maioria dos fluidos de perfuração base água é reduzir a perda de fluido para a formação. Outra função essencial é promover propriedades reológicas capazes de manter em suspensão os cascalhos durante a operação de perfuração. Dessa forma, é absolutamente essencial correlacionar a estrutura química do polímero (grau de substituição, massa molar e distribuição do substituinte) com as propriedades físico-químicas do CaCO3, de forma a obter o melhor resultado a mais baixo custo. Outro importante aspecto refere-se às propriedades de inibição da CMC em relação à hidratação de argilas em sistemas de fluidos de perfuração. O inchamento de argilas é um dano indesejável que reduz a permeabilidade da formação e causa sérios problemas durante a perfuração. Nesse contexto, essa tese consiste de duas partes principais. A primeira parte refere-se à elucidação da influência das propriedades da CMC (grau de substituição e massa molar) e tamanho de partícula do carbonato de cálcio nos mecanismos de adsorção, assim como os efeitos correspondentes nas propriedades do fluido. A segunda parte está relacionada ao entendimento dos mecanismos pelos quais a adsorção da CMC ocorre na superfície da argila, onde, certamente, a estrutura química do polímero, força iônica, massa molar e sua solubilidade no meio são responsáveis por afetar intrinsecamente a estabilização das camadas da argila. Foram utilizadas no estudo três amostras de carboximetilcelulose com diferentes massas molares e graus de substituição (CMC A (9 x 104 g/mol – DS 0.7), CMC B (2.5 x 105 g/mol – DS 0.7) e CMC C (2.5 x 105 g/mol – DS 1.2)) e três amostras de calcita (CaCO3), com diferentes diâmetros médios de partículas e curvas de distribuição em tamanho. O aumento do grau de substituição da CMC contribuiu para o aumento da densidade de carga do polímero e dessa forma, reduziu sua estabilidade em salmoura, promovendo agregação com o aumento do volume de filtrado. Por sua vez, o aumento da massa molar promoveu um aumento das propriedades reológicas com a redução do volume de filtrado. Ambos os efeitos estão diretamente ligados ao volume hidrodinâmico da molécula do polímero no meio. A granulometria das partículas do CaCO3 influenciou não somente as propriedades reológicas, devido à adsorção de polímeros em sua superfície, mas também as propriedades de filtração. Foi observado que o menor volume de filtrado foi obtido pelo uso da amostra de CaCO3 de menor tamanho de partícula com a faixa mais ampla de dispersão em tamanho. Com relação à inibição de inchamento de argilas, a eficiência da CMC foi comparada a outros produtos comumente empregados (cloreto de sódio (NaCl), cloreto de potássio (KCl) e um inibidor comercial à base de amina quaternária). A CMC de baixa massa molar (9 x 104 g/mol) propiciou grau de inchamento da bentonita ligeiramente mais baixo que a CMC de alta massa molar (2.5 x 105 g/mol), no decorrer de 180 minutos. Por outro lado, pôde ser visualizado por microscopia eletrônica de varredura que a CMC de maior massa molar (2.5 x 105 g/mol e DS 0.7) promoveu uma redução na formação e no tamanho dos poros da argila comparada à CMC de menor massa molar (9.0 x 104 g/mol e DS 0.7), após 1000 minutos em meio aquoso. Esse comportamento foi atribuído à dinâmica das interações entre a argila e a cadeia polimérica da CMC ao longo do tempo, que é resultado da forte contribuição das interações eletrostáticas entre os grupos carboxilatos (COO-) localizados ao longo da cadeia polimérica e as arestas das camadas da argila carregadas positivamente. A CMC adsorve na superfície da matriz de argila promovendo a formação de uma “película”, a qual é responsável por minimizar a migração da água para o meio poroso. Com o aumento do grau de substituição, foi observado aumento de poros na matriz de argila, sugerindo que a maior densidade de cargas no polímero diminui a sua flexibilidade e a adsorção sobre a matriz argilosa. A análise conjunta dos resultados indica que altas massas molares da CMC propiciam melhores resultados no controle das propriedades reológicas, de filtração e de inchamento de argilas, entretanto, efeito contrário é observado com o aumento do grau de substituição. Por sua vez, a calcita apresenta melhores resultados com a diminuição do diâmetro médio das partículas e aumento da distribuição em tamanho. Em todas as propriedades analisadas, foram evidentes os sinais de interação da CMC com os minerais (calcita e argila) presentes no meio aquoso.

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  • RINA LOURENA DA SILVA MEDEIROS
  • Desenvolvimento de método analítico para determinação de cloro em amostras de interesse ambiental por espectrometria de absorção molecular de alta resolução com fonte contínua e forno de grafite.


  • Orientador : DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • NEDJA SUELY FERNANDES
  • RENNAN GEOVANNY OLIVEIRA ARAUJO
  • TATIANE DE ANDRADE MARANHAO
  • Data: 23/05/2014

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  • Considerado como essencial para plantas, seres humanos e vida animal, o cloro é um dos 20 elementos mais abundantes na crosta terrestre, com cerca de 0,0314 % de abundância na Terra. Alguns de seus compostos têm efeitos tóxicos em concentrações mais elevadas, em altas concentrações é prejudicial em processos industriais, o que torna o Cl alvo de atenção de diversos campos de pesquisa. Até poucos anos atrás, a quantificação de elementos não-metálicos importantes no contexto analítico, como o cloro tinha ficado para trás a partir da espectrometria de absorção atômica convencional (AAS), devido à indisponibilidade de linhas de absorção atômica dentro da faixa espectral. No entanto, com a nova configuração do espectrômetro de absorção atômica de alta resolução com fonte contínua, surgiu uma nova possibilidade para determinação de elementos não-metálicos utilizando espectrômetros de absorção atômica, os intensos estudos permitiram adaptações e uma nova técnica surgiu, a espectrometria de absorção molecular de alta resolução com fonte contínua (HR-CS MAS). O presente trabalho é justificado pela inovação na determinação de cloro por MAS, através da molécula diatômica MgCl,  em amostras de interesse ambiental para um controle de qualidade e um monitoramento mais rigoroso deste elemento, utilizando planejamento experimental Box Behnken para melhor compreender a estequiometria de reação para a geração da molécula MgCl . O planejamento considerou o uso do sal MgCl2.6H2O como fonte de cloro. O valor obtido como ponto crítico para o planejamento obtido foi de 16,6 g/L de padrão Mg metálico, 47,3 mg/L de cloro e 12,5 % v/v de HNO3, nesta condição em que a quantidade de Mg adicionado deve ser  aproximadamente 350 vezes maior do que a do cloreto, assim tem-se que o cloro atua como reagente limitante e a formação da espécie molecular MgCl é completa. Obteve-se sucesso ao usar Mg com sais contendo Cl quando no comprimento de onda 377,01 nm observa-se a bandhead característica da espécie molecular. A avaliação da estabilidade térmica da molécula foi comprovada após o uso do modificador químico Pd. A determinação e validação do método foram comprovadas através da quantificação de amostras certificadas de carvão (BCR 182) e músculo bovino (NIST 8414), cujos valores obtidos experimentalmente pelo método proposto apresentaram erro relativo de 12% e 19 % respectivamente. As temperaturas de pirólise e atomização foram otimizadas por meio de curvas, obtendo valores ótimos de 500°C e 2500°C, respectivamente.


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  • Considerado como essencial para plantas, seres humanos e vida animal, o cloro é um dos 20 elementos mais abundantes na crosta terrestre, com cerca de 0,0314 % de abundância na Terra. Alguns de seus compostos têm efeitos tóxicos em concentrações mais elevadas, em altas concentrações é prejudicial em processos industriais, o que torna o Cl alvo de atenção de diversos campos de pesquisa. Até poucos anos atrás, a quantificação de elementos não-metálicos importantes no contexto analítico, como o cloro tinha ficado para trás a partir da espectrometria de absorção atômica convencional (AAS), devido à indisponibilidade de linhas de absorção atômica dentro da faixa espectral. No entanto, com a nova configuração do espectrômetro de absorção atômica de alta resolução com fonte contínua, surgiu uma nova possibilidade para determinação de elementos não-metálicos utilizando espectrômetros de absorção atômica, os intensos estudos permitiram adaptações e uma nova técnica surgiu, a espectrometria de absorção molecular de alta resolução com fonte contínua (HR-CS MAS). O presente trabalho é justificado pela inovação na determinação de cloro por MAS, através da molécula diatômica MgCl,  em amostras de interesse ambiental para um controle de qualidade e um monitoramento mais rigoroso deste elemento, utilizando planejamento experimental Box Behnken para melhor compreender a estequiometria de reação para a geração da molécula MgCl . O planejamento considerou o uso do sal MgCl2.6H2O como fonte de cloro. O valor obtido como ponto crítico para o planejamento obtido foi de 16,6 g/L de padrão Mg metálico, 47,3 mg/L de cloro e 12,5 % v/v de HNO3, nesta condição em que a quantidade de Mg adicionado deve ser  aproximadamente 350 vezes maior do que a do cloreto, assim tem-se que o cloro atua como reagente limitante e a formação da espécie molecular MgCl é completa. Obteve-se sucesso ao usar Mg com sais contendo Cl quando no comprimento de onda 377,01 nm observa-se a bandhead característica da espécie molecular. A avaliação da estabilidade térmica da molécula foi comprovada após o uso do modificador químico Pd. A determinação e validação do método foram comprovadas através da quantificação de amostras certificadas de carvão (BCR 182) e músculo bovino (NIST 8414), cujos valores obtidos experimentalmente pelo método proposto apresentaram erro relativo de 12% e 19 % respectivamente. As temperaturas de pirólise e atomização foram otimizadas por meio de curvas, obtendo valores ótimos de 500°C e 2500°C, respectivamente.

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  • BRUNA VITAL DE LIMA
  • Avaliação das propriedades físico-químicas de sistemas à base de carboximetilcelulose e poli(N-isopropilacrilamida) em soluções aquosas para aplicação na indústria do petróleo

  • Orientador : ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA MARIA DA SILVA MAIA
  • MARCOS ANTONIO VILLETTI
  • MAURICIO RODRIGUES BORGES
  • ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • TATIANA DE CAMPOS BICUDO
  • Data: 28/05/2014

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  • O desenvolvimento sustentável é um dos principais desafios da indústria do petróleo, que tem despertado um crescente interesse por pesquisas para obtenção de novos materiais provenientes de fontes renováveis. A carboximetilcelulose (CMC) é um polissacarídeo derivado da celulose, que se destaca por ser solúvel em água, renovável, biodegradável, de baixo custo e por apresentar possibilidades de modificações em sua estrutura química. Dentre os derivados de carboximetilcelulose, alguns sistemas têm sido desenvolvidos para induzir propriedades estímulo-responsivas e ampliar a aplicabilidade dos materiais multirresponsivos. Embora esses novos materiais sejam objeto de estudo, a compreensão de suas propriedades físico-químicas, tais como viscosidade, solubilidade e tamanho de partículas em função do pH e temperatura ainda é muito limitada. Esta tese descreve sistemas de misturas físicas e copolímeros à base de carboximetilcelulose e poli(N-isopropilacrilamida) (PNIPAM) com diferentes composições de alimentação reacional (25, 50 e 75 % de CMC), em solução aquosa. A estrutura química dos polímeros foi investigada por infravermelho e análise elementar. As misturas físicas foram analisadas por reologia e os copolímeros foram analisados por UV-visível, espalhamento de raios-X a baixos ângulos (SAXS), espalhamento de luz dinâmico (DLS) e potencial zeta. CMC e copolímeros foram avaliados como inibidores de incrustação de carbonato de cálcio (CaCO3) usando os testes de compatibilidade química e dinâmico, assim como a microscopia eletrônica de varredura (MEV). As misturas físicas 50 % CMC-50 % PNIPAM e 25 % CMC-75 % PNIPAM em solução aquosa, nas concentrações de 6 e 2 g/L, respectivamente, apresentaram comportamento termoviscosificante dependente da concentração de polímero e da composição. Para os copolímeros, o aumento da quantidade de PNIPAM e da temperatura favoreceu as interações polímero-polímero através dos grupos hidrofóbicos, resultando no aumento da turbidez das soluções poliméricas. O tamanho das partículas diminuiu com o aumento do teor de PNIPAM na composição dos copolímeros em função do pH (3-12), a 25 °C. Maiores quantidades de CMC resultaram em um efeito mais forte do pH nos tamanhos das partículas, exibindo um comportamento pH-responsivo. Assim, 25CMC não foi afetada pela mudança de pH, apresentando comportamento similar a PNIPAM. Além disso, a presença de aditivos de caráter ácido ou básico influenciou no tamanho das partículas, que foram menores na presença desses aditivos do que em água destilada. Os resultados de potencial zeta também sofreram maior variação para os polímeros em água destilada do que na presença de ácidos e bases. A temperatura consoluta inferior (LCST) da PNIPAM determinada por DLS foi concordante com o valor obtido por UV-visível. Os dados de SAXS mostraram para PNIPAM e 50CMC uma transição de fase quando a temperatura aumentou de 32 para 34 °C. Uma diminuição ou ausência do caráter eletrostático foi observada em função do aumento da PNIPAM na composição dos copolímeros. A avaliação das amostras como inibidores de incrustação mostrou que a CMC apresenta um melhor desempenho do que os copolímeros. Isto foi atribuído a maior densidade de cargas presente na CMC. As micrografias do MEV confirmaram mudanças morfológicas dos cristais de CaCO3, indicando o potencial desses polímeros para inibição de incrustação.

     


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  • O desenvolvimento sustentável é um dos principais desafios da indústria do petróleo, que tem despertado um crescente interesse por pesquisas para obtenção de novos materiais provenientes de fontes renováveis. A carboximetilcelulose (CMC) é um polissacarídeo derivado da celulose, que se destaca por ser solúvel em água, renovável, biodegradável, de baixo custo e por apresentar possibilidades de modificações em sua estrutura química. Dentre os derivados de carboximetilcelulose, alguns sistemas têm sido desenvolvidos para induzir propriedades estímulo-responsivas e ampliar a aplicabilidade dos materiais multirresponsivos. Embora esses novos materiais sejam objeto de estudo, a compreensão de suas propriedades físico-químicas, tais como viscosidade, solubilidade e tamanho de partículas em função do pH e temperatura ainda é muito limitada. Esta tese descreve sistemas de misturas físicas e copolímeros à base de carboximetilcelulose e poli(N-isopropilacrilamida) (PNIPAM) com diferentes composições de alimentação reacional (25, 50 e 75 % de CMC), em solução aquosa. A estrutura química dos polímeros foi investigada por infravermelho e análise elementar. As misturas físicas foram analisadas por reologia e os copolímeros foram analisados por UV-visível, espalhamento de raios-X a baixos ângulos (SAXS), espalhamento de luz dinâmico (DLS) e potencial zeta. CMC e copolímeros foram avaliados como inibidores de incrustação de carbonato de cálcio (CaCO3) usando os testes de compatibilidade química e dinâmico, assim como a microscopia eletrônica de varredura (MEV). As misturas físicas 50 % CMC-50 % PNIPAM e 25 % CMC-75 % PNIPAM em solução aquosa, nas concentrações de 6 e 2 g/L, respectivamente, apresentaram comportamento termoviscosificante dependente da concentração de polímero e da composição. Para os copolímeros, o aumento da quantidade de PNIPAM e da temperatura favoreceu as interações polímero-polímero através dos grupos hidrofóbicos, resultando no aumento da turbidez das soluções poliméricas. O tamanho das partículas diminuiu com o aumento do teor de PNIPAM na composição dos copolímeros em função do pH (3-12), a 25 °C. Maiores quantidades de CMC resultaram em um efeito mais forte do pH nos tamanhos das partículas, exibindo um comportamento pH-responsivo. Assim, 25CMC não foi afetada pela mudança de pH, apresentando comportamento similar a PNIPAM. Além disso, a presença de aditivos de caráter ácido ou básico influenciou no tamanho das partículas, que foram menores na presença desses aditivos do que em água destilada. Os resultados de potencial zeta também sofreram maior variação para os polímeros em água destilada do que na presença de ácidos e bases. A temperatura consoluta inferior (LCST) da PNIPAM determinada por DLS foi concordante com o valor obtido por UV-visível. Os dados de SAXS mostraram para PNIPAM e 50CMC uma transição de fase quando a temperatura aumentou de 32 para 34 °C. Uma diminuição ou ausência do caráter eletrostático foi observada em função do aumento da PNIPAM na composição dos copolímeros. A avaliação das amostras como inibidores de incrustação mostrou que a CMC apresenta um melhor desempenho do que os copolímeros. Isto foi atribuído a maior densidade de cargas presente na CMC. As micrografias do MEV confirmaram mudanças morfológicas dos cristais de CaCO3, indicando o potencial desses polímeros para inibição de incrustação.

     

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  • JOSE ANTONIO BARROS LEAL REIS ALVES
  • Síntese de carreadores de oxigênio à base de Ni e Co para estudo do processo de Chemical Looping usando CH4 como combustível

  • Orientador : DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • JOANA MARIA DE FARIAS BARROS
  • JÚLIO CÉZAR DE OLIVEIRA FREITAS
  • RENATA MARTINS BRAGA
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • Data: 09/06/2014

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  • O aumento da demanda energética está sendo atendida em grande parte por reservas de combustíveis fósseis, que emitem CO2, SOx e vários outros gases poluentes. Cresce também a busca por combustíveis que emitam menos poluentes e que possuam a mesma eficiência energética. Neste contexto, o hidrogênio (H2) vem sendo cada vez mais reconhecido como um potencial carreador de energia para um futuro próximo. Isso ocorre porque o H2 pode ser obtido por diversas rotas e tem uma vasta área de aplicação, além de possuir queima limpa, gerando apenas H2O como produto da queima, e a maior densidade de energia por unidade de massa. O processo de reforma com recirculação química (RRQ) vem sendo bastante investigado nos últimos anos, pois é possível regenerar o catalisador por meio da aplicação de ciclos de redução e oxidação. Este trabalho tem como objetivo geral desenvolver catalisadores a base de níquel e cobalto para estudar a reatividade em processo de reforma com recirculação química. Os catalisadores foram preparados por três métodos diferentes: combustão assistida por microondas, impregnação por via úmida e co-precipitação. Todos os catalisadores sintetizados possuem a mesma quantidade em massa das fases ativas (60%m/m). Os 40%m/m restantes são de La2O3 (8%m/m), Ala2O3 (30%m/m) e MgO (2%). Os carreadores de oxigênio foram então caracterizados através das técnicas de difração de raios X (DRX), área específica (BET), redução à temperatura programada (RTP) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados de caracterização mostraram que os diferentes métodos de síntese levaram à obtenção de diferentes estruturas e morfologias. Os testes de redução/oxidação utilizando CH4 como redutor e ar sintético como oxidante foram realizados com os carreadores de oxigênio N6C e C6C, N6CI e C6CI e N6CP e C6CP. Os testes revelaram diferentes comportamentos e que estes dependem do tipo de fase ativa bem como do tipo de síntese. O carreador de oxigênio N6C foi o que produziu mais H2, ao passo que o carreador de oxigênio C6CI foi o que produziu mais CO2 e H2O, sem ocorrência da formação de coque.


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  • O aumento da demanda energética está sendo atendida em grande parte por reservas de combustíveis fósseis, que emitem CO2, SOx e vários outros gases poluentes. Cresce também a busca por combustíveis que emitam menos poluentes e que possuam a mesma eficiência energética. Neste contexto, o hidrogênio (H2) vem sendo cada vez mais reconhecido como um potencial carreador de energia para um futuro próximo. Isso ocorre porque o H2 pode ser obtido por diversas rotas e tem uma vasta área de aplicação, além de possuir queima limpa, gerando apenas H2O como produto da queima, e a maior densidade de energia por unidade de massa. O processo de reforma com recirculação química (RRQ) vem sendo bastante investigado nos últimos anos, pois é possível regenerar o catalisador por meio da aplicação de ciclos de redução e oxidação. Este trabalho tem como objetivo geral desenvolver catalisadores a base de níquel e cobalto para estudar a reatividade em processo de reforma com recirculação química. Os catalisadores foram preparados por três métodos diferentes: combustão assistida por microondas, impregnação por via úmida e co-precipitação. Todos os catalisadores sintetizados possuem a mesma quantidade em massa das fases ativas (60%m/m). Os 40%m/m restantes são de La2O3 (8%m/m), Ala2O3 (30%m/m) e MgO (2%). Os carreadores de oxigênio foram então caracterizados através das técnicas de difração de raios X (DRX), área específica (BET), redução à temperatura programada (RTP) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados de caracterização mostraram que os diferentes métodos de síntese levaram à obtenção de diferentes estruturas e morfologias. Os testes de redução/oxidação utilizando CH4 como redutor e ar sintético como oxidante foram realizados com os carreadores de oxigênio N6C e C6C, N6CI e C6CI e N6CP e C6CP. Os testes revelaram diferentes comportamentos e que estes dependem do tipo de fase ativa bem como do tipo de síntese. O carreador de oxigênio N6C foi o que produziu mais H2, ao passo que o carreador de oxigênio C6CI foi o que produziu mais CO2 e H2O, sem ocorrência da formação de coque.

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  • JOSE BARROS DA SILVA
  • CARACTERIZAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA E QUÍMICA DO FRUTO DO
    JUAZEIRO (Ziziphus joazeiro Mart) E AVALIAÇÃO DA SUA
    CONSERVAÇÃO POR FERMENTAÇÃO LÁCTICA

  • Orientador : MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • CRISTIANE FERNANDES DE ASSIS
  • KLECIA MORAIS DOS SANTOS
  • VICENTE QUEIROGA NETO
  • Data: 30/06/2014

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  • Considerando a biodiversidade vegetal do Nordeste brasileiro,
    cujos componentes podem estar inseridos em sistemas de produção sustentável,
    o juazeiro (Ziziphus joazeiro Mart.) desponta como uma possibilidade de
    aproveitamento do seu fruto (juá). O presente estudo teve como objetivo
    caracterizar o fruto do juazeiro sob o aspecto físico, químico e físico-químico e
    avaliar a sua conservação por fermentação láctica espontânea, sob a influência
    de cloreto de sódio, cálcio e potássio. Conforme a legislação específica, a
    hortaliça acidificada por fermentação é aquela submetida à fermentação lática de
    forma a atingir o pH do produto final igual ou menor 4,5. Os ácidos orgânicos
    presentes nos alimentos fermentados resultam da ação de microrganismos,
    especialmente lactobacilos, em açúcares disponíveis, contribuindo, assim, na
    melhoria da qualidade sensorial e no estímulo ao consumo. O meio ácido,
    característico de conservas alimentícias de origem vegetal tem importância no
    controle do pH do meio, na prevenção do crescimento de microrganismos
    oportunistas, impedindo a germinação de esporos bacterianos e na inibição da
    rancidez (oxidação), resultando numa vida de prateleira mais longa dos produtos.
    No processo observado, o pH e a acidez titulável foram monitorados, na
    salmoura, do início ao final da fermentação sob a influência da mistura dos sais.
    Os resultados indicaram que a acidez se desenvolveu satisfatoriamente em
    acordo com os requisitos da legislação para conservas vegetais fermentadas. A
    partir dos frutos fermentados foram elaboradas e avaliadas, sensorialmente, as
    conservas alimentícias.


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  • Considerando a biodiversidade vegetal do Nordeste brasileiro,
    cujos componentes podem estar inseridos em sistemas de produção sustentável,
    o juazeiro (Ziziphus joazeiro Mart.) desponta como uma possibilidade de
    aproveitamento do seu fruto (juá). O presente estudo teve como objetivo
    caracterizar o fruto do juazeiro sob o aspecto físico, químico e físico-químico e
    avaliar a sua conservação por fermentação láctica espontânea, sob a influência
    de cloreto de sódio, cálcio e potássio. Conforme a legislação específica, a
    hortaliça acidificada por fermentação é aquela submetida à fermentação lática de
    forma a atingir o pH do produto final igual ou menor 4,5. Os ácidos orgânicos
    presentes nos alimentos fermentados resultam da ação de microrganismos,
    especialmente lactobacilos, em açúcares disponíveis, contribuindo, assim, na
    melhoria da qualidade sensorial e no estímulo ao consumo. O meio ácido,
    característico de conservas alimentícias de origem vegetal tem importância no
    controle do pH do meio, na prevenção do crescimento de microrganismos
    oportunistas, impedindo a germinação de esporos bacterianos e na inibição da
    rancidez (oxidação), resultando numa vida de prateleira mais longa dos produtos.
    No processo observado, o pH e a acidez titulável foram monitorados, na
    salmoura, do início ao final da fermentação sob a influência da mistura dos sais.
    Os resultados indicaram que a acidez se desenvolveu satisfatoriamente em
    acordo com os requisitos da legislação para conservas vegetais fermentadas. A
    partir dos frutos fermentados foram elaboradas e avaliadas, sensorialmente, as
    conservas alimentícias.

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  • LOIVA LIANA SANTOS BORBA
  • Tratamento superficial de argilas com cera de carnaúba e microemulsão de óleo de coco.

  • Orientador : SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • MEMBROS DA BANCA :
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • MARCUS ANTONIO DE FREITAS MELO
  • FABIO GARCIA PENHA
  • ROGÉRIO MARCOS DALLAGO
  • Data: 14/07/2014

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  • A adsorção é um processo que tem se tornado indispensável devido a poluição causada pela atividade industrial. Adsorventes mais viáveis economicamente estão sendo testados para substituir os materiais de alto custo utilizados. As argilas podem ser utilizadas como adsorventes e são materiais de baixo custo, naturais com propriedades viáveis para a aplicação no processo de adsorção, modificações estruturais são realizadas com facilidade nesses materiais promovendo  adsorção seletiva. O objetivo deste trabalho foi sintetizar e caracterizar adsorventes aplicados na adsorção de compostos orgânicos. Os  adsorventes foram caracterizados pelas técnicas de DRX, MEV, FTIR e TG. Os resultados mostram que  os materiais estudados possuem afinidade com compostos orgânicos e podem ser aplicados como adsorventes. Os melhores resultados foram aqueles tratados com microemulsão apresentando afinidade na adsorção de compostos orgânicos e inorgânicos. Os  materiais estudados são viáveis e podem ser aplicados no tratamento de efluentes contaminados em escala industrial.

     


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  • A adsorção é um processo que tem se tornado indispensável devido a poluição causada pela atividade industrial. Adsorventes mais viáveis economicamente estão sendo testados para substituir os materiais de alto custo utilizados. As argilas podem ser utilizadas como adsorventes e são materiais de baixo custo, naturais com propriedades viáveis para a aplicação no processo de adsorção, modificações estruturais são realizadas com facilidade nesses materiais promovendo  adsorção seletiva. O objetivo deste trabalho foi sintetizar e caracterizar adsorventes aplicados na adsorção de compostos orgânicos. Os  adsorventes foram caracterizados pelas técnicas de DRX, MEV, FTIR e TG. Os resultados mostram que  os materiais estudados possuem afinidade com compostos orgânicos e podem ser aplicados como adsorventes. Os melhores resultados foram aqueles tratados com microemulsão apresentando afinidade na adsorção de compostos orgânicos e inorgânicos. Os  materiais estudados são viáveis e podem ser aplicados no tratamento de efluentes contaminados em escala industrial.

     

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  • ALBINO OLIVEIRA NUNES
  • POSSIBILIDADES DE ENFOQUE CTS PARA O ENSINO SUPERIOR DE QUÍMICA: Proposta de uma abordagem para ácidos e bases.

  • Orientador : OTOM ANSELMO DE OLIVEIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EDENIA MARIA RIBEIRO DO AMARAL
  • JOSIVANIA MARISA DANTAS
  • MARCIA TEIXEIRA BARROSO
  • OTOM ANSELMO DE OLIVEIRA
  • ROSEMARI MONTEIRO CASTILHO FOGGIATTO SILVEIRA
  • Data: 28/07/2014

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  • A educação científica tem passado por um período de redefinições, contestações e novas contribuições oriundas da pesquisa em ensino de ciências. Um dos aportes é a ideia de um letramento científico e tecnológico que não apenas permita ao cidadão conhecer a ciência, mas também compreender aspectos sobre a construção e motivações da pesquisa científica e tecnológica. Em consonância com esse pensamento, têm-se os estudos no campo Ciência-Tecnologia-Sociedade que, desde a década de 70, vem contribuindo para o ensino e aprendizagem de ciências nos moldes de uma compreensão das interrelações com a sociedade, nos países ocidentais do hemisfério norte. Aqui no Brasil, esse enfoque começou a ganhar projeção a partir da década de 90, quando ocorreram as publicações das primeiras dissertações sobre o tema. Atualmente, percebe-se claramente a influencia desse enfoque nas orientações curriculares nacionais para o ensino médio na área de ciências naturais e exatas (PCN, PCN+, OCN), e também nos livros adotados pelo Programa Nacional do Ensino Médio. Parece, no entanto, haver uma lacuna, no tocante à discussão dos componentes curriculares específicos ofertados no ensino superior sob esse enfoque. Assim, neste trabalho propôs-se a inserção do enfoque CTS, mediante a elaboração de material didático complementar, sobre os conceitos de ácidos e bases estudados na disciplina Química Geral, voltado às licenciaturas de ciências naturais. Para tanto, foi realizada uma pesquisa bibliográfica cujo objetivo era construir o estado da arte sobre esses conceitos na literatura específica de ensino de ciências, subdividido em duas etapas: estudo sistemático (com dezesseis periódicos escolhidos segundo o Qualis-Capes) e um estudo assistemático com busca direta em bases de dados e referências encontradas citadas nos artigos do estudo sistemático. Os trabalhos encontrados foram analisados segundo análise de conteúdo nos quais as categorias escolhidas a priori foram o nível de ensino, os conceitos ácido-base adotados e a estratégia/referencial teórico de ensino adotado. Uma segunda etapa foi a identificação das atitudes e crenças CTS (Ciência-Tecnologia-Sociedade) e QSA (Química-Ambiente-Sociedade) de estudantes de cursos de formação de professores e tecnológicos em três instituições distintas: UTFPR, UFRN e IFRN. Nesse estudo foram utilizados dois questionários, compostos respectivamente por uma escala de Likert, uma escala de diferencial semântico e questões abertas. A confiabilidade dos dados quantitativos foi estimada pelo método do alfa de Cronbach, e os dados tratados segundo a estatística clássica, usando como medidas de centralidade a média e, de dispersão, o desvio médio. Os dados qualitativos foram abordados segundo a análise de conteúdo, com categorias que emergiram da leitura das respostas. Na terceira etapa foi analisada a presença de conteúdo CTS e QSA nos capítulos que abordavam os conceitos de ácidos e bases em nove livros de Química Geral, frequentemente usados nos cursos superiores de instituições públicas do Rio Grande do Norte. Os resultados mostram que há pouca presença de propostas com enfoque CTS e QSA para o ensino sobre ácidos e bases, e estando essas voltadas ao ensino médio ou para as disciplinas de Instrumentação para o Ensino, não sendo encontrada nenhuma proposta para a disciplina de Química Geral. As atitudes e crenças dos estudantes indicam a presença de uma visão positivista, apoiada nos mitos da neutralidade de C&T e na perspectiva salvacionista de sua intervenção. A análise dos livros revelou que quase não se encontram conteúdos CTS e QSA nos capítulos analisados e, quando encontrados, eles estão apresentados de maneira desconexa com o corpo de texto principal. Por fim, como proposta para contribuir com a solução do problema de ausência de propostas CTS nos livros de Química Geral, assim como as atitudes positivistas dos estudantes, foi desenvolvido um material didático a ser usado na disciplina de Química Geral no Ensino Superior. O material está estruturado para trazer uma visão histórica da elaboração dos conceitos, apresentar o uso dos materiais, dos processos industriais e tecnológicos e as consequências socioambientais dessas atividades.

     


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  • A educação científica tem passado por um período de redefinições, contestações e novas contribuições oriundas da pesquisa em ensino de ciências. Um dos aportes é a ideia de um letramento científico e tecnológico que não apenas permita ao cidadão conhecer a ciência, mas também compreender aspectos sobre a construção e motivações da pesquisa científica e tecnológica. Em consonância com esse pensamento, têm-se os estudos no campo Ciência-Tecnologia-Sociedade que, desde a década de 70, vem contribuindo para o ensino e aprendizagem de ciências nos moldes de uma compreensão das interrelações com a sociedade, nos países ocidentais do hemisfério norte. Aqui no Brasil, esse enfoque começou a ganhar projeção a partir da década de 90, quando ocorreram as publicações das primeiras dissertações sobre o tema. Atualmente, percebe-se claramente a influencia desse enfoque nas orientações curriculares nacionais para o ensino médio na área de ciências naturais e exatas (PCN, PCN+, OCN), e também nos livros adotados pelo Programa Nacional do Ensino Médio. Parece, no entanto, haver uma lacuna, no tocante à discussão dos componentes curriculares específicos ofertados no ensino superior sob esse enfoque. Assim, neste trabalho propôs-se a inserção do enfoque CTS, mediante a elaboração de material didático complementar, sobre os conceitos de ácidos e bases estudados na disciplina Química Geral, voltado às licenciaturas de ciências naturais. Para tanto, foi realizada uma pesquisa bibliográfica cujo objetivo era construir o estado da arte sobre esses conceitos na literatura específica de ensino de ciências, subdividido em duas etapas: estudo sistemático (com dezesseis periódicos escolhidos segundo o Qualis-Capes) e um estudo assistemático com busca direta em bases de dados e referências encontradas citadas nos artigos do estudo sistemático. Os trabalhos encontrados foram analisados segundo análise de conteúdo nos quais as categorias escolhidas a priori foram o nível de ensino, os conceitos ácido-base adotados e a estratégia/referencial teórico de ensino adotado. Uma segunda etapa foi a identificação das atitudes e crenças CTS (Ciência-Tecnologia-Sociedade) e QSA (Química-Ambiente-Sociedade) de estudantes de cursos de formação de professores e tecnológicos em três instituições distintas: UTFPR, UFRN e IFRN. Nesse estudo foram utilizados dois questionários, compostos respectivamente por uma escala de Likert, uma escala de diferencial semântico e questões abertas. A confiabilidade dos dados quantitativos foi estimada pelo método do alfa de Cronbach, e os dados tratados segundo a estatística clássica, usando como medidas de centralidade a média e, de dispersão, o desvio médio. Os dados qualitativos foram abordados segundo a análise de conteúdo, com categorias que emergiram da leitura das respostas. Na terceira etapa foi analisada a presença de conteúdo CTS e QSA nos capítulos que abordavam os conceitos de ácidos e bases em nove livros de Química Geral, frequentemente usados nos cursos superiores de instituições públicas do Rio Grande do Norte. Os resultados mostram que há pouca presença de propostas com enfoque CTS e QSA para o ensino sobre ácidos e bases, e estando essas voltadas ao ensino médio ou para as disciplinas de Instrumentação para o Ensino, não sendo encontrada nenhuma proposta para a disciplina de Química Geral. As atitudes e crenças dos estudantes indicam a presença de uma visão positivista, apoiada nos mitos da neutralidade de C&T e na perspectiva salvacionista de sua intervenção. A análise dos livros revelou que quase não se encontram conteúdos CTS e QSA nos capítulos analisados e, quando encontrados, eles estão apresentados de maneira desconexa com o corpo de texto principal. Por fim, como proposta para contribuir com a solução do problema de ausência de propostas CTS nos livros de Química Geral, assim como as atitudes positivistas dos estudantes, foi desenvolvido um material didático a ser usado na disciplina de Química Geral no Ensino Superior. O material está estruturado para trazer uma visão histórica da elaboração dos conceitos, apresentar o uso dos materiais, dos processos industriais e tecnológicos e as consequências socioambientais dessas atividades.

     

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  • DANYELLE MEDEIROS DE ARAUJO
  • Estudo da participação das Espécies Fortemente Oxidantes produzidas durante a oxidação eletroquímica de corantes usando eletrodo de diamante dopado com boro: Função das propriedades eletroquímicas do eletrodo e condições experimentais

  • Orientador : CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • ELIANE GONÇALVES DE ARAÚJO
  • NEDJA SUELY FERNANDES
  • SUELY SOUZA LEAL DE CASTRO
  • Data: 07/08/2014

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  • A Rodamina B, RhB, é um corante xanteno, amplamente utilizada na indústria têxtil para tingir seda, lã e algodão. O descarte incorreto deste corante no meio ambiente pode causar efeitos carcinogênicos e teratogênicos sobre a saúde pública. Este trabalho tem como objetivo utilizar técnica eletroquímica com ânodo de diamante dopado com boro, DDB, como uma opção rápida e limpa para o tratamento desse corante, bem como, avaliar a influência das características sp3/sp2 em diferentes ânodos de DDB para a degradação da RhB. Com o intuito de alcançar o primeiro objetivo, realizou-se eletro-oxidação da RhB em quatro densidades de correntes (1,2; 4,8; 7,6 e 9,8 A) e em quatro eletrólitos (HClO4, H3PO4, NaCl e Na2SO4) a temperatura ambiente. Amostras foram coletadas durante todo o processo. Para observar a degradação da RhB análises de pH, condutividade, UV-visível, COT, HPLC e CG-MS foram desenvolvidas. Observou-se que em todos os casos estudados (densidade de corrente e eletrólitos) a RhB se degradou por completo, obtendo zero como resultado final na análise de carbono orgânico total. A melhor densidade de corrente estudada foi a de 1,2 A para este processo. Já em relação ao estudo dos diferentes DDB utilizou-se a densidade de corrente de 7,6 A e o eletrólito estudado foi o Na2SO4. As análises desenvolvidas foram às mesmas citadas acima. Através dos resultados pode-se concluir que a configuração do ânodo sp3/sp2 influencia no processo de degradação da RhB, onde o que apresentou o melhor resultado foi o ânodo com maior configuração sp3/sp2.


  • Mostrar Abstract
  • A Rodamina B, RhB, é um corante xanteno, amplamente utilizada na indústria têxtil para tingir seda, lã e algodão. O descarte incorreto deste corante no meio ambiente pode causar efeitos carcinogênicos e teratogênicos sobre a saúde pública. Este trabalho tem como objetivo utilizar técnica eletroquímica com ânodo de diamante dopado com boro, DDB, como uma opção rápida e limpa para o tratamento desse corante, bem como, avaliar a influência das características sp3/sp2 em diferentes ânodos de DDB para a degradação da RhB. Com o intuito de alcançar o primeiro objetivo, realizou-se eletro-oxidação da RhB em quatro densidades de correntes (1,2; 4,8; 7,6 e 9,8 A) e em quatro eletrólitos (HClO4, H3PO4, NaCl e Na2SO4) a temperatura ambiente. Amostras foram coletadas durante todo o processo. Para observar a degradação da RhB análises de pH, condutividade, UV-visível, COT, HPLC e CG-MS foram desenvolvidas. Observou-se que em todos os casos estudados (densidade de corrente e eletrólitos) a RhB se degradou por completo, obtendo zero como resultado final na análise de carbono orgânico total. A melhor densidade de corrente estudada foi a de 1,2 A para este processo. Já em relação ao estudo dos diferentes DDB utilizou-se a densidade de corrente de 7,6 A e o eletrólito estudado foi o Na2SO4. As análises desenvolvidas foram às mesmas citadas acima. Através dos resultados pode-se concluir que a configuração do ânodo sp3/sp2 influencia no processo de degradação da RhB, onde o que apresentou o melhor resultado foi o ânodo com maior configuração sp3/sp2.

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  • BRENO ALMEIDA SOARES
  • Obtenção e estudo de modelagem molecular de derivados semi-sintéticos obtidos a partir do clerodano bioativo trans-desidrocrotonina (t-DCTN)

  • Orientador : MARIA APARECIDA MEDEIROS MACIEL
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CAIO LIMA FIRME
  • FABRICIO GAVA MENEZES
  • MARIA APARECIDA MEDEIROS MACIEL
  • PIERRE ANDRÉ DE SOUZA
  • ROSANE NORA CASTRO
  • Data: 15/09/2014

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  • Este trabalho aborda uma relevante contribuição ao estudo sintético e teórico de uma importante planta medicinal presente na flora brasileira, Croton cajucara Benth. Nesse contexto, foram obtidos através de diferentes procedimentos sintéticos: 1) uma redução catalítica com H2; 2) redução utilizando NaBH4; 3) redução estereosseletiva utilizando NaBH4 / CeCl3; identificados e/ou purificados (via HPLC), e caracterizados (via técnicas 1D e 2D de RMN) cinco derivados semi-sintéticos (t-CTN, t-CTN-a-OL, t-CTN- b-OL, t-DCTN-a-OL, t-DCTN-b-OL), a partir do 19-nor-clerodano trans-desidrocrotonina (t-DCTN), composto majoritário e bioativo isolado de Croton cajucara Benth. Estudos de modelagem molecular e dados de difração de Raios-X envolvendo a molécula alvo (t-DCTN), e outros dois derivados semi-sintéticos obtidos (t-CTN e t-DCTN-a-OL) foram desenvolvidos visando a validação de uma metodologia teórica de previsão de propriedades magnéticas como deslocamento químico (d) e constantes de acoplamento spin-spin (J). Correlações satisfatórias entre dados experimentais e teóricos de RMN foram obtidas para todos os derivados propostos. Em adição, informações topológicas obtidas com o auxílio da Teoria Quântica de Átomos em Moléculas (QTAIM) evidenciaram a presença de interações estabilizantes intramoleculares do tipo H-H e (C)O--H(C) em t-DCTN bem como em seus derivados semi-sintéticos propostos.

     


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  • Este trabalho aborda uma relevante contribuição ao estudo sintético e teórico de uma importante planta medicinal presente na flora brasileira, Croton cajucara Benth. Nesse contexto, foram obtidos através de diferentes procedimentos sintéticos: 1) uma redução catalítica com H2; 2) redução utilizando NaBH4; 3) redução estereosseletiva utilizando NaBH4 / CeCl3; identificados e/ou purificados (via HPLC), e caracterizados (via técnicas 1D e 2D de RMN) cinco derivados semi-sintéticos (t-CTN, t-CTN-a-OL, t-CTN- b-OL, t-DCTN-a-OL, t-DCTN-b-OL), a partir do 19-nor-clerodano trans-desidrocrotonina (t-DCTN), composto majoritário e bioativo isolado de Croton cajucara Benth. Estudos de modelagem molecular e dados de difração de Raios-X envolvendo a molécula alvo (t-DCTN), e outros dois derivados semi-sintéticos obtidos (t-CTN e t-DCTN-a-OL) foram desenvolvidos visando a validação de uma metodologia teórica de previsão de propriedades magnéticas como deslocamento químico (d) e constantes de acoplamento spin-spin (J). Correlações satisfatórias entre dados experimentais e teóricos de RMN foram obtidas para todos os derivados propostos. Em adição, informações topológicas obtidas com o auxílio da Teoria Quântica de Átomos em Moléculas (QTAIM) evidenciaram a presença de interações estabilizantes intramoleculares do tipo H-H e (C)O--H(C) em t-DCTN bem como em seus derivados semi-sintéticos propostos.

     

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  • DAYANNE CHIANCA DE MOURA
  • APLICAÇÃO DE TECNOLOGIAS ELETROQUÍMICAS (OXIDAÇÃO VIA RADICAIS HIDROXILA, OXIDAÇÃO MEDIADA VIA CLORO ATIVO E ELETROCOAGULAÇÃO) EM DIFERENTES CASOS PARA O TRATAMENTO DE EFLUENTES REAIS OU SINTÉTICOS.

  • Orientador : CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • DANYELLE MEDEIROS DE ARAUJO
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • ELIANE GONÇALVES DE ARAÚJO
  • MARCO ANTONIO QUIROZ ALFARO
  • Data: 24/10/2014

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  • Neste trabalho foi estudada a degradação de efluentes reais e sintéticos utilizando processos eletroquímicos, como oxidação via radicais hidroxila, oxidação mediada via cloro ativo e eletrocoagulação. Um dos efluentes utilizados foi coletado no tanque decantador da Estação de Tratamento de Efluentes da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (ETE-UFRN) e o outro, um efluente do corante têxtil Azul Ácido113 (AB 113) sintetizado em laboratório. No processo eletroquímico, os efeitos do material anódico, da densidade de corrente, da presença e da concentração de cloreto assim como das espécies de cloro ativa geradas in situ foram avaliados. Eletrodos de diferentes composições, Ti/Pt, Ti/Ru0,3Ti0,7O2, BDD, Pb/PbO2 e Ti/TiO2-nanotubos/PbO2 foram utilizados como ânodo, segundo o estudo a ser desenvolvido. O eletrodo de composição nominal Ti/Ru0,3Ti0,7O2 foi submetido à análises eletroanalíticas com o objetivo de verificar como acontecem os processos anódicos e catódicos frente as concentrações de NaCl (eletrólito suporte utilizado). O efeito das espécies de cloro ativo formadas sob a eficiência do processo foi avaliado através da remoção da matéria orgânica do efluente ETE-UFRN. O poder de desinfecção do efluente da ETE da UFRN usando eletrodos de Ti/Pt e BDD foi avaliado, obtendo boas performances. A degradação eletroquímica do efluente ETE-UFRN foi capaz de promover a diminuição da concentração de COT e DQO em todos os ânodos testados. Entretanto, Ti/Ru0,3Ti0,7O2 apresentou uma degradação considerável devido as espécies de cloro ativa geradas in situ. Os resultados obtidos com o processo eletroquímico na presença de cloreto foram mais satisfatórios do que aqueles obtidos com o processo na ausência. Maiores concentrações de cloreto resultaram em remoções mais rápidas da matéria orgânica.

    Por outro lado, a preparação e caracterização de um eletrodo de Ti/TiO2-nanotubos/PbO2 foi de acordo com o que reporta a literatura, entretanto sua preparação foi para um disco com área superficial bem superior ao descrito pelos mesmos autores, visando aplicação ao efluente do corante têxtil. O eletrodo Ti/TiO2-nanotubos/PbO2 foi analisado através da técnica de microscopia eletrônica de varredura (MEV) acoplada a um detector EDS a fim de se observar o crescimento de nanotubos como também o processo de eletrodeposição do PbO2. Também foi utilizado um microscópio de Força Atômica para comprovar a formação dos nanotubos. Além disso, foi testada e constatada uma alta estabilidade eletroquímica do eletrodo Ti/TiO2-nanotubos/PbO2 para aplicações a longo prazo devido apresentar uma disposição  de cristais tetragonais PbO2 bem ordenados, indicando como um ótimo material eletrocatalítico. A oxidação eletroquímica do AB 113 utilizando Ti/Pt, Pb/PbO2, Ti/TiO2-nanotubos/PbO2 e Al/Al (eletrocoagulação) também foi estudada. Entretanto, os melhores resultados foram obtidos quando Ti/TiO2-nanotubos/PbO2 foi utilizado como ânodo, removendo cerca de 98% de cor e chegando até 92,5% de remoção de matéria orgânica. Análise de CG/EM foram realizadas a fim de se identificar os possíveis intermediários formados na degradação do AB 113


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  • Neste trabalho foi estudada a degradação de efluentes reais e sintéticos utilizando processos eletroquímicos, como oxidação via radicais hidroxila, oxidação mediada via cloro ativo e eletrocoagulação. Um dos efluentes utilizados foi coletado no tanque decantador da Estação de Tratamento de Efluentes da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (ETE-UFRN) e o outro, um efluente do corante têxtil Azul Ácido113 (AB 113) sintetizado em laboratório. No processo eletroquímico, os efeitos do material anódico, da densidade de corrente, da presença e da concentração de cloreto assim como das espécies de cloro ativa geradas in situ foram avaliados. Eletrodos de diferentes composições, Ti/Pt, Ti/Ru0,3Ti0,7O2, BDD, Pb/PbO2 e Ti/TiO2-nanotubos/PbO2 foram utilizados como ânodo, segundo o estudo a ser desenvolvido. O eletrodo de composição nominal Ti/Ru0,3Ti0,7O2 foi submetido à análises eletroanalíticas com o objetivo de verificar como acontecem os processos anódicos e catódicos frente as concentrações de NaCl (eletrólito suporte utilizado). O efeito das espécies de cloro ativo formadas sob a eficiência do processo foi avaliado através da remoção da matéria orgânica do efluente ETE-UFRN. O poder de desinfecção do efluente da ETE da UFRN usando eletrodos de Ti/Pt e BDD foi avaliado, obtendo boas performances. A degradação eletroquímica do efluente ETE-UFRN foi capaz de promover a diminuição da concentração de COT e DQO em todos os ânodos testados. Entretanto, Ti/Ru0,3Ti0,7O2 apresentou uma degradação considerável devido as espécies de cloro ativa geradas in situ. Os resultados obtidos com o processo eletroquímico na presença de cloreto foram mais satisfatórios do que aqueles obtidos com o processo na ausência. Maiores concentrações de cloreto resultaram em remoções mais rápidas da matéria orgânica.

    Por outro lado, a preparação e caracterização de um eletrodo de Ti/TiO2-nanotubos/PbO2 foi de acordo com o que reporta a literatura, entretanto sua preparação foi para um disco com área superficial bem superior ao descrito pelos mesmos autores, visando aplicação ao efluente do corante têxtil. O eletrodo Ti/TiO2-nanotubos/PbO2 foi analisado através da técnica de microscopia eletrônica de varredura (MEV) acoplada a um detector EDS a fim de se observar o crescimento de nanotubos como também o processo de eletrodeposição do PbO2. Também foi utilizado um microscópio de Força Atômica para comprovar a formação dos nanotubos. Além disso, foi testada e constatada uma alta estabilidade eletroquímica do eletrodo Ti/TiO2-nanotubos/PbO2 para aplicações a longo prazo devido apresentar uma disposição  de cristais tetragonais PbO2 bem ordenados, indicando como um ótimo material eletrocatalítico. A oxidação eletroquímica do AB 113 utilizando Ti/Pt, Pb/PbO2, Ti/TiO2-nanotubos/PbO2 e Al/Al (eletrocoagulação) também foi estudada. Entretanto, os melhores resultados foram obtidos quando Ti/TiO2-nanotubos/PbO2 foi utilizado como ânodo, removendo cerca de 98% de cor e chegando até 92,5% de remoção de matéria orgânica. Análise de CG/EM foram realizadas a fim de se identificar os possíveis intermediários formados na degradação do AB 113

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  • JESSICA HORACINA BEZERRA ROCHA
  • Tecnologia Eletroquímica como tratamento Alternativo de Efluentes Derivados da Indústria Têxtil e Petroquímica.

  • Orientador : CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • DANYELLE MEDEIROS DE ARAUJO
  • ELIANE GONÇALVES DE ARAÚJO
  • NEDJA SUELY FERNANDES
  • RICARDO ANDRÉS SALAZAR GONZÁLEZ
  • Data: 24/10/2014

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  • Neste trabalho, o tratamento de efluentes da indústria têxtil, contendo corantes como Amarelo de Novacron (YN), Vermelho de Remazol BR (RRB) e Azul de Novacron CD (NB), e o tratamento de efluentes da indústria do petróleo (água produzida), foram investigadas por oxidação anódica com ânodos de Platina suportada em titânio (Ti/Pt) e Diamante Dopado com Boro (DDB). Certamente, um dos principais parâmetros neste tipo de tratamento é o tipo de material eletrocatalítico utilizado, uma vez que os mecanismos e os produtos de algumas reações anódicas dependem dele. A eletrólise galvanostática dos efluentes sintéticos RRB, NB e YN foi investigada a fim de encontrar as melhores condições para a remoção da cor e da carga orgânica do corante. De acordo com os resultados experimentais obtidos, o processo de oxidação eletroquímica é adequado para descoloração de águas residuais contendo esses corantes têxteis, devido às propriedades eletrocatalíticas dos ânodos DDB e Pt. A remoção da carga orgânica foi mais eficiente em eletrodos de DDB, em todos os casos, os corantes foram degradados à ácidos carboxílicos alifáticos no final da eletrólise. Exigências de energia para a remoção de cor durante eletrólises galvanostáticas das soluções sintéticas de RRB, NB e YN depende principalmente das condições de funcionamento, por exemplo, RRB, passa de 3,30 kWh m-3 em 20 mA cm-2 para 4,28 kWh m-3 em 60 mA cm-2 (pH = 1); 15,23 kWh m-3 em 20 mA cm-2 para 24,75 kWh m-3 em 60 mA cm-2 (pH = 4,5); 10,80 kWh m-3 em 20 mA cm-2 para 31,5 kWh m-3 em 60 mA cm-2 (pH = 8) (dados estimados por volume de efluente tratado). No estudo da degradação eletroquímica da água produzida de petróleo, as eletrólises galvanostáticas no ânodo de DDB levaram à completa remoção de DQO (98%), devido às grandes quantidades de radicais hidroxila e peroxodissulfatos gerados a partir da oxidação da água e sulfatos em solução, respectivamente. Sendo assim, a taxa de remoção da DQO aumenta com o incremento da corrente aplicada (15-60 mA cm-2). Por outro lado, no eletrodo de Pt, aproximadamente 50% de remoção da carga orgânica foi alcançada através da aplicação de 15 a 30 mAcm-2 e 80% de remoção de DQO a 60 mAcm-2. Dessa forma, os resultados obtidos na aplicação desta tecnologia foram satisfatórios dependendo do material eletrocatalítico e das condições operacionais utilizadas, tanto para remoção de carga orgânica em efluentes têxteis e petroquimicos quanto para remoção de cor, no caso dos efluentes têxteis. Portanto, a aplicação do tratamento eletroquímico pode ser considerada como uma alternativa viável no pré-tratamento ou tratamento de efluentes derivados da indústria têxtil e petroquímica.


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  • Neste trabalho, o tratamento de efluentes da indústria têxtil, contendo corantes como Amarelo de Novacron (YN), Vermelho de Remazol BR (RRB) e Azul de Novacron CD (NB), e o tratamento de efluentes da indústria do petróleo (água produzida), foram investigadas por oxidação anódica com ânodos de Platina suportada em titânio (Ti/Pt) e Diamante Dopado com Boro (DDB). Certamente, um dos principais parâmetros neste tipo de tratamento é o tipo de material eletrocatalítico utilizado, uma vez que os mecanismos e os produtos de algumas reações anódicas dependem dele. A eletrólise galvanostática dos efluentes sintéticos RRB, NB e YN foi investigada a fim de encontrar as melhores condições para a remoção da cor e da carga orgânica do corante. De acordo com os resultados experimentais obtidos, o processo de oxidação eletroquímica é adequado para descoloração de águas residuais contendo esses corantes têxteis, devido às propriedades eletrocatalíticas dos ânodos DDB e Pt. A remoção da carga orgânica foi mais eficiente em eletrodos de DDB, em todos os casos, os corantes foram degradados à ácidos carboxílicos alifáticos no final da eletrólise. Exigências de energia para a remoção de cor durante eletrólises galvanostáticas das soluções sintéticas de RRB, NB e YN depende principalmente das condições de funcionamento, por exemplo, RRB, passa de 3,30 kWh m-3 em 20 mA cm-2 para 4,28 kWh m-3 em 60 mA cm-2 (pH = 1); 15,23 kWh m-3 em 20 mA cm-2 para 24,75 kWh m-3 em 60 mA cm-2 (pH = 4,5); 10,80 kWh m-3 em 20 mA cm-2 para 31,5 kWh m-3 em 60 mA cm-2 (pH = 8) (dados estimados por volume de efluente tratado). No estudo da degradação eletroquímica da água produzida de petróleo, as eletrólises galvanostáticas no ânodo de DDB levaram à completa remoção de DQO (98%), devido às grandes quantidades de radicais hidroxila e peroxodissulfatos gerados a partir da oxidação da água e sulfatos em solução, respectivamente. Sendo assim, a taxa de remoção da DQO aumenta com o incremento da corrente aplicada (15-60 mA cm-2). Por outro lado, no eletrodo de Pt, aproximadamente 50% de remoção da carga orgânica foi alcançada através da aplicação de 15 a 30 mAcm-2 e 80% de remoção de DQO a 60 mAcm-2. Dessa forma, os resultados obtidos na aplicação desta tecnologia foram satisfatórios dependendo do material eletrocatalítico e das condições operacionais utilizadas, tanto para remoção de carga orgânica em efluentes têxteis e petroquimicos quanto para remoção de cor, no caso dos efluentes têxteis. Portanto, a aplicação do tratamento eletroquímico pode ser considerada como uma alternativa viável no pré-tratamento ou tratamento de efluentes derivados da indústria têxtil e petroquímica.

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  • MARIA RAQUEL CAVALCANTI INÁCIO
  • DETERMINAÇÃO DO TEOR TOTAL DE ANTOCIANINAS EM FRUTOS INTACTOS DE AÇAÍ (EUTERPE OLERACEA MART.) E PALMITEIRO-JUÇARA (EUTERPE EDULIS MART.) USANDO ESPECTROSCOPIA NA REGIÃO DO INFRAVERMELHO PRÓXIMO E CALIBRAÇÃO MULTIVARIADA.

  • Orientador : KASSIO MICHELL GOMES DE LIMA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • KASSIO MICHELL GOMES DE LIMA
  • TATIANA DE CAMPOS BICUDO
  • EDGAR PERIN MORAES
  • PATRÍCIA VALDERRAMA
  • PAULO HENRIQUE MARÇO
  • Data: 12/12/2014

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  • Neste estudo, foram avaliadas a espectroscopia de reflectância do infravermelho próximo (NIR) e o potencial da calibração multivariada como um método rápido para determinar o teor total de antocianinas em frutos intactos de açaí e palmiteiro juçara. Diversas técnicas de calibração multivariadas, incluindo regressão por mínimos quadrados parciais (PLS), Mínimos Quadrados Parciais por Intervalo (iPLS), algoritmo genético (AG), algoritmo das projeções sucessivas (APS),foram comparadas e validadas pelo cálculo das figuras de mérito. Resultados adequados foram obtidos com o modelo PLS (4 variáveis latentes e suavização em janela com 5 pontos) com limite de detecção de 6,2 g.kg-1, limite de quantificação de 20,7 g.kg-1,  precisão estimada como raiz quadrada da média do erro da previsão (RMSEP) de 4,8 g.kg-1, seletividade de 0,79 g.kg-1, sensibilidade de 5,04 x 10-3 g kg-1, precisão de 27,8 g.kg-1 e a razão sinal-ruído foi de 1,04 x 10-3 g.kg-1. Estes resultados sugerem que a espectroscopia NIR e a calibração multivariada podem ser efetivamente usadas para determinar o teor de antocianinas em frutos intactos de açaí e palmiteiro juçara.


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  • Neste estudo, foram avaliadas a espectroscopia de reflectância do infravermelho próximo (NIR) e o potencial da calibração multivariada como um método rápido para determinar o teor total de antocianinas em frutos intactos de açaí e palmiteiro juçara. Diversas técnicas de calibração multivariadas, incluindo regressão por mínimos quadrados parciais (PLS), Mínimos Quadrados Parciais por Intervalo (iPLS), algoritmo genético (AG), algoritmo das projeções sucessivas (APS),foram comparadas e validadas pelo cálculo das figuras de mérito. Resultados adequados foram obtidos com o modelo PLS (4 variáveis latentes e suavização em janela com 5 pontos) com limite de detecção de 6,2 g.kg-1, limite de quantificação de 20,7 g.kg-1,  precisão estimada como raiz quadrada da média do erro da previsão (RMSEP) de 4,8 g.kg-1, seletividade de 0,79 g.kg-1, sensibilidade de 5,04 x 10-3 g kg-1, precisão de 27,8 g.kg-1 e a razão sinal-ruído foi de 1,04 x 10-3 g.kg-1. Estes resultados sugerem que a espectroscopia NIR e a calibração multivariada podem ser efetivamente usadas para determinar o teor de antocianinas em frutos intactos de açaí e palmiteiro juçara.

2013
Dissertações
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  • DENISE PORFIRIO EMERENCIANO
  • Obtenção de novos sistemas nanoautoemulsificantes a partir do óleo das sementes de Azadirachta indica A Juss e suas aplicações como inibidores de corrosão.

     
  • Orientador : MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • MARIA APARECIDA MEDEIROS MACIEL
  • AUREA ECHEVARRIA AZNAR NEVES LIMA
  • CÁTIA GUARACIARA FERNANDES TEIXEIRA ROSSI
  • Data: 21/01/2013

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  • A corrosão é um processo natural que causa a deterioração progressiva dos materiais, neste sentido, diminuir os efeitos corrosivos é um dos principais objetivos do desenvolvimento de diversas pesquisas científicas. Neste trabalho, a eficiência de inibição à corrosão em aço AISI 1018 do sistema microemulsionado contendo o óleo das sementes de Azadirachta indica A. Juss (SMEOAI) foi avaliada pelas técnicas de resistência a polarização linear (LPR) e perda de massa (CPM), em uma célula instrumentada. Para tanto, o extrato hidroalcoólico das folhas de A. indica (EAI) foi solubilizado em um sistema microemulsionado (SMEOAI) do tipo O/A (rico em água). Este sistema microemulsionado foi obtido a partir do óleo das sementes desta espécie vegetal (OAI) (fase óleo), cloreto de dodecilamônio (DAC) (tensoativo), butanol (cotensoativo), e água, nas seguintes proporções: 30% de C/T (tensoativo/cotensoativo), 0,5% de fase óleo e 69,5% de fase aquosa. O SMEOAI foi testado em diferentes concentrações. Estes sistemas apresentaram eficiências de inibições, em meio corrosivo salino (1%), para o método de LPR de 70,58% (300 ppm) para o SMEOAI, 74,17% (100 ppm) e 72,51% (150 ppm) para o SMEOAI-EAI. As melhores eficiências de inibições foram observadas pelo método CPM com 85,41%  para o SMEOAI (300 ppm) e 83,19%  SMEOAI-EAI (500 ppm). Os resultados comprovam que esta formulação poderá vir a ser utilizada comercialmente para uso como inibidor de corrosão, considerando o amplo uso de Azadirachta indica, rico em limonóides (tetranortriterpenóides), com destaque para a azadirachtina.


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  • A corrosão é um processo natural que causa a deterioração progressiva dos materiais, neste sentido, diminuir os efeitos corrosivos é um dos principais objetivos do desenvolvimento de diversas pesquisas científicas. Neste trabalho, a eficiência de inibição à corrosão em aço AISI 1018 do sistema microemulsionado contendo o óleo das sementes de Azadirachta indica A. Juss (SMEOAI) foi avaliada pelas técnicas de resistência a polarização linear (LPR) e perda de massa (CPM), em uma célula instrumentada. Para tanto, o extrato hidroalcoólico das folhas de A. indica (EAI) foi solubilizado em um sistema microemulsionado (SMEOAI) do tipo O/A (rico em água). Este sistema microemulsionado foi obtido a partir do óleo das sementes desta espécie vegetal (OAI) (fase óleo), cloreto de dodecilamônio (DAC) (tensoativo), butanol (cotensoativo), e água, nas seguintes proporções: 30% de C/T (tensoativo/cotensoativo), 0,5% de fase óleo e 69,5% de fase aquosa. O SMEOAI foi testado em diferentes concentrações. Estes sistemas apresentaram eficiências de inibições, em meio corrosivo salino (1%), para o método de LPR de 70,58% (300 ppm) para o SMEOAI, 74,17% (100 ppm) e 72,51% (150 ppm) para o SMEOAI-EAI. As melhores eficiências de inibições foram observadas pelo método CPM com 85,41%  para o SMEOAI (300 ppm) e 83,19%  SMEOAI-EAI (500 ppm). Os resultados comprovam que esta formulação poderá vir a ser utilizada comercialmente para uso como inibidor de corrosão, considerando o amplo uso de Azadirachta indica, rico em limonóides (tetranortriterpenóides), com destaque para a azadirachtina.

2
  • CAMILA RENATA MACHADO DE LIMA
  • Estudos de adsorção de tetraciclina e cromoglicato em partículas de quitosana.

  • Orientador : JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA CRISTINA FACUNDO DE BRITO PONTES
  • ARNOBIO ANTONIO DA SILVA JUNIOR
  • JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • REGINA CELIA MONTEIRO DE PAULA
  • Data: 25/01/2013

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  • Dentre os polímeros que mais se destacam nas últimas décadas, a quitosana, um biopolímero com propriedades físico-químicas e biológicas promissoras, tem sido alvo de um campo amplo de pesquisa. A quitosana se apresenta como uma ótima escolha no campo de adsorção, devido a suas propriedades adsorventes, baixo custo e abundância. A presença de grupos aminos em sua cadeia governam a maioria das suas propriedades e definem em qual aplicação dada amostra de quitosana poderá ser utilizada, assim torna-se imprescindível a determinação do seu grau de desacetilação médio. Neste trabalho foram desenvolvidos estudos cinéticos e de equilíbrio a fim de monitorar e caracterizar o processo de adsorção de dois fármacos em partículas de quitosana. Modelos cinéticos e de isotermas de adsorção foram aplicados nos dados experimentais. Para ambos os estudos, análises no potencial zeta também foram realizadas. Os fármacos escolhidos para este estudo foram o cloridrato de tetraciclina e o cromoglicato de sódio. A adsorção de cada um apresentou aspectos distintos. Através dos estudos desenvolvidos neste trabalho foi possível descrever um modelo cinético para a adsorção de tetraciclina em partículas de quitosana, demonstrando que o mesmo pode ser descrito por duas cinéticas de adsorção, uma para a tetraciclina protonada e outra para a tetraciclina não protonada. Na adsorção de cromoglicato de sódio em partículas de quitosana, estudos de equilíbrio foram desenvolvidos a diferentes temperaturas, permitindo a determinação de parâmetros termodinâmicos.


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  • Dentre os polímeros que mais se destacam nas últimas décadas, a quitosana, um biopolímero com propriedades físico-químicas e biológicas promissoras, tem sido alvo de um campo amplo de pesquisa. A quitosana se apresenta como uma ótima escolha no campo de adsorção, devido a suas propriedades adsorventes, baixo custo e abundância. A presença de grupos aminos em sua cadeia governam a maioria das suas propriedades e definem em qual aplicação dada amostra de quitosana poderá ser utilizada, assim torna-se imprescindível a determinação do seu grau de desacetilação médio. Neste trabalho foram desenvolvidos estudos cinéticos e de equilíbrio a fim de monitorar e caracterizar o processo de adsorção de dois fármacos em partículas de quitosana. Modelos cinéticos e de isotermas de adsorção foram aplicados nos dados experimentais. Para ambos os estudos, análises no potencial zeta também foram realizadas. Os fármacos escolhidos para este estudo foram o cloridrato de tetraciclina e o cromoglicato de sódio. A adsorção de cada um apresentou aspectos distintos. Através dos estudos desenvolvidos neste trabalho foi possível descrever um modelo cinético para a adsorção de tetraciclina em partículas de quitosana, demonstrando que o mesmo pode ser descrito por duas cinéticas de adsorção, uma para a tetraciclina protonada e outra para a tetraciclina não protonada. Na adsorção de cromoglicato de sódio em partículas de quitosana, estudos de equilíbrio foram desenvolvidos a diferentes temperaturas, permitindo a determinação de parâmetros termodinâmicos.

3
  • ANA CAROLINA DE OLIVEIRA NEVES MENEZES
  • Espectroscopia no infravermelho próximo e métodos de calibração multivariada aplicados à determinação simultânea de parâmetros bioquímicos em plasma sanguíneo.

  • Orientador : KASSIO MICHELL GOMES DE LIMA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • KASSIO MICHELL GOMES DE LIMA
  • EDGAR PERIN MORAES
  • AURIGENA ANTUNES DE ARAUJO
  • EDVAN CIRINO DA SILVA
  • Data: 04/02/2013

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  • O controle periódico de diversos componentes do sangue é de alta relevância, em especial, ao que se refere à identificação e tratamento de diversas patologias. Na avaliação dos níveis de um determinado parâmetro biológico, os laboratórios de análises clínicas necessitam de métodos quantitativos de alta exatidão e precisão com relação à ampla faixa de variabilidade necessária. A grande maioria das análises de parâmetros bioquímicos presentes no sangue é realizada através de métodos chamados enzimáticos colorimétricos que, embora ainda sejam considerados como padrão, apresentam algumas dificuldades/desvantagens, tais como: elevados tempos de análise, necessidade de reagentes específicos, controle de temperatura e influência de interferentes químicos. Nesse sentido, o presente trabalho tem por objetivo a aplicação da espectroscopia no infravermelho próximo, aliada a métodos de calibração multivariada, para quantificação de glicose, triglicérides e colesterol em amostras de natureza biológica (plasma sanguíneo de ratos e humanos), uma vez que tal metodologia viria a minimizar muitas das desvantagens enfrentadas pelas determinações convencionais. Para tanto, foram utilizados diversos algoritmos de pré-tratamentos espectrais, seleção de amostras e variáveis e, ainda, detecção de amostras anômalas. Também, foi explorada a regressão linear, via PLS, e não linear, via redes neurais (ANN). Os resultados alcançados mostraram que foi possível quantificar os três parâmetros citados, através das técnicas propostas, obtendo bons indicadores estatísticos (teste F e teste t).


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  • O controle periódico de diversos componentes do sangue é de alta relevância, em especial, ao que se refere à identificação e tratamento de diversas patologias. Na avaliação dos níveis de um determinado parâmetro biológico, os laboratórios de análises clínicas necessitam de métodos quantitativos de alta exatidão e precisão com relação à ampla faixa de variabilidade necessária. A grande maioria das análises de parâmetros bioquímicos presentes no sangue é realizada através de métodos chamados enzimáticos colorimétricos que, embora ainda sejam considerados como padrão, apresentam algumas dificuldades/desvantagens, tais como: elevados tempos de análise, necessidade de reagentes específicos, controle de temperatura e influência de interferentes químicos. Nesse sentido, o presente trabalho tem por objetivo a aplicação da espectroscopia no infravermelho próximo, aliada a métodos de calibração multivariada, para quantificação de glicose, triglicérides e colesterol em amostras de natureza biológica (plasma sanguíneo de ratos e humanos), uma vez que tal metodologia viria a minimizar muitas das desvantagens enfrentadas pelas determinações convencionais. Para tanto, foram utilizados diversos algoritmos de pré-tratamentos espectrais, seleção de amostras e variáveis e, ainda, detecção de amostras anômalas. Também, foi explorada a regressão linear, via PLS, e não linear, via redes neurais (ANN). Os resultados alcançados mostraram que foi possível quantificar os três parâmetros citados, através das técnicas propostas, obtendo bons indicadores estatísticos (teste F e teste t).

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  • JANDUIR EGITO DA SILVA
  • Pistas orgânicas: Uma atividade lúdica para o ensino das funções orgânicas.

  • Orientador : OTOM ANSELMO DE OLIVEIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • OTOM ANSELMO DE OLIVEIRA
  • ANA CRISTINA FACUNDO DE BRITO PONTES
  • CARLOS NECO DA SILVA JUNIOR
  • FABIANA ROBERTA GONCALVES E SILVA HUSSEIN
  • Data: 15/02/2013

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  • Os jogos educativos representam uma ferramenta complementar no processo de ensino e aprendizagem da química, já que os mesmos desempenham um papel muito importante no desenvolvimento das estruturas cognitivas dos alunos, promovendo a familiarização destes com determinados conteúdos conceituais, além da motivação, interesse e socialização dos discentes. Neste trabalho será proposto um jogo educativo para ser desenvolvido a alunos de ensino médio e graduação em química, o qual é constituído de um tabuleiro e 48 cartas, onde são trabalhados diversos conceitos relacionados às funções orgânicas, tais como: características estruturais, propriedades físicas, químicas e algumas características contextualizadas desses compostos. O jogo foi aplicado em uma turma de licenciatura em química da Universidade Federal do Rio Grande do Norte – UFRN e em uma turma de ensino médio da Escola Estadual Professora Ana Júlia de Carvalho Mousinho no período compreendido entre abril e maio 2012. Durante a aplicação foi possível observar que o jogo se constitui de uma estratégia dinâmica no processo de ensino e aprendizagem de conceitos da química orgânica, haja vista que os alunos se demonstraram mais motivados na construção dos conceitos durante o desenvolvimento da atividade lúdica. Isso pôde ser observado através de depoimentos dos mesmos nos finais de cada partida.


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  • Os jogos educativos representam uma ferramenta complementar no processo de ensino e aprendizagem da química, já que os mesmos desempenham um papel muito importante no desenvolvimento das estruturas cognitivas dos alunos, promovendo a familiarização destes com determinados conteúdos conceituais, além da motivação, interesse e socialização dos discentes. Neste trabalho será proposto um jogo educativo para ser desenvolvido a alunos de ensino médio e graduação em química, o qual é constituído de um tabuleiro e 48 cartas, onde são trabalhados diversos conceitos relacionados às funções orgânicas, tais como: características estruturais, propriedades físicas, químicas e algumas características contextualizadas desses compostos. O jogo foi aplicado em uma turma de licenciatura em química da Universidade Federal do Rio Grande do Norte – UFRN e em uma turma de ensino médio da Escola Estadual Professora Ana Júlia de Carvalho Mousinho no período compreendido entre abril e maio 2012. Durante a aplicação foi possível observar que o jogo se constitui de uma estratégia dinâmica no processo de ensino e aprendizagem de conceitos da química orgânica, haja vista que os alunos se demonstraram mais motivados na construção dos conceitos durante o desenvolvimento da atividade lúdica. Isso pôde ser observado através de depoimentos dos mesmos nos finais de cada partida.

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  • GUTTO RAFFYSON SILVA DE FREITAS
  • Estudo Teórico Aplicado Ao Petróleo: Estabilidade Dos Alcenos E Recuperação Terciária.

  • Orientador : CAIO LIMA FIRME
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CAIO LIMA FIRME
  • DAVI SERRADELLA VIEIRA
  • NILTON ROSEMBACH JÚNIOR
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • TEREZA NEUMA DE CASTRO DANTAS
  • Data: 22/02/2013

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  • O presente trabalho tem como objetivo, o estudo a nível teórico de alguns processos empregados: no refino das frações do petróleo e na recuperação melhorada deste fluido. No primeiro capitulo, investigamos um método de hidrogenação das frações de petróleo através de parâmetros termodinâmicos e topológicos. O estudo das reações de hidrogenação bem como a estabilidade dos produtos formados está diretamente relacionados à melhoria dos produtos de refino na indústria petroquímica. Permitindo assim, a obtenção de hidrocarbonetos com um baixo índice de olefinas e compostos poliaromáticos. No segundo capítulo, realizamos o estudo a nível teórico das interações intermoleculares que ocorrem no processo de recuperação melhorada de petróleo, ou seja, as interações competitivas envolvendo moléculas de surfactantes não-iônicos, o petróleo e o quartzo da rocha onde o petróleo está acumulado. Os cálculos foram desenvolvidos utilizando o método semi-empírico PM3 (Parametric Model 3). Estudamos um conjunto de dez tensoativos não-ionicos, de origem natural e sintéticos. O estudo das interações rocha-tensoativo foi realizado sobre a superfície do quartzo (001) completamente hidroxilada. Foram obtidos resutados energéticos e geométricos de várias orientações dos tensoativos sobre o quartzo. Através da QTAIM foi obtida a analise da densidade eletrônica das interações, e assim, fornecendo detalhes sobre a formação de ligações hidrogênio e hidrogênio-hidrogênio, nos sistemas estudados. Os resultados obtidos mostram que a adsorção de tensoativos etoxilados na superfície da rocha ocorre através de ligação hidrogênio do tipo C-H---O, e tensoativos derivados de polióis ocorre por ligações O-H---O. Para as estuturas de adsorção estudadas, a grande distancia do surfactante para a superfície, aliada com os baixos valores de densidade de carga, indica que há uma interação muito fraca, caracterizando uma adsorção física em todos os tensoativos estudados. Evidenciamos que surfactantes com o grupo polar constituido por unidades oxietileno, apresentaram a menor adsorção sobre a superficie do quartzo, ao contrário dos derivados de polióis.


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  • O presente trabalho tem como objetivo, o estudo a nível teórico de alguns processos empregados: no refino das frações do petróleo e na recuperação melhorada deste fluido. No primeiro capitulo, investigamos um método de hidrogenação das frações de petróleo através de parâmetros termodinâmicos e topológicos. O estudo das reações de hidrogenação bem como a estabilidade dos produtos formados está diretamente relacionados à melhoria dos produtos de refino na indústria petroquímica. Permitindo assim, a obtenção de hidrocarbonetos com um baixo índice de olefinas e compostos poliaromáticos. No segundo capítulo, realizamos o estudo a nível teórico das interações intermoleculares que ocorrem no processo de recuperação melhorada de petróleo, ou seja, as interações competitivas envolvendo moléculas de surfactantes não-iônicos, o petróleo e o quartzo da rocha onde o petróleo está acumulado. Os cálculos foram desenvolvidos utilizando o método semi-empírico PM3 (Parametric Model 3). Estudamos um conjunto de dez tensoativos não-ionicos, de origem natural e sintéticos. O estudo das interações rocha-tensoativo foi realizado sobre a superfície do quartzo (001) completamente hidroxilada. Foram obtidos resutados energéticos e geométricos de várias orientações dos tensoativos sobre o quartzo. Através da QTAIM foi obtida a analise da densidade eletrônica das interações, e assim, fornecendo detalhes sobre a formação de ligações hidrogênio e hidrogênio-hidrogênio, nos sistemas estudados. Os resultados obtidos mostram que a adsorção de tensoativos etoxilados na superfície da rocha ocorre através de ligação hidrogênio do tipo C-H---O, e tensoativos derivados de polióis ocorre por ligações O-H---O. Para as estuturas de adsorção estudadas, a grande distancia do surfactante para a superfície, aliada com os baixos valores de densidade de carga, indica que há uma interação muito fraca, caracterizando uma adsorção física em todos os tensoativos estudados. Evidenciamos que surfactantes com o grupo polar constituido por unidades oxietileno, apresentaram a menor adsorção sobre a superficie do quartzo, ao contrário dos derivados de polióis.

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  • GILBERLÂNDIO NUNES DA SILVA
  • Considerações sobre metodologia interativa aplicada à disciplinas de química orgânica de alguns cursos da UFRN.

  • Orientador : MARIA APARECIDA MEDEIROS MACIEL
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARIA APARECIDA MEDEIROS MACIEL
  • ANA CRISTINA FACUNDO DE BRITO PONTES
  • OTOM ANSELMO DE OLIVEIRA
  • ANGELO DA CUNHA PINTO
  • Data: 27/02/2013

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  • O enfoque deste trabalho está vinculado ao ensino de química, com abordagem específica para disciplinas de Química Orgânica ministradas nos cursos presenciais de graduação em Engenharia Química, Farmácia e Zootecnia da Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Para tanto, realizou-se uma pesquisa com duração de dois anos consecutivos, objetivando-se a avaliação do processo ensino/aprendizado referentes aos conceitos químicos básicos que dão suporte ao entendimento da química orgânica. A proposta de ensino vinculada aos conteúdos teóricos destas disciplinas valorizou o processo de construção do conhecimento, que sinaliza para a necessidade de comprometimento educacional e empenho no processo ensino/aprendizado. Para tanto, diversas ferramentas didáticas foram aplicadas, dentre elas, destacam-se leituras complementares em artigos científicos que abordam assuntos pontuais ou correlatos aos conhecimentos básicos de conteúdos didáticos específicos de disciplinas básicas de química orgânica.  A proposta para o instrumento de coleta de dados consistiu em avaliar a aceitabilidade dos alunos, motivação, desempenho e aprendizado. De acordo com os resultados obtidos foi possível comprovar que os índices satisfatórios de aprovação nas disciplinas avaliadas, demonstram o comprometimento do aluno diante da metodologia aplicada, que de forma transversal contribui para o amadurecimento intelectual do estudante. 


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  • O enfoque deste trabalho está vinculado ao ensino de química, com abordagem específica para disciplinas de Química Orgânica ministradas nos cursos presenciais de graduação em Engenharia Química, Farmácia e Zootecnia da Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Para tanto, realizou-se uma pesquisa com duração de dois anos consecutivos, objetivando-se a avaliação do processo ensino/aprendizado referentes aos conceitos químicos básicos que dão suporte ao entendimento da química orgânica. A proposta de ensino vinculada aos conteúdos teóricos destas disciplinas valorizou o processo de construção do conhecimento, que sinaliza para a necessidade de comprometimento educacional e empenho no processo ensino/aprendizado. Para tanto, diversas ferramentas didáticas foram aplicadas, dentre elas, destacam-se leituras complementares em artigos científicos que abordam assuntos pontuais ou correlatos aos conhecimentos básicos de conteúdos didáticos específicos de disciplinas básicas de química orgânica.  A proposta para o instrumento de coleta de dados consistiu em avaliar a aceitabilidade dos alunos, motivação, desempenho e aprendizado. De acordo com os resultados obtidos foi possível comprovar que os índices satisfatórios de aprovação nas disciplinas avaliadas, demonstram o comprometimento do aluno diante da metodologia aplicada, que de forma transversal contribui para o amadurecimento intelectual do estudante. 

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  • SAULO GREGORY CARNEIRO FONSECA
  • Síntese e Caracterização de Titanatos de Cobalto e Níquel, dopados com Praseodímio, obtidos a partir da decomposição de Nitrilotriacetatos.

  • Orientador : ADEMIR OLIVEIRA DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADEMIR OLIVEIRA DA SILVA
  • FRANCISCO DAS CHAGAS DANTAS DE LEMOS
  • JOAO BOSCO LUCENA DE OLIVEIRA
  • MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • Data: 28/02/2013

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  • Nos últimos anos, os estudos das propriedades físico-químicas de óxidos mistos, tem despertado o interesse da comunidade científica, propriedades como: piezoeletricidade, fotoluminescência, ou aplicações em catálise, surgem destes compostos quando se modifica as composições químicas destes materiais, neste contexto algumas rotas são empregadas na síntese destes materiais, dentre elas pode-se citar os métodos: cerâmico, combustão co-precipitação, pechini ou citratos precursores, hidrotérmico, sol-gel; tais rotas dividem-se em rotas tradicionais ou em rotas químicas. No presente trabalho foram sintetizados óxidos com composição variável, a partir das decomposições térmicas dos nitrilotriacetatos de titânio, cobalto, níquel e praseodímio. Os nitrilotriacetatos obtidos foram caracterizados por Espectroscopia de absorção na região de infravermelho (FTIR), Termogravimetria (TG/DTG) e Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), enquanto que os óxidos sintetizados foram caracterizados por Difração de Raios-X (DRX), Fluorimetria e Espectroscopia de absorção na região de infravermelho (FTIR). Os dados de Espectroscopia de absorção na região de infravermelho (FTIR) indicaram o deslocamento da banda correspondente ao grupo carboxilato (νCOOH), de 1712 cm-1 presente no ácido nitrilotriacético (H3NTA), para 1680-1545cm-1, presente nos nitrilotriacetatos coordenados. Os dados de análise térmica (TG/DTG/DSC) indicaram que em atmosfera oxidante (ar) os óxidos são obtidos a menores temperaturas do que em atmosfera inerte N2(g). Os resultados de difração de raios-X (DRX) sinalizaram que os óxidos obtidos são cristalinos e que as fases predominantes obtidas nos titanatos sintetizados são as fases rutilo e ilmenita. Por fluorimetria observou-se que a intensidade das bandas de emissão são diretamente proporcionais à concentração dos íons Ni2+, Co2+ e Pr3+, e os espectros de absorção na região de infravermelho (FTIR) dos óxidos, demonstraram o desaparecimento das bandas características dos nitrilotriacetatos, indicando a completa decomposição dos complexos em óxidos.


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  • Nos últimos anos, os estudos das propriedades físico-químicas de óxidos mistos, tem despertado o interesse da comunidade científica, propriedades como: piezoeletricidade, fotoluminescência, ou aplicações em catálise, surgem destes compostos quando se modifica as composições químicas destes materiais, neste contexto algumas rotas são empregadas na síntese destes materiais, dentre elas pode-se citar os métodos: cerâmico, combustão co-precipitação, pechini ou citratos precursores, hidrotérmico, sol-gel; tais rotas dividem-se em rotas tradicionais ou em rotas químicas. No presente trabalho foram sintetizados óxidos com composição variável, a partir das decomposições térmicas dos nitrilotriacetatos de titânio, cobalto, níquel e praseodímio. Os nitrilotriacetatos obtidos foram caracterizados por Espectroscopia de absorção na região de infravermelho (FTIR), Termogravimetria (TG/DTG) e Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), enquanto que os óxidos sintetizados foram caracterizados por Difração de Raios-X (DRX), Fluorimetria e Espectroscopia de absorção na região de infravermelho (FTIR). Os dados de Espectroscopia de absorção na região de infravermelho (FTIR) indicaram o deslocamento da banda correspondente ao grupo carboxilato (νCOOH), de 1712 cm-1 presente no ácido nitrilotriacético (H3NTA), para 1680-1545cm-1, presente nos nitrilotriacetatos coordenados. Os dados de análise térmica (TG/DTG/DSC) indicaram que em atmosfera oxidante (ar) os óxidos são obtidos a menores temperaturas do que em atmosfera inerte N2(g). Os resultados de difração de raios-X (DRX) sinalizaram que os óxidos obtidos são cristalinos e que as fases predominantes obtidas nos titanatos sintetizados são as fases rutilo e ilmenita. Por fluorimetria observou-se que a intensidade das bandas de emissão são diretamente proporcionais à concentração dos íons Ni2+, Co2+ e Pr3+, e os espectros de absorção na região de infravermelho (FTIR) dos óxidos, demonstraram o desaparecimento das bandas características dos nitrilotriacetatos, indicando a completa decomposição dos complexos em óxidos.

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  • RUSCELI DIEGO DE ARAUJO
  • Bioprospecção química da esponja Callyspongia vaginalis (Callyspongiidae)

  • Orientador : RENATA MENDONÇA ARAUJO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA CRISTINA FACUNDO DE BRITO PONTES
  • JACQUELINE DO CARMO BARRETO
  • RENATA MENDONÇA ARAUJO
  • SILVANA MARIA ZUCOLOTTO LANGASSNER
  • Data: 05/04/2013

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  • A diversidade estrutural de substâncias de origem marinha, associadas as suas atividades biológicas, têm atraído atenção de pesquisadores do mundo inteiro. Dentre os organismos estudados atualmente dois grupos de invertebrados marinhos, as ascídias e as esponjas, merecem destaque. Estes animais sésseis e filtradores, segundo inúmeras pesquisas, vêm se mostrando verdadeiras “fábricas químicas”, produzindo substâncias que por vezes apresentam-se aspirantes a agentes terapêuticos, com eficácia clínica comprovada. Além dos metabólitos secundários, os polissacarídeos de origem marinha também tem sido alvo de estudos, sendo relatados diversos compostos sulfatados e com diferentes atividades biológicas associadas a estes. Tendo em vista a pequena quantidade de espécies de esponjas estudadas até o momento, comparado ao potencial químico e biológico destes organismos, o presente trabalho apresenta a prospecção química e biológica da esponja Callyspongia vaginalis. Técnicas clássicas de cromatografia em gel de sílica permitiram o isolamento de dois metabólitos secundários: o β-sitosterol e uma ceramida, ambos inéditos no gênero Callyspongia. A análise das frações lipídicas mostraram diferentes tipos de ácidos graxos com variados tamanhos de cadeia (fração saponificável), e de outros metabólitos como lupenona e estigmasterol, também inéditos no gênero em questão. O polissacarídeo obtido através do material animal também foi isolado e, como largamente relatado na literatura apresentou-se sulfatado, característica diferencial dos polissacarídeos de origem marinha. A caracterização do polissacarídeos e a elucidação estrutural dos metabólitos secundários foram realizadas através da análise dos dados de espectrometria de massa, Infravermelho e Ressonância Magnética Nuclear de Hidrogênio-1 e Carbono-13, através de sequências de pulsos uni e bidimensionais e comparação com dados da literatura.


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  • A diversidade estrutural de substâncias de origem marinha, associadas as suas atividades biológicas, têm atraído atenção de pesquisadores do mundo inteiro. Dentre os organismos estudados atualmente dois grupos de invertebrados marinhos, as ascídias e as esponjas, merecem destaque. Estes animais sésseis e filtradores, segundo inúmeras pesquisas, vêm se mostrando verdadeiras “fábricas químicas”, produzindo substâncias que por vezes apresentam-se aspirantes a agentes terapêuticos, com eficácia clínica comprovada. Além dos metabólitos secundários, os polissacarídeos de origem marinha também tem sido alvo de estudos, sendo relatados diversos compostos sulfatados e com diferentes atividades biológicas associadas a estes. Tendo em vista a pequena quantidade de espécies de esponjas estudadas até o momento, comparado ao potencial químico e biológico destes organismos, o presente trabalho apresenta a prospecção química e biológica da esponja Callyspongia vaginalis. Técnicas clássicas de cromatografia em gel de sílica permitiram o isolamento de dois metabólitos secundários: o β-sitosterol e uma ceramida, ambos inéditos no gênero Callyspongia. A análise das frações lipídicas mostraram diferentes tipos de ácidos graxos com variados tamanhos de cadeia (fração saponificável), e de outros metabólitos como lupenona e estigmasterol, também inéditos no gênero em questão. O polissacarídeo obtido através do material animal também foi isolado e, como largamente relatado na literatura apresentou-se sulfatado, característica diferencial dos polissacarídeos de origem marinha. A caracterização do polissacarídeos e a elucidação estrutural dos metabólitos secundários foram realizadas através da análise dos dados de espectrometria de massa, Infravermelho e Ressonância Magnética Nuclear de Hidrogênio-1 e Carbono-13, através de sequências de pulsos uni e bidimensionais e comparação com dados da literatura.

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  • GOLBERY HENRIQUE LUCAS
  • Hidrofobização, Caracterização e Aplicação da Vermiculita para Remoção de Óleo Insolúvel em Água.

  • Orientador : JAILSON VIEIRA DE MELO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JAILSON VIEIRA DE MELO
  • MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • RENNAN GEOVANNY OLIVEIRA ARAUJO
  • Data: 29/04/2013

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  • Dentre os vários silicatos em camadas, a vermiculita tem sido uma das mais empregadas como material adsorvente por apresentar a capacidade de troca iônica o que facilita na remoção de compostos orgânicos que são poluentes em potencial no que se refere a superfícies das águas. A importância da modificação do argilomineral através da hidrofobização com a cera de carnaúba estabelece o aumento na capacidade de remoção de óleo no meio aquoso, isso contribui para um ambiente mais propício para a vida nos ecossistemas. A vermiculita quando expandida diminui a sua capacidade hidrofóbica sendo necessária a utilização de um hidrofobizante deixando-a organofílica. Neste trabalho foram utilizadas no processo de modificação da vermiculita as faixas granulométricas de -8+16, -16+20 e -20+35 #. As amostras de vermiculita hidrofobizada com cera de carnaúba e do argilomineral sem o hidrofobizante foram caracterizadas com análises químicas e físico-químicas. Foram utilizadas as técnicas: análise térmica (termogravimetria e termogravimetria derivada), espectroscopia no infravermelho, microscopia eletrônica de varredura, fluorescência de raios-x e testes de adsorção. A TG/DTG foi utilizada para avaliar o comportamento térmico da vermiculita expandida da cera de carnaúba e das amostras hidrofobizadas com porcentagens de 5, 10 e 15 % em massa do hidrofobizante. Os resultados de FTIR constataram o aumento dos sinais característicos da cera de carnaúba nas amostras hidrofobizadas conforme a maior quantidade de hidrofobizante. A termogravimetria e o FTIR mostram com base nos resultados obtidos que o recobrimento da superfície da vermiculita ocorreu de forma homogênea. Os dados obtidos pela técnica de fluorescência de raios-x com perda ao fogo comprovaram os resultados das análises termogravimétricas em relação aos percentuais de cera incorporados. A fluorescência indica através das informações fornecidas pelas análises que o material recoberto apresenta-se homogêneo. A MEV foi utilizada para inspeção da textura e morfologia do argilomineral com e sem a cera de carnaúba. A microscopia eletrônica de varredura reafirma a deposição da cera de forma homogênea sobre a superfície do mineral como indicavam as outras técnicas. Para verificar a capacidade de adsorção da argila sem o hidrofobizante e hidrofobizada foi utilizado um volume de água fixo de 1 ½ litro em cada experimento com 3 g de óleo para 50 g de amostra. Os resultados obtidos mostram que a melhor extração de óleo pelo material transformado corresponde a 260 % em relação à massa da amostra recoberta e maior que 80% do óleo suspenso no sistema.


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  • Dentre os vários silicatos em camadas, a vermiculita tem sido uma das mais empregadas como material adsorvente por apresentar a capacidade de troca iônica o que facilita na remoção de compostos orgânicos que são poluentes em potencial no que se refere a superfícies das águas. A importância da modificação do argilomineral através da hidrofobização com a cera de carnaúba estabelece o aumento na capacidade de remoção de óleo no meio aquoso, isso contribui para um ambiente mais propício para a vida nos ecossistemas. A vermiculita quando expandida diminui a sua capacidade hidrofóbica sendo necessária a utilização de um hidrofobizante deixando-a organofílica. Neste trabalho foram utilizadas no processo de modificação da vermiculita as faixas granulométricas de -8+16, -16+20 e -20+35 #. As amostras de vermiculita hidrofobizada com cera de carnaúba e do argilomineral sem o hidrofobizante foram caracterizadas com análises químicas e físico-químicas. Foram utilizadas as técnicas: análise térmica (termogravimetria e termogravimetria derivada), espectroscopia no infravermelho, microscopia eletrônica de varredura, fluorescência de raios-x e testes de adsorção. A TG/DTG foi utilizada para avaliar o comportamento térmico da vermiculita expandida da cera de carnaúba e das amostras hidrofobizadas com porcentagens de 5, 10 e 15 % em massa do hidrofobizante. Os resultados de FTIR constataram o aumento dos sinais característicos da cera de carnaúba nas amostras hidrofobizadas conforme a maior quantidade de hidrofobizante. A termogravimetria e o FTIR mostram com base nos resultados obtidos que o recobrimento da superfície da vermiculita ocorreu de forma homogênea. Os dados obtidos pela técnica de fluorescência de raios-x com perda ao fogo comprovaram os resultados das análises termogravimétricas em relação aos percentuais de cera incorporados. A fluorescência indica através das informações fornecidas pelas análises que o material recoberto apresenta-se homogêneo. A MEV foi utilizada para inspeção da textura e morfologia do argilomineral com e sem a cera de carnaúba. A microscopia eletrônica de varredura reafirma a deposição da cera de forma homogênea sobre a superfície do mineral como indicavam as outras técnicas. Para verificar a capacidade de adsorção da argila sem o hidrofobizante e hidrofobizada foi utilizado um volume de água fixo de 1 ½ litro em cada experimento com 3 g de óleo para 50 g de amostra. Os resultados obtidos mostram que a melhor extração de óleo pelo material transformado corresponde a 260 % em relação à massa da amostra recoberta e maior que 80% do óleo suspenso no sistema.

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  • ROSANGELA CAMARA COSTA
  • Determinação de parâmetros (sólidos solúveis,  pH e acidez titulável) em ameixas intactas usando espectroscopia no infravermelho próximo e seleção de comprimento de onda.

  • Orientador : KASSIO MICHELL GOMES DE LIMA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA LUCIA DE MEDEIROS LULA DA MATA
  • EDGAR PERIN MORAES
  • KASSIO MICHELL GOMES DE LIMA
  • WERICKSON FORTUNATO DE CARVALHO ROCHA
  • Data: 17/05/2013

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  • O objetivo deste estudo foi avaliar a potencialidade da espectroscopia no infravermelho próximo (NIRS) como um método rápido e não destrutivo para determinação do teor de sólidos solúveis, pH e acidez titulável em ameixas intactas. Amostras de ameixa com teor de sólidos solúveis variando de 5,7 a 15%, pH  de 2,72 a 3,84 e acidez de 0,88 a 3,6%  foram adquiridas de supermercados em Natal-Brasil, e foram coletados espectros NIR no intervalo de 1000-2500 nm. Uma comparação de algumas técnicas de calibração multivariada com relação ao pré-processamento dos dados e algoritmos de seleção de variáveis, tais como mínimos quadrados parciais por intervalos (iPLS), algoritmo das projeções sucessivas (SPA), o algoritmo genético (GA),  e seleção de previsores ordenados (OPS) foi realizada. Modelos de validação para o teor de sólidos solúveis, pH e acidez titulável tiveram um coeficiente de correlação (R2) e erro médio quadrático de previsão (RMSEP) para o TSS - 0,95 e 0,45ºBrix, pH - 0,90 e 0,07 e Acidez Titulável- 0,80 e 0,40%, respectivamente. A partir desses resultados, conclui-se que a espectroscopia NIR pode ser usada como uma técnica não destrutiva para determinação do teor de sólidos solúveis, pH e acidez em ameixas.


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  • O objetivo deste estudo foi avaliar a potencialidade da espectroscopia no infravermelho próximo (NIRS) como um método rápido e não destrutivo para determinação do teor de sólidos solúveis, pH e acidez titulável em ameixas intactas. Amostras de ameixa com teor de sólidos solúveis variando de 5,7 a 15%, pH  de 2,72 a 3,84 e acidez de 0,88 a 3,6%  foram adquiridas de supermercados em Natal-Brasil, e foram coletados espectros NIR no intervalo de 1000-2500 nm. Uma comparação de algumas técnicas de calibração multivariada com relação ao pré-processamento dos dados e algoritmos de seleção de variáveis, tais como mínimos quadrados parciais por intervalos (iPLS), algoritmo das projeções sucessivas (SPA), o algoritmo genético (GA),  e seleção de previsores ordenados (OPS) foi realizada. Modelos de validação para o teor de sólidos solúveis, pH e acidez titulável tiveram um coeficiente de correlação (R2) e erro médio quadrático de previsão (RMSEP) para o TSS - 0,95 e 0,45ºBrix, pH - 0,90 e 0,07 e Acidez Titulável- 0,80 e 0,40%, respectivamente. A partir desses resultados, conclui-se que a espectroscopia NIR pode ser usada como uma técnica não destrutiva para determinação do teor de sólidos solúveis, pH e acidez em ameixas.

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  • ELIAS JANUÁRIO DE LIMA
  • Obtenção e Caracterização Físico-Química de Blendas Poliméricas,  Baseadas em  POE e PMMA, Dopadas com Dióxido de Titânio

  • Orientador : MARIA GORETTE CAVALCANTE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARIA GORETTE CAVALCANTE
  • JAILSON VIEIRA DE MELO
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • JOSE ALZAMIR PEREIRA DA COSTA
  • Data: 28/05/2013

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  • O estudo de blendas poliméricas tem sido um método alternativo no campo de pesquisa de novos materiais para obtenção de materiais com melhores propriedades. Neste trabalho blendas composta por PMMA e POE dopadas com TiO2 foram estudadas. O POE é um polímero de estrutura semicristalina, isto é, 70 e 84% de cristalinidade, enquanto o PMMA apresenta comportamento amorfo em sua estrutura. O uso do TiO2 esta relacionado à alta resistência do titânio, assim como, a boa transferência de calor, além de outras características. O estudo destas blendas poliméricas dopadas TiO2 proporciona a junção das propriedades orgânica (polímeros) e inorgânica (óxido), o que leva a modificação das propriedades finais do material resultante. As blendas foram dopadas com TiO2 (POE/PMMA/TiO2) em diferentes proporções do POE e PMMA com o TiO2 fixo. As razões entre elas foram: 90/10/0,1 (B1); 85/15/0,1(B2); 80/20/0,1(B3); 75/25/0,1(B4) e 70/30/0,1(B5). O material resultante obtido foi em forma de pó e caracterizado por Infravermelho (IV), Microscopia de Varredura Eletrônica (MEV), Difração de Raios X (DRX), Analise Termogravimétrica (TG) e Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIE). Os dados obtidos através da caracterização por IV para o POE puro e para as blendas em diferentes proporções, o espectro de POE puro apresentou ausência da banda na região de 1722 cm-1, região característica do estiramento C=O, presente na estrutura do PMMA confirmado no seu espetro de IV. Enquanto, para os espectros das blendas, esta banda aparece nesta região com variação em sua intensidade em função da composição das blendas, além de um pequeno deslocamento em relação ao espectro do PMMA. Isto pode indicar que está ocorrendo à interação entre os polímeros. Nas micrografias das morfologias das blendas foi observada mudança em suas superfícies com a variação da composição das blendas o que, consequentemente, leva a mudança nas propriedades elétricas do material. Estes dados são coerentes com os dados de DRX que mostram que com a variação na composição da blenda do POE e PMMA simultaneamente, aumentando a proporção de PMMA, a cristalinidade do material vai diminuindo. Os dados de EIE mostraram que o material apresentou condutividade na ordem de 10-6 S.cm-1. A blenda na proporção: 85/15/0,1(B1) apresentou melhor condutividade, σ = 1,5642 x 10-6 S.cm-1. A partir da tendência de formação do segundo semicírculo no diagrama de Nyguist, foi obtido, o coeficiente de difusão para todas as blendas, sendo a (B5) a de maior coeficiente de difusão.  Os dados mostram que se pode melhora a propriedade do material a partir das misturas entre polímeros com propriedades diferentes, sendo, portanto, uma alternativa na obtenção de novo material com possível aplicação.


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  • O estudo de blendas poliméricas tem sido um método alternativo no campo de pesquisa de novos materiais para obtenção de materiais com melhores propriedades. Neste trabalho blendas composta por PMMA e POE dopadas com TiO2 foram estudadas. O POE é um polímero de estrutura semicristalina, isto é, 70 e 84% de cristalinidade, enquanto o PMMA apresenta comportamento amorfo em sua estrutura. O uso do TiO2 esta relacionado à alta resistência do titânio, assim como, a boa transferência de calor, além de outras características. O estudo destas blendas poliméricas dopadas TiO2 proporciona a junção das propriedades orgânica (polímeros) e inorgânica (óxido), o que leva a modificação das propriedades finais do material resultante. As blendas foram dopadas com TiO2 (POE/PMMA/TiO2) em diferentes proporções do POE e PMMA com o TiO2 fixo. As razões entre elas foram: 90/10/0,1 (B1); 85/15/0,1(B2); 80/20/0,1(B3); 75/25/0,1(B4) e 70/30/0,1(B5). O material resultante obtido foi em forma de pó e caracterizado por Infravermelho (IV), Microscopia de Varredura Eletrônica (MEV), Difração de Raios X (DRX), Analise Termogravimétrica (TG) e Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIE). Os dados obtidos através da caracterização por IV para o POE puro e para as blendas em diferentes proporções, o espectro de POE puro apresentou ausência da banda na região de 1722 cm-1, região característica do estiramento C=O, presente na estrutura do PMMA confirmado no seu espetro de IV. Enquanto, para os espectros das blendas, esta banda aparece nesta região com variação em sua intensidade em função da composição das blendas, além de um pequeno deslocamento em relação ao espectro do PMMA. Isto pode indicar que está ocorrendo à interação entre os polímeros. Nas micrografias das morfologias das blendas foi observada mudança em suas superfícies com a variação da composição das blendas o que, consequentemente, leva a mudança nas propriedades elétricas do material. Estes dados são coerentes com os dados de DRX que mostram que com a variação na composição da blenda do POE e PMMA simultaneamente, aumentando a proporção de PMMA, a cristalinidade do material vai diminuindo. Os dados de EIE mostraram que o material apresentou condutividade na ordem de 10-6 S.cm-1. A blenda na proporção: 85/15/0,1(B1) apresentou melhor condutividade, σ = 1,5642 x 10-6 S.cm-1. A partir da tendência de formação do segundo semicírculo no diagrama de Nyguist, foi obtido, o coeficiente de difusão para todas as blendas, sendo a (B5) a de maior coeficiente de difusão.  Os dados mostram que se pode melhora a propriedade do material a partir das misturas entre polímeros com propriedades diferentes, sendo, portanto, uma alternativa na obtenção de novo material com possível aplicação.

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  • ANDERSON FERNANDES GOMES
  • Extração e Análise da Fração Lipídica da Microalga Monoraphidium sp., Síntese e Caracterização do seu Biodiesel.


  • Orientador : MARTA COSTA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUCIENE DA SILVA SANTOS
  • LUIZ DI SOUZA
  • MARTA COSTA
  • MARTA MARIA DA CONCEIÇÃO
  • Data: 03/06/2013

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  • O cultivo de biomassa microalgal visando à produção de biodiesel desponta como uma vertente extremamente promissora, pois a cultura de microalgas inclui curto ciclo de reprodução, áreas menores para o plantio e biomassa residual rica em conteúdo proteico.  O presente trabalho avalia o rendimento e características, por espectofometrias na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e do UV-visivel (UV-Vís), do material lipídico (ML) extraído empregando-se diferentes técnicas de rompimento da parede celular (agitação mecânica em baixa e em alta rotação e agitação associada à cavitação). A técnica de cromatografia gasosa (CG) evidenciou o êxito da transesterificação alcalina na conversão do óleo em monoésteres metílicos (MEM), que também foram analisados por técnicas espectroscópicas (FTIR, ressonância magnética de próton (RMN 1H) e carbono (RMN 13C). Através da termogravimetria (TGA) foram analisados o material lipídico (ML), o biodiesel e a biomassa microalgal. O método que forneceu os melhores resultados quanto à eficácia na extração do ML da Monoraphidium sp. (12,51%) foi à agitação mecânica sob alta rotação (14 000 rpm) sendo de 2 horas o tempo ideal, como mostrado pelo teste t. As técnicas espectroscópicas (RMN 1H, RMN 13C e FTIR) confirmaram a estrutura dos monoésteres metílicos e os dados cromatográficos (CG) revelaram alto teor de ésteres de ácidos graxos saturados (aproximadamente 70%), sendo o constituinte majoritário o ácido eicosanóico (33,7 %), fato que justifica a elevada estabilidade térmica do biodiesel microalgal. A TGA também ratificou a taxa conversão (96%) do ML em MEM, mostrando resultados quantitativos compatíveis com os valores obtidos pela CG (aproximadamente 98%) e confirmou a eficiência dos métodos de extração usados, mostrando que pode ser uma boa técnica para confirmar a extração destes materiais. O teor obtido de ML microalgal (12,51 %) indica um bom potencial de uso deste material como matéria prima na produção de biodiesel, quando comparado ao teor de óleo que pode ser obtido de oleaginosas tradicionais para este uso, já que a produtividade das microalgas por hectare é muito maior e exige um período extremamente reduzido para renovação de seu cultivo.

     

     


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  • O cultivo de biomassa microalgal visando à produção de biodiesel desponta como uma vertente extremamente promissora, pois a cultura de microalgas inclui curto ciclo de reprodução, áreas menores para o plantio e biomassa residual rica em conteúdo proteico.  O presente trabalho avalia o rendimento e características, por espectofometrias na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e do UV-visivel (UV-Vís), do material lipídico (ML) extraído empregando-se diferentes técnicas de rompimento da parede celular (agitação mecânica em baixa e em alta rotação e agitação associada à cavitação). A técnica de cromatografia gasosa (CG) evidenciou o êxito da transesterificação alcalina na conversão do óleo em monoésteres metílicos (MEM), que também foram analisados por técnicas espectroscópicas (FTIR, ressonância magnética de próton (RMN 1H) e carbono (RMN 13C). Através da termogravimetria (TGA) foram analisados o material lipídico (ML), o biodiesel e a biomassa microalgal. O método que forneceu os melhores resultados quanto à eficácia na extração do ML da Monoraphidium sp. (12,51%) foi à agitação mecânica sob alta rotação (14 000 rpm) sendo de 2 horas o tempo ideal, como mostrado pelo teste t. As técnicas espectroscópicas (RMN 1H, RMN 13C e FTIR) confirmaram a estrutura dos monoésteres metílicos e os dados cromatográficos (CG) revelaram alto teor de ésteres de ácidos graxos saturados (aproximadamente 70%), sendo o constituinte majoritário o ácido eicosanóico (33,7 %), fato que justifica a elevada estabilidade térmica do biodiesel microalgal. A TGA também ratificou a taxa conversão (96%) do ML em MEM, mostrando resultados quantitativos compatíveis com os valores obtidos pela CG (aproximadamente 98%) e confirmou a eficiência dos métodos de extração usados, mostrando que pode ser uma boa técnica para confirmar a extração destes materiais. O teor obtido de ML microalgal (12,51 %) indica um bom potencial de uso deste material como matéria prima na produção de biodiesel, quando comparado ao teor de óleo que pode ser obtido de oleaginosas tradicionais para este uso, já que a produtividade das microalgas por hectare é muito maior e exige um período extremamente reduzido para renovação de seu cultivo.

     

     

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  • JARLEY FAGNER SILVA DO NASCIMENTO
  • Análise das dificuldades de aprendizagem numa disciplina de química orgânica do curso de química na modalidade à distância da UFRN.

  • Orientador : GRAZIELLE TAVARES MALCHER
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA CRISTINA FACUNDO DE BRITO PONTES
  • GRAZIELLE TAVARES MALCHER
  • JOSIVANIA MARISA DANTAS
  • KEILA CRUZ MOREIRA
  • Data: 03/07/2013

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  • Na sociedade atual, o uso das chamadas tecnologias da informação e comunicação (TICs) está promovendo uma revolução nas formas de ensinar e aprender através das modalidades de cursos à distância, especialmente no ensino superior. Estudos mostram que alunos nesta modalidade apresentam grandes dificuldades no processo de aprendizagem, principalmente quando tratamos de disciplinas experimentais e com alto poder de abstração como a Química. O objetivo do presente trabalho é promover melhorias no processo de ensino e aprendizagem na disciplina “Química da vida” ofertada para o curso de licenciatura em Química na modalidade à distância da UFRN. Para isto foram analisadas provas do semestre 2011.2, com o intuito de identificar quais são as principais dificuldades dos alunos nos aspectos conceituais abordados na disciplina. A partir dessas dificuldades foram desenvolvidas vídeo-aulas, referentes aos assuntos que geram maiores dificuldades aos alunos as quais foram o produto final deste trabalho. Sendo as melhorias promovidas pelos vídeos no processo de aprendizagem dos alunos, obtidas a partir de um questionário respondido pelos mesmos no ambiente virtual de aprendizagem, e a partir da sua taxa de sucesso ao final da disciplina.

     


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  • Na sociedade atual, o uso das chamadas tecnologias da informação e comunicação (TICs) está promovendo uma revolução nas formas de ensinar e aprender através das modalidades de cursos à distância, especialmente no ensino superior. Estudos mostram que alunos nesta modalidade apresentam grandes dificuldades no processo de aprendizagem, principalmente quando tratamos de disciplinas experimentais e com alto poder de abstração como a Química. O objetivo do presente trabalho é promover melhorias no processo de ensino e aprendizagem na disciplina “Química da vida” ofertada para o curso de licenciatura em Química na modalidade à distância da UFRN. Para isto foram analisadas provas do semestre 2011.2, com o intuito de identificar quais são as principais dificuldades dos alunos nos aspectos conceituais abordados na disciplina. A partir dessas dificuldades foram desenvolvidas vídeo-aulas, referentes aos assuntos que geram maiores dificuldades aos alunos as quais foram o produto final deste trabalho. Sendo as melhorias promovidas pelos vídeos no processo de aprendizagem dos alunos, obtidas a partir de um questionário respondido pelos mesmos no ambiente virtual de aprendizagem, e a partir da sua taxa de sucesso ao final da disciplina.

     

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  • DIEGO OLIVEIRA CORDEIRO
  • Avaliação oxidativa do biodiesel de pinhão manso em diferentes processos de purificação.

  • Orientador : VALTER JOSE FERNANDES JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • VALTER JOSE FERNANDES JUNIOR
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • DENISE DOMINGOS DA SILVA
  • MARTA MARIA DA CONCEIÇÃO
  • Data: 18/07/2013

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  • O objetivo deste trabalho foi analisar a estabilidade oxidativa do biodiesel de pinhão manso obtido a partir de diferentes processos de purificação (três via úmida: secagem em estufa a vácuo, em estufa convencional e com sulfato de sódio anidro; e uma via seca: purificação com adsorvente silicato de magnésio). Matérias primas de diferentes qualidades (pinhão manso de safra antiga e safra recente) foram utilizadas. O óleo de pinhão manso foi extraído por extração mecânica e refinado. O biodiesel de pinhão manso foi obtido pela reação de transesterificação na rota etílica, utilizando catálise alcalina. As amostras de biodiesel foram caracterizadas por análises de Teor de água, Resíduo de carbono, Espectroscopia de Absorção na Região do Infravermelho e

    Termogravimetria. A estabilidade oxidativa foi avaliada a partir de monitoramento periódico, utilizando as técnicas de Rancimat, Índice de Peróxido, Índice de acidez e Calorimetria Exploratória Diferencial Pressurizada. As amostras de biodiesel de pinhão manso que apresentaram melhor estabilidade oxidativa foram as da matéria prima de melhor qualidade e purificação por via úmida: PUsq* com secagem química, utilizando sulfato de sódio anidro e PUsv* com secagem a vácuo, as quais obtiveram estabilidade oxidativa de 6 horas no Rancimat no tempo 0 dias, no limite estabelecido pelo Regulamento Técnico Nº 4/2012 da ANP, sem a adição de antioxidante. Os resultados das análises de resíduo de carbono e infravermelho sugeriram que a contaminação pelo excesso de catalisador (KOH) é o principal fator para diminuição da estabilidade oxidativa do biodiesel.


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  • O objetivo deste trabalho foi analisar a estabilidade oxidativa do biodiesel de pinhão manso obtido a partir de diferentes processos de purificação (três via úmida: secagem em estufa a vácuo, em estufa convencional e com sulfato de sódio anidro; e uma via seca: purificação com adsorvente silicato de magnésio). Matérias primas de diferentes qualidades (pinhão manso de safra antiga e safra recente) foram utilizadas. O óleo de pinhão manso foi extraído por extração mecânica e refinado. O biodiesel de pinhão manso foi obtido pela reação de transesterificação na rota etílica, utilizando catálise alcalina. As amostras de biodiesel foram caracterizadas por análises de Teor de água, Resíduo de carbono, Espectroscopia de Absorção na Região do Infravermelho e

    Termogravimetria. A estabilidade oxidativa foi avaliada a partir de monitoramento periódico, utilizando as técnicas de Rancimat, Índice de Peróxido, Índice de acidez e Calorimetria Exploratória Diferencial Pressurizada. As amostras de biodiesel de pinhão manso que apresentaram melhor estabilidade oxidativa foram as da matéria prima de melhor qualidade e purificação por via úmida: PUsq* com secagem química, utilizando sulfato de sódio anidro e PUsv* com secagem a vácuo, as quais obtiveram estabilidade oxidativa de 6 horas no Rancimat no tempo 0 dias, no limite estabelecido pelo Regulamento Técnico Nº 4/2012 da ANP, sem a adição de antioxidante. Os resultados das análises de resíduo de carbono e infravermelho sugeriram que a contaminação pelo excesso de catalisador (KOH) é o principal fator para diminuição da estabilidade oxidativa do biodiesel.

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  • REUS TIAGO RIGO
  • SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE MEMBRANAS ZEOLÍTICAS TIPO MFI E APLICAÇÃO EM SEPARAÇÃO DE AROMÁTICOS.

  • Orientador : SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ELEDIR VITOR SOBRINHO
  • KATIA BERNARDO GUSMÃO
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • Data: 22/07/2013

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  • A síntese de membranas zeolíticas do tipo MFI foi realizada pelo processo de cristalização in situ ou hidrotérmica. Foi estudado o tempo de homogeneização do gel em temperatura ambiente e filtração do mesmo antes da etapa de cristalização efetuada em estufa, obtendo-se um filme zeolítico mais uniforme. O pó da zeólita sintetizada (estrutura tipo MFI, Silicalita) foi caracterizado por diversas técnicas complementares, como: difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise térmica, dessorção a temperatura programada (TPD), infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), análise textural por adsorção de nitrogênio (área específica). Com a finalidade de avaliar a qualidade da camada suportada sobre o suporte cerâmico, testes de permeação com N2 foram efetuados partindo da temperatura ambiente até 600 °C, onde foi observado valores mais adequados de permeação a partir dos 200 °C. Com os dados obtidos confeccionou-se um gráfico em função da temperatura versus a permeação, a curva encontrada foi de difusão superficial. Por microscopia eletrônica de varredura, observou-se a formação de cristais homogêneos e que o filme zeolítico não apresentava fissuras ou rachaduras, indicando que o processo de síntese e tratamentos posteriores não danificaram a camada de zeólita sobre o suporte. Realizando estudos de permeação encontramos valores que variam entre 3,64x10-6 a 3,78x10-6, 4,71x10-6 a 5,02x10-6, para pressões de 20 e 25 psi, respectivamente. E para a mistura xilenos/N2 os valores foram de 5,39x10-6 a 5,67x10-6, 8,13x10-6 a 8,36x10-6, também para pressões de 20 a 25 psi. Os valores encontrados para o fator de separação foram de 15,22 em 400 °C no primeiro experimento e 1, 64 para o segundo experimento em uma temperatura de 150 °C.


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  • A síntese de membranas zeolíticas do tipo MFI foi realizada pelo processo de cristalização in situ ou hidrotérmica. Foi estudado o tempo de homogeneização do gel em temperatura ambiente e filtração do mesmo antes da etapa de cristalização efetuada em estufa, obtendo-se um filme zeolítico mais uniforme. O pó da zeólita sintetizada (estrutura tipo MFI, Silicalita) foi caracterizado por diversas técnicas complementares, como: difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise térmica, dessorção a temperatura programada (TPD), infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), análise textural por adsorção de nitrogênio (área específica). Com a finalidade de avaliar a qualidade da camada suportada sobre o suporte cerâmico, testes de permeação com N2 foram efetuados partindo da temperatura ambiente até 600 °C, onde foi observado valores mais adequados de permeação a partir dos 200 °C. Com os dados obtidos confeccionou-se um gráfico em função da temperatura versus a permeação, a curva encontrada foi de difusão superficial. Por microscopia eletrônica de varredura, observou-se a formação de cristais homogêneos e que o filme zeolítico não apresentava fissuras ou rachaduras, indicando que o processo de síntese e tratamentos posteriores não danificaram a camada de zeólita sobre o suporte. Realizando estudos de permeação encontramos valores que variam entre 3,64x10-6 a 3,78x10-6, 4,71x10-6 a 5,02x10-6, para pressões de 20 e 25 psi, respectivamente. E para a mistura xilenos/N2 os valores foram de 5,39x10-6 a 5,67x10-6, 8,13x10-6 a 8,36x10-6, também para pressões de 20 a 25 psi. Os valores encontrados para o fator de separação foram de 15,22 em 400 °C no primeiro experimento e 1, 64 para o segundo experimento em uma temperatura de 150 °C.

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  • LEOMIR AIRES SILVA DE LIMA
  • Estudo da potencialidade da espectroscopia de infravermelho próximo na análise de cabelo utilizando ferramentas quimiométricas para diferenciar fumantes de não fumantes.

  • Orientador : ROBSON FERNANDES DE FARIAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ROBSON FERNANDES DE FARIAS
  • KASSIO MICHELL GOMES DE LIMA
  • ALICE APARECIDA DA MATTA CHASIN
  • DEYSE DE SOUZA DANTAS
  • Data: 23/07/2013

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  • Estudos recentes têm demonstrado que o consumo de tabaco pode influenciar de forma significativa na composição química do cabelo de seus usuários, onde a presença de substâncias contidas na fumaça do cigarro, e principalmente a nicotina, podem ser identificadas. Visualmente é impossível diferenciar o cabelo de um fumante quando comparado ao de um não fumante, pois a morfologia da fibra capilar não sofre alterações. Para contornar esse problema tem sido utilizando métodos cromatográficos de análise, mas estes são caros, lentos e destrutivos. A fim de superar esses problemas, nesse trabalho investiga-se a potencialidade da espectroscopia no infravermelho próximo (NIR) para análise forense de cabelo humano, a fim de diferenciar amostras fumantes de não fumantes, utilizando-se a modelagem quimiométrica como ferramenta analítica. Foram obtidos um total de 19 amostras de cabelo, sendo 9 de indivíduos fumantes e 10 de não fumantes variando sexo, cor do cabelo, idade e tempo de consumo de tabaco, todos coletados diretamente da cabeça dos mesmos na grande Natal-RN. A partir dos espectros NIR, obtidos sem nenhum tratamento prévio das amostras, foi realizado um estudo exploratório dos dados químicos multivariados aplicando-se pré-tratamentos espectrais seguido da análise dos componentes principais (PCA).

    Após modelagem quimiométrica dos dados, conseguiu-se, sem qualquer outro dado experimental além dos espectros NIR, diferenciarem indivíduos fumantes de não fumantes, demonstrando-se a influência significativa do tabaco na composição química do cabelo, bem como a potencialidade da metodologia na identificação forense.


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  • Estudos recentes têm demonstrado que o consumo de tabaco pode influenciar de forma significativa na composição química do cabelo de seus usuários, onde a presença de substâncias contidas na fumaça do cigarro, e principalmente a nicotina, podem ser identificadas. Visualmente é impossível diferenciar o cabelo de um fumante quando comparado ao de um não fumante, pois a morfologia da fibra capilar não sofre alterações. Para contornar esse problema tem sido utilizando métodos cromatográficos de análise, mas estes são caros, lentos e destrutivos. A fim de superar esses problemas, nesse trabalho investiga-se a potencialidade da espectroscopia no infravermelho próximo (NIR) para análise forense de cabelo humano, a fim de diferenciar amostras fumantes de não fumantes, utilizando-se a modelagem quimiométrica como ferramenta analítica. Foram obtidos um total de 19 amostras de cabelo, sendo 9 de indivíduos fumantes e 10 de não fumantes variando sexo, cor do cabelo, idade e tempo de consumo de tabaco, todos coletados diretamente da cabeça dos mesmos na grande Natal-RN. A partir dos espectros NIR, obtidos sem nenhum tratamento prévio das amostras, foi realizado um estudo exploratório dos dados químicos multivariados aplicando-se pré-tratamentos espectrais seguido da análise dos componentes principais (PCA).

    Após modelagem quimiométrica dos dados, conseguiu-se, sem qualquer outro dado experimental além dos espectros NIR, diferenciarem indivíduos fumantes de não fumantes, demonstrando-se a influência significativa do tabaco na composição química do cabelo, bem como a potencialidade da metodologia na identificação forense.

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  • GILIANE CRISTINA MEDEIROS DO NASCIMENTO SANTOS
  • Remoção de frações de óleo leve e pesado em rocha calcária através de sistemas microemulsionados.

  • Orientador : TEREZA NEUMA DE CASTRO DANTAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALEXANDRE GURGEL
  • CÁTIA GUARACIARA FERNANDES TEIXEIRA ROSSI
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • TEREZA NEUMA DE CASTRO DANTAS
  • Data: 25/07/2013

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  • O presente trabalho objetivou estudar a remoção de frações de óleo leve e pesado em rocha calcária através de sistemas microemulsionados, comparando as eficiências de remoção em diferentes concentrações de matéria ativa (C/T) e tempo de contato. Os sistemas microemulsionados (SME) são constituídos por tensoativo, cotensoativo, fase oleosa e fase aquosa. Nos sistemas estudados, três pontos ricos em água da região de microemulsão foram utilizados para verificar a eficiência de remoção. Os sistemas foram caracterizados para avaliar a influência do tamanho do diâmetro, tensão superficial e viscosidade na estabilidade micelar e compreender como as propriedades físicas que podem influenciar o processo de remoção de óleo. A amostra de rocha calcária foi caracterizada por Termogravimetria, Área BET, Microscopia Eletrônica de Varredura, Difração de Raios-X e Fluorescência de Raios-X. À rocha calcinada foi colocada em contato com solução de óleo leve e pesado em xileno para permitir a adsorção de óleo. Depois de adsorção do óleo, foram realizados testes de remoção do óleo adsorvido com os sistemas microemulsionados, avaliando a influência do tempo de contato (1, 30, 60 e 120 minutos), da razão C/T (20, 30 e 40%), do cotensoativo e da fase oleosa. Para o óleo pesado, o SME 1 apresentou o melhor tempo de remoção em 120 minutos, para todas as concentrações (20%, 30% e 40%), com eficiências de 93,53%, 93,28% e 93,54%, respectivamente; no SME 2, o percentual de 30% de C/T apresentou o melhor resultado em 30 minutos, com 93,78% de remoção e para o percentual de 40% de C/T, a melhor eficiência foi conseguida em 1 minuto, com 93,28%; para o SME 3, para o percentual C/T de 20%, o melhor tempo de remoção foi de120 minutos com 94,10% de eficiência, em 30% de C/T, o melhor tempo foi em 1 minuto com 93,60% de remoção e para 40% de C/T, o melhor tempo foi de 30 minutos com 93,29% de eficiência. Para o óleo leve, o SME 1 nos percentuais de 20% e 30%, o melhor tempo foi de 120 minutos, com 62,38% e 46,15%, respectivamente, e para o percentual de 40%, o melhor tempo foi de 30 minutos com 49,67%; para o SME 2, em 30% de C/T, o melhor tempo foi de 30 minutos, com 60,22%, e para o percentual de 40%, o melhor tempo foi de 120 minutos com 49,44%; para o SME 3, com o percentual de 20% apresentou o melhor tempo em 120 minutos, com 47,74% de eficiência, e para os percentuais de 30 e 40%, o melhor tempo foi em 30 minutos com respectivamente, 28,78% e 33,66% de eficiência. A partir dos resultados obtidos, concluiu-se que os sistemas microemulsionados apresentam-se como uma alternativa eficaz para remoção de petróleo em formações calcárias.

     

     


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  • O presente trabalho objetivou estudar a remoção de frações de óleo leve e pesado em rocha calcária através de sistemas microemulsionados, comparando as eficiências de remoção em diferentes concentrações de matéria ativa (C/T) e tempo de contato. Os sistemas microemulsionados (SME) são constituídos por tensoativo, cotensoativo, fase oleosa e fase aquosa. Nos sistemas estudados, três pontos ricos em água da região de microemulsão foram utilizados para verificar a eficiência de remoção. Os sistemas foram caracterizados para avaliar a influência do tamanho do diâmetro, tensão superficial e viscosidade na estabilidade micelar e compreender como as propriedades físicas que podem influenciar o processo de remoção de óleo. A amostra de rocha calcária foi caracterizada por Termogravimetria, Área BET, Microscopia Eletrônica de Varredura, Difração de Raios-X e Fluorescência de Raios-X. À rocha calcinada foi colocada em contato com solução de óleo leve e pesado em xileno para permitir a adsorção de óleo. Depois de adsorção do óleo, foram realizados testes de remoção do óleo adsorvido com os sistemas microemulsionados, avaliando a influência do tempo de contato (1, 30, 60 e 120 minutos), da razão C/T (20, 30 e 40%), do cotensoativo e da fase oleosa. Para o óleo pesado, o SME 1 apresentou o melhor tempo de remoção em 120 minutos, para todas as concentrações (20%, 30% e 40%), com eficiências de 93,53%, 93,28% e 93,54%, respectivamente; no SME 2, o percentual de 30% de C/T apresentou o melhor resultado em 30 minutos, com 93,78% de remoção e para o percentual de 40% de C/T, a melhor eficiência foi conseguida em 1 minuto, com 93,28%; para o SME 3, para o percentual C/T de 20%, o melhor tempo de remoção foi de120 minutos com 94,10% de eficiência, em 30% de C/T, o melhor tempo foi em 1 minuto com 93,60% de remoção e para 40% de C/T, o melhor tempo foi de 30 minutos com 93,29% de eficiência. Para o óleo leve, o SME 1 nos percentuais de 20% e 30%, o melhor tempo foi de 120 minutos, com 62,38% e 46,15%, respectivamente, e para o percentual de 40%, o melhor tempo foi de 30 minutos com 49,67%; para o SME 2, em 30% de C/T, o melhor tempo foi de 30 minutos, com 60,22%, e para o percentual de 40%, o melhor tempo foi de 120 minutos com 49,44%; para o SME 3, com o percentual de 20% apresentou o melhor tempo em 120 minutos, com 47,74% de eficiência, e para os percentuais de 30 e 40%, o melhor tempo foi em 30 minutos com respectivamente, 28,78% e 33,66% de eficiência. A partir dos resultados obtidos, concluiu-se que os sistemas microemulsionados apresentam-se como uma alternativa eficaz para remoção de petróleo em formações calcárias.

     

     

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  • FLAVIA FREITAS VIANA
  • Tratamento de borra de petróleo com sistemas microemulsionados


  • Orientador : TEREZA NEUMA DE CASTRO DANTAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALEXANDRE GURGEL
  • CÁTIA GUARACIARA FERNANDES TEIXEIRA ROSSI
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • TEREZA NEUMA DE CASTRO DANTAS
  • Data: 25/07/2013

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  • No armazenamento de petróleo a borra é formada nos fundos de tanques, devido a sua decantação, já que a borra é composta por grande quantidade de óleo (frações pesadas de petróleo), água e sólidos. A borra de petróleo é uma mistura complexa, viscosa e considerada um resíduo perigoso tornando-se necessário desenvolver tecnologias e métodos que facilitem a limpeza, a extração do óleo e a aplicação na indústria. Portanto, neste trabalho objetivou-se determinar a composição da borra de petróleo, obter e caracterizar sistemas microemulsionados (SME), e estudar as suas aplicações no tratamento da borra. Neste contexto, utilizou-se a extração Soxhlet da borra de petróleo bruta e da borra envelhecida permitiu quantificar o teor de óleo (43,9 % e 84,7 % - 13 ºAPI), de água (38,7 % e 9,15 %) e de sólidos (17,3 % e 6,15 %), respectivamente.  Os resíduos foram caracterizados através das técnicas de fluorescência de raios X (FRX), de difração de raios X (DRX) e Infravermelho de transmissão (FT-IR). O FRX determinou a presença de ferro e enxofre em maiores proporções, comprovando-se pelo DRX a presença dos seguintes minerais: Pirita (FeS2), Mackinawita (FeS) e Magnetita (Fe3O4). O FT-IR mostrou a presença de frações pesadas de petróleo. Em paralelo foram obtidos doze SME, combinando os seguintes constituintes: dois tensoativos não iônicos (Unitol L90 e Renex NP110 - T), três cotensoativos (butanol, sec-butanol e álcool isoamílico - C), três fases aquosas (agua de torneira - ADT, solução ácida – HCl 6 % e salina – NaCl 3,5 % - Fa) e uma fase óleo (querosene - Fo). A partir da obtenção destes sistemas, foi escolhido um ponto em comum na região de microemulsão (25 % [C+T], 5 % Fo e 70 % Fa), os quais foram caracterizados, a temperatura ambiente (25°C), através da viscosidade (Reômetro de Haake Mars), diâmetro de partículas (Zeta Plus) e estabilidade térmica. Estes pontos foram aplicados na solubilização da borra do petróleo, sob agitação, na proporção de 1:4, variando tempo e temperatura. As eficiências de solubilização foram obtidas desconsiderando o teor de sólidos, em que apresentaram uma faixa de 73,5 % - 95 %. Assim, escolheu-se dois sistemas como destaque para aplicação em tanques de armazenamento, com eficiências de solubilização da borra de petróleo acima de 90 %, que comprovou-se a eficácia do SME. Os planejamentos experimentais fatoriais delimitaram dentro do domínio a influencia de constituintes dos SME na solubilização da borra de petróleo envelhecida, com modelos preditivos. O SME A foi escolhido como o melhor sistema, que solubilizou elevada concentração (~151,7 g/L) de borra de petróleo bruta envelhecida por SME.


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  • No armazenamento de petróleo a borra é formada nos fundos de tanques, devido a sua decantação, já que a borra é composta por grande quantidade de óleo (frações pesadas de petróleo), água e sólidos. A borra de petróleo é uma mistura complexa, viscosa e considerada um resíduo perigoso tornando-se necessário desenvolver tecnologias e métodos que facilitem a limpeza, a extração do óleo e a aplicação na indústria. Portanto, neste trabalho objetivou-se determinar a composição da borra de petróleo, obter e caracterizar sistemas microemulsionados (SME), e estudar as suas aplicações no tratamento da borra. Neste contexto, utilizou-se a extração Soxhlet da borra de petróleo bruta e da borra envelhecida permitiu quantificar o teor de óleo (43,9 % e 84,7 % - 13 ºAPI), de água (38,7 % e 9,15 %) e de sólidos (17,3 % e 6,15 %), respectivamente.  Os resíduos foram caracterizados através das técnicas de fluorescência de raios X (FRX), de difração de raios X (DRX) e Infravermelho de transmissão (FT-IR). O FRX determinou a presença de ferro e enxofre em maiores proporções, comprovando-se pelo DRX a presença dos seguintes minerais: Pirita (FeS2), Mackinawita (FeS) e Magnetita (Fe3O4). O FT-IR mostrou a presença de frações pesadas de petróleo. Em paralelo foram obtidos doze SME, combinando os seguintes constituintes: dois tensoativos não iônicos (Unitol L90 e Renex NP110 - T), três cotensoativos (butanol, sec-butanol e álcool isoamílico - C), três fases aquosas (agua de torneira - ADT, solução ácida – HCl 6 % e salina – NaCl 3,5 % - Fa) e uma fase óleo (querosene - Fo). A partir da obtenção destes sistemas, foi escolhido um ponto em comum na região de microemulsão (25 % [C+T], 5 % Fo e 70 % Fa), os quais foram caracterizados, a temperatura ambiente (25°C), através da viscosidade (Reômetro de Haake Mars), diâmetro de partículas (Zeta Plus) e estabilidade térmica. Estes pontos foram aplicados na solubilização da borra do petróleo, sob agitação, na proporção de 1:4, variando tempo e temperatura. As eficiências de solubilização foram obtidas desconsiderando o teor de sólidos, em que apresentaram uma faixa de 73,5 % - 95 %. Assim, escolheu-se dois sistemas como destaque para aplicação em tanques de armazenamento, com eficiências de solubilização da borra de petróleo acima de 90 %, que comprovou-se a eficácia do SME. Os planejamentos experimentais fatoriais delimitaram dentro do domínio a influencia de constituintes dos SME na solubilização da borra de petróleo envelhecida, com modelos preditivos. O SME A foi escolhido como o melhor sistema, que solubilizou elevada concentração (~151,7 g/L) de borra de petróleo bruta envelhecida por SME.

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  • MAYARA POLYANA DANTAS FELIPE CLEMENTE
  • Análise das avaliações realizadas na disciplina de Arquitetura atômica e Molecular no curso de Química, modalidade a distância da UFRN

  • Orientador : ANA CRISTINA FACUNDO DE BRITO PONTES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA CRISTINA FACUNDO DE BRITO PONTES
  • OTOM ANSELMO DE OLIVEIRA
  • CARLOS NECO DA SILVA JUNIOR
  • JOANA D ARC GOMES FERNANDES
  • Data: 25/07/2013

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  • O campo de pesquisa na educação é muito rico e nos possibilita a pesquisa em vários aspectos. A área de ensino de química vem crescendo cada vez mais, e por muito tempo vem se estudando sobre a dificuldade de aprendizagem dos alunos. A abordagem do tema estrutura atômica é desenvolvida no Ensino Médio e apresenta muitos problemas que, muitas vezes, são trazidos para a graduação se tornando um obstáculo para o avanço do aprendizado. É necessário que esse tema inicial – o átomo – seja bem compreendido pelo aluno para que todo o resto do conteúdo seja entendido com mais facilidade. Este trabalho tem como objetivo geral, analisar as dificuldades de aprendizagem apresentadas nas avaliações da disciplina Arquitetura Atômica e Molecular, dos alunos do curso de graduação em Química – EAD, com relação ao conteúdo de “Estrutura Atômica”. Como instrumentos foram utilizadas as avaliações realizadas pelos alunos e o Ambiente Virtual de Aprendizagem (Moodle) com toda atividade realizada, discussão no fórum e acesso aos materiais. O AVA permite a obtenção de relatórios os quais foram utilizados para analisar quanto ao acesso/participação para avaliar sua contribuição na aprendizagem e a relação dessas estratégias com o resultado final (aprovado/reprovado). Por meio das análises, foi possível observar que os erros mais frequentes nas avaliações estão relacionados à parte inicial da química que é a compreensão do átomo e, que os alunos que, em conjunto com o estudo individual, acessaram o material extra e participaram das atividades e fóruns, foram os alunos que obtiveram aprovação na disciplina. Ou seja, as dificuldades iam surgindo e ao utilizar as estratégias de ensino disponibilizadas, os alunos conseguiam minimizar tais dificuldades, fazendo com que o seu desempenho nas atividades e avaliações fossem melhor. Também foi observado, através da frequência ao AVA, que a disciplina começou com uma grande evasão desde o acesso á página como também á ida aos pólos para a realização das avaliações.


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  • O campo de pesquisa na educação é muito rico e nos possibilita a pesquisa em vários aspectos. A área de ensino de química vem crescendo cada vez mais, e por muito tempo vem se estudando sobre a dificuldade de aprendizagem dos alunos. A abordagem do tema estrutura atômica é desenvolvida no Ensino Médio e apresenta muitos problemas que, muitas vezes, são trazidos para a graduação se tornando um obstáculo para o avanço do aprendizado. É necessário que esse tema inicial – o átomo – seja bem compreendido pelo aluno para que todo o resto do conteúdo seja entendido com mais facilidade. Este trabalho tem como objetivo geral, analisar as dificuldades de aprendizagem apresentadas nas avaliações da disciplina Arquitetura Atômica e Molecular, dos alunos do curso de graduação em Química – EAD, com relação ao conteúdo de “Estrutura Atômica”. Como instrumentos foram utilizadas as avaliações realizadas pelos alunos e o Ambiente Virtual de Aprendizagem (Moodle) com toda atividade realizada, discussão no fórum e acesso aos materiais. O AVA permite a obtenção de relatórios os quais foram utilizados para analisar quanto ao acesso/participação para avaliar sua contribuição na aprendizagem e a relação dessas estratégias com o resultado final (aprovado/reprovado). Por meio das análises, foi possível observar que os erros mais frequentes nas avaliações estão relacionados à parte inicial da química que é a compreensão do átomo e, que os alunos que, em conjunto com o estudo individual, acessaram o material extra e participaram das atividades e fóruns, foram os alunos que obtiveram aprovação na disciplina. Ou seja, as dificuldades iam surgindo e ao utilizar as estratégias de ensino disponibilizadas, os alunos conseguiam minimizar tais dificuldades, fazendo com que o seu desempenho nas atividades e avaliações fossem melhor. Também foi observado, através da frequência ao AVA, que a disciplina começou com uma grande evasão desde o acesso á página como também á ida aos pólos para a realização das avaliações.

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  • OLÍMPIO JOSÉ DA SILVA JÚNIOR
  • O USO DE ANALOGIAS PARA O ENSINO DE EQUILIBRIO QUIMICO NO ENSINO MEDIO: facilitação da aprendizagem ou transmissão de erros conceituais?

  • Orientador : ROBSON FERNANDES DE FARIAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CAIO LIMA FIRME
  • DEYSE DE SOUZA DANTAS
  • JOSE EVERALDO PEREIRA
  • ROBSON FERNANDES DE FARIAS
  • Data: 29/07/2013

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  • O uso de analogias no Ensino Médio é bastante decorrente no ensino de química, sejam abordadas em livros didáticos de química ou em sala de aula pela utilização dos professores, e isso é devido ao grande número de conceitos abstratos regentes desta disciplina. As analogias são conceituadas por diversos autores, no qual estes convergem para a ideia de que estas são ferramentas que buscam uma maneira de elucidar um conceito desconhecido comparando-o a um conceito familiar, relacionando seus atributos similares e não similares. Com isso, é realizado um levantamento das analogias encontradas nos livros didáticos de química do Ensino Médio que abordam o conteúdo Equilíbrio Químico e a partir de estudos já realizados, apontando os principais erros conceituais apresentados pelos estudantes neste conteúdo, é realizada uma análise das analogias encontradas, para com isso existir a verificação do seu direcionamento a erros conceituais pelo uso dos estudantes e/ou pela utilização de professores em sala de aula ou se promovem a facilitação da aprendizagem.


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  • O uso de analogias no Ensino Médio é bastante decorrente no ensino de química, sejam abordadas em livros didáticos de química ou em sala de aula pela utilização dos professores, e isso é devido ao grande número de conceitos abstratos regentes desta disciplina. As analogias são conceituadas por diversos autores, no qual estes convergem para a ideia de que estas são ferramentas que buscam uma maneira de elucidar um conceito desconhecido comparando-o a um conceito familiar, relacionando seus atributos similares e não similares. Com isso, é realizado um levantamento das analogias encontradas nos livros didáticos de química do Ensino Médio que abordam o conteúdo Equilíbrio Químico e a partir de estudos já realizados, apontando os principais erros conceituais apresentados pelos estudantes neste conteúdo, é realizada uma análise das analogias encontradas, para com isso existir a verificação do seu direcionamento a erros conceituais pelo uso dos estudantes e/ou pela utilização de professores em sala de aula ou se promovem a facilitação da aprendizagem.

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  • HOZIAM HUDSON XAVIER ROCHA
  • A CONTEXTUALIZAÇÃO E A INTERDISPLINARIDADE NO ENSINO DE QUÍMICA: uma análise de livros didáticos “ÁCIDO-BASE” e das propostas pedagógicas realizadas pelos docentes diante da temática. 

  • Orientador : ROBSON FERNANDES DE FARIAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS RAMON FRANCO
  • DEYSE DE SOUZA DANTAS
  • GEORGE SANTOS MARINHO
  • JOSE EVERALDO PEREIRA
  • ROBSON FERNANDES DE FARIAS
  • Data: 29/07/2013

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  • Os conteúdos de química ministrados no ensino médio, ainda hoje, têm sido trabalhados de forma fragmentada e descontextualizada em sala de aula e pelos livros didáticos. Mesmo sabendo que a contextualização e a interdisciplinaridade exercem uma importante função no contexto de ensino aprendizagem de Química. Diante disso, o presente trabalho tem como objetivo esclarecer a importância destas bases metodológicas para a aprendizagem significativa dos conhecimentos químicos. A coleta de dados sobre a temática “Contextualização e Interdisciplinaridade no Ensino de Química” foi desenvolvida através de pesquisa bibliográfica de livros didáticos de química, que teve como foco na análise desses livros o assunto ácido e base, sendo um tema que se trabalha nas três séries do ensino médio. O presente trabalho também desenvolveu em sua pesquisa questionários aplicativo que foram realizados para analisar até que ponto os professores de química do ensino médio estão trabalhando a contextualização e a interdisciplinaridade em suas práticas de ensino-aprendizagem. Os resultados obtidos nessas pesquisas mostram que um ensino contextualizado e interdisciplinar contribui para a aprendizagem significativa dos conhecimentos químicos, de forma dinâmica e interativa no ensino de química, mas que ainda encontram-se várias barreiras para se realizar essa prática de ensino-aprendizagem.



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  • Os conteúdos de química ministrados no ensino médio, ainda hoje, têm sido trabalhados de forma fragmentada e descontextualizada em sala de aula e pelos livros didáticos. Mesmo sabendo que a contextualização e a interdisciplinaridade exercem uma importante função no contexto de ensino aprendizagem de Química. Diante disso, o presente trabalho tem como objetivo esclarecer a importância destas bases metodológicas para a aprendizagem significativa dos conhecimentos químicos. A coleta de dados sobre a temática “Contextualização e Interdisciplinaridade no Ensino de Química” foi desenvolvida através de pesquisa bibliográfica de livros didáticos de química, que teve como foco na análise desses livros o assunto ácido e base, sendo um tema que se trabalha nas três séries do ensino médio. O presente trabalho também desenvolveu em sua pesquisa questionários aplicativo que foram realizados para analisar até que ponto os professores de química do ensino médio estão trabalhando a contextualização e a interdisciplinaridade em suas práticas de ensino-aprendizagem. Os resultados obtidos nessas pesquisas mostram que um ensino contextualizado e interdisciplinar contribui para a aprendizagem significativa dos conhecimentos químicos, de forma dinâmica e interativa no ensino de química, mas que ainda encontram-se várias barreiras para se realizar essa prática de ensino-aprendizagem.


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  • PAULO HENRIQUE SILVA SANTOS MOREIRA
  • Desenvolvimento de um aditivo retardador de pega para aplicação em cimentação de poços petrolíferos

  • Orientador : JÚLIO CÉZAR DE OLIVEIRA FREITAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JÚLIO CÉZAR DE OLIVEIRA FREITAS
  • DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • RENATA MENDONÇA ARAUJO
  • FABÍOLA DIAS DA SILVA CURBELO
  • Data: 30/07/2013

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  • Aditivos químicos são utilizados para adequar a pasta de cimento as condições do poço, como temperatura, profundidade e pressão. Uma pasta bem aditivada garante uma boa bombeabilidade, alto desenvolvimento da pega do cimento uma vez posicionada na zona de interesse, aderência do revestimento à formação rochosa e evita problemas como pega prematura, incorporação e migração de fluidos, dentre outros. Dada a importância de um aditivo químico para uma operação de cimentação de poços petrolíferos, o trabalho objetivou desenvolver um aditivo retardador de pega para pastas de cimento a partir de uma biomassa abundante na região: o bagaço da cana de açúcar (BCA). O aditivo desenvolvido é um derivado da lignina que foi extraída do BCA pelo método soda/antraquinona e em seguida modificada com um reagente que lhe conferiu solubilidade em água para assim poder ser misturado à pasta. Foi realizado análises de FT-IR para acompanhar os processos de obtenção e derivatização da lignina. O derivado da lignina foi rotulado como ADR01 e para testar sua eficiência como um aditivo retardador de pega foram realizados ensaios de Tempo de Espessamento (tempo de pega) de uma pasta padrão, como referência, e de pastas com diferentes concentrações de ADR01. Os resultados mostraram que o tempo de pega das pastas de cimento analisadas aumentou, na medida em que se aumentava a concentração do aditivo. Avaliou-se também o desempenho do ADR01 em um sistema de pasta para uma operação de compressão de cimento, Squeeze, para um poço com 1200 m de profundidade e gradiente geotérmico de 1,7 oF/100pé. Os resultados obtidos foram satisfatórios. As propriedades Reológicas, o controle de filtrado, resistência à compressão e o tempo de espessamento ficaram dentro dos padrões da API e aceitáveis para uma operação deste tipo. Isso nos mostra que o aditivo ADR01 se mostrou compatível e não inibiu a ação dos demais aditivos químicos que compunham a formulação.


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  • WILLIAM GOMES DE MORAIS
  • Confecção e caracterização Físico-Química de filmes compósitos autossustentáveis NaAlg-TiO2-WO3.

  • Orientador : MARIA GORETTE CAVALCANTE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARIA GORETTE CAVALCANTE
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • JOSE ALZAMIR PEREIRA DA COSTA
  • Data: 30/07/2013

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  • Um novo filme autossustentável foi preparado, através do método sol-gel modificado, anteriormente empregado no nosso grupo de pesquisa, utilizando como matriz polimérica o alginato de sódio, juntamente com o plastificante glicerol, dopado com dióxido de titânio (TiO2) e trióxido de tungstênio (WO3). Variando as concentrações do WO3 (0,8, 1,6, 2,4 e 3,2 µmol), e mantendo constante a concentração do TiO2 (0,588 mmol), foi possível estudar a contribuição destes óxidos nas propriedades morfológicas e elétricas dos filmes obtidos. Os filmes autossustentáveis foram caracterizados através das técnicas de Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Difratometria de Raios X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia de Raios X por Dispersão de Energia (EDS) e Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIE). Através dos espectros de FTIR foi possível identificar que a adição do TiO2 e, posteriormente, do WO3 proporciona deslocamento das bandas características do alginato para menores frequências de vibração, indicando uma interação eletrostática dos óxidos com a matriz polimérica. Os difratogramas evidenciaram a predominância do comportamento amorfo nos filmes. As análises de MEV, juntamente com as de EDS, revelaram que os filmes autossustentáveis apresentam uma superfície sem trincamento e de relativa dispersão dos óxidos ao longo da matriz polimérica. Através da EIE observou-se que o aumento da concentração de WO3 até 2,4 µmol proporcionou uma redução do comportamento resistivo dos filmes, além de uma melhora em suas propriedades condutoras.

     


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  • Um novo filme autossustentável foi preparado, através do método sol-gel modificado, anteriormente empregado no nosso grupo de pesquisa, utilizando como matriz polimérica o alginato de sódio, juntamente com o plastificante glicerol, dopado com dióxido de titânio (TiO2) e trióxido de tungstênio (WO3). Variando as concentrações do WO3 (0,8, 1,6, 2,4 e 3,2 µmol), e mantendo constante a concentração do TiO2 (0,588 mmol), foi possível estudar a contribuição destes óxidos nas propriedades morfológicas e elétricas dos filmes obtidos. Os filmes autossustentáveis foram caracterizados através das técnicas de Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Difratometria de Raios X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia de Raios X por Dispersão de Energia (EDS) e Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIE). Através dos espectros de FTIR foi possível identificar que a adição do TiO2 e, posteriormente, do WO3 proporciona deslocamento das bandas características do alginato para menores frequências de vibração, indicando uma interação eletrostática dos óxidos com a matriz polimérica. Os difratogramas evidenciaram a predominância do comportamento amorfo nos filmes. As análises de MEV, juntamente com as de EDS, revelaram que os filmes autossustentáveis apresentam uma superfície sem trincamento e de relativa dispersão dos óxidos ao longo da matriz polimérica. Através da EIE observou-se que o aumento da concentração de WO3 até 2,4 µmol proporcionou uma redução do comportamento resistivo dos filmes, além de uma melhora em suas propriedades condutoras.

     

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  • FRANCISCO DAS CHAGAS BESERRA DA SILVA
  • Estudo de mistura comercial dolomita – quartzo, dopada com Hg(I), Cd(II), Co(II) e Cr(III), para adsorção de H2S.

  • Orientador : ROBSON FERNANDES DE FARIAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADEMIR OLIVEIRA DA SILVA
  • ANTONIO FRANCISCO FERNANDES DE VASCONCELOS
  • DEYSE DE SOUZA DANTAS
  • ROBSON FERNANDES DE FARIAS
  • Data: 30/07/2013

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  • : O presente trabalho teve como finalidade realizar um estudo sobre a capacidade de adsorção de gás sulfídrico(H2S) em matrizes sintetizadas a partir de um argilomineral comercial formado por uma mistura de dolomita e quartzo. Para produzir as matrizes foram feitas trocas iônicas utilizando as soluções aquosas dos sais: cloreto de cobalto II hexaidratado(CoCl2.6H2O), nitrato de cádmio II tetraidratado (Cd(NO3)2.4H2O), cloreto de mercúrio I (HgCl) e  nitrato de cromo III pentaidratado(Cr(NO3)3.5H2O). As matrizes foram submetidas a passagem de gás sulfídrico durante uma hora. Para verificar a quantidade de gás adsorvido foi utilizado o processo de gravimetria. O melhor resultado na adsorção foi com a matriz dopada com a solução de cádmio e a que reteve por mais tempo a maior quantidade de H2S, foi a matriz com cobalto. A matriz não modificada apresentou uma fraca capacidade de adsorção. Na caracterização das matrizes foram utilizadas análises de DRX, FRX e INFRAVERMELHO. A matriz com cádmio apresentou uma alta capacidade na troca iônica, pois a porcentagem de cádmio passou de 0% para 81,38%, substituindo átomos de cálcio e de silício que passaram de 96,54% para 17,56% e de 15,72% para 0,32%, respectivamente.

     


  • Mostrar Abstract
  • : O presente trabalho teve como finalidade realizar um estudo sobre a capacidade de adsorção de gás sulfídrico(H2S) em matrizes sintetizadas a partir de um argilomineral comercial formado por uma mistura de dolomita e quartzo. Para produzir as matrizes foram feitas trocas iônicas utilizando as soluções aquosas dos sais: cloreto de cobalto II hexaidratado(CoCl2.6H2O), nitrato de cádmio II tetraidratado (Cd(NO3)2.4H2O), cloreto de mercúrio I (HgCl) e  nitrato de cromo III pentaidratado(Cr(NO3)3.5H2O). As matrizes foram submetidas a passagem de gás sulfídrico durante uma hora. Para verificar a quantidade de gás adsorvido foi utilizado o processo de gravimetria. O melhor resultado na adsorção foi com a matriz dopada com a solução de cádmio e a que reteve por mais tempo a maior quantidade de H2S, foi a matriz com cobalto. A matriz não modificada apresentou uma fraca capacidade de adsorção. Na caracterização das matrizes foram utilizadas análises de DRX, FRX e INFRAVERMELHO. A matriz com cádmio apresentou uma alta capacidade na troca iônica, pois a porcentagem de cádmio passou de 0% para 81,38%, substituindo átomos de cálcio e de silício que passaram de 96,54% para 17,56% e de 15,72% para 0,32%, respectivamente.

     

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  • ROMÁRIO CEZAR PEREIRA DA COSTA
  • Caracterização dos eletrocatalisadores LaMnO3, LaFeO3, LaFe0,2Mn0,8O3 e La0,5Fe0,5MnO3 preparados por autocombustão assistida por microondas para cátodos de células a combustível do tipo SOFC.


  • Orientador : CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADEMIR OLIVEIRA DA SILVA
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • JOAO BOSCO LUCENA DE OLIVEIRA
  • SUELY SOUZA LEAL DE CASTRO
  • Data: 31/07/2013

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  • Materiais constituídos de óxidos do tipo perovskita (ABO3) têm sido desenvolvidos no presente trabalho para aplicações em cátodos de células a combustível do tipo óxidos sólidos (SOFC). Estes materiais cerâmicos são amplamente estudados para esse tipo de aplicação porque apresentam ótimaspropriedades elétricas, condutoras e eletrocatalíticas. Os óxidosLaMnO3, LaFeO3, LaFe0,2Mn0,8O3 e La0,5Fe0,5MnO3 foramsintetizados pelo método de combustão assistida por microondas e logo após calcinados a 800°C a fim de obter as fases desejadas. Os pós obtidos foram caracterizados por termogravimetria (TG), difratometria de raios-x (DRX), fluorescência de raios-x (FRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e análise voltamétrica (voltametria cíclica e curvas de polarização). Os resultados obtidos através da técnica de FRX mostraram que o método de síntese por microondas foi eficaz na obtençãode óxidos com valores de dopagens próximos ao estequiométrico.No geral, foram obtidos pós com tamanho de partículas inferiores a 0,5 µm, apresentando estrutura porosa e distribuição de partículas uniformes. As partículas se apresentaram na forma esférica, irregular e aglomerada de tamanhos variados, segundo a análise de MEV. O comportamento dos óxidos frente à estabilidade térmica foi monitorado através da termogravimetria (TG), a qual mostrou baixos valores de perdas de massa para todas as amostras, principalmente aquelas que apresentavam metais manganês em sua estrutura.Por meio da difratometria de raios-x das amostras calcinadas a 800°C foi possível observar a formação de pós com elevados valores de cristalinidade. Além disto, fases indesejáveis como La2O3 e MnOx, não foram identificadas nos difratogramas. Estas fases bloqueiam o transporte de íons oxigênio na interface eletrodo/eletrólito, comprometendo a atividade eletroquímica do sistema.A análise voltamétrica dos eletrocatalisadores LF-800, LM-800, LF2M8-800 e L5F5M-800 revelou que estes materiais são ótimos condutores, porque aumentaram a capacitância do eletrodo de trabalho de forma significativa. Melhor desempenho para a reação de redução de oxigênio foi observado com estruturas ricas em ferro, considerando que os materiais obtidos possuem características apropriadas para aplicação em cátodos de células a combustível de óxidos sólidos.


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  • Materiais constituídos de óxidos do tipo perovskita (ABO3) têm sido desenvolvidos no presente trabalho para aplicações em cátodos de células a combustível do tipo óxidos sólidos (SOFC). Estes materiais cerâmicos são amplamente estudados para esse tipo de aplicação porque apresentam ótimaspropriedades elétricas, condutoras e eletrocatalíticas. Os óxidosLaMnO3, LaFeO3, LaFe0,2Mn0,8O3 e La0,5Fe0,5MnO3 foramsintetizados pelo método de combustão assistida por microondas e logo após calcinados a 800°C a fim de obter as fases desejadas. Os pós obtidos foram caracterizados por termogravimetria (TG), difratometria de raios-x (DRX), fluorescência de raios-x (FRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e análise voltamétrica (voltametria cíclica e curvas de polarização). Os resultados obtidos através da técnica de FRX mostraram que o método de síntese por microondas foi eficaz na obtençãode óxidos com valores de dopagens próximos ao estequiométrico.No geral, foram obtidos pós com tamanho de partículas inferiores a 0,5 µm, apresentando estrutura porosa e distribuição de partículas uniformes. As partículas se apresentaram na forma esférica, irregular e aglomerada de tamanhos variados, segundo a análise de MEV. O comportamento dos óxidos frente à estabilidade térmica foi monitorado através da termogravimetria (TG), a qual mostrou baixos valores de perdas de massa para todas as amostras, principalmente aquelas que apresentavam metais manganês em sua estrutura.Por meio da difratometria de raios-x das amostras calcinadas a 800°C foi possível observar a formação de pós com elevados valores de cristalinidade. Além disto, fases indesejáveis como La2O3 e MnOx, não foram identificadas nos difratogramas. Estas fases bloqueiam o transporte de íons oxigênio na interface eletrodo/eletrólito, comprometendo a atividade eletroquímica do sistema.A análise voltamétrica dos eletrocatalisadores LF-800, LM-800, LF2M8-800 e L5F5M-800 revelou que estes materiais são ótimos condutores, porque aumentaram a capacitância do eletrodo de trabalho de forma significativa. Melhor desempenho para a reação de redução de oxigênio foi observado com estruturas ricas em ferro, considerando que os materiais obtidos possuem características apropriadas para aplicação em cátodos de células a combustível de óxidos sólidos.

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  • MARCONI SANDRO FRANCO DE OLIVEIRA
  • Matrizes poliméricas puras e modificadas para a adsorção do gás sulfeto de hidrogênio.

  • Orientador : ROBSON FERNANDES DE FARIAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • BRAULIO SILVA BARROS
  • FABIANA VILLELA DA MOTTA
  • JORGE FERNANDO SILVA DE MENEZES
  • ROBSON FERNANDES DE FARIAS
  • Data: 31/07/2013

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  • O gás natural encontrado no subsolo associado ou não ao petróleo se caracteriza por uma mistura de hidrocarbonetos e componentes residuais tais como o dióxido de carbono (CO2), o gás nitrogênio (N2) e o sulfeto de hidrogênio (H2S), denominados de contaminantes. O H2S em especial se promove como contaminante do gás natural por estar associado à corrosão de dutos (gasodutos), à toxidade humana e a aplicações finais do Gás Natural (GN). O teor de enxofre presente no GN deve ser totalmente ou parcialmente removido, visando atender as especificações de mercado, segurança, transporte ou processamento posterior. Há distintos e variados métodos de dessulfurização do gás natural usados nas Unidades de Processamento do Gás Natural (UPGN). Visando solucionar tais problemas temos como exemplo a lavagem cáustica, a absorção, o uso de membranas e a adsorção, sendo processos onerosos e com grande dispêndio energético. Surge, diante de tais constatações, a necessidade de pesquisa de processos ativos de viabilidade econômica e eficiência. O presente trabalho promoveu o estudo da adsorção do gás sulfeto de hidrogrênio em matrizes poliméricas puras e modificadas. Os substratos de Poli(cloreto de vinila) (PVC), Poli(metacrilato de metila) (PMMA) e alginato de sódio (NaALG), foram recobertos com os compostos de fosfato de vanadila (VOPO4.2H2O), pentóxido de vanádio (V2O5), rodamina B (C28H31N2O3Cl) e os íons Co2+ e Cu2+, objetivando-se a adsorção do gás sulfeto de hidrogênio (H2S). Os ensaios de adsorção se deram através de um fluxo contínuo de H2S em um sistema de coluna (reator de leito fixo) de adsorção em escala de laboratório. As técnicas utilizadas para a caracterização dos adsorventes foram à espectroscopia de infravermelho (FTIR), a análise termogravimetria (TG), a fluorescência de raios X (FRX), o difração de raios X (DRX), a microscopia eletrônica de varredura (MEV). Tal trabalho indica, pelos resultados obtidos, que os adsorventes modificados de PMMA, PVC e NaALG têm uma capacidade adsortiva significativa. A matriz que se destacou e apresentou a melhor capacidade de adsorção, foi a de ALG modificada com Co2+ tendo um resultado de 12,79 mg de H2S/g de matriz.

     


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  • O gás natural encontrado no subsolo associado ou não ao petróleo se caracteriza por uma mistura de hidrocarbonetos e componentes residuais tais como o dióxido de carbono (CO2), o gás nitrogênio (N2) e o sulfeto de hidrogênio (H2S), denominados de contaminantes. O H2S em especial se promove como contaminante do gás natural por estar associado à corrosão de dutos (gasodutos), à toxidade humana e a aplicações finais do Gás Natural (GN). O teor de enxofre presente no GN deve ser totalmente ou parcialmente removido, visando atender as especificações de mercado, segurança, transporte ou processamento posterior. Há distintos e variados métodos de dessulfurização do gás natural usados nas Unidades de Processamento do Gás Natural (UPGN). Visando solucionar tais problemas temos como exemplo a lavagem cáustica, a absorção, o uso de membranas e a adsorção, sendo processos onerosos e com grande dispêndio energético. Surge, diante de tais constatações, a necessidade de pesquisa de processos ativos de viabilidade econômica e eficiência. O presente trabalho promoveu o estudo da adsorção do gás sulfeto de hidrogrênio em matrizes poliméricas puras e modificadas. Os substratos de Poli(cloreto de vinila) (PVC), Poli(metacrilato de metila) (PMMA) e alginato de sódio (NaALG), foram recobertos com os compostos de fosfato de vanadila (VOPO4.2H2O), pentóxido de vanádio (V2O5), rodamina B (C28H31N2O3Cl) e os íons Co2+ e Cu2+, objetivando-se a adsorção do gás sulfeto de hidrogênio (H2S). Os ensaios de adsorção se deram através de um fluxo contínuo de H2S em um sistema de coluna (reator de leito fixo) de adsorção em escala de laboratório. As técnicas utilizadas para a caracterização dos adsorventes foram à espectroscopia de infravermelho (FTIR), a análise termogravimetria (TG), a fluorescência de raios X (FRX), o difração de raios X (DRX), a microscopia eletrônica de varredura (MEV). Tal trabalho indica, pelos resultados obtidos, que os adsorventes modificados de PMMA, PVC e NaALG têm uma capacidade adsortiva significativa. A matriz que se destacou e apresentou a melhor capacidade de adsorção, foi a de ALG modificada com Co2+ tendo um resultado de 12,79 mg de H2S/g de matriz.

     

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  • SEVERINA DENISE SALES DE OLIVEIRA
  • Aplicação das técnicas eletroanalíticas (voltametria cíclica e de pulso diferencial) usando o eletrodo de diamante dopado com boro para o estudo da isoniazida, etambutol, rifampicina e pirazinamida.

  • Orientador : CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • DANIEL DE LIMA PONTES
  • SUELY SOUZA LEAL DE CASTRO
  • Data: 31/07/2013

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  • A tuberculose (TB) é uma das principais causas de mortes no mundo e continua sendo um grave problema de saúde publica, especialmente em países em desenvolvimento, voltando a ocupar papel de destaque entre as principais doenças contagiosas. A tuberculose está cada vez mais difícil de ser diagnosticada devido à alta incidência de resultados negativos nos testes de expectoração. Os fármacos utilizados no tratamento da tuberculose podem ser divididos em duas categorias: os de primeira linha, que tem o maior índice de eficiência; e os de segunda linha, quando há resistência microbiana. Entre os fármacos de primeira linha se destacam a isoniazida, etambutol, rifampicina e pirazinamida. O controle de qualidade dos fármacos é obtido através de muitas técnicas analíticas como eletroforese capilar, espectroscopia no visível e UV, espectrofluorimetria no UV, quimiluminescência de injeção de fluxo, colorimetria, titrimetria, oxidimetria, cromatografia líquida, HPLC e cromatografia líquida de camada delgada. As técnicas eletroanalíticas apresentam características experimentais que as tornam de grande importância na quantificação de fármacos, como por exemplo, alta sensibilidade, não requerendo grandes volumes de amostra, simplicidade, rapidez de análise e baixo custo. Neste trabalho foi feito um estudo eletroquímico utilizando a voltametria cíclica e voltametria de pulso diferencial para os fármacos isoniazida (INH), etambutol (EMB), rifampicina (RIF) e pirazinamida (PZA) usando o eletrodo de diamante dopado com boro (BDD) como eletrodo de trabalho. Foi também verificado a aplicabilidade da técnica de voltametria de pulso diferencial na quantificação dos princípios ativos usados no tratamento da tuberculose, posteriormente aplicando em amostras de formulação farmacêutica. Dentre os quatro princípios ativos estudados, a isoniazida apresentou os melhores resultados de detecção e quantificação com o uso da voltametria de pulso diferencial. Em pH 4 e pH 8, as curvas de calibração para a INH apresentaram boa linearidade, apresentando os limites de quantificação de 6,15 μM (0,844 ppm) e 4,08 μM (0,560 ppm), para os respectivos pH. O método proposto pode ser usado para a determinação de isoniazida em fármacos, pois foram obtidos valores de recuperação em torno de 100%.


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  • A tuberculose (TB) é uma das principais causas de mortes no mundo e continua sendo um grave problema de saúde publica, especialmente em países em desenvolvimento, voltando a ocupar papel de destaque entre as principais doenças contagiosas. A tuberculose está cada vez mais difícil de ser diagnosticada devido à alta incidência de resultados negativos nos testes de expectoração. Os fármacos utilizados no tratamento da tuberculose podem ser divididos em duas categorias: os de primeira linha, que tem o maior índice de eficiência; e os de segunda linha, quando há resistência microbiana. Entre os fármacos de primeira linha se destacam a isoniazida, etambutol, rifampicina e pirazinamida. O controle de qualidade dos fármacos é obtido através de muitas técnicas analíticas como eletroforese capilar, espectroscopia no visível e UV, espectrofluorimetria no UV, quimiluminescência de injeção de fluxo, colorimetria, titrimetria, oxidimetria, cromatografia líquida, HPLC e cromatografia líquida de camada delgada. As técnicas eletroanalíticas apresentam características experimentais que as tornam de grande importância na quantificação de fármacos, como por exemplo, alta sensibilidade, não requerendo grandes volumes de amostra, simplicidade, rapidez de análise e baixo custo. Neste trabalho foi feito um estudo eletroquímico utilizando a voltametria cíclica e voltametria de pulso diferencial para os fármacos isoniazida (INH), etambutol (EMB), rifampicina (RIF) e pirazinamida (PZA) usando o eletrodo de diamante dopado com boro (BDD) como eletrodo de trabalho. Foi também verificado a aplicabilidade da técnica de voltametria de pulso diferencial na quantificação dos princípios ativos usados no tratamento da tuberculose, posteriormente aplicando em amostras de formulação farmacêutica. Dentre os quatro princípios ativos estudados, a isoniazida apresentou os melhores resultados de detecção e quantificação com o uso da voltametria de pulso diferencial. Em pH 4 e pH 8, as curvas de calibração para a INH apresentaram boa linearidade, apresentando os limites de quantificação de 6,15 μM (0,844 ppm) e 4,08 μM (0,560 ppm), para os respectivos pH. O método proposto pode ser usado para a determinação de isoniazida em fármacos, pois foram obtidos valores de recuperação em torno de 100%.

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  • ALINE DE SOUSA MARQUES
  • Uso da Espectroscopia do Infravermelho Próximo e técnicas multivariadas para diferenciar Escherichia coli e Salmonella Enteritidis inoculadas em polpa de fruta (abacaxi).

  • Orientador : KASSIO MICHELL GOMES DE LIMA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • KASSIO MICHELL GOMES DE LIMA
  • EDGAR PERIN MORAES
  • MARIA CELESTE NUNES DE MELO
  • EDVAN CIRINO DA SILVA
  • Data: 31/07/2013

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  • Visando a segurança do consumidor, é de extrema importância identificar a presença de contaminantes patogênicos nos alimentos, pois os mesmos são responsáveis por surtos alimentares que dependendo do nível de contaminação pode chegar a causar a morte de quem os consome.  Este estudo mostra a aplicação e utilidade de medidas espectrais de transflectância no infravermelho próximo (NIR) como um método alternativo para a identificação e classificação de Escherichia coli e Salmonella Enteritidis em polpa de fruta comercial (abacaxi). Análise de Componentes Principais (PCA), Modelagem Independente por Analogia Classe (SIMCA) e Análise Discriminante por Mínimos Quadrados Parciais (PLS-DA) foram utilizados na análise. Não foi possível obter uma separação total entre as amostras usando PCA e SIMCA. O PLS-DA apresentou bom desempenho na capacidade de predição alcançando 87,5% para E. coli e 88,3% para S. Enteritides, respectivamente. Os melhores modelos obtidos para o PLS-DA com os espectros tratados com segunda derivada apresentaram sensibilidade e especificidade de 0,87 e 0,83, repectivamente. Estes resultados sugerem que a espectroscopia NIR e PLS-DA podem ser usados para discriminar e detectar bactérias na polpa da fruta.


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  • Visando a segurança do consumidor, é de extrema importância identificar a presença de contaminantes patogênicos nos alimentos, pois os mesmos são responsáveis por surtos alimentares que dependendo do nível de contaminação pode chegar a causar a morte de quem os consome.  Este estudo mostra a aplicação e utilidade de medidas espectrais de transflectância no infravermelho próximo (NIR) como um método alternativo para a identificação e classificação de Escherichia coli e Salmonella Enteritidis em polpa de fruta comercial (abacaxi). Análise de Componentes Principais (PCA), Modelagem Independente por Analogia Classe (SIMCA) e Análise Discriminante por Mínimos Quadrados Parciais (PLS-DA) foram utilizados na análise. Não foi possível obter uma separação total entre as amostras usando PCA e SIMCA. O PLS-DA apresentou bom desempenho na capacidade de predição alcançando 87,5% para E. coli e 88,3% para S. Enteritides, respectivamente. Os melhores modelos obtidos para o PLS-DA com os espectros tratados com segunda derivada apresentaram sensibilidade e especificidade de 0,87 e 0,83, repectivamente. Estes resultados sugerem que a espectroscopia NIR e PLS-DA podem ser usados para discriminar e detectar bactérias na polpa da fruta.

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  • NATHALIA COSTA VIANA NEVES DE MIRANDA
  • Aplicação da técnica eletroanalítica de pulso diferencial usando o eletrodo de carbono vitreo modificado com cisteina para monitorar a degradaçao eletroquimica de acido oxalico.

  • Orientador : CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • KATIA REGINA SOUZA
  • MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • Data: 31/07/2013

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  • No presente trabalho, a técnica de voltametria de pulso diferencial (DPV) tem sido estudada para o monitoramento da concentração de ácido oxálico (OA) durante a sua oxidação eletroquímica (EO) em meio ácido utilizando o ânodo de platina suportada em titânio (Ti/Pt). A técnica de DPV foi padronizada e otimizada usando um eletrodo de carbono vítreo modificado com cisteina. A modificação com cisteina foi desenvolvida eletroquimicamente, formando um filme polimérico na superfície do eletrodo de carbono vítreo. A formação do filme polimérico foi confirmada por analise de Microscópio eletrônico de varredura e Microscópio de Força Atômica, confirmando a modificação do eletrodo. A degradação eletroquímica foi desenvolvida usando diferentes densidades de corrente, 10, 20 e 30 mA cm-2 com eletrodo de Ti/Pt, observando a degradação do acido oxálico, sendo monitorado empregando a metodologia de titulação com KMnO4. No entanto, as análises com DPV mostraram o mesmo comportamento de eliminação do acido oxálico, observado com a titulação.Comparado com o método de titulação clássica e DPV conseguiu-se um bom ajuste, intervalos de confiança e limites de detecção confirmando a aplicabilidade da técnica eletroanalítica para o monitoramento da degradação de acido oxálico.


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  • No presente trabalho, a técnica de voltametria de pulso diferencial (DPV) tem sido estudada para o monitoramento da concentração de ácido oxálico (OA) durante a sua oxidação eletroquímica (EO) em meio ácido utilizando o ânodo de platina suportada em titânio (Ti/Pt). A técnica de DPV foi padronizada e otimizada usando um eletrodo de carbono vítreo modificado com cisteina. A modificação com cisteina foi desenvolvida eletroquimicamente, formando um filme polimérico na superfície do eletrodo de carbono vítreo. A formação do filme polimérico foi confirmada por analise de Microscópio eletrônico de varredura e Microscópio de Força Atômica, confirmando a modificação do eletrodo. A degradação eletroquímica foi desenvolvida usando diferentes densidades de corrente, 10, 20 e 30 mA cm-2 com eletrodo de Ti/Pt, observando a degradação do acido oxálico, sendo monitorado empregando a metodologia de titulação com KMnO4. No entanto, as análises com DPV mostraram o mesmo comportamento de eliminação do acido oxálico, observado com a titulação.Comparado com o método de titulação clássica e DPV conseguiu-se um bom ajuste, intervalos de confiança e limites de detecção confirmando a aplicabilidade da técnica eletroanalítica para o monitoramento da degradação de acido oxálico.

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  • MARCIA LIMA DA SILVA
  • Aplicação da Termogravimetria na determinação do teor de ferro em comprimidos: Um estudo comparativo com a espectrofotometria

  • Orientador : NEDJA SUELY FERNANDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • NEDJA SUELY FERNANDES
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • LUIZ DI SOUZA
  • Data: 19/08/2013

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  • O presente trabalho utilizou a termogravimetria (TG) e a espectroscopia de absorção molecular na região UV-visível para determinar o teor de ferro em medicamentos à base de sulfato ferroso usados no tratamento da anemia ferropriva. As amostras foram caracterizadas por IV, UV, TG/DTG, DTA, DSC e DRX. As técnicas termoanalíticas avaliaram a estabilidade térmica e os eventos físico-químicos e mostraram que os excipientes interferem na decomposição do princípio ativo. Os resultados da Termogravimetria indicaram que a temperatura de decomposição do FeSO4 princípio ativo (T = 602,9 °C) é superior em comparação as amostras dos comprimidos (566,0 a 586,0 °C). A utilização da atmosfera de N2 provocou deslocamento nas temperaturas inicial e final relacionadas à decomposição do FeSO4. Nas curvas DTA e DSC foram observados eventos endo e exotérmicos para as amostras dos medicamentos e princípio ativo analisado. Os espectros de infravermelho identificaram os principais grupos funcionais existentes em todas as amostras de princípios ativos, excipientes e comprimidos estudados, tais como estiramentos simétricos e assimétricos dos grupos O-H, C-H, S=O. As análises por difração de raios-X mostraram que todas as amostras apresentaram cristalinidade e que os resíduos finais mostraram picos indicativos da presença de dióxido de silício, dióxido de titânio e talco que são excipientes contidos nas formulações farmacêuticas, além do óxido de ferro. Os resultados obtidos por TG para determinar o teor de ferro dos medicamentos estudados mostraram uma variação quando comparados aos obtidos pelo UV-visível e o teórico, provavelmente devido à formação de uma mistura (óxido de ferro + sulfato férrico). No comprimido FE 1 foi obtido um teor de 15,79 % pela TG e 20,64 % pelo UV-visível, na amostra FE 2 obteve-se um percentual de 15,48 % pela TG e 21,08 % pelo UV-visível. Nas amostras FE 3 obteve-se um teor de 16,10 % na TG e 25,57 % pelo UV-visível, e em FE 4 o percentual na TG foi de 16,70 % e no UV-visível 14,39 %.



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  • O presente trabalho utilizou a termogravimetria (TG) e a espectroscopia de absorção molecular na região UV-visível para determinar o teor de ferro em medicamentos à base de sulfato ferroso usados no tratamento da anemia ferropriva. As amostras foram caracterizadas por IV, UV, TG/DTG, DTA, DSC e DRX. As técnicas termoanalíticas avaliaram a estabilidade térmica e os eventos físico-químicos e mostraram que os excipientes interferem na decomposição do princípio ativo. Os resultados da Termogravimetria indicaram que a temperatura de decomposição do FeSO4 princípio ativo (T = 602,9 °C) é superior em comparação as amostras dos comprimidos (566,0 a 586,0 °C). A utilização da atmosfera de N2 provocou deslocamento nas temperaturas inicial e final relacionadas à decomposição do FeSO4. Nas curvas DTA e DSC foram observados eventos endo e exotérmicos para as amostras dos medicamentos e princípio ativo analisado. Os espectros de infravermelho identificaram os principais grupos funcionais existentes em todas as amostras de princípios ativos, excipientes e comprimidos estudados, tais como estiramentos simétricos e assimétricos dos grupos O-H, C-H, S=O. As análises por difração de raios-X mostraram que todas as amostras apresentaram cristalinidade e que os resíduos finais mostraram picos indicativos da presença de dióxido de silício, dióxido de titânio e talco que são excipientes contidos nas formulações farmacêuticas, além do óxido de ferro. Os resultados obtidos por TG para determinar o teor de ferro dos medicamentos estudados mostraram uma variação quando comparados aos obtidos pelo UV-visível e o teórico, provavelmente devido à formação de uma mistura (óxido de ferro + sulfato férrico). No comprimido FE 1 foi obtido um teor de 15,79 % pela TG e 20,64 % pelo UV-visível, na amostra FE 2 obteve-se um percentual de 15,48 % pela TG e 21,08 % pelo UV-visível. Nas amostras FE 3 obteve-se um teor de 16,10 % na TG e 25,57 % pelo UV-visível, e em FE 4 o percentual na TG foi de 16,70 % e no UV-visível 14,39 %.


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  • TAMIRES FERREIRA DA COSTA
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    Aplicações do índice de aromaticidade baseado na deslocalização, degenerescência e densidade (D3BIA) para acenos e moléculas homoaromáticas

  • Orientador : CAIO LIMA FIRME
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CAIO LIMA FIRME
  • LUIZ HENRIQUE DA SILVA GASPAROTTO
  • MARIA APARECIDA MEDEIROS MACIEL
  • PIERRE MOTHÉ ESTEVES
  • Data: 04/10/2013

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  • Foram estudadas três diferentes aplicações do índice de aromaticidade topológico desenvolvido pelo professor Caio L. Firme, o D3BIA (índice de aromaticidade baseado na deslocalização, degenerescência e densidade). O D3BIA foi desenvolvido usando as propriedades topológicas da teoria quântica de átomos e moléculas (QTAIM) e foi inspirado na ideia desenvolvida pelo professor Marco Antônio Chaer Nascimento de que aromaticidade do benzeno pode ser entendida como ligação multicêntrica, 6c-6e.  A aromaticidade pode ser dividida em quatro critérios: estrutural, energético, magnético e eletrônico. O índice D3BIA baseia-se na densidade do anel, na degenerescência e nos índices de deslocalização dos átomos no anel. Foram estudadas a relação entre o D3BIA com vários outros conhecidos índices de aromaticidade aplicados aos acenos;  a relação entre o grau de uniformidade da deslocalização eletrônica (DIU) e a energia da molécula para uma série de carbocátions; e a relação entre o D3BIA e NICS para os casos dos dicátions bisnoradamantanila, bisnoradamantenila e seus derivados. No primeiro capítulo foram investigadas as possíveis correlações lineares entre os índices de aromaticidade HOMA, NICS e PDI com o D3BIA, encontrando apenas uma boa correlação linear entre o HOMA e o D3BIA. No segundo capítulo foram estudados cinco pares de carbocátions que apresentavam pequena diferença na geometria ou simetria pontual e nenhuma diferença entre os fatores de estabilidade até então conhecidos. Foi observado que quanto maior o grau de uniformidade da deslocalização eletrônica, menor a energia do carbocátion. Assim, podemos dizer que o DIU pode ser usado como fator de estabilidade dos carbocátions, assim como outros fatores já conhecidos na literatura. No terceiro capítulo, foi obtida uma boa correlação entre NICS e D3BIA para os íons carbônio de estrutura em gaiola bisnoradamantenila. Então, com os resultados apresentados nessa dissertação, conseguimos validar o índice D3BIA para sua aplicação como índice de aromaticidade para íons carbônio e acenos, além de mostrarmos que um de seus fatores, o DIU é um novo e importante fator de estabilidade associado aos carbocátions.

     

     


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  • Foram estudadas três diferentes aplicações do índice de aromaticidade topológico desenvolvido pelo professor Caio L. Firme, o D3BIA (índice de aromaticidade baseado na deslocalização, degenerescência e densidade). O D3BIA foi desenvolvido usando as propriedades topológicas da teoria quântica de átomos e moléculas (QTAIM) e foi inspirado na ideia desenvolvida pelo professor Marco Antônio Chaer Nascimento de que aromaticidade do benzeno pode ser entendida como ligação multicêntrica, 6c-6e.  A aromaticidade pode ser dividida em quatro critérios: estrutural, energético, magnético e eletrônico. O índice D3BIA baseia-se na densidade do anel, na degenerescência e nos índices de deslocalização dos átomos no anel. Foram estudadas a relação entre o D3BIA com vários outros conhecidos índices de aromaticidade aplicados aos acenos;  a relação entre o grau de uniformidade da deslocalização eletrônica (DIU) e a energia da molécula para uma série de carbocátions; e a relação entre o D3BIA e NICS para os casos dos dicátions bisnoradamantanila, bisnoradamantenila e seus derivados. No primeiro capítulo foram investigadas as possíveis correlações lineares entre os índices de aromaticidade HOMA, NICS e PDI com o D3BIA, encontrando apenas uma boa correlação linear entre o HOMA e o D3BIA. No segundo capítulo foram estudados cinco pares de carbocátions que apresentavam pequena diferença na geometria ou simetria pontual e nenhuma diferença entre os fatores de estabilidade até então conhecidos. Foi observado que quanto maior o grau de uniformidade da deslocalização eletrônica, menor a energia do carbocátion. Assim, podemos dizer que o DIU pode ser usado como fator de estabilidade dos carbocátions, assim como outros fatores já conhecidos na literatura. No terceiro capítulo, foi obtida uma boa correlação entre NICS e D3BIA para os íons carbônio de estrutura em gaiola bisnoradamantenila. Então, com os resultados apresentados nessa dissertação, conseguimos validar o índice D3BIA para sua aplicação como índice de aromaticidade para íons carbônio e acenos, além de mostrarmos que um de seus fatores, o DIU é um novo e importante fator de estabilidade associado aos carbocátions.

     

     

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  • ÁDILA PRISCILLA GOMES RODRIGUES
  • Síntese e Caracterização de Ferritas de Níquel dopadas com Cobalto e Efeito da Substituição nas suas Propriedades Magnéticas

  • Orientador : DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DANIELLE KARINNE SILVA GOMES
  • DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • JOANA MARIA DE FARIAS BARROS
  • JOSE HUMBERTO DE ARAUJO
  • LUCIENE DA SILVA SANTOS
  • Data: 11/12/2013

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  • As ferritas de composição Ni1−xCoxFe2O4 (0≤x≤0,75) foram obtidas através do método de síntese assistida por microondas e tiveram suas propriedades estruturais e magnéticas avaliadas em função do efeito da substituição do Ni pelo Co. Os compostos foram preparados de acordo com o conceito da química dos propelentes e aquecidos em forno microondas com potência 7000kw. O material sintetizado foi caracterizado por espectroscopia de absorção na região do infravermelho (FTIR), difração de raios X (DRX), com o uso do refinamento pelo método de Rietveld, área superficial específica (BET), microscopia eletrônica de varredura (MEV) com auxílio de análise por dispersão de energia (EDS) e medidas magnéticas (MAV). Os resultados obtidos, a partir destas técnicas confirmaram a viabilidade do método de síntese empregado para a obtenção da estrutura espinélio desejada, tanto para a ferrita de níquel quanto para as ferritas de níquel dopadas com cobalto. No entanto, observou-se a formação de fases secundarias referente às fases a - Fe2O3 , FeO, (FeCo)O e Ni0. Por outro lado, verifica-se que o aumento do teor de cobalto nos sistemas ocasiona uma crescente elevação na intensidade dos picos característicos da fase ferrita Ni-Co, indicando, assim, que os pós tornam-se mais cristalinos à medida que se aumenta a % em Mol do cobalto nos sistemas. A elevação da concentração de cobalto causou uma redução da área superficial específica e consequentemente aumentou o tamanho de partícula. Observou-se também a formação de aglomerados com morfologia irregular e um aspecto poroso, e que o aumento da concentração de cobalto levou a formação de aglomerados mais densos. As ferritas estudadas apresentaram características magnéticas diferenciadas de acordo com a quantidade do dopante utilizado, variando de material magnético bastante mole (fácil magnetização e desmagnetização) para o sistema sem cobalto, a um material magnético com comportamento um pouco mais duro para os sistemas contendo cobalto, permitindo o uso desses materiais como magnéticos moles (permeável) e intermediários (meio de gravação magnética), com ciclos de histerese relativamente estreitos.


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  • As ferritas de composição Ni1−xCoxFe2O4 (0≤x≤0,75) foram obtidas através do método de síntese assistida por microondas e tiveram suas propriedades estruturais e magnéticas avaliadas em função do efeito da substituição do Ni pelo Co. Os compostos foram preparados de acordo com o conceito da química dos propelentes e aquecidos em forno microondas com potência 7000kw. O material sintetizado foi caracterizado por espectroscopia de absorção na região do infravermelho (FTIR), difração de raios X (DRX), com o uso do refinamento pelo método de Rietveld, área superficial específica (BET), microscopia eletrônica de varredura (MEV) com auxílio de análise por dispersão de energia (EDS) e medidas magnéticas (MAV). Os resultados obtidos, a partir destas técnicas confirmaram a viabilidade do método de síntese empregado para a obtenção da estrutura espinélio desejada, tanto para a ferrita de níquel quanto para as ferritas de níquel dopadas com cobalto. No entanto, observou-se a formação de fases secundarias referente às fases a - Fe2O3 , FeO, (FeCo)O e Ni0. Por outro lado, verifica-se que o aumento do teor de cobalto nos sistemas ocasiona uma crescente elevação na intensidade dos picos característicos da fase ferrita Ni-Co, indicando, assim, que os pós tornam-se mais cristalinos à medida que se aumenta a % em Mol do cobalto nos sistemas. A elevação da concentração de cobalto causou uma redução da área superficial específica e consequentemente aumentou o tamanho de partícula. Observou-se também a formação de aglomerados com morfologia irregular e um aspecto poroso, e que o aumento da concentração de cobalto levou a formação de aglomerados mais densos. As ferritas estudadas apresentaram características magnéticas diferenciadas de acordo com a quantidade do dopante utilizado, variando de material magnético bastante mole (fácil magnetização e desmagnetização) para o sistema sem cobalto, a um material magnético com comportamento um pouco mais duro para os sistemas contendo cobalto, permitindo o uso desses materiais como magnéticos moles (permeável) e intermediários (meio de gravação magnética), com ciclos de histerese relativamente estreitos.

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  • MARIANA HELENA DE OLIVEIRA ALBUQUERQUE
  • Determinação da Concentração de Metais no Material Particulado (PM10 e PM 2,5) do Ar Atmosférico de uma Área Urbana da Cidade do Natal – RN.

  • Orientador : VALTER JOSE FERNANDES JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EDGAR PERIN MORAES
  • FRANCISCO LAERTE DE CASTRO
  • GLAUBER JOSÉ TUROLLA FERNANDES
  • VALTER JOSE FERNANDES JUNIOR
  • Data: 17/12/2013

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  • Devido a sua localização no continente, a cidade de Natal (Rio Grande do Norte, Brasil) recebe ventos constantes, o que a torna mundialmente conhecida como a cidade que tem uma boa qualidade do ar. No entanto, faltam estudos que comprovem este título. Mesmo Natal não sendo uma cidade industrializada, está em pleno desenvolvimento sócio-econômico, e isto implica em um crescimento do poder aquisitivo da população, como também no conseqüente aumento da frota de veículos automotores. Com isso, é possível se prever uma evolução nas emissões veiculares, acarretando na crescente preocupação com a poluição atmosférica, sabendo que esta pode causar danos à saúde humana e ao meio ambiente. O presente trabalho teve como objetivo avaliar qualidade do ar atmosférico de região urbana da cidade de Natal, capital do estado do Rio Grande do Norte (latitude 5º49’29’’ sul e longitude 35º13’34’’ oeste), visando determinação da concentração dos metais Mn, Ni, Cu, As, Cd e Pb no Material Particulado (PM10 e PM2,5) do ar atmosférico na área urbana da cidade do natal. O período de amostragem para o estudo compreendeu a aquisição de dados de Janeiro a Dezembro de 2012. Os filtros contendo material particulado foram selecionados de seis em sem dias e digeridos. As amostras digeridas foram analisadas por Espectrometria de Massa com Plasma Indutivamente Acoplado (ICP-MS). Para a concentração do material particulado as médias mensais variaram de 8,92 a 19,80 g/m3 para o PM10 e de 2,84 a 7,89 g/m3 para o MP2,5. Sendo assim, para o período do estudo, a concentração de MP10, não ultrapassou em nenhum momento os valores definidos pela legislação vigente (CONAMA 03/90), que estabelece como padrão de qualidade do ar a concentração para MP10, o valor de 150 g/m3, para um período de 24 h e para longos períodos a média aritmética anual de 50 g/m3. E as concentrações de MP2,5 estiveram em acordo como o padrão estabelecido pela EPA (12 μg/m³). As médias das concentrações dos metais para o MP10, variaram de 0,12 a 6,20 ng.m-3 e para o MP2,5 de 0,18 a 5,81 ng.m-3 sendo que as maiores médias encontradas foram para os elementos Pb, Mn e Cu. Os elementos V, Cr, Ni, As e Cd apresentaram médias mais baixas. No entanto, em nenhum caso as concentrações dos metais ultrapassaram os valores regulamentados internacionalmente pela Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos - EPA, Organização Mundial da Saúde - WHO e União Européia.


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  • Devido a sua localização no continente, a cidade de Natal (Rio Grande do Norte, Brasil) recebe ventos constantes, o que a torna mundialmente conhecida como a cidade que tem uma boa qualidade do ar. No entanto, faltam estudos que comprovem este título. Mesmo Natal não sendo uma cidade industrializada, está em pleno desenvolvimento sócio-econômico, e isto implica em um crescimento do poder aquisitivo da população, como também no conseqüente aumento da frota de veículos automotores. Com isso, é possível se prever uma evolução nas emissões veiculares, acarretando na crescente preocupação com a poluição atmosférica, sabendo que esta pode causar danos à saúde humana e ao meio ambiente. O presente trabalho teve como objetivo avaliar qualidade do ar atmosférico de região urbana da cidade de Natal, capital do estado do Rio Grande do Norte (latitude 5º49’29’’ sul e longitude 35º13’34’’ oeste), visando determinação da concentração dos metais Mn, Ni, Cu, As, Cd e Pb no Material Particulado (PM10 e PM2,5) do ar atmosférico na área urbana da cidade do natal. O período de amostragem para o estudo compreendeu a aquisição de dados de Janeiro a Dezembro de 2012. Os filtros contendo material particulado foram selecionados de seis em sem dias e digeridos. As amostras digeridas foram analisadas por Espectrometria de Massa com Plasma Indutivamente Acoplado (ICP-MS). Para a concentração do material particulado as médias mensais variaram de 8,92 a 19,80 g/m3 para o PM10 e de 2,84 a 7,89 g/m3 para o MP2,5. Sendo assim, para o período do estudo, a concentração de MP10, não ultrapassou em nenhum momento os valores definidos pela legislação vigente (CONAMA 03/90), que estabelece como padrão de qualidade do ar a concentração para MP10, o valor de 150 g/m3, para um período de 24 h e para longos períodos a média aritmética anual de 50 g/m3. E as concentrações de MP2,5 estiveram em acordo como o padrão estabelecido pela EPA (12 μg/m³). As médias das concentrações dos metais para o MP10, variaram de 0,12 a 6,20 ng.m-3 e para o MP2,5 de 0,18 a 5,81 ng.m-3 sendo que as maiores médias encontradas foram para os elementos Pb, Mn e Cu. Os elementos V, Cr, Ni, As e Cd apresentaram médias mais baixas. No entanto, em nenhum caso as concentrações dos metais ultrapassaram os valores regulamentados internacionalmente pela Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos - EPA, Organização Mundial da Saúde - WHO e União Européia.

Teses
1
  • ZILVAM MELO DOS SANTOS
  •  ESTUDOS DAS INTERAÇÕES DE QUITOSANA/CTAB/C12E8

     

  • Orientador : JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • ALCIDES DE OLIVEIRA WANDERLEY NETO
  • ANA LUIZA PORPINO FERNANDES CARONI
  • CARLOS MAURICIO RABELLO DE SANT`ANNA
  • RENATO CANHA AMBROSIO
  • Data: 22/02/2013

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  • Interações tensoativo-polímero são amplamente usadas quando são necessárias propriedades reológicas para aplicações específicas, como a produção de fluidos para exploração do petróleo. Estudos das interações de quitosana com tensoativos catiônicos tem chamado atenção por serem capazes de causar mudanças nos parâmetros reológicos dos sistemas abrindo espaço para novas aplicações. A quitosana comercial representa uma interessante alternativa para estes sistemas, uma vez que ela é obtida a partir da desacetilação parcial da quitina: os sitos acetilados residuais podem, então, ser usados para as interações polímero-tensoativo. Tensoativos alquil etoxilados podem ser utilizados neste sistema, uma vez que estes tensoativos não iônicos podem interagir com sítios hidrofóbicos da quitosana, modificando a reologia de soluções ou emulsões resultantes, os quais dependem do fenômeno de relaxação ocorrendo nestes sistemas. Neste trabalho, primeiramente, foram preparadas emulsões inversas de solução de quitosana como fase dispersa e cicloexano como fase contínua usando CTAB como tensoativo. A análise reológica destas emulsões mostrou pronunciado comportamento pseudoplástico. Esta pseudoplasticidade foi atribuída à interação por laços “loops” de cadeias de quitosana. Ensaios de fluência também foram executados e deram maior suporte a estas discussões. Em seguida, a fim de se obter maiores informações sobre as interações da quitosana com tensoativos não iônicos, soluções de quitosana foram misturadas com C12E8 e levadas a análise reológica e de espalhamento dinâmico de luz. Os sistemas tiveram marcado comportamento pseudoplástico, o qual se tornava menos evidente, quando o teor de tensoativo foi aumentado. Equações de Arrhenius e de KWW foram usadas para obter parâmetros de energia de ativação aparente e de distribuição da taxa de relaxação, respectivamente, aos quais foram relacionados em função do teor de tensoativo e da temperatura, usados neste trabalho.


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  • Interações tensoativo-polímero são amplamente usadas quando são necessárias propriedades reológicas para aplicações específicas, como a produção de fluidos para exploração do petróleo. Estudos das interações de quitosana com tensoativos catiônicos tem chamado atenção por serem capazes de causar mudanças nos parâmetros reológicos dos sistemas abrindo espaço para novas aplicações. A quitosana comercial representa uma interessante alternativa para estes sistemas, uma vez que ela é obtida a partir da desacetilação parcial da quitina: os sitos acetilados residuais podem, então, ser usados para as interações polímero-tensoativo. Tensoativos alquil etoxilados podem ser utilizados neste sistema, uma vez que estes tensoativos não iônicos podem interagir com sítios hidrofóbicos da quitosana, modificando a reologia de soluções ou emulsões resultantes, os quais dependem do fenômeno de relaxação ocorrendo nestes sistemas. Neste trabalho, primeiramente, foram preparadas emulsões inversas de solução de quitosana como fase dispersa e cicloexano como fase contínua usando CTAB como tensoativo. A análise reológica destas emulsões mostrou pronunciado comportamento pseudoplástico. Esta pseudoplasticidade foi atribuída à interação por laços “loops” de cadeias de quitosana. Ensaios de fluência também foram executados e deram maior suporte a estas discussões. Em seguida, a fim de se obter maiores informações sobre as interações da quitosana com tensoativos não iônicos, soluções de quitosana foram misturadas com C12E8 e levadas a análise reológica e de espalhamento dinâmico de luz. Os sistemas tiveram marcado comportamento pseudoplástico, o qual se tornava menos evidente, quando o teor de tensoativo foi aumentado. Equações de Arrhenius e de KWW foram usadas para obter parâmetros de energia de ativação aparente e de distribuição da taxa de relaxação, respectivamente, aos quais foram relacionados em função do teor de tensoativo e da temperatura, usados neste trabalho.

2
  • KYTERIA SABINA LOPES DE FIGUEREDO
  • DESENVOLVIMENTO E TESTE DE UM MODELO ESTATÍSTICO DE IDENTIFICAÇÃO DAS PROPORÇÕES DE ÁGUA PRODUZIDA EM ZONAS DE PRODUÇÃO DE UM CAMPO MADURO DE PETRÓLEO

  • Orientador : DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • ANDRE LUIS SANTOS DE PINHO
  • CARLA ALMEIDA VIVACQUA
  • LUIZ DI SOUZA
  • SUELY SOUZA LEAL DE CASTRO
  • Data: 26/02/2013

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  • Esse estudo investiga as espécies químicas da água produzida proveniente das zonas reservatório de produção de petróleo no campo de Monte Alegre (produção “onshore”) com a proposta de desenvolver um modelo aplicado à identificação da água produzida nas diferentes zonas ou grupos de zonas. A partir das concentrações de ânions e cátions da água produzida como parâmetros de entrada na Análise Discriminante Linear, foi possível estimar e comparar os modelos de previsão, respeitando as particularidades dos métodos aplicados, a fim de indagar qual deles seria o mais adequado. Os métodos Resubstituição, "Holdout Method" e Lachenbruch foram utilizados para ajuste e avaliação geral dos modelos construídos. Dos modelos estimados para poços produzindo água por uma única zona de produção, o método mais adequado foi o "Holdout Method” e apresentou uma taxa de acerto de 90%. As funções discriminantes (CV1, CV2 e CV3) estimadas nesse modelo foram utilizadas para modelar novas funções para amostras de misturas artificiais de água produzida (produzidas em laboratório) e amostras de misturas reais de água produzida (coletadas em poços produzindo água por mais de uma zona). O experimento com as referidas misturas foi executado de acordo com um planejamento experimental para misturas do tipo simplex-centroid no qual também foi simulado a presença de água proveniente de injeção de vapor nestes reservatórios para uma parte das amostras. Utilizando gráficos de duas e três dimensões foi possível estimar a proporção de água nas zona de produção.       



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  • Esse estudo investiga as espécies químicas da água produzida proveniente das zonas reservatório de produção de petróleo no campo de Monte Alegre (produção “onshore”) com a proposta de desenvolver um modelo aplicado à identificação da água produzida nas diferentes zonas ou grupos de zonas. A partir das concentrações de ânions e cátions da água produzida como parâmetros de entrada na Análise Discriminante Linear, foi possível estimar e comparar os modelos de previsão, respeitando as particularidades dos métodos aplicados, a fim de indagar qual deles seria o mais adequado. Os métodos Resubstituição, "Holdout Method" e Lachenbruch foram utilizados para ajuste e avaliação geral dos modelos construídos. Dos modelos estimados para poços produzindo água por uma única zona de produção, o método mais adequado foi o "Holdout Method” e apresentou uma taxa de acerto de 90%. As funções discriminantes (CV1, CV2 e CV3) estimadas nesse modelo foram utilizadas para modelar novas funções para amostras de misturas artificiais de água produzida (produzidas em laboratório) e amostras de misturas reais de água produzida (coletadas em poços produzindo água por mais de uma zona). O experimento com as referidas misturas foi executado de acordo com um planejamento experimental para misturas do tipo simplex-centroid no qual também foi simulado a presença de água proveniente de injeção de vapor nestes reservatórios para uma parte das amostras. Utilizando gráficos de duas e três dimensões foi possível estimar a proporção de água nas zona de produção.       


3
  • JOSE EVES MENDES DA SILVA
  • Síntese, caracterização de ferritas espinélio com propriedades magnéticas e absorvedoras de microondas.

  • Orientador : RICARDO SILVEIRA NASAR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE HUMBERTO DE ARAUJO
  • MIRABEL CERQUEIRA REZENDE
  • RICARDO SILVEIRA NASAR
  • ULISANDRA RIBEIRO DE LIMA
  • WILSON ACCHAR
  • Data: 08/03/2013

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  • Foram sintetizadas ferritas do tipo espinélios com fórmula geral Ni0,8Mg0,2-xMxFe2O4, onde M representa os dopantes Mn, Co ou Mn + Co simultaneamente e x varia para os valores 0,02; 0,05 e 0,1. O valor de x foi dividido por 2 nos casos em que M equivale a Mn com Co conjugados. Foi utilizado o método dos citratos precursores e tratamento térmico na obtenção das fases a 1100°C. Os materiais foram caracterizados por DRX, TGA/DTGA, MEV, MAV e medidas de refletividade pelo método de guia de ondas. Os pós a 350°C/3,5h foram cristalinos e nanométricos. De acordo com os resultados nesta temperatura todos os pós apresentam um percentual de fase ferrita superior a 90%. A composição que teve a adição de Mn e Co simultaneamente apresentou maior percentual de fase secundária NiO, 5,8%. As curvas TGA/DTGA indicam que essaamostra alcançou fase(s) cristalina(s) em temperaturas mais baixas. Para se obter os difratogramas de raios X das fases obtidas a 350°C e 1100°C foram tratados pela técnica Rietveld os dados experimentais (linhas coloridas) com os dados teóricos (linhas pretas). Os resultados foram obtidos pelo processo de sucessivos refinamentos até o valor de S (índice de qualidade do refinamento) convergir para próximo de 1. Foram obtidos valores de S e Rw típicos do material em estudo, o que indica uma boa aproximação numérica entre o modelo estrutural calculado e a estrutura real das fases. Os pós calcinados a 1100°C/3h em atmosfera ambiente demonstram ser 100% de fase espinélio exceto a composição c. As micrografias mostram aglomerados de partículas com tamanhos menores que 1 µm na temperatura de calcinação de 1100°C, o que concordou com o resultado de Rietveld. Verificou-se dos dados experimentais e teóricos que a resultante magnética aumentou com a adição de manganês, haja vista, que os maiores valores de magnetização de saturação foram de 45,90 Am2/Kg na adição de 0,05 de Mn e 53,20 Am2/Kg quando se adicionou simultaneamente Mn e Co na concentração de 0,1. Verifica-se pelo cálculo da magnetização teórica (MT) a coerência dos resultados, considerando-se que houve concordância entre o aumento da magnetização experimental e teórica. A maior concentração de cobalto nos sistemas estudados resultou em maiores valores de campo coercitivo, ocorrendo o comportamento inverso em relação ao dopante manganês. Observa-se que houve uma relação direta, entre a coercividade e o desempenho absorvedor do material a 1100°C, haja vista, que o acréscimo na concentração de Co elevou os percentuais de absorção (%A). O cobalto tem campo de anisotropia magnética forte, nesse estudo isto está associado ao aumento do campo coercitivo, Hc. A análise de refletividade mostra que o aumento na concentração de cobalto aumentou a faixa de freqüência e a absorção, para 10,17 GHz e 84% respectivamente. Isto indica a importância deste dopante para a otimização das propriedades dos sistemas estudados. A espessura dos compósitos tem fator preponderante nos resultados de absorção de radiação. Observam-se maiores atenuações da refletividade para compósitos de espessuras de 4 e 5 mm.   


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  • Foram sintetizadas ferritas do tipo espinélios com fórmula geral Ni0,8Mg0,2-xMxFe2O4, onde M representa os dopantes Mn, Co ou Mn + Co simultaneamente e x varia para os valores 0,02; 0,05 e 0,1. O valor de x foi dividido por 2 nos casos em que M equivale a Mn com Co conjugados. Foi utilizado o método dos citratos precursores e tratamento térmico na obtenção das fases a 1100°C. Os materiais foram caracterizados por DRX, TGA/DTGA, MEV, MAV e medidas de refletividade pelo método de guia de ondas. Os pós a 350°C/3,5h foram cristalinos e nanométricos. De acordo com os resultados nesta temperatura todos os pós apresentam um percentual de fase ferrita superior a 90%. A composição que teve a adição de Mn e Co simultaneamente apresentou maior percentual de fase secundária NiO, 5,8%. As curvas TGA/DTGA indicam que essaamostra alcançou fase(s) cristalina(s) em temperaturas mais baixas. Para se obter os difratogramas de raios X das fases obtidas a 350°C e 1100°C foram tratados pela técnica Rietveld os dados experimentais (linhas coloridas) com os dados teóricos (linhas pretas). Os resultados foram obtidos pelo processo de sucessivos refinamentos até o valor de S (índice de qualidade do refinamento) convergir para próximo de 1. Foram obtidos valores de S e Rw típicos do material em estudo, o que indica uma boa aproximação numérica entre o modelo estrutural calculado e a estrutura real das fases. Os pós calcinados a 1100°C/3h em atmosfera ambiente demonstram ser 100% de fase espinélio exceto a composição c. As micrografias mostram aglomerados de partículas com tamanhos menores que 1 µm na temperatura de calcinação de 1100°C, o que concordou com o resultado de Rietveld. Verificou-se dos dados experimentais e teóricos que a resultante magnética aumentou com a adição de manganês, haja vista, que os maiores valores de magnetização de saturação foram de 45,90 Am2/Kg na adição de 0,05 de Mn e 53,20 Am2/Kg quando se adicionou simultaneamente Mn e Co na concentração de 0,1. Verifica-se pelo cálculo da magnetização teórica (MT) a coerência dos resultados, considerando-se que houve concordância entre o aumento da magnetização experimental e teórica. A maior concentração de cobalto nos sistemas estudados resultou em maiores valores de campo coercitivo, ocorrendo o comportamento inverso em relação ao dopante manganês. Observa-se que houve uma relação direta, entre a coercividade e o desempenho absorvedor do material a 1100°C, haja vista, que o acréscimo na concentração de Co elevou os percentuais de absorção (%A). O cobalto tem campo de anisotropia magnética forte, nesse estudo isto está associado ao aumento do campo coercitivo, Hc. A análise de refletividade mostra que o aumento na concentração de cobalto aumentou a faixa de freqüência e a absorção, para 10,17 GHz e 84% respectivamente. Isto indica a importância deste dopante para a otimização das propriedades dos sistemas estudados. A espessura dos compósitos tem fator preponderante nos resultados de absorção de radiação. Observam-se maiores atenuações da refletividade para compósitos de espessuras de 4 e 5 mm.   

4
  • FRANCISCA SHELDAKELLE HOLANDA TORRES PINHEIRO
  • Desenvolvimento de Misturas Ternárias para Remoção de Reboco de Fluido de Perfuração Sintético.

  • Orientador : DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • JÚLIO CÉZAR DE OLIVEIRA FREITAS
  • ALFREDO ISMAEL CURBELO GARNICA
  • FABÍOLA DIAS DA SILVA CURBELO
  • RENATA MARTINS BRAGA
  • Data: 01/04/2013

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  • Os fluidos de perfuração não aquosos à base de parafinas foram usados neste trabalho para testes em pastas de cimento para poços com profundidade de 800 metros. Nos ensaios de compatibilidade foram levadas em consideração as condições de poços, como temperatura, pressão, etc. Também foram estudas as propriedades reológicas do fluido e comparou-se com aqueles usados pelas companhias de serviço.


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  • Os fluidos de perfuração não aquosos à base de parafinas foram usados neste trabalho para testes em pastas de cimento para poços com profundidade de 800 metros. Nos ensaios de compatibilidade foram levadas em consideração as condições de poços, como temperatura, pressão, etc. Também foram estudas as propriedades reológicas do fluido e comparou-se com aqueles usados pelas companhias de serviço.

5
  • KESIA KELLY VIEIRA DE CASTRO
  • DEGRADAÇÃO TÉRMICA E CATALÍTICA DO RESÍDUO ATMOSFÉRICO DE PETRÓLEO (RAT), UTILIZANDO MATERIAIS NANOESTRUTURADOS DO TIPO SBA-15.

  • Orientador : ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA CATARINA FERNANDES CORIOLANO
  • ANA PAULA DE MELO ALVES
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • SULENE ALVES DE ARAUJO
  • TATIANA DE CAMPOS BICUDO
  • Data: 17/04/2013

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  • No presente trabalho foram sintetizados e caracterizados os materiais mesoporosos SBA-15 e Al-SBA-15, Si/Al= 25, 50 e 75, descobertos por pesquisadores da Universidade da Califórnia- Santa Bárbara- EUA, tendo diâmetro de poros variando entre 2 a 30 nm e espessura das paredes de 3,1 - 6,4 nm, tornando estes materiais promissores na área da catálise, especificamente para o refino do petróleo (craqueamento catalítico), já que seus mesoporos facilitam o acesso das moléculas constituintes do petróleo aos sítios ativos, aumentando assim a produção de produtos na faixa dos hidrocarbonetos leves e médios. Para verificar se os materiais utilizados como catalisadores haviam sido sintetizados com sucesso, os mesmos foram caracterizados através das técnicas de difração de raios-X (DRX), espectroscopia de absorção na região do infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR) e adsorção de nitrogênio (BET). Com o intuito de verificar a atividade catalítica dos mesmos, utilizou-se uma amostra de Resíduo Atmosférico de petróleo (RAT), proveniente do Pólo de Guamaré- RN, realizando-se através da termogravimetria o processo de degradação térmica e catalítica do resíduo. Mediante as curvas obtidas, observou-se uma redução na temperatura de início do processo de decomposição catalítica do RAT. Pelo modelo cinético proposto por Flynn- Wall obtiveram-se alguns parâmetros para determinação da energia de ativação aparente das decomposições, ficando evidenciada a eficiência dos materiais mesoporosos, já que houve uma diminuição da energia de ativação para as reações utilizando os catalisadores. O RAT também foi submetido ao processo de pirólise utilizando-se um pirolisador com cromatografia gasosa, acoplado a um espectrômetro de massa. Mediante os cromatogramas obtidos, observou-se um aumento no rendimento dos compostos na faixa da gasolina e diesel oriundos da pirólise catalítica, com ênfase para o Al-SBA-15 (Si/Al= 25), que apresentou um percentual superior aos demais catalisadores. Esses resultados se devem ao fato dos materiais sintetizados exibirem propriedades específicas, para aplicação no processo de pirólise de moléculas complexas e com alto peso molecular, como os constituintes do RAT.



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  • No presente trabalho foram sintetizados e caracterizados os materiais mesoporosos SBA-15 e Al-SBA-15, Si/Al= 25, 50 e 75, descobertos por pesquisadores da Universidade da Califórnia- Santa Bárbara- EUA, tendo diâmetro de poros variando entre 2 a 30 nm e espessura das paredes de 3,1 - 6,4 nm, tornando estes materiais promissores na área da catálise, especificamente para o refino do petróleo (craqueamento catalítico), já que seus mesoporos facilitam o acesso das moléculas constituintes do petróleo aos sítios ativos, aumentando assim a produção de produtos na faixa dos hidrocarbonetos leves e médios. Para verificar se os materiais utilizados como catalisadores haviam sido sintetizados com sucesso, os mesmos foram caracterizados através das técnicas de difração de raios-X (DRX), espectroscopia de absorção na região do infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR) e adsorção de nitrogênio (BET). Com o intuito de verificar a atividade catalítica dos mesmos, utilizou-se uma amostra de Resíduo Atmosférico de petróleo (RAT), proveniente do Pólo de Guamaré- RN, realizando-se através da termogravimetria o processo de degradação térmica e catalítica do resíduo. Mediante as curvas obtidas, observou-se uma redução na temperatura de início do processo de decomposição catalítica do RAT. Pelo modelo cinético proposto por Flynn- Wall obtiveram-se alguns parâmetros para determinação da energia de ativação aparente das decomposições, ficando evidenciada a eficiência dos materiais mesoporosos, já que houve uma diminuição da energia de ativação para as reações utilizando os catalisadores. O RAT também foi submetido ao processo de pirólise utilizando-se um pirolisador com cromatografia gasosa, acoplado a um espectrômetro de massa. Mediante os cromatogramas obtidos, observou-se um aumento no rendimento dos compostos na faixa da gasolina e diesel oriundos da pirólise catalítica, com ênfase para o Al-SBA-15 (Si/Al= 25), que apresentou um percentual superior aos demais catalisadores. Esses resultados se devem ao fato dos materiais sintetizados exibirem propriedades específicas, para aplicação no processo de pirólise de moléculas complexas e com alto peso molecular, como os constituintes do RAT.


6
  • MIRNA FERREIRA DE FARIAS
  • Avaliação da remoção catalítica de compostos orgânicos monoaromáticos em água utilizando materiais nanoestruturados de sílica.

  • Orientador : ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA PAULA DE MELO ALVES
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • FRANCISCO LAERTE DE CASTRO
  • GLAUBER JOSÉ TUROLLA FERNANDES
  • IRENE TEREZINHA GABARDO
  • Data: 29/04/2013

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  • Avaliação da remoção catalítica de compostos orgânicos monoaromáticos em água utilizando materiais nanoestruturados de sílica.

    Resumo: Dados estatísticos das agências de proteção ambiental demonstram que o solo tem sido contaminado frequentemente com problemas decorrentes de vazamentos, derrames e acidentes durante a exploração, refino, transporte e operações de armazenamento do petróleo e seus derivados. Destes, a gasolina merece destaque, verificado pela liberação, ao entrar em contanto com a água subterrânea, dos compostos BTEX (benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos), que são substâncias depressoras do sistema nervoso central e causadoras de leucemia. Dentre os processos utilizados em remediação de solos e águas contaminadas por poluentes orgânicos, destacam-se os que utilizam o peróxido de hidrogênio por serem caracterizados pela rápida geração de espécies químicas de alto poder de oxidação, principalmente o radical hidroxil (•OH), superóxido (O2•-) e peridroxil (HO2•), dentre outras espécies reativas que são capazes de transformar ou decompor produtos químicos orgânicos. O pH tem um forte efeito na química do peróxido de hidrogênio, pois a formação dos diferentes radicais depende diretamente do pH do meio. Neste trabalho, os materiais MCM-41 e Co-MCM-41 foram sintetizados e utilizados na reação de remoção dos BTEX em meio aquoso utilizando H2O2. Estes materiais foram sintetizados através do método hidrotérmico e as técnicas utilizadas na caracterização foram: DRX, TG/DTG, adsorção/dessorção de N2, MET e Fluorescência de Raios-X. Os testes catalíticos ocorreram durante 5 horas de reação e foram realizados em reatores de 20 mL, onde foi acompanhada a decomposição do peróxido de hidrogênio por espectrofotometria de absorção molecular na região do UV-Vis, além da remoção dos compostos orgânicos BTEX que foi realizada por cromatografia em fase gasosa com detecção por fotoionização e ionização por chama e amostrador por headspace estático. As caracterizações comprovaram que os materiais foram sintetizados com sucesso. Os testes catalíticos apresentaram resultados satisfatórios, sendo que as reações contendo BTEX + Co-MCM-41 + H2O2 em pH = 12,0 apresentaram os maiores percentuais de remoção para os compostos estudados.


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  • Avaliação da remoção catalítica de compostos orgânicos monoaromáticos em água utilizando materiais nanoestruturados de sílica.

    Resumo: Dados estatísticos das agências de proteção ambiental demonstram que o solo tem sido contaminado frequentemente com problemas decorrentes de vazamentos, derrames e acidentes durante a exploração, refino, transporte e operações de armazenamento do petróleo e seus derivados. Destes, a gasolina merece destaque, verificado pela liberação, ao entrar em contanto com a água subterrânea, dos compostos BTEX (benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos), que são substâncias depressoras do sistema nervoso central e causadoras de leucemia. Dentre os processos utilizados em remediação de solos e águas contaminadas por poluentes orgânicos, destacam-se os que utilizam o peróxido de hidrogênio por serem caracterizados pela rápida geração de espécies químicas de alto poder de oxidação, principalmente o radical hidroxil (•OH), superóxido (O2•-) e peridroxil (HO2•), dentre outras espécies reativas que são capazes de transformar ou decompor produtos químicos orgânicos. O pH tem um forte efeito na química do peróxido de hidrogênio, pois a formação dos diferentes radicais depende diretamente do pH do meio. Neste trabalho, os materiais MCM-41 e Co-MCM-41 foram sintetizados e utilizados na reação de remoção dos BTEX em meio aquoso utilizando H2O2. Estes materiais foram sintetizados através do método hidrotérmico e as técnicas utilizadas na caracterização foram: DRX, TG/DTG, adsorção/dessorção de N2, MET e Fluorescência de Raios-X. Os testes catalíticos ocorreram durante 5 horas de reação e foram realizados em reatores de 20 mL, onde foi acompanhada a decomposição do peróxido de hidrogênio por espectrofotometria de absorção molecular na região do UV-Vis, além da remoção dos compostos orgânicos BTEX que foi realizada por cromatografia em fase gasosa com detecção por fotoionização e ionização por chama e amostrador por headspace estático. As caracterizações comprovaram que os materiais foram sintetizados com sucesso. Os testes catalíticos apresentaram resultados satisfatórios, sendo que as reações contendo BTEX + Co-MCM-41 + H2O2 em pH = 12,0 apresentaram os maiores percentuais de remoção para os compostos estudados.

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  • MOISES ROMOLOS CESARIO
  • Reforma a Vapor Catalítica do Metano: Otimização da Produção e Seletividade em Hidrogênio por Absorção in situ do CO2 Produzido.  

  • Orientador : DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALAIN KIENNEMANN
  • BENOÎT LOUIS
  • BRAULIO SILVA BARROS
  • CLAIRE COURSON
  • DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • ELSON LONGO DA SILVA
  • OFÉLIA DE QUEIROZ FERNANDES ARAÚJO
  • Data: 29/04/2013

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  • Tópicos de pesquisa relacionados à energia e meio ambiente têm crescido significativamente nos últimos anos, com a necessidade de energia própria como o hidrogênio. Mais particularmente, inúmeras pesquisas têm sido focadas em hidrogênio como vetor energético. A maior parte de hidrogênio é atualmente obtida por reforma do metano ou hidrocarbonetos (vapor, seco, oxi ou auto reforma). Durante o processo de reforma a vapor do metano, a formação de CO2 indesejável (principal contribuinte ao efeito estufa) é observada.  Dessa forma, um material óxido (absorbante) pode ser usado para capturar o CO2 gerado durante o processo e ao mesmo tempo deslocar o equilíbrio da reação de deslocamento gás-água no sentido termodinâmico mais favorável a produção de hidrogênio puro. O objetivo desse estudo consiste desenvolver um material com dupla função (catalisador/absorbante) na reação de reforma a vapor do metano. CaO é bem conhecido como absorbante do CO2 devido à sua elevada eficiência em reações de carbonatação e fácil regeneração através da calcinação. No entanto, a cinética de carbonatação decresce rapidamente em função do tempo e ciclos de carbonatação e calcinação. Um aluminato de cálcio (Ca12Al14O33) deve ser utilizado para evitar a sinterização e aumentar a estabilidade de absorbantes de CaO durante vários ciclos. O níquel, o catalisador industrial escolhido para a reforma a vapor do metano foi adicionado ao suporte em diferentes maneiras. Estes materiais bi-funcionais (absorbante/catalisador) em diferentes razões molares CaO.Ca12Al14O33 (48:52, 65:35, 75:25, 90:10) foram preparados por diferentes metodologias de síntese, dentre elas, com destaque o método de autocombustão assistida por microondas (AAM). Síntese, estrutura e desempenho catalítico de Ni-CaO.Ca12Al14O33 sintetizado pelo novo método (autocombustão assistida por microondas) proposto neste trabalho não tem sido reportado na literatura. Os resultados indicam que o tempo de captura de CO2 depende tanto excesso de CaO e condições de funcionamento (como por exemplo a temperatura e a razão H2O/CH4). Para ser eficiente na absorção de CO2 a temperatura de reforma a vapor deve ser inferior a 700 °C. Uma percentagem otimizada correspondente a 75% de CaO e uma razão (H2O/CH4 = 1) fornece os resultados mais prometedores uma vez que uma menor quantidade de água evita uma competição entre a água e CO2 para a formação de carbonato e hidróxido. Se esta competição for mais efetiva (H2O/CH4 = 3) teríamos uma menor quantidade de CaO disponível para absorção possivelmente devido a formação de Ca(OH)2. Por isso, o tempo de captura foi maior (16h) para a razão H2O/CH4 = 1 do que H2O/CH4 = 3 (7h de captura) usando como catalisador reacional aquele preparado por impregnação do suporte obtido por AAM. Portanto, foi demonstrado que, com esses catalisadores, a absorção de CO2 por CaO modifica o equilíbrio da reação de deslocamento gás-água. Consequentemente, a reforma a vapor de CH4 é otimizada, produzindo hidrogênio puro, ausência de concentração de CO2 e CO durante 16 ou 7h de funcionamento, mesmo a baixa temperatura (650 ° C). Isso confirma o conceito de absorção de CO2 em conjunto com a reforma a vapor do metano.


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  • Tópicos de pesquisa relacionados à energia e meio ambiente têm crescido significativamente nos últimos anos, com a necessidade de energia própria como o hidrogênio. Mais particularmente, inúmeras pesquisas têm sido focadas em hidrogênio como vetor energético. A maior parte de hidrogênio é atualmente obtida por reforma do metano ou hidrocarbonetos (vapor, seco, oxi ou auto reforma). Durante o processo de reforma a vapor do metano, a formação de CO2 indesejável (principal contribuinte ao efeito estufa) é observada.  Dessa forma, um material óxido (absorbante) pode ser usado para capturar o CO2 gerado durante o processo e ao mesmo tempo deslocar o equilíbrio da reação de deslocamento gás-água no sentido termodinâmico mais favorável a produção de hidrogênio puro. O objetivo desse estudo consiste desenvolver um material com dupla função (catalisador/absorbante) na reação de reforma a vapor do metano. CaO é bem conhecido como absorbante do CO2 devido à sua elevada eficiência em reações de carbonatação e fácil regeneração através da calcinação. No entanto, a cinética de carbonatação decresce rapidamente em função do tempo e ciclos de carbonatação e calcinação. Um aluminato de cálcio (Ca12Al14O33) deve ser utilizado para evitar a sinterização e aumentar a estabilidade de absorbantes de CaO durante vários ciclos. O níquel, o catalisador industrial escolhido para a reforma a vapor do metano foi adicionado ao suporte em diferentes maneiras. Estes materiais bi-funcionais (absorbante/catalisador) em diferentes razões molares CaO.Ca12Al14O33 (48:52, 65:35, 75:25, 90:10) foram preparados por diferentes metodologias de síntese, dentre elas, com destaque o método de autocombustão assistida por microondas (AAM). Síntese, estrutura e desempenho catalítico de Ni-CaO.Ca12Al14O33 sintetizado pelo novo método (autocombustão assistida por microondas) proposto neste trabalho não tem sido reportado na literatura. Os resultados indicam que o tempo de captura de CO2 depende tanto excesso de CaO e condições de funcionamento (como por exemplo a temperatura e a razão H2O/CH4). Para ser eficiente na absorção de CO2 a temperatura de reforma a vapor deve ser inferior a 700 °C. Uma percentagem otimizada correspondente a 75% de CaO e uma razão (H2O/CH4 = 1) fornece os resultados mais prometedores uma vez que uma menor quantidade de água evita uma competição entre a água e CO2 para a formação de carbonato e hidróxido. Se esta competição for mais efetiva (H2O/CH4 = 3) teríamos uma menor quantidade de CaO disponível para absorção possivelmente devido a formação de Ca(OH)2. Por isso, o tempo de captura foi maior (16h) para a razão H2O/CH4 = 1 do que H2O/CH4 = 3 (7h de captura) usando como catalisador reacional aquele preparado por impregnação do suporte obtido por AAM. Portanto, foi demonstrado que, com esses catalisadores, a absorção de CO2 por CaO modifica o equilíbrio da reação de deslocamento gás-água. Consequentemente, a reforma a vapor de CH4 é otimizada, produzindo hidrogênio puro, ausência de concentração de CO2 e CO durante 16 ou 7h de funcionamento, mesmo a baixa temperatura (650 ° C). Isso confirma o conceito de absorção de CO2 em conjunto com a reforma a vapor do metano.

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  • MARIA JOSE FONSECA COSTA
  • Síntese de catalisadores nanoporosos na ausência total e parcial de direcionadores orgânicos para pirólise catalítica de óleos pesados e intermediários

  • Orientador : ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA PAULA DE MELO ALVES
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • JOANA MARIA DE FARIAS BARROS
  • JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • LUIZ ANTÔNIO MAGALHÃES PONTES
  • Data: 03/06/2013

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  • A necessidade de se processar o petróleo pesado produzido no País é uma ação emergencial e estratégica para transformar a auto-suficiência de produção em superávit econômico. Neste sentido, é indispensável o investimento em pesquisas visando o desenvolvimento de catalisadores adequados para obtenção de derivados leves a partir de frações pesadas do petróleo. A tese de doutorado aqui reportada dedicou-se à preparação de materiais que combinem, numa única estrutura, a elevada atividade catalítica de zeólitas com a melhor acessibilidade de materiais mesoporosos, mais especificamente a estrutura híbrida HZSM-5/MCM-41, utilizando processos de síntese com menor impacto ambiental que os convencionais. Metodologias inovadoras foram desenvolvidas para o catalisador híbrido micro-mesoporoso ou zeólito-mesoporoso por mecanismo de direcionamento estrutural via duplo agente diretor orgânico (dual templating mechanism) e a partir de estrutura zeolítica sintetizada na ausência total de direcionador orgânico (one-single surfactant templating mechanism), ou seja, a síntese do híbrido com distribuição bimodal de poros deu-se apenas a partir de um único agente diretor orgânico. A nova rota de síntese do tipo “one-single surfactant templating” para o catalisador híbrido visou eliminar o uso dos direcionadores orgânicos, ácidos de qualquer natureza ou solventes orgânicos como molde estrutural da estrutura zeolítica em conjunto com o método hidrotérmico assistido por irradiação via micro-ondas, tornando o procedimento experimental de preparação prático e simples, com boa reprodutibilidade e menor custo. O referido estudo sobre aluminossilicato cristalino com estrutura zeolítica na ausência total de direcionador orgânico, especialmente a do tipo MFI, se baseia na utilização da H2O e dos cátions Na+ desempenhando o papel de direcionamento estrutural e compensação de cargas na estrutura. Técnicas relevantes de caracterização, como Difração de Raios-X (XRD), Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Microscopia Eletrônica de Varredura (SEM), Microscopia Eletrônica de Transmissão de Alta Resolução (HRTEM), Adsorção de N2 e CO2, estudos cinéticos via Análises Termogravimétricas (TGA) e Pirólise acoplada à Cromatografia Gasosa/Espectrometria de Massas (Pyrolysis-GC/MS), foram empregadas no intuito de avaliar os materiais sintetizados.


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  • A necessidade de se processar o petróleo pesado produzido no País é uma ação emergencial e estratégica para transformar a auto-suficiência de produção em superávit econômico. Neste sentido, é indispensável o investimento em pesquisas visando o desenvolvimento de catalisadores adequados para obtenção de derivados leves a partir de frações pesadas do petróleo. A tese de doutorado aqui reportada dedicou-se à preparação de materiais que combinem, numa única estrutura, a elevada atividade catalítica de zeólitas com a melhor acessibilidade de materiais mesoporosos, mais especificamente a estrutura híbrida HZSM-5/MCM-41, utilizando processos de síntese com menor impacto ambiental que os convencionais. Metodologias inovadoras foram desenvolvidas para o catalisador híbrido micro-mesoporoso ou zeólito-mesoporoso por mecanismo de direcionamento estrutural via duplo agente diretor orgânico (dual templating mechanism) e a partir de estrutura zeolítica sintetizada na ausência total de direcionador orgânico (one-single surfactant templating mechanism), ou seja, a síntese do híbrido com distribuição bimodal de poros deu-se apenas a partir de um único agente diretor orgânico. A nova rota de síntese do tipo “one-single surfactant templating” para o catalisador híbrido visou eliminar o uso dos direcionadores orgânicos, ácidos de qualquer natureza ou solventes orgânicos como molde estrutural da estrutura zeolítica em conjunto com o método hidrotérmico assistido por irradiação via micro-ondas, tornando o procedimento experimental de preparação prático e simples, com boa reprodutibilidade e menor custo. O referido estudo sobre aluminossilicato cristalino com estrutura zeolítica na ausência total de direcionador orgânico, especialmente a do tipo MFI, se baseia na utilização da H2O e dos cátions Na+ desempenhando o papel de direcionamento estrutural e compensação de cargas na estrutura. Técnicas relevantes de caracterização, como Difração de Raios-X (XRD), Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Microscopia Eletrônica de Varredura (SEM), Microscopia Eletrônica de Transmissão de Alta Resolução (HRTEM), Adsorção de N2 e CO2, estudos cinéticos via Análises Termogravimétricas (TGA) e Pirólise acoplada à Cromatografia Gasosa/Espectrometria de Massas (Pyrolysis-GC/MS), foram empregadas no intuito de avaliar os materiais sintetizados.

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  • SAMANTA CRISTINA CHIQUETTI
  • Detecção de metamidofós em solos por métodos ecotoxicológico e cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massas sequencial (LC-MS/MS)


  • Orientador : DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • EDUARDO BERTOLETTI
  • GUILHERME FULGENCIO DE MEDEIROS
  • RICARDO HENRIQUE DE LIMA LEITE
  • TEREZA NEUMA DE CASTRO DANTAS
  • Data: 27/06/2013

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  • A contaminação de solos por agrotóxicos é um problema ambiental que precisa ser monitorado e evitado. Porém, a falta de métodos de análise rápidos, precisos e de baixo custo, para resíduos de agrotóxicos em matrizes complexas, como o solo, é um problema ainda sem solução e precisa ser resolvido para que se possa avaliar a qualidade de amostras ambientais.

    O uso intensivo de agrotóxicos tem aumentado desde a década de 60, causa a dependência do seu uso, provocando desequilíbrios biológicos e favorecendo a resistência e a reincidência de altas populações das pragas e patógenos (ressurgência), o que contribui com o aparecimento de novas pragas que anteriormente estavam sob o controle natural.

    O desenvolvimento de métodos analíticos que atendam a resolução de quantificar resíduos de pesticidas em matrizes complexas ambientais continua sendo um desafio para vários laboratórios. A integração de dois métodos analíticos, um ecotoxicológico e outro químico, demonstra potencial para a análise ambiental do metamidofós.

    O objetivo deste trabalho foi avaliar um método ecotoxicológico como “screening” analítico do metamidofós em solos e realizar a confirmação analítica das concentrações do analito nas amostras pelo método químico LC-MS/MS.

    Neste trabalho foram testados dois solos: um argiloso e outro arenoso, ambos seguiram o modelo cinético de pseudo-segunda ordem para a adsorção do metamidofós. O solo argiloso apresentou maior adsorção de metamidofós e seguiu o modelo de Freundlich, enquanto o arenoso, o modelo de Langmuir.

    O método químico LC-MS/MS validado foi satisfatório, apresentando todos os parâmetros de linearidade, intervalo, precisão, exatidão e sensibilidade e adequados. Nos ensaios ecotoxicológicos crônicos com Ceriodapnhia dubia, as CENO foram 4,93 e 3,24 ng L-1 para os elutriatos dos solos arenoso e argiloso, respectivamente.

    O método ecotoxicológico apresentou-se mais sensível que o LC-MS/MS na detecção do metamidofós, nos solos argiloso e arenoso. No entanto, diminuindo-se a concentração do padrão analítico do metamidofós e ajustando-se as condições de validação química, adquire-se um limite de quantificação (LOQ) em ng L-1, compatível com o estabelecido no ensaio ecotoxicológico.

    Os métodos descritos devem ser utilizados como ferramenta analítica do metamidofós em solos, sendo que a análise ecotoxicológica poderá ser utilizada como um “screening” e o LC-MS/MS, como análise confirmatória da molécula do analito, confirmando os objetivos desse trabalho.


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  • A contaminação de solos por agrotóxicos é um problema ambiental que precisa ser monitorado e evitado. Porém, a falta de métodos de análise rápidos, precisos e de baixo custo, para resíduos de agrotóxicos em matrizes complexas, como o solo, é um problema ainda sem solução e precisa ser resolvido para que se possa avaliar a qualidade de amostras ambientais.

    O uso intensivo de agrotóxicos tem aumentado desde a década de 60, causa a dependência do seu uso, provocando desequilíbrios biológicos e favorecendo a resistência e a reincidência de altas populações das pragas e patógenos (ressurgência), o que contribui com o aparecimento de novas pragas que anteriormente estavam sob o controle natural.

    O desenvolvimento de métodos analíticos que atendam a resolução de quantificar resíduos de pesticidas em matrizes complexas ambientais continua sendo um desafio para vários laboratórios. A integração de dois métodos analíticos, um ecotoxicológico e outro químico, demonstra potencial para a análise ambiental do metamidofós.

    O objetivo deste trabalho foi avaliar um método ecotoxicológico como “screening” analítico do metamidofós em solos e realizar a confirmação analítica das concentrações do analito nas amostras pelo método químico LC-MS/MS.

    Neste trabalho foram testados dois solos: um argiloso e outro arenoso, ambos seguiram o modelo cinético de pseudo-segunda ordem para a adsorção do metamidofós. O solo argiloso apresentou maior adsorção de metamidofós e seguiu o modelo de Freundlich, enquanto o arenoso, o modelo de Langmuir.

    O método químico LC-MS/MS validado foi satisfatório, apresentando todos os parâmetros de linearidade, intervalo, precisão, exatidão e sensibilidade e adequados. Nos ensaios ecotoxicológicos crônicos com Ceriodapnhia dubia, as CENO foram 4,93 e 3,24 ng L-1 para os elutriatos dos solos arenoso e argiloso, respectivamente.

    O método ecotoxicológico apresentou-se mais sensível que o LC-MS/MS na detecção do metamidofós, nos solos argiloso e arenoso. No entanto, diminuindo-se a concentração do padrão analítico do metamidofós e ajustando-se as condições de validação química, adquire-se um limite de quantificação (LOQ) em ng L-1, compatível com o estabelecido no ensaio ecotoxicológico.

    Os métodos descritos devem ser utilizados como ferramenta analítica do metamidofós em solos, sendo que a análise ecotoxicológica poderá ser utilizada como um “screening” e o LC-MS/MS, como análise confirmatória da molécula do analito, confirmando os objetivos desse trabalho.

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  • ROSEANE SILVA DE OLIVEIRA
  • Síntese, Caracterização e Estudo Fotofísico de Complexos de 4,4’-diaminostilbene-2,2’-disulfonate com Íons Lantanídeos.

  • Orientador : FABIANA ROBERTA GONCALVES E SILVA HUSSEIN
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FABIANA ROBERTA GONCALVES E SILVA HUSSEIN
  • NEDJA SUELY FERNANDES
  • DANIEL DE LIMA PONTES
  • FRANCISCO DAS CHAGAS DANTAS DE LEMOS
  • RODRIGO QUEIROZ DE ALBUQUERQUE
  • Data: 30/07/2013

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  • Complexos com o ligante 4,4 diaminostilbene-2,2-disulfonic acid (DSD) e íons lantanídeos trivalentes La3+, Nd3+, Eu3+, Gd3+, Tb3+ e Yb3+  foram preparados na proporção de 3 mmol: 1mmol (DSD: Lantanídeos). Os complexos com os íons apresentaram-se na forma de pó. Os complexos foram caracterizados por Titulação Complexométrica com EDTA, Análise Elementar CHN, Espectroscopia de Absorção Molecular na Região do Ultravioleta, Espectroscopia de Absorção na Região do Infravermelho, Análise Térmica (TG/DTG) e Espectroscopia de Luminescência. A titulação complexométrica e a análise de CHN sugerem que esses complexos possuem fórmula geral para Eu(C14H12S2O6N2)Cl.2HCl.3H2O, para Ln= Nd, Yb formula geral  Ln(C14H12S2O6N2)Cl.3H2O, para Gd (C14H12S2O6N2)Cl.2H2O  e  Tb(C14H12N2SO3SO3H)2(CF3SO3).3H2O. O deslocamento da banda em 330nm do DSD para um maior comprimento de onda nos espectros dos complexos pode ser um indicativo da sua formação. O desaparecimento das bandas em 2921 cm-1 e 2623 cm-1, no espectro vibracional no infravermelho, podem ser um indicativo da formação dos complexos, com íons lantanídeos. A análise térmica mostra que o DSD é termicamente estável e os complexos apresentam duas e três perdas de massa . A análise de luminescência indica que os complexos não apresentam emissão na região dos íons lantanídeos. Isso pode está relacionado com os estados tripletos do ligante, que provavelmente estão em energia mais baixa que o estado emissor dos íons lantanídeos.


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  • Complexos com o ligante 4,4 diaminostilbene-2,2-disulfonic acid (DSD) e íons lantanídeos trivalentes La3+, Nd3+, Eu3+, Gd3+, Tb3+ e Yb3+  foram preparados na proporção de 3 mmol: 1mmol (DSD: Lantanídeos). Os complexos com os íons apresentaram-se na forma de pó. Os complexos foram caracterizados por Titulação Complexométrica com EDTA, Análise Elementar CHN, Espectroscopia de Absorção Molecular na Região do Ultravioleta, Espectroscopia de Absorção na Região do Infravermelho, Análise Térmica (TG/DTG) e Espectroscopia de Luminescência. A titulação complexométrica e a análise de CHN sugerem que esses complexos possuem fórmula geral para Eu(C14H12S2O6N2)Cl.2HCl.3H2O, para Ln= Nd, Yb formula geral  Ln(C14H12S2O6N2)Cl.3H2O, para Gd (C14H12S2O6N2)Cl.2H2O  e  Tb(C14H12N2SO3SO3H)2(CF3SO3).3H2O. O deslocamento da banda em 330nm do DSD para um maior comprimento de onda nos espectros dos complexos pode ser um indicativo da sua formação. O desaparecimento das bandas em 2921 cm-1 e 2623 cm-1, no espectro vibracional no infravermelho, podem ser um indicativo da formação dos complexos, com íons lantanídeos. A análise térmica mostra que o DSD é termicamente estável e os complexos apresentam duas e três perdas de massa . A análise de luminescência indica que os complexos não apresentam emissão na região dos íons lantanídeos. Isso pode está relacionado com os estados tripletos do ligante, que provavelmente estão em energia mais baixa que o estado emissor dos íons lantanídeos.

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  • JOSÉ CARLOS VIEIRA DE MIRANDA
  • Adsorção dos gases NH3, NO E H2S em fosfato de vanadila, hidrogeno fosfato de vanadila e fosfatos de vanadila dopados por Al, Co, Mn e Cr.


  • Orientador : ROBSON FERNANDES DE FARIAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ROBSON FERNANDES DE FARIAS
  • ADEMIR OLIVEIRA DA SILVA
  • ANA LÚCIA RODRIGUES DA SILVA
  • CICERO WELLINGTON BRITO BEZERRA
  • DEYSE DE SOUZA DANTAS
  • RUI CARLOS BARROS DA SILVA
  • Data: 31/07/2013

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  • Os materiais denominados fosfato de vanadila, hidrogeno fosfato de vanadila e fosfatos de vanadila dopados por metais de transição possuem diversas aplicações em catálise, eletroquímica e adsorção. O interesse por estes materiais, como substratos, adsorvedores químicos no estado sólido, tem ocorrido devido às propriedades reativas, destes materiais, serem geralmente similares àquelas observadas em solução. Este trabalho tem por objetivo, o conhecimento da reatividade química dos gases nocivos amônia (NH3), óxido de nitrogênio (NO) e sulfeto de hidrogênio com os substratos fosfato de vanadila e fosfatos de vanadila dopados por metais no estado sólido ou em solução. Em uma primeira etapa, os precursores foram sintetizados e caracterizados pelas técnicas: difratometria de raios-X, florescência de raios-X e espectroscopia na região de infravermelho. Posteriormente, realizaram-se as sínteses no estado sólido dos gases amônia (NH3) e sulfeto de hidrogênio (H2S) com os substratos fosfatos de vanadila e fosfato de vanadila dopados com metais MVOPO4.G.nH2O  (M=Co, Al, Mn e Cr e G=NH3 e H2S n= número de moléculas de água). As sínteses dos substratos VOPO4.2H2O e MnVOPO4.2H2O com o gás óxido de nitrogênio foram realizadas em solução objetivando-se os produtos finais VOPO4.G.nH2O e MnVOPO4.G.nH2O (G= NO e n= número de moléculas de água). O comportamento termoanalítico, espectroscopia de absorção na região do infravermelho são indicativos da formação do material VOPO4.2,5NO.3H2O. O comportamento termoanalítico do material VOPO4.2,5NO.3H2O é consistente com a ocorrência de perda de água na faixa de temperatura entre 80 oC e 200 oC e óxido de nitrogênio na faixa de temperatura entre 210 oC e 450 oC. Resultados de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia de energia dispersiva (EDS) dos materiais fosfatos de vanadila e fosfatos de vanadila modificados após reação no estado sólido ou em solução com os gases indicam mudança de morfologia dos substratos com formação de cristais de enxofre ortorrômbico com elevado grau de pureza sobre seus respectivos hospedeiros. A reatividade química dos gases com as matrizes hospedeiras no estado sólido foi confirmada por técnicas analíticas utilizadas neste trabalho e indicaram ser promissoras para futuras aplicações nos processos de desulfurização.

     



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  • Os materiais denominados fosfato de vanadila, hidrogeno fosfato de vanadila e fosfatos de vanadila dopados por metais de transição possuem diversas aplicações em catálise, eletroquímica e adsorção. O interesse por estes materiais, como substratos, adsorvedores químicos no estado sólido, tem ocorrido devido às propriedades reativas, destes materiais, serem geralmente similares àquelas observadas em solução. Este trabalho tem por objetivo, o conhecimento da reatividade química dos gases nocivos amônia (NH3), óxido de nitrogênio (NO) e sulfeto de hidrogênio com os substratos fosfato de vanadila e fosfatos de vanadila dopados por metais no estado sólido ou em solução. Em uma primeira etapa, os precursores foram sintetizados e caracterizados pelas técnicas: difratometria de raios-X, florescência de raios-X e espectroscopia na região de infravermelho. Posteriormente, realizaram-se as sínteses no estado sólido dos gases amônia (NH3) e sulfeto de hidrogênio (H2S) com os substratos fosfatos de vanadila e fosfato de vanadila dopados com metais MVOPO4.G.nH2O  (M=Co, Al, Mn e Cr e G=NH3 e H2S n= número de moléculas de água). As sínteses dos substratos VOPO4.2H2O e MnVOPO4.2H2O com o gás óxido de nitrogênio foram realizadas em solução objetivando-se os produtos finais VOPO4.G.nH2O e MnVOPO4.G.nH2O (G= NO e n= número de moléculas de água). O comportamento termoanalítico, espectroscopia de absorção na região do infravermelho são indicativos da formação do material VOPO4.2,5NO.3H2O. O comportamento termoanalítico do material VOPO4.2,5NO.3H2O é consistente com a ocorrência de perda de água na faixa de temperatura entre 80 oC e 200 oC e óxido de nitrogênio na faixa de temperatura entre 210 oC e 450 oC. Resultados de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia de energia dispersiva (EDS) dos materiais fosfatos de vanadila e fosfatos de vanadila modificados após reação no estado sólido ou em solução com os gases indicam mudança de morfologia dos substratos com formação de cristais de enxofre ortorrômbico com elevado grau de pureza sobre seus respectivos hospedeiros. A reatividade química dos gases com as matrizes hospedeiras no estado sólido foi confirmada por técnicas analíticas utilizadas neste trabalho e indicaram ser promissoras para futuras aplicações nos processos de desulfurização.

     


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  • ALINE ARAUJO ALVES DE OLIVEIRA
  • Estudo cinético da degradação térmica e catalítica de petróleo pesado usando Al-MCM-41

  • Orientador : ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • VALTER JOSE FERNANDES JUNIOR
  • ANA CATARINA FERNANDES CORIOLANO
  • EDJANE FABIULA BURITI DA SILVA
  • SULENE ALVES DE ARAUJO
  • Data: 09/08/2013

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  • Os materiais mesoporosos nanoestruturados vem sendo estudados para aplicação na indústria do petróleo, em especial o Al-MCM-41, devido à área superficial em torno de 800-1000 m2 g-1 e diâmetro de poros variando de 2 a 10 nm, adequado para catálise de moléculas grandes como petróleos pesados. O MCM-41 foi sintetizado pelo método hidrotérmico, o qual foi adicionado Alumínio, numa proporção Si/Al igual à 50, a fim de aumentar a geração de sítios ácidos ativos nos nanotubos. Os catalisadores foram caracterizados por difração de Raios-X (DRX), área superficial pelo método BET e volume médio de poros pelo método BJH através da adsorção de N2, espectroscopia de absorção na região do infravermelho (FT-IR) e determinação da acidez superficial com aplicação de uma molécula sonda – n-butilamina. Os catalisadores apresentaram propriedades estruturais bem definidas e coerentes com a literatura. Esta tese teve como objetivo geral testar o Al-MCM-41 sintetizado como catalisador e, para tanto, foi traçado dois objetivos específicos: o primeiro aplicá-lo numa planta-piloto de destilação catalítica nas percentagens de 1, 3 e 5% em massa, numa mistura física catalisador-óleo, usando um corte de petróleo na faixa do gasóleo pesado (400ºC+). Todavia os melhores resultados foram com Al-MCM-41 - 3%, demonstrando uma eficiência de até 45%. O segundo objetivo foi realizar testes de análise térmica, utilizando quatro amostras de petróleo bruto pesado, com ºAPI variando de: 14,0; 15,4; 17,4 e 18,5, respectivamente. Esses testes transcorreram numa faixa de temperatura de 30 – 900ºC, com razões de aquecimento (β) variando de 5, 10 e 20 ºC min-1, a fim de verificar os perfis termogravimétricos destes petróleos quando submetidos à ação do catalisador Al-MCM-41. Para tanto, variou-se os percentuais de catalisador aplicados in situ: 1, 3, 5, 10 e 20% em massa. E a partir dos dados termogravimétricos foram aplicados dois modelos cinéticos diferentes: Ozawa-Flynn-Wall (OFW) e Kissinger-Akahrira-Sunose (KAS). As energias de ativação aparente encontradas para ambos os modelos tinham valores semelhantes e, eram menores para o segundo evento de perda de massa, conhecido como zona de craqueamento, indicando uma atuação mais efetiva do Al-MCM-41 nessa zona. Além disso, a partir da proporção 5% em massa da mistura catalisador-óleo, notou-se uma diminuição mais acentuada no valor dessas energias. Perante a análise desses dois objetivos, distintos e complementares, concluiu-se que o Al-MCM-41 possui aplicabilidade catalítica em petróleos pesados, auxiliando na obtenção de frações mais leves na destilação catalítica e, diminuindo a energia de ativação aparente de um sistema catalisador-óleo, sendo o melhor resultado com 20% em massa de Al-MCM-41.


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  • Os materiais mesoporosos nanoestruturados vem sendo estudados para aplicação na indústria do petróleo, em especial o Al-MCM-41, devido à área superficial em torno de 800-1000 m2 g-1 e diâmetro de poros variando de 2 a 10 nm, adequado para catálise de moléculas grandes como petróleos pesados. O MCM-41 foi sintetizado pelo método hidrotérmico, o qual foi adicionado Alumínio, numa proporção Si/Al igual à 50, a fim de aumentar a geração de sítios ácidos ativos nos nanotubos. Os catalisadores foram caracterizados por difração de Raios-X (DRX), área superficial pelo método BET e volume médio de poros pelo método BJH através da adsorção de N2, espectroscopia de absorção na região do infravermelho (FT-IR) e determinação da acidez superficial com aplicação de uma molécula sonda – n-butilamina. Os catalisadores apresentaram propriedades estruturais bem definidas e coerentes com a literatura. Esta tese teve como objetivo geral testar o Al-MCM-41 sintetizado como catalisador e, para tanto, foi traçado dois objetivos específicos: o primeiro aplicá-lo numa planta-piloto de destilação catalítica nas percentagens de 1, 3 e 5% em massa, numa mistura física catalisador-óleo, usando um corte de petróleo na faixa do gasóleo pesado (400ºC+). Todavia os melhores resultados foram com Al-MCM-41 - 3%, demonstrando uma eficiência de até 45%. O segundo objetivo foi realizar testes de análise térmica, utilizando quatro amostras de petróleo bruto pesado, com ºAPI variando de: 14,0; 15,4; 17,4 e 18,5, respectivamente. Esses testes transcorreram numa faixa de temperatura de 30 – 900ºC, com razões de aquecimento (β) variando de 5, 10 e 20 ºC min-1, a fim de verificar os perfis termogravimétricos destes petróleos quando submetidos à ação do catalisador Al-MCM-41. Para tanto, variou-se os percentuais de catalisador aplicados in situ: 1, 3, 5, 10 e 20% em massa. E a partir dos dados termogravimétricos foram aplicados dois modelos cinéticos diferentes: Ozawa-Flynn-Wall (OFW) e Kissinger-Akahrira-Sunose (KAS). As energias de ativação aparente encontradas para ambos os modelos tinham valores semelhantes e, eram menores para o segundo evento de perda de massa, conhecido como zona de craqueamento, indicando uma atuação mais efetiva do Al-MCM-41 nessa zona. Além disso, a partir da proporção 5% em massa da mistura catalisador-óleo, notou-se uma diminuição mais acentuada no valor dessas energias. Perante a análise desses dois objetivos, distintos e complementares, concluiu-se que o Al-MCM-41 possui aplicabilidade catalítica em petróleos pesados, auxiliando na obtenção de frações mais leves na destilação catalítica e, diminuindo a energia de ativação aparente de um sistema catalisador-óleo, sendo o melhor resultado com 20% em massa de Al-MCM-41.

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  • WASHINGTON CHARLES DE MACEDO GOMES
  • Caracterização Estrutural de Perovskitas  Lax-1AxCoO3 (x=0 e 0,2) ,dopadas com Cálcio e Bário,  por Espectroscopia de Absorção de raios X (XAS).

  • Orientador : DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • JÚLIO CÉZAR DE OLIVEIRA FREITAS
  • RICARDO SILVEIRA NASAR
  • ELSON LONGO DA SILVA
  • PATRICIA MENDONCA PIMENTEL
  • Data: 09/09/2013

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  • Neste trabalho foram investigados estruturas de perovskitas LaCoO3, La0,8Ba0,2CoO3 e La0,8Ca0,2CoO3 na dependência de temperatura, sendo que a estrutura LaCoO3 foi analisada apenas à temperatura ambiente. As caracterizações destes materiais foram realizadas pela espectroscopia de absorção de raios X (XAS) na borda K do cobalto levando em consideração o modelo de Einstein, correlacionado na estrutura fina de absorção (EXAFS). A primeira parte do espectro de absorção de raios X corresponde à absorção de raios X próxima à borda de absorção (XANES) e a outra se encontra próxima àquela da estrutura fina, corresponde à absorção EXAFS. As perovsquitas foram preparadas pelo método de combustão e foram submetidas ao tratamento térmico a 9000C por 6 horas. Todas as amostras apresentaram distorção monoclínica com espaço de grupo 2Ia. Por outro lado, as amostras dopadas com Bário nas temperaturas 50K, 220K e 260K exibem uma leve distorção romboédrica com grupo espacial R-3c. A estrutura La0,8Ca0,2CoO3 foi pouco sensível à variação de temperatura com uma maior distorção local e uma maior desordem térmica vibracional local. Estas interpretações estão de acordo com as informações estruturais eletrônica na região XANES e geométricas na região EXAFS. 



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  • Neste trabalho foram investigados estruturas de perovskitas LaCoO3, La0,8Ba0,2CoO3 e La0,8Ca0,2CoO3 na dependência de temperatura, sendo que a estrutura LaCoO3 foi analisada apenas à temperatura ambiente. As caracterizações destes materiais foram realizadas pela espectroscopia de absorção de raios X (XAS) na borda K do cobalto levando em consideração o modelo de Einstein, correlacionado na estrutura fina de absorção (EXAFS). A primeira parte do espectro de absorção de raios X corresponde à absorção de raios X próxima à borda de absorção (XANES) e a outra se encontra próxima àquela da estrutura fina, corresponde à absorção EXAFS. As perovsquitas foram preparadas pelo método de combustão e foram submetidas ao tratamento térmico a 9000C por 6 horas. Todas as amostras apresentaram distorção monoclínica com espaço de grupo 2Ia. Por outro lado, as amostras dopadas com Bário nas temperaturas 50K, 220K e 260K exibem uma leve distorção romboédrica com grupo espacial R-3c. A estrutura La0,8Ca0,2CoO3 foi pouco sensível à variação de temperatura com uma maior distorção local e uma maior desordem térmica vibracional local. Estas interpretações estão de acordo com as informações estruturais eletrônica na região XANES e geométricas na região EXAFS. 


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  • EMILY CINTIA TOSSI DE ARAÚJO COSTA
  • Desenvolvimento de metodologia de extração e pré-concentração utilizando sistema microemulsionado para determinação de Cd, Co, Cu, Ni, Pb e Tl em águas naturais e produzidas por HR-CS AAS.

  • Orientador : DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • TEREZA NEUMA DE CASTRO DANTAS
  • TATIANE DE ANDRADE MARANHAO
  • RENNAN GEOVANNY OLIVEIRA ARAUJO
  • RICARDO HENRIQUE DE LIMA LEITE
  • Data: 23/09/2013

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  • A contaminação de águas naturais por metais tornou-se assunto de interesse público mundial por serem considerados biocumulativos. A determinação e o monitoramento de contaminantes metálicos em águas é uma tarefa que deve ser contínua e por isto a importância do desenvolvimento, modificação e otimização de metodologias analíticas capazes de realizar a determinação dos vários contaminantes metálicos em ambientes naturais, pois em muitos casos, a instrumentação disponível não apresenta sensibilidade analítica suficiente para a determinação de traços. Neste estudo, um método de extração e pré-concentração utilizando um sistema microemulsionado, no equilíbrio de Winsor II foi testado e otimizado para a determinação dos metais Co, Cd, Pb, Tl, Cu e Ni por Espectrometria de absorção atômica de alta resolução com fonte contínua e atomização em forno de grafite e chama (HR-CS AAS). A otimização do programa de temperatura para o forno de grafite foi realizada através de curvas de pirólise e atomização para cada analito sem e com o uso de diferentes modificadores químicos. Cd e Pb tiveram condições ótimas com modificador permanente Ru, pirólise em 700°C e atomização em 1700°C, para Tl solução Pd/Mg foi o melhor modificador, temperaturas 600°C e 1700°C de pirólise e atomização, respectivamente e para o Co pirólise em 800°C e atomização à 2400°C sem uso de modificador químico, porém W foi empregado como modificador permanente a fim de se prolongar o tempo de vida útil do forno. Cu e Ni foram analisados na chama após pré-concentração. Avaliou-se também fatores que influenciam a eficiência de extração, através do efeito salting out. Como compromisso, 6 g L-1 de Na e 1% de HNO3 (v/v) foi definido. Para determinação do ponto ótimo de extração, um planejamento centroide-simplex foi aplicado, sendo escolhido como compromisso as seguintes proporções: 70% fase aquosa, 10% fase óleo e 20% Cotensoativo/Tensoativo (C/T = 4). Após extração, os metais foram determinados e as Figuras de mérito obtidas para o método proposto foi: 0,1 a 10 µg L-1 de faixa linear, LOD 0,094, 0,011, 0,057 e 0,050 µg L-1 para Pb, Cd, Tl e Co, respectivamente. Testes de adição e recuperação na amostra certificada apresentaram valores de recuperação após extração de 105 e 101% para Pb e Cd, respectivamente, e nas amostras fortificadas a recuperação para os analitos ficou entre 107 e 108% comprovando que o método proposto pode ser utilizado na extração, possibilitou a separação dos metais de matrizes complexas, e ainda com bom fator de pré-concentração.

     

     


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  • A contaminação de águas naturais por metais tornou-se assunto de interesse público mundial por serem considerados biocumulativos. A determinação e o monitoramento de contaminantes metálicos em águas é uma tarefa que deve ser contínua e por isto a importância do desenvolvimento, modificação e otimização de metodologias analíticas capazes de realizar a determinação dos vários contaminantes metálicos em ambientes naturais, pois em muitos casos, a instrumentação disponível não apresenta sensibilidade analítica suficiente para a determinação de traços. Neste estudo, um método de extração e pré-concentração utilizando um sistema microemulsionado, no equilíbrio de Winsor II foi testado e otimizado para a determinação dos metais Co, Cd, Pb, Tl, Cu e Ni por Espectrometria de absorção atômica de alta resolução com fonte contínua e atomização em forno de grafite e chama (HR-CS AAS). A otimização do programa de temperatura para o forno de grafite foi realizada através de curvas de pirólise e atomização para cada analito sem e com o uso de diferentes modificadores químicos. Cd e Pb tiveram condições ótimas com modificador permanente Ru, pirólise em 700°C e atomização em 1700°C, para Tl solução Pd/Mg foi o melhor modificador, temperaturas 600°C e 1700°C de pirólise e atomização, respectivamente e para o Co pirólise em 800°C e atomização à 2400°C sem uso de modificador químico, porém W foi empregado como modificador permanente a fim de se prolongar o tempo de vida útil do forno. Cu e Ni foram analisados na chama após pré-concentração. Avaliou-se também fatores que influenciam a eficiência de extração, através do efeito salting out. Como compromisso, 6 g L-1 de Na e 1% de HNO3 (v/v) foi definido. Para determinação do ponto ótimo de extração, um planejamento centroide-simplex foi aplicado, sendo escolhido como compromisso as seguintes proporções: 70% fase aquosa, 10% fase óleo e 20% Cotensoativo/Tensoativo (C/T = 4). Após extração, os metais foram determinados e as Figuras de mérito obtidas para o método proposto foi: 0,1 a 10 µg L-1 de faixa linear, LOD 0,094, 0,011, 0,057 e 0,050 µg L-1 para Pb, Cd, Tl e Co, respectivamente. Testes de adição e recuperação na amostra certificada apresentaram valores de recuperação após extração de 105 e 101% para Pb e Cd, respectivamente, e nas amostras fortificadas a recuperação para os analitos ficou entre 107 e 108% comprovando que o método proposto pode ser utilizado na extração, possibilitou a separação dos metais de matrizes complexas, e ainda com bom fator de pré-concentração.

     

     

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  • MARCELA NASCIMENTO BARBOSA
  • Estudo de materiais mesoporosos funcionalizados com diferentes aminas para captura do dióxido de carbono através do processo de adsorção

  • Orientador : ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA PAULA DE MELO ALVES
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • GERALDO EDUARDO DA LUZ JUNIOR
  • LUZIA PATRICIA FERNANDES DE CARVALHO GALVAO
  • VALTER JOSE FERNANDES JUNIOR
  • Data: 30/09/2013

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  • As mudanças climáticas que vêm ocorrendo no mundo estão diretamente relacionadas às emissões de gases de efeito estufa, principalmente CO2, devido, sobretudo, ao uso excessivo de combustíveis fósseis. A busca por novas tecnologias para minimizar os impactos ambientais decorrentes deste fenômeno vem sendo investigadas. O sequestro de CO2 é uma das alternativas que podem ajudar a minimizar as emissões desses gases. O CO2 pode ser capturado pela tecnologia pós-combustão, através do processo de adsorção, utilizando adsorventes seletivos para este fim. Portando, foram sintetizados, pelo método hidrotérmico a 100ºC, materiais mesoporosos do tipo MCM-41 e SBA-15. Após as sínteses os materiais foram submetidos à etapa de calcinação e, posteriormente, funcionalizados com diferentes tipos de aminas, através do método de refluxo. As amostras funcionalizadas com as aminas foram testadas nos ensaios de adsorção de CO2 afim de avaliar suas capacidades de adsorção, bem como, foram submetidas a diversas análises de caracterização no intuito de avaliar a eficiência do método utilizado para a funcionalização com as aminas. As técnicas físico-químicas utilizadas foram: Difração de Raios-X (DRX), Adsorção e Dessorção de nitrogênio (BET/BJH), Microscopia eletrônica de varredura (MEV), Microscopia eletrônica de transmissão (MET), Análise elementar CNH, Termogravimetria (TG/DTG) e Espectroscopia fotoeletrônica de Raios-X (XPS). Os ensaios de adsorção de CO2 foram realizados nas seguintes condições: 100 mg de adsorvente, temperatura de 25 ºC sob fluxo de 100 mL/min de CO2, pressão atmosférica e com variação no tempo de adsorção de 10 a 210 min. Os difratogramas de Raios-X juntamente com as micrografias eletrônicas de transmissão para as amostras sintetizadas e funcionalizadas, MCM-41 e SBA-15, apresentaram os picos característicos da formação de estrutura mesoporosa hexagonal, evidenciando que a estrutura do mesmo foi obtida. O método de refluxo utilizado na funcionalização foi eficiente segundo as análises de análise elementar e XPS, na qual, mostrou a presença das aminas nos materiais de partida. As amostras funcionalizadas de SBA-15 foram as que tiveram melhor potencial como adsorvente para captura de CO2 quando comparadas com as amostras de MCM-41, obtendo a máxima capacidade de adsorção para a amostra SBA-15-P.

     


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  • As mudanças climáticas que vêm ocorrendo no mundo estão diretamente relacionadas às emissões de gases de efeito estufa, principalmente CO2, devido, sobretudo, ao uso excessivo de combustíveis fósseis. A busca por novas tecnologias para minimizar os impactos ambientais decorrentes deste fenômeno vem sendo investigadas. O sequestro de CO2 é uma das alternativas que podem ajudar a minimizar as emissões desses gases. O CO2 pode ser capturado pela tecnologia pós-combustão, através do processo de adsorção, utilizando adsorventes seletivos para este fim. Portando, foram sintetizados, pelo método hidrotérmico a 100ºC, materiais mesoporosos do tipo MCM-41 e SBA-15. Após as sínteses os materiais foram submetidos à etapa de calcinação e, posteriormente, funcionalizados com diferentes tipos de aminas, através do método de refluxo. As amostras funcionalizadas com as aminas foram testadas nos ensaios de adsorção de CO2 afim de avaliar suas capacidades de adsorção, bem como, foram submetidas a diversas análises de caracterização no intuito de avaliar a eficiência do método utilizado para a funcionalização com as aminas. As técnicas físico-químicas utilizadas foram: Difração de Raios-X (DRX), Adsorção e Dessorção de nitrogênio (BET/BJH), Microscopia eletrônica de varredura (MEV), Microscopia eletrônica de transmissão (MET), Análise elementar CNH, Termogravimetria (TG/DTG) e Espectroscopia fotoeletrônica de Raios-X (XPS). Os ensaios de adsorção de CO2 foram realizados nas seguintes condições: 100 mg de adsorvente, temperatura de 25 ºC sob fluxo de 100 mL/min de CO2, pressão atmosférica e com variação no tempo de adsorção de 10 a 210 min. Os difratogramas de Raios-X juntamente com as micrografias eletrônicas de transmissão para as amostras sintetizadas e funcionalizadas, MCM-41 e SBA-15, apresentaram os picos característicos da formação de estrutura mesoporosa hexagonal, evidenciando que a estrutura do mesmo foi obtida. O método de refluxo utilizado na funcionalização foi eficiente segundo as análises de análise elementar e XPS, na qual, mostrou a presença das aminas nos materiais de partida. As amostras funcionalizadas de SBA-15 foram as que tiveram melhor potencial como adsorvente para captura de CO2 quando comparadas com as amostras de MCM-41, obtendo a máxima capacidade de adsorção para a amostra SBA-15-P.

     

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  • VINÍCIUS PATRÍCIO DA SILVA CALDEIRA
  • Síntese e caracterização de zeólita beta hierarquizada e materiais híbridos micro-mesoporosos aplicados no craqueamento de PEAD.


  • Orientador : ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANTONIO OSIMAR SOUSA DA SILVA
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • ELEDIR VITOR SOBRINHO
  • JOSÉ GERALDO DE ANDRADE PACHECO FILHO
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • Data: 29/11/2013

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  • Um catalisador de grande interesse na comunidade científica tenta unir a estrutura de diâmetro de poros ordenados dos materiais mesoporosos e as propriedades de estabilidade e atividade ácida similares às zeólitas microporosas. Assim um grande número de materiais foi desenvolvido nas décadas passadas, o qual embora sendo intrinsecamente relatadas como zeólitas, deixam de cumprir com algumas características pertinentes às zeólitas, e recentemente foram nomeados de materiais zeolíticos de elevada acessibilidade. Dentre as diversas estratégias de síntese empregadas, o presente trabalho de pesquisa abordou os métodos de síntese da cristalização de unidades protozeolíticas silanizadas e o método de unidades protozeolíticas moldadas ao redor de micelas de surfactantes, para obter materiais definidos como zeólitas hierarquizadas e materiais híbridos micro-mesoporoso, respectivamente. Como meta foram desenvolvidos catalisadores híbridos BEA/MCM-41 com estrutura porosa bimodal formada por núcleos da zeólita Beta e surfactante catiônico cetiltrimetilamônio. Como também, a síntese da zeólita Beta hierarquizada que possui uma porosidade secundária, em adição aos típicos e uniformes microporos zeolíticos. Ambos os catalisadores foram aplicados em reações de craqueamento catalítico de polietileno de alta densidade, para avaliação de suas propriedades na atividade catalítica, visando a reciclagem de plásticos residuais para obtenção de matérias-primas de elevado valor agregado e combustíveis. Os materiais híbridos BEA/MCM-41 com 0 dias de pré-cristalização não demonstraram propriedades suficientes para aplicação em reações de craqueamento catalítico, porém evidenciaram propriedades catalíticas superiores comparados aos materiais mesoporosos ordenados do tipo Al-MCM-41. E como resultado relevante a zeólita Beta hierarquizada demonstrou elevado valor de conversão a hidrocarbonetos na faixa da gasolina, frente à produção de gases leves da zeólita Beta convencional que é utilizada na indústria petroquímica.


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  • Um catalisador de grande interesse na comunidade científica tenta unir a estrutura de diâmetro de poros ordenados dos materiais mesoporosos e as propriedades de estabilidade e atividade ácida similares às zeólitas microporosas. Assim um grande número de materiais foi desenvolvido nas décadas passadas, o qual embora sendo intrinsecamente relatadas como zeólitas, deixam de cumprir com algumas características pertinentes às zeólitas, e recentemente foram nomeados de materiais zeolíticos de elevada acessibilidade. Dentre as diversas estratégias de síntese empregadas, o presente trabalho de pesquisa abordou os métodos de síntese da cristalização de unidades protozeolíticas silanizadas e o método de unidades protozeolíticas moldadas ao redor de micelas de surfactantes, para obter materiais definidos como zeólitas hierarquizadas e materiais híbridos micro-mesoporoso, respectivamente. Como meta foram desenvolvidos catalisadores híbridos BEA/MCM-41 com estrutura porosa bimodal formada por núcleos da zeólita Beta e surfactante catiônico cetiltrimetilamônio. Como também, a síntese da zeólita Beta hierarquizada que possui uma porosidade secundária, em adição aos típicos e uniformes microporos zeolíticos. Ambos os catalisadores foram aplicados em reações de craqueamento catalítico de polietileno de alta densidade, para avaliação de suas propriedades na atividade catalítica, visando a reciclagem de plásticos residuais para obtenção de matérias-primas de elevado valor agregado e combustíveis. Os materiais híbridos BEA/MCM-41 com 0 dias de pré-cristalização não demonstraram propriedades suficientes para aplicação em reações de craqueamento catalítico, porém evidenciaram propriedades catalíticas superiores comparados aos materiais mesoporosos ordenados do tipo Al-MCM-41. E como resultado relevante a zeólita Beta hierarquizada demonstrou elevado valor de conversão a hidrocarbonetos na faixa da gasolina, frente à produção de gases leves da zeólita Beta convencional que é utilizada na indústria petroquímica.

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  • ELIANE GONÇALVES DE ARAÚJO
  • APLICABILIDADE DA VOLTAMETRIA DE PULSO DIFERENCIAL NA QUANTIFICAÇÃO DE ÁCIDO FÓLICO E ÁCIDO OXÁLICO: UM MÉTODO COMPARATIVO.

  • Orientador : NEDJA SUELY FERNANDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • JAILSON VIEIRA DE MELO
  • JOANA MARIA DE FARIAS BARROS
  • MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • NEDJA SUELY FERNANDES
  • SUELY SOUZA LEAL DE CASTRO
  • Data: 04/12/2013

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    O desenvolvimento de métodos analíticos cada vez mais seletivos e sensíveis é de grande relevância em diferentes áreas do conhecimento, contemplando, por exemplo, os setores alimentício, biotecnológico, ambiental e farmacêutico. O estudo teve como objetivo empregar a técnica eletronalítica voltametria de pulso diferencial (DPV) como uma alternativa inovadora e promissora para identificação e quantificação de compostos orgânicos. O primeiro composto orgânico avaliado nesse estudo foi o ácido oxálico (AO), formado durante os processos de tratamentos eletroquímicos de águas residuais. A oxidação eletroquímica do ácido oxálico tem sido extensivamente estudada como uma reação modelo na fronteira entre a eletroquímica orgânica e inorgânica. O segundo foi o ácido fólico (AF), uma vitamina essencial na multiplicação celular de todos os tecidos, indispensável à síntese do DNA e consequentemente à divisão celular. No presente trabalho foi investigado a oxidação eletroquímica do AO em diferentes materiais eletrocatalíticos. Os resultados obtidos durante o procedimento experimental indicaram que o processo de oxidação eletroquímica do ácido oxálico depende fortemente da natureza do material anódico e do mecanismo de oxidação, o que afeta a sua detecção. Eficientes remoções foram obtidas em ânodos de Ti/PbO2, grafite, BDD e Pt 90, 85, 80 e 78%, respectivamente. Foi também demonstrado que a DPV usando eletrodo de carbono vítreo oferece uma maneira rápida, simples, confiável e econômica para determinar o AO durante o processo de oxidação eletroquímica. O sensor é caracterizado por uma maior sensibilidade e reprodutibilidade. O baixo limite de detecção permite reduzir os efeitos da matriz, trabalhando em soluções muito diluídas. Além disso, os métodos propostos são mais baratos do que a análise cromatográfica comumente utilizada do que outros métodos instrumentais envolvendo reagentes tóxicos e de custo mais elevado. Comparado com o método de titulação clássica, a DPV conseguiu um bom ajuste, intervalos de confiança e limites de detecção confirmando a aplicabilidade da técnica eletroanalítica para o monitoramento da degradação de ácido oxálico. De acordo com o test de Student, não houve diferenças significativas entre os dados obtidos por HPLC e os procedimentos eletroanalíticos, mostrando um nível de confiança de 90%.

                Para o estudo envolvendo o AF foi investigado a ativividade eletrocatalítica do eletrodo de pasta de grafite para a sua  identificação e quantinficação em formulações farmacêuticas aplicando a DPV. Os resultados obtidos durante o procedimento experimental indicaram um pico de oxidação irreversível em 9,1V característico do AF. O sensor de pasta de grafite apresentou baixo limite de detecção 5,6830x10-8 mol L-1 reduzindo os efeitos da matriz. As análises espectrofotométricas apresentaram concentrações de AF  menor quando comparadas com os dados obtidos por HPLC e DPV. Os teores de AF foram obtidos de acordo com a metodologia proposta pela farmacopéia brasileira. O método eletroanalítico (DPV) proposto é  mais barato do que as análises cromatográficas comumente utilizadas pelas indústrias farmacêuticas. Os  resultados demonstraram o potencial dessa técnica eletroanalítica para futuras aplicações em sensores ambientais, químicos e biológicos.


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    O desenvolvimento de métodos analíticos cada vez mais seletivos e sensíveis é de grande relevância em diferentes áreas do conhecimento, contemplando, por exemplo, os setores alimentício, biotecnológico, ambiental e farmacêutico. O estudo teve como objetivo empregar a técnica eletronalítica voltametria de pulso diferencial (DPV) como uma alternativa inovadora e promissora para identificação e quantificação de compostos orgânicos. O primeiro composto orgânico avaliado nesse estudo foi o ácido oxálico (AO), formado durante os processos de tratamentos eletroquímicos de águas residuais. A oxidação eletroquímica do ácido oxálico tem sido extensivamente estudada como uma reação modelo na fronteira entre a eletroquímica orgânica e inorgânica. O segundo foi o ácido fólico (AF), uma vitamina essencial na multiplicação celular de todos os tecidos, indispensável à síntese do DNA e consequentemente à divisão celular. No presente trabalho foi investigado a oxidação eletroquímica do AO em diferentes materiais eletrocatalíticos. Os resultados obtidos durante o procedimento experimental indicaram que o processo de oxidação eletroquímica do ácido oxálico depende fortemente da natureza do material anódico e do mecanismo de oxidação, o que afeta a sua detecção. Eficientes remoções foram obtidas em ânodos de Ti/PbO2, grafite, BDD e Pt 90, 85, 80 e 78%, respectivamente. Foi também demonstrado que a DPV usando eletrodo de carbono vítreo oferece uma maneira rápida, simples, confiável e econômica para determinar o AO durante o processo de oxidação eletroquímica. O sensor é caracterizado por uma maior sensibilidade e reprodutibilidade. O baixo limite de detecção permite reduzir os efeitos da matriz, trabalhando em soluções muito diluídas. Além disso, os métodos propostos são mais baratos do que a análise cromatográfica comumente utilizada do que outros métodos instrumentais envolvendo reagentes tóxicos e de custo mais elevado. Comparado com o método de titulação clássica, a DPV conseguiu um bom ajuste, intervalos de confiança e limites de detecção confirmando a aplicabilidade da técnica eletroanalítica para o monitoramento da degradação de ácido oxálico. De acordo com o test de Student, não houve diferenças significativas entre os dados obtidos por HPLC e os procedimentos eletroanalíticos, mostrando um nível de confiança de 90%.

                Para o estudo envolvendo o AF foi investigado a ativividade eletrocatalítica do eletrodo de pasta de grafite para a sua  identificação e quantinficação em formulações farmacêuticas aplicando a DPV. Os resultados obtidos durante o procedimento experimental indicaram um pico de oxidação irreversível em 9,1V característico do AF. O sensor de pasta de grafite apresentou baixo limite de detecção 5,6830x10-8 mol L-1 reduzindo os efeitos da matriz. As análises espectrofotométricas apresentaram concentrações de AF  menor quando comparadas com os dados obtidos por HPLC e DPV. Os teores de AF foram obtidos de acordo com a metodologia proposta pela farmacopéia brasileira. O método eletroanalítico (DPV) proposto é  mais barato do que as análises cromatográficas comumente utilizadas pelas indústrias farmacêuticas. Os  resultados demonstraram o potencial dessa técnica eletroanalítica para futuras aplicações em sensores ambientais, químicos e biológicos.

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  • ANNE GABRIELLA DIAS SANTOS
  • Síntese e Caracterização de Niobiosilicatos  para  produção de biocombustível

  • Orientador : ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • JOÃO MARIA SOARES
  • LUIZ DI SOUZA
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • SOLANGE ASSUNCAO QUINTELLA
  • Data: 16/12/2013

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  • Os materiais mesoporosos vêm tendo uma atenção especial, dentre os quais foi descoberto no final da década de 90 a peneira molecular mesoporosa do tipo SBA-15.  As boas características do SBA-15 tornam este material muito promissor na área de catálise, no entanto, devido à ausência de sítios ativos nativos, ele apresenta baixa atividade catalítica.  Desta forma, diferentes metais e óxidos vêm sendo inseridos nesta peneira molecular como meio de inserir sítios ativos e elevar a sua atividade catalítica. Dentre os óxidos que vem sendo pesquisados, encontra-se o óxido de nióbio, que apresenta fortes sítios ácidos e tem em abundância visto que o Brasil é o maior produtor deste minério. Por outro lado a produção de biocombustíveis vem sendo almejada, sendo necessário o desenvolvimento de novos catalisadores para este fim. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi desenvolver niobiosilicatos por um novo método de síntese para aplicação no craqueamento do óleo de moringa. A metodologia consistiu em inserir o óxido de nióbio tanto pelo processo de pós-síntese usando a impregnação via úmida ( porcentagens de 5, 15, 25 , 30 e 35%)  e por inserção direta. Para inserção direta foi desenvolvido um novo método de ajuste de pH, sendo testado diferentes pH ( 1.4, 1.6, 2.0 e 2.2) e diferentes razões de Si/Nb. Os materiais foram caracterizados por diferentes técnicas tais como:   DRX, BET, MEV, EDX, UV-visível, TG/DTG, DSC, MET , Acidez por n-bulitamina e FTIR. Posteriormente parte dos catalisadores desenvolvidos pelos dois métodos foram testado no craqueamento termocatalítico do óleo de moringa, sendo usado um sistema simples de destilação. Todos os niobiosilicatos obtidos apresentaram uma estrutura altamente ordenada, tendo altas áreas específicas, boa distribuição de diâmetros de poros, além de apresentar uma morfologia em forma de fibras.  Nos catalisadores pós síntese foi observado que o nióbio inserido encontrava-se tanto tetraedricamente como octaedricamente  coordenado, demonstrando que existiam também óxidos formados na superfície externa do SBA-15, já na síntese direta os materiais obtidos encontram-se apenas tetraedricamente coordenados. Dentre os pH testados o material que apresentou melhores características foi o sintetizado no pH 2.2.  A aplicação destes materiais no craqueamento catalítico mostrou uma maior formação de líquidos orgânicos ao serem comparados com o craqueamento térmico, além de diminuir significativamente a acidez e os resíduos formados, demonstrando que o uso do catalisador aumenta tanto a conversão como a seletividade dos produtos.


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  • Os materiais mesoporosos vêm tendo uma atenção especial, dentre os quais foi descoberto no final da década de 90 a peneira molecular mesoporosa do tipo SBA-15.  As boas características do SBA-15 tornam este material muito promissor na área de catálise, no entanto, devido à ausência de sítios ativos nativos, ele apresenta baixa atividade catalítica.  Desta forma, diferentes metais e óxidos vêm sendo inseridos nesta peneira molecular como meio de inserir sítios ativos e elevar a sua atividade catalítica. Dentre os óxidos que vem sendo pesquisados, encontra-se o óxido de nióbio, que apresenta fortes sítios ácidos e tem em abundância visto que o Brasil é o maior produtor deste minério. Por outro lado a produção de biocombustíveis vem sendo almejada, sendo necessário o desenvolvimento de novos catalisadores para este fim. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi desenvolver niobiosilicatos por um novo método de síntese para aplicação no craqueamento do óleo de moringa. A metodologia consistiu em inserir o óxido de nióbio tanto pelo processo de pós-síntese usando a impregnação via úmida ( porcentagens de 5, 15, 25 , 30 e 35%)  e por inserção direta. Para inserção direta foi desenvolvido um novo método de ajuste de pH, sendo testado diferentes pH ( 1.4, 1.6, 2.0 e 2.2) e diferentes razões de Si/Nb. Os materiais foram caracterizados por diferentes técnicas tais como:   DRX, BET, MEV, EDX, UV-visível, TG/DTG, DSC, MET , Acidez por n-bulitamina e FTIR. Posteriormente parte dos catalisadores desenvolvidos pelos dois métodos foram testado no craqueamento termocatalítico do óleo de moringa, sendo usado um sistema simples de destilação. Todos os niobiosilicatos obtidos apresentaram uma estrutura altamente ordenada, tendo altas áreas específicas, boa distribuição de diâmetros de poros, além de apresentar uma morfologia em forma de fibras.  Nos catalisadores pós síntese foi observado que o nióbio inserido encontrava-se tanto tetraedricamente como octaedricamente  coordenado, demonstrando que existiam também óxidos formados na superfície externa do SBA-15, já na síntese direta os materiais obtidos encontram-se apenas tetraedricamente coordenados. Dentre os pH testados o material que apresentou melhores características foi o sintetizado no pH 2.2.  A aplicação destes materiais no craqueamento catalítico mostrou uma maior formação de líquidos orgânicos ao serem comparados com o craqueamento térmico, além de diminuir significativamente a acidez e os resíduos formados, demonstrando que o uso do catalisador aumenta tanto a conversão como a seletividade dos produtos.

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  • KEILA DOS SANTOS ALVES
  • Obtenção de polímeros graftizados de quitosana e estudo das propriedades físico-químicas para aplicação na indústria do petróleo

  • Orientador : ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • ANA MARIA DA SILVA MAIA
  • MAURICIO ROBERTO BOMIO DELMONTE
  • MARCOS ANTONIO VILLETTI
  • ROSANGELA REGIA LIMA VIDAL
  • Data: 27/12/2013

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  • A quitosana é um biopolímero derivado de carapaças de crustáceos, de baixo custo, biodegradável, renovável, que apresenta propriedades físico-químicas importantes e, ainda, proporciona diferentes possibilidades de modificações em sua estrutura química, gerando novas propriedades, o que torna esse polissacarídeo muito atraente do ponto de vista de aplicação. Diversos polímeros são utilizados em várias operações na produção e processamento do petróleo. Entretanto, a crescente preocupação com relação à escassez de petróleo e as restrições ambientais têm promovido a busca das indústrias petrolíferas por novos materiais ambientalmente sustentáveis, visando aumentar a eficiência na produção do óleo, reduzir os custos e minimizar os impactos ambientais. Dessa forma, esse estudo propôs a obtenção de derivados de quitosana graftizados com grupos hidrofílicos (poli(etileno glicol), mPEG) e/ou hidrofóbicos (n-dodecila) por uma metodologia mais simples (one-pot) e a avaliação de suas propriedades físico-químicas em função da variação de pH, através das análises de reologia, espalhamento de raios-X a baixos ângulos (SAXS), espalhamento de luz dinâmico (DLS) e potencial zeta. Os derivados de quitosana foram preparados utilizando a reação de alquilação redutiva em condições reacionais brandas e a estrutura química dos polímeros foi caracterizada por ressonância magnética nuclear de hidrogênio (RMN 1H) e análise elementar CHN. Considerando constante a razão molar de mPEG/quitosana na modificação química da quitosana, somente foi possível melhorar a solubilidade do polímero em uma ampla faixa de pH (ácido, neutro e básico) quando uma parte dos grupos amino foi reacetilada, usando a metodologia one-pot. Nesta condição, até mesmo com a inserção simultânea do n-dodecila, a solubilidade se manteve. Por outro lado, a solubilidade dos derivados obtidos apenas com a incorporação de mPEG através de metodologia tradicional, ou com o grupo n-dodecila, foi similar ao seu precursor. Os grupos hidrofóbicos contribuíram para aumentar a viscosidade das soluções poliméricas a 10 g/L em meio ácido, e de modo ainda mais acentuado com o aumento do pH, e destacaram o comportamento pseudoplástico. Por sua vez, os grupos hidrofílicos promoveram a diminuição da viscosidade das soluções poliméricas, porém, em pH básico, o aumento da viscosidade e da estabilidade térmica foram observados, sugerindo fortes associações intermoleculares no meio.  Os dados de SAXS exibiram uma diminuição do caráter eletrostático com o aumento do pH para os sistemas poliméricos. As análises de DLS revelaram que as soluções diluídas dos polímeros a 1 g/L em pH 3, embora apresentem uma alta densidade de grupos amino protonados ao longo da cadeia polimérica, o alto grau de cargas contribuiu significativamente para a agregação, promovendo o aumento do tamanho das partículas com a diminuição do pH. Além disso, os grupos hidrofóbicos também colaboraram para aumentar o tamanho dos agregados em solução no pH 3 e os grupos hidrofílicos contribuíram para reduzi-los em toda faixa de pH. Entretanto, a natureza de agregação foi dependente do pH do meio. Os resultados do potencial zeta indicaram que seus valores não dependem apenas da carga da superfície da partícula, mas é resultante da carga líquida do meio.

     


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  • A quitosana é um biopolímero derivado de carapaças de crustáceos, de baixo custo, biodegradável, renovável, que apresenta propriedades físico-químicas importantes e, ainda, proporciona diferentes possibilidades de modificações em sua estrutura química, gerando novas propriedades, o que torna esse polissacarídeo muito atraente do ponto de vista de aplicação. Diversos polímeros são utilizados em várias operações na produção e processamento do petróleo. Entretanto, a crescente preocupação com relação à escassez de petróleo e as restrições ambientais têm promovido a busca das indústrias petrolíferas por novos materiais ambientalmente sustentáveis, visando aumentar a eficiência na produção do óleo, reduzir os custos e minimizar os impactos ambientais. Dessa forma, esse estudo propôs a obtenção de derivados de quitosana graftizados com grupos hidrofílicos (poli(etileno glicol), mPEG) e/ou hidrofóbicos (n-dodecila) por uma metodologia mais simples (one-pot) e a avaliação de suas propriedades físico-químicas em função da variação de pH, através das análises de reologia, espalhamento de raios-X a baixos ângulos (SAXS), espalhamento de luz dinâmico (DLS) e potencial zeta. Os derivados de quitosana foram preparados utilizando a reação de alquilação redutiva em condições reacionais brandas e a estrutura química dos polímeros foi caracterizada por ressonância magnética nuclear de hidrogênio (RMN 1H) e análise elementar CHN. Considerando constante a razão molar de mPEG/quitosana na modificação química da quitosana, somente foi possível melhorar a solubilidade do polímero em uma ampla faixa de pH (ácido, neutro e básico) quando uma parte dos grupos amino foi reacetilada, usando a metodologia one-pot. Nesta condição, até mesmo com a inserção simultânea do n-dodecila, a solubilidade se manteve. Por outro lado, a solubilidade dos derivados obtidos apenas com a incorporação de mPEG através de metodologia tradicional, ou com o grupo n-dodecila, foi similar ao seu precursor. Os grupos hidrofóbicos contribuíram para aumentar a viscosidade das soluções poliméricas a 10 g/L em meio ácido, e de modo ainda mais acentuado com o aumento do pH, e destacaram o comportamento pseudoplástico. Por sua vez, os grupos hidrofílicos promoveram a diminuição da viscosidade das soluções poliméricas, porém, em pH básico, o aumento da viscosidade e da estabilidade térmica foram observados, sugerindo fortes associações intermoleculares no meio.  Os dados de SAXS exibiram uma diminuição do caráter eletrostático com o aumento do pH para os sistemas poliméricos. As análises de DLS revelaram que as soluções diluídas dos polímeros a 1 g/L em pH 3, embora apresentem uma alta densidade de grupos amino protonados ao longo da cadeia polimérica, o alto grau de cargas contribuiu significativamente para a agregação, promovendo o aumento do tamanho das partículas com a diminuição do pH. Além disso, os grupos hidrofóbicos também colaboraram para aumentar o tamanho dos agregados em solução no pH 3 e os grupos hidrofílicos contribuíram para reduzi-los em toda faixa de pH. Entretanto, a natureza de agregação foi dependente do pH do meio. Os resultados do potencial zeta indicaram que seus valores não dependem apenas da carga da superfície da partícula, mas é resultante da carga líquida do meio.

     

2012
Dissertações
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  • LIDIANE ALVES DE MORAIS
  • Avaliação da remoção de hidrocarbonetos aromáticos (BTEX) em águas utilizando materiais nanoestruturados do tipo Ti-MCM-41

  • Orientador : ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA PAULA DE MELO ALVES
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • FRANCISCO LAERTE DE CASTRO
  • LUIZ DI SOUZA
  • Data: 30/01/2012

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  • Os Compostos Orgânicos Voláteis são poluentes oriundos, principalmente, de atividades que utilizam combustíveis fosseis. Dentro desta classe encontram-se os BTEX (benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos) que são compostos considerados perigosos. Dentre as varias técnicas existentes para degradação de poluentes, destaca-se a oxidação avançada utilizando H2O2 para geração do radical hidoxil (•OH). Neste trabalho, o material Ti-MCM-41 foi utilizado na catálise da reação de remoção dos BTEX com H2O2em meio aquoso. O Ti-MCM-41 foi sintetizado através do método pós-sintese para a obtenção de 31% e 48% de titânio e caracterizado por: DRX, TG/DTG, FTIR, adsorção/dessorção de N2, FRX-EDX. Os testes catalíticos foram realizados em reatores de 20 mL contendo solução aquosa de BTEX (100,0 μg/L), H2O2 (0,1 M) e Ti-MCM-41 (2,0 g/L) em meio acido. A reação ocorreu por 5 h a 60 ºC e as analises foram feitas por cromatografia a gás com detector de fotoionizacao e amostrador por headspace estático. As caracterizações comprovaram a eficácia do método de síntese utilizado, assim como a incorporação do titânio no suporte. Os testes catalíticos apresentaram resultados satisfatórios na remoção de mais de 95 % para os compostos estudados.


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  • Os Compostos Orgânicos Voláteis são poluentes oriundos, principalmente, de atividades que utilizam combustíveis fosseis. Dentro desta classe encontram-se os BTEX (benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos) que são compostos considerados perigosos. Dentre as varias técnicas existentes para degradação de poluentes, destaca-se a oxidação avançada utilizando H2O2 para geração do radical hidoxil (•OH). Neste trabalho, o material Ti-MCM-41 foi utilizado na catálise da reação de remoção dos BTEX com H2O2em meio aquoso. O Ti-MCM-41 foi sintetizado através do método pós-sintese para a obtenção de 31% e 48% de titânio e caracterizado por: DRX, TG/DTG, FTIR, adsorção/dessorção de N2, FRX-EDX. Os testes catalíticos foram realizados em reatores de 20 mL contendo solução aquosa de BTEX (100,0 μg/L), H2O2 (0,1 M) e Ti-MCM-41 (2,0 g/L) em meio acido. A reação ocorreu por 5 h a 60 ºC e as analises foram feitas por cromatografia a gás com detector de fotoionizacao e amostrador por headspace estático. As caracterizações comprovaram a eficácia do método de síntese utilizado, assim como a incorporação do titânio no suporte. Os testes catalíticos apresentaram resultados satisfatórios na remoção de mais de 95 % para os compostos estudados.

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  • JOSÉ FABRÍCIO CARVALHO DE MELO
  • REMEDIAÇÃO DE SOLOS CONTAMINADOS COM DIESEL POR LAVAGEM COM SOLUÇÃO DE TENSOATIVOS.

  • Orientador : TEREZA NEUMA DE CASTRO DANTAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • TEREZA NEUMA DE CASTRO DANTAS
  • CÁTIA GUARACIARA FERNANDES TEIXEIRA ROSSI
  • MARIA CARLENISE PAIVA DE ALENCAR MOURA
  • KALYANNE KEYLY PEREIRA GOMES
  • RICARDO HENRIQUE DE LIMA LEITE
  • Data: 31/01/2012

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  • O combate à poluição do solo é um desafio que tem envolvido pesquisadores de diferentes áreas na busca de tecnologias que permitam a recuperação do solo degradado. Vários processos de remediação de solos contaminados por óleos, e outros produtos da indústria do petróleo, têm sido propostos na literatura tais como a biorremediação, o processo Fenton; a injeção de vapor; a incineração “in situ” e a lavagem com soluções de tensoativos. Porém, estes processos geralmente têm elevados custos operacionais. Este trabalho tem como objetivo propor uma metodologia eficaz para o tratamento de solos contaminados por óleo diesel através de lavagem com solução de tensoativos de baixo custo. O tensoativo usado nesse estudo foi o óleo de coco saponificado (OCS), obtido no laboratório de tecnologia de tensoativos-UFRN, as soluções de lavagem foram preparadas utilizando água como fase aquosa, OCS como tensoativo e n-butanol como cotensoativo. Neste estudo o solo foi caracterizado através de análises químicas e físicas. Realizou-se em banho agitado, o estudo do tempo de dessorção do diesel no solo com hexano e com as soluções de lavagem, as quais tinham 10% e 20% de matéria ativa (cotensoativo/tensoativo). Foi realizado um estudo planificado da influência da concentração de matéria ativa e da temperatura em banho agitado. Também foi desenvolvido um sistema de percolação em leito para lavar o solo, e estudou-se a influência da concentração de matéria ativa e volume da solução de lavagem utilizando um planejamento experimental. O solo foi caracterizado como arenoso onde 85% constituído por areia grossa e 15% de areia fina. Os melhores tempos de extração para o hexano foram de 30 e 180 min, enquanto que com a solução de 10% de MA foi com 60 min e com 20% de MA com 120 min. Os resultados do planejamento experimental em banho agitado mostraram que a remoção do diesel foi máxima quando se utilizou 20% de MA na temperatura de 50°C, removendo 99,92% e para os experimentos no sistema de percolação em leito de solo, a remoção foi máxima quando o volume da solução foi de 5 L e a concentração de 20% de MA. Conclui-se que a concentração de MA e a temperatura foram importantes nos experimentos em banho agitado para a remoção do diesel, enquanto que no sistema de percolação em leito de solo apenas concentração de MA tiveram influencia na remediação do solo. O trabalho realizado apresenta-se como uma boa alternativa para remediação de solo contaminado por Diesel.


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  • O combate à poluição do solo é um desafio que tem envolvido pesquisadores de diferentes áreas na busca de tecnologias que permitam a recuperação do solo degradado. Vários processos de remediação de solos contaminados por óleos, e outros produtos da indústria do petróleo, têm sido propostos na literatura tais como a biorremediação, o processo Fenton; a injeção de vapor; a incineração “in situ” e a lavagem com soluções de tensoativos. Porém, estes processos geralmente têm elevados custos operacionais. Este trabalho tem como objetivo propor uma metodologia eficaz para o tratamento de solos contaminados por óleo diesel através de lavagem com solução de tensoativos de baixo custo. O tensoativo usado nesse estudo foi o óleo de coco saponificado (OCS), obtido no laboratório de tecnologia de tensoativos-UFRN, as soluções de lavagem foram preparadas utilizando água como fase aquosa, OCS como tensoativo e n-butanol como cotensoativo. Neste estudo o solo foi caracterizado através de análises químicas e físicas. Realizou-se em banho agitado, o estudo do tempo de dessorção do diesel no solo com hexano e com as soluções de lavagem, as quais tinham 10% e 20% de matéria ativa (cotensoativo/tensoativo). Foi realizado um estudo planificado da influência da concentração de matéria ativa e da temperatura em banho agitado. Também foi desenvolvido um sistema de percolação em leito para lavar o solo, e estudou-se a influência da concentração de matéria ativa e volume da solução de lavagem utilizando um planejamento experimental. O solo foi caracterizado como arenoso onde 85% constituído por areia grossa e 15% de areia fina. Os melhores tempos de extração para o hexano foram de 30 e 180 min, enquanto que com a solução de 10% de MA foi com 60 min e com 20% de MA com 120 min. Os resultados do planejamento experimental em banho agitado mostraram que a remoção do diesel foi máxima quando se utilizou 20% de MA na temperatura de 50°C, removendo 99,92% e para os experimentos no sistema de percolação em leito de solo, a remoção foi máxima quando o volume da solução foi de 5 L e a concentração de 20% de MA. Conclui-se que a concentração de MA e a temperatura foram importantes nos experimentos em banho agitado para a remoção do diesel, enquanto que no sistema de percolação em leito de solo apenas concentração de MA tiveram influencia na remediação do solo. O trabalho realizado apresenta-se como uma boa alternativa para remediação de solo contaminado por Diesel.

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  • KLEISON JOSE MEDEIROS LEOPOLDINO
  • AS RELAÇÕES AFETIVAS NA PRÁTICA TUTORIAL E SUA RELAÇÃO COM A APRENDIZAGEM NO CURSO À DISTÂNCIA DE LICENCIATURA PLENA EM QUÍMICA

  • Orientador : ADEMIR OLIVEIRA DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADEMIR OLIVEIRA DA SILVA
  • CARLOS NECO DA SILVA JUNIOR
  • JOAO BOSCO LUCENA DE OLIVEIRA
  • KEILA CRUZ MOREIRA
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • Data: 16/02/2012

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  • No ensino à distância de licenciatura plena em Química da Secretária de Educação à distância da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (SEDIS/UFRN) o professor-tutor de disciplinas experimentais estabelece as relações mais próximas com os alunos, mediando as ações pedagógicas que se desenvolvem, tendo em vista, a concretização dos princípios da autonomia e da aprendizagem, contribuindo para a criação de ambientes de aprendizagem colaborativos pautados pela afetividade. O trabalho expõe o resultado de uma pesquisa empírica sobre esta afetividade na prática tutorial em aulas experimentais na modalidade de ensino à distância no curso de licenciatura plena em Química do polo de Currais Novos/RN, realizado entre os anos de 2009 e 2010. O estudo está fundamentado na metodologia semiquantitativa, onde os dados foram coletados por meio de questionários e entrevistas semi-estruturadas, com 48 (quarenta e oito) discentes envolvidos no curso à distância e selecionados visando compor um grupo que apresentasse variabilidade, conforme as diretrizes que guiam os processos de amostragem nas pesquisas semiquantitativas. Os resultados, baseados em categorias teóricas e empíricas provenientes da análise dos dados das entrevistas, foram complementados pelas informações obtidas com a observação participativa que serviu também para orientar a coleta de dados do corpus deste trabalho. Com os resultados obtidos foi possível entender que há clareza, sobre o que caracteriza uma relação afetiva entre os envolvidos no processo de ensino e aprendizagem em aulas experimentais do ensino em Química da Educação à distância (EaD). Além disso, ficou evidente, também, que o processo dialógico no ensino-aprendizagem, e na experimentação de Química da educação superior à distância precisa se balizar em atitudes afetivas equilibradas, que valorizem o erro experimental e o respeito às múltiplas possibilidades de construção do conhecimento por movimentos de interação social, seja individuais e/ou coletivos.


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  • No ensino à distância de licenciatura plena em Química da Secretária de Educação à distância da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (SEDIS/UFRN) o professor-tutor de disciplinas experimentais estabelece as relações mais próximas com os alunos, mediando as ações pedagógicas que se desenvolvem, tendo em vista, a concretização dos princípios da autonomia e da aprendizagem, contribuindo para a criação de ambientes de aprendizagem colaborativos pautados pela afetividade. O trabalho expõe o resultado de uma pesquisa empírica sobre esta afetividade na prática tutorial em aulas experimentais na modalidade de ensino à distância no curso de licenciatura plena em Química do polo de Currais Novos/RN, realizado entre os anos de 2009 e 2010. O estudo está fundamentado na metodologia semiquantitativa, onde os dados foram coletados por meio de questionários e entrevistas semi-estruturadas, com 48 (quarenta e oito) discentes envolvidos no curso à distância e selecionados visando compor um grupo que apresentasse variabilidade, conforme as diretrizes que guiam os processos de amostragem nas pesquisas semiquantitativas. Os resultados, baseados em categorias teóricas e empíricas provenientes da análise dos dados das entrevistas, foram complementados pelas informações obtidas com a observação participativa que serviu também para orientar a coleta de dados do corpus deste trabalho. Com os resultados obtidos foi possível entender que há clareza, sobre o que caracteriza uma relação afetiva entre os envolvidos no processo de ensino e aprendizagem em aulas experimentais do ensino em Química da Educação à distância (EaD). Além disso, ficou evidente, também, que o processo dialógico no ensino-aprendizagem, e na experimentação de Química da educação superior à distância precisa se balizar em atitudes afetivas equilibradas, que valorizem o erro experimental e o respeito às múltiplas possibilidades de construção do conhecimento por movimentos de interação social, seja individuais e/ou coletivos.

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  • JÉSSICA SOUZA MARQUES
  • Uso do pó da palha de carnaúba em compósitos de quitosana

  • Orientador : MARCIA RODRIGUES PEREIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA CRISTINA FACUNDO DE BRITO PONTES
  • CLAUDIO LOPES DE VASCONCELOS
  • MARCIA RODRIGUES PEREIRA
  • VIVIANE MUNIZ FONSECA
  • Data: 24/02/2012

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  • Neste trabalho foi produzido um compósito biodegradável utilizando o pó da palha de carnaúba como reforço e quitosana como a matriz polimérica. Inicialmente, foi realizada a caracterização química do pó da palha de carnaúba antes e após os tratamentos com NaOH e hexano. Os métodos de análise utilizados foram a determinação da composição química descrita por Goering e Van Soest (1970), ensaio de flotação e absorção de umidade, FTIR, TG/DTG, DSC e MEV. Os compósitos foram desenvolvidos com variações na granulometria e nas concentrações do pó da palha de carnaúba. Estes foram caracterizados por TG/DTG, MEV e suas propriedades mecânicas foram medidas. Os resultados da composição química mostraram que o pó da palha de carnaúba é constituído de 41% de celulose; 28,9% de hemicelulose e 14% de lignina. Os ensaios de flotação indicaram que o tratamento com NaOH diminuiu o comportamento hidrofílico do pó. As análises térmicas indicaram aumento na estabilidade térmica do material após os tratamentos. Os resultados do FTIR e MEV mostraram a retirada de materiais solúveis do pó (hemiceluloses e lignina), deixando o material mais rugoso e limpo. Análise térmica dos compósitos mostrou que ambos, reforço e matriz sofrem degradação térmica na mesma temperatura. A adição do pó da palha de carnaúba diminui as propriedades mecânicas do compósito em relação ao filme de quitosana puro e, o compósito obtido com os pós a 150 Mesh foi o que apresentou menor variação nos valores de módulo. A velocidade de ensaio de 10 mm/min apresentou melhor reprodubilidade nos resultados e se encontra de acordo com a norma ASTM D638. As análises de fratura do MEV mostrou baixa adesão entre a fibra e a matriz. O aumento do volume de pó no compósito polimérico provocou a diminuição dos valores de tensão e deformação para as amostras com pó não-tratado e tratado com hexano. Os compósitos com os pós a 50% tratado com NaOH não apresentaram variação significativa nos valores de tensão e deformação em relação aos compósitos com o pó a 10 %. Mostrando que o aumento no volume de fibra não comprometeu os valores de tensão e deformação do compósito. Desse modo, pode-se concluir que a fabricação de compósitos poliméricos de quitosana utilizando o pó da palha de carnaúba pode ser feito, sem a necessidade de tratamento prévio do reforço, tornando o par pó de palha de carnaúba- quitosana uma boa alternativa para materiais compósitos biodegradáveis.


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  • Neste trabalho foi produzido um compósito biodegradável utilizando o pó da palha de carnaúba como reforço e quitosana como a matriz polimérica. Inicialmente, foi realizada a caracterização química do pó da palha de carnaúba antes e após os tratamentos com NaOH e hexano. Os métodos de análise utilizados foram a determinação da composição química descrita por Goering e Van Soest (1970), ensaio de flotação e absorção de umidade, FTIR, TG/DTG, DSC e MEV. Os compósitos foram desenvolvidos com variações na granulometria e nas concentrações do pó da palha de carnaúba. Estes foram caracterizados por TG/DTG, MEV e suas propriedades mecânicas foram medidas. Os resultados da composição química mostraram que o pó da palha de carnaúba é constituído de 41% de celulose; 28,9% de hemicelulose e 14% de lignina. Os ensaios de flotação indicaram que o tratamento com NaOH diminuiu o comportamento hidrofílico do pó. As análises térmicas indicaram aumento na estabilidade térmica do material após os tratamentos. Os resultados do FTIR e MEV mostraram a retirada de materiais solúveis do pó (hemiceluloses e lignina), deixando o material mais rugoso e limpo. Análise térmica dos compósitos mostrou que ambos, reforço e matriz sofrem degradação térmica na mesma temperatura. A adição do pó da palha de carnaúba diminui as propriedades mecânicas do compósito em relação ao filme de quitosana puro e, o compósito obtido com os pós a 150 Mesh foi o que apresentou menor variação nos valores de módulo. A velocidade de ensaio de 10 mm/min apresentou melhor reprodubilidade nos resultados e se encontra de acordo com a norma ASTM D638. As análises de fratura do MEV mostrou baixa adesão entre a fibra e a matriz. O aumento do volume de pó no compósito polimérico provocou a diminuição dos valores de tensão e deformação para as amostras com pó não-tratado e tratado com hexano. Os compósitos com os pós a 50% tratado com NaOH não apresentaram variação significativa nos valores de tensão e deformação em relação aos compósitos com o pó a 10 %. Mostrando que o aumento no volume de fibra não comprometeu os valores de tensão e deformação do compósito. Desse modo, pode-se concluir que a fabricação de compósitos poliméricos de quitosana utilizando o pó da palha de carnaúba pode ser feito, sem a necessidade de tratamento prévio do reforço, tornando o par pó de palha de carnaúba- quitosana uma boa alternativa para materiais compósitos biodegradáveis.

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  • FRANCISCO FERREIRA NETO
  •  DETERMINAÇÃO DO TEOR DE DICLOFENACO SÓDICO EM COMPRIMIDOS POR ESPECTROSCOPIA NO INFRAVERMELHO PRÓXIMO-NI  COM CALIBRAÇÃO MULTIVARIADA – PLS.

  • Orientador : MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • JAILSON VIEIRA DE MELO
  • HENRIQUE EDUARDO BEZERRA DA SILVA
  • Data: 29/02/2012

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  • Neste trabalho são combinadas as potencialidades da técnica de espectroscopia no infravermelho próximo – NIR e da quimiometria visando à determinação do teor de diclofenaco em comprimidos sem destruição da amostra, para o qual utilizou como referência o método de espectroscopia no ultravioleta, que é um dos métodos oficiais. Na construção dos modelos de calibração multivariada estudou-se vários tipos de pré-processamento dos dados espectrais NIR, como correção do espalhamento da luz, primeira derivada. O método de regressão usado na construção dos modelos foi o PLS (mínimos quadrados parciais) utilizando dados espectroscopicos do NIR de um conjunto de 90 comprimidos divididos em dois conjuntos (calibração e previsão). Na calibração foram usadas 54 amostras e na previsão foram usadas 36, uma vez que o método de calibração utilizada foi o método de validação cruzada (full cross validation) que dispensa a necessidade de um conjunto de validação. A avaliação dos modelos foi feita observando os valores de coeficiente de correlação R2 e os erros quadrados médios RMSEC (erro de calibração) e RMSEP (erro de previsão). Sendo os valores de previsão estimados para os demais 36 coerentes com os valores obtidos por espectroscopia no ultravioleta. 


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  • Neste trabalho são combinadas as potencialidades da técnica de espectroscopia no infravermelho próximo – NIR e da quimiometria visando à determinação do teor de diclofenaco em comprimidos sem destruição da amostra, para o qual utilizou como referência o método de espectroscopia no ultravioleta, que é um dos métodos oficiais. Na construção dos modelos de calibração multivariada estudou-se vários tipos de pré-processamento dos dados espectrais NIR, como correção do espalhamento da luz, primeira derivada. O método de regressão usado na construção dos modelos foi o PLS (mínimos quadrados parciais) utilizando dados espectroscopicos do NIR de um conjunto de 90 comprimidos divididos em dois conjuntos (calibração e previsão). Na calibração foram usadas 54 amostras e na previsão foram usadas 36, uma vez que o método de calibração utilizada foi o método de validação cruzada (full cross validation) que dispensa a necessidade de um conjunto de validação. A avaliação dos modelos foi feita observando os valores de coeficiente de correlação R2 e os erros quadrados médios RMSEC (erro de calibração) e RMSEP (erro de previsão). Sendo os valores de previsão estimados para os demais 36 coerentes com os valores obtidos por espectroscopia no ultravioleta. 

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  • PAULINIE ADENICE Q DA FONSECA
  • Análises físico-químicas de polpas de frutas e avaliação de seus Padrões de Identidade e Qualidade.

  • Orientador : MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • CRISTIANE FERNANDES DE ASSIS
  • ROBSON ROGERIO PESSOA COELHO
  • HENRIQUE EDUARDO BEZERRA DA SILVA
  • Data: 29/02/2012

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  • A polpa de fruta congelada é um produto com bastante aceitação mercadológica em função de sua praticidade e variedade de sabores e em virtude do crescente aumento no consumo de polpas de frutas pela população e o surgimento constante de novos sabores, este trabalho teve como o objetivo avaliar a qualidade das polpas de frutas que dispõem de Padrões de Identidade e Qualidade, determinados pelo Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA), e fornecer dados que colaborem na padronização de alguns sabores que não apresentam limites estabelecidos pelo MAPA. Realizou-se as seguintes análises físico-químicas nas amostras de polpas de frutas: Sólidos totais, pH, acidez titulável, sólidos solúveis totais, açúcares totais e não redutores e a determinação do ácido ascórbico. Foram analisadas 36 amostras de polpas de frutas congeladas de três marcas comercializadas no Rio Grande do Norte, sendo 14 da marca A, 12 da marca B e 10 da marca C, correspondendo a 14 sabores diferentes, dos quais, 10 apresentam Padrões de Identidade e Qualidade (PIQ’s) estabelecidos pelo MAPA. O percentual de reprovação para cada parâmetro avaliado foi de 22,22% para sólidos totais e acidez titulável, 7,40% em relação ao pH, 37,04% nos sólidos solúveis totais. Os açúcares totais se encontraram dentro dos requisitos exigidos pelo MAPA e o teor de ácido ascórbico, determinado apenas nas polpas de acerola e caju, apresentou uma não conformidade na polpa de acerola da marca B. De um modo geral os dados obtidos para as polpas com ausência de PIQ’s, como de abacaxi, foram semelhantes, já os sabores ameixa, jaca e tamarindo divergiram bastante em parâmetros como sólidos totais e sólidos solúveis totais. O estudo demonstra a necessidade de um maior controle de qualidade por parte dos produtores com relação à matéria-prima, seu processamento, acondicionamento, armazenamento e a importância de se estabelecer os PIQ’s para sabores ainda não contemplados pela legislação vigente, mas já bastante comercializados.


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  • A polpa de fruta congelada é um produto com bastante aceitação mercadológica em função de sua praticidade e variedade de sabores e em virtude do crescente aumento no consumo de polpas de frutas pela população e o surgimento constante de novos sabores, este trabalho teve como o objetivo avaliar a qualidade das polpas de frutas que dispõem de Padrões de Identidade e Qualidade, determinados pelo Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA), e fornecer dados que colaborem na padronização de alguns sabores que não apresentam limites estabelecidos pelo MAPA. Realizou-se as seguintes análises físico-químicas nas amostras de polpas de frutas: Sólidos totais, pH, acidez titulável, sólidos solúveis totais, açúcares totais e não redutores e a determinação do ácido ascórbico. Foram analisadas 36 amostras de polpas de frutas congeladas de três marcas comercializadas no Rio Grande do Norte, sendo 14 da marca A, 12 da marca B e 10 da marca C, correspondendo a 14 sabores diferentes, dos quais, 10 apresentam Padrões de Identidade e Qualidade (PIQ’s) estabelecidos pelo MAPA. O percentual de reprovação para cada parâmetro avaliado foi de 22,22% para sólidos totais e acidez titulável, 7,40% em relação ao pH, 37,04% nos sólidos solúveis totais. Os açúcares totais se encontraram dentro dos requisitos exigidos pelo MAPA e o teor de ácido ascórbico, determinado apenas nas polpas de acerola e caju, apresentou uma não conformidade na polpa de acerola da marca B. De um modo geral os dados obtidos para as polpas com ausência de PIQ’s, como de abacaxi, foram semelhantes, já os sabores ameixa, jaca e tamarindo divergiram bastante em parâmetros como sólidos totais e sólidos solúveis totais. O estudo demonstra a necessidade de um maior controle de qualidade por parte dos produtores com relação à matéria-prima, seu processamento, acondicionamento, armazenamento e a importância de se estabelecer os PIQ’s para sabores ainda não contemplados pela legislação vigente, mas já bastante comercializados.

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  • GENICKSON BORGES DE CARVALHO
  • Complexos metálicos de Cobalto, Níquel e Cobre com a Pirazina-2-Carboxamida e 4-Hidrazida Ácida Piridincarboxílica: Síntese e Caracterização

  • Orientador : MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • ADEMIR OLIVEIRA DA SILVA
  • OTOM ANSELMO DE OLIVEIRA
  • HENRIQUE EDUARDO BEZERRA DA SILVA
  • Data: 29/02/2012

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  • Este trabalho consiste na síntese e caracterização de seis complexos formados entre a Pirazina-2-Carboxamida (pirazinamida PZA) e a 4-Hidrazida Ácida Piridincarboxilica (isoniazida INH) com íons metálicos bivalentes Co, Ni e Cu, em que todos foram caracterizados pelas técnicas: espectroscopia de absorção na região do infravermelho, difratometria de raios X pelo método do pó, termogravimetria e análise térmica diferencial simultânea (TG-DTA), calorimetria exploratória diferencial (DSC), análise elementar de CHN e medidas de condutividade elétrica. Os resultados obtidos pela análise elementar de CHN permitiram inferir sobre a estequiometria dos compostos sintetizados. Os difratogramas revelaram que todos os compostos da pirazinamida apresentam linhas de difração, indicando cristalinidade, os compostos da isoniazida com exceção ao de Níquel, não apresentaram linhas de difração, indicando que os mesmos, se apresentam como não cristalinos. Os resultados de TG-DTA e DSC também forneceram informações qualitativas sobre desidratação, estabilidade e decomposição térmica dos mesmos. Os espectros de absorção na região do infravermelho médio sugerem que a coordenação metal-ligante ocorre através do átomo de oxigênio da carbonila e nitrogênio alfa do anel, ou até mesmo, pelo nitrogênio gama do anel piridinico para os complexos formados com a PZA.  Para os complexos com a INH à coordenação metal-ligante ocorre pelo átomo de oxigênio da carbonila e nitrogênio terminal do grupamento hidrazida. As medidas de condutância para os complexos em solução aquosa sugerem para todos eles comportamento de eletrólitos do tipo 1:2, já em acetonitrila os complexos apresentaram comportamento de não eletrólitos, o que pode ser justificado pelo fato da acetonitrila apresentar um número doador frente ao metal relativamente baixo.


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  • Este trabalho consiste na síntese e caracterização de seis complexos formados entre a Pirazina-2-Carboxamida (pirazinamida PZA) e a 4-Hidrazida Ácida Piridincarboxilica (isoniazida INH) com íons metálicos bivalentes Co, Ni e Cu, em que todos foram caracterizados pelas técnicas: espectroscopia de absorção na região do infravermelho, difratometria de raios X pelo método do pó, termogravimetria e análise térmica diferencial simultânea (TG-DTA), calorimetria exploratória diferencial (DSC), análise elementar de CHN e medidas de condutividade elétrica. Os resultados obtidos pela análise elementar de CHN permitiram inferir sobre a estequiometria dos compostos sintetizados. Os difratogramas revelaram que todos os compostos da pirazinamida apresentam linhas de difração, indicando cristalinidade, os compostos da isoniazida com exceção ao de Níquel, não apresentaram linhas de difração, indicando que os mesmos, se apresentam como não cristalinos. Os resultados de TG-DTA e DSC também forneceram informações qualitativas sobre desidratação, estabilidade e decomposição térmica dos mesmos. Os espectros de absorção na região do infravermelho médio sugerem que a coordenação metal-ligante ocorre através do átomo de oxigênio da carbonila e nitrogênio alfa do anel, ou até mesmo, pelo nitrogênio gama do anel piridinico para os complexos formados com a PZA.  Para os complexos com a INH à coordenação metal-ligante ocorre pelo átomo de oxigênio da carbonila e nitrogênio terminal do grupamento hidrazida. As medidas de condutância para os complexos em solução aquosa sugerem para todos eles comportamento de eletrólitos do tipo 1:2, já em acetonitrila os complexos apresentaram comportamento de não eletrólitos, o que pode ser justificado pelo fato da acetonitrila apresentar um número doador frente ao metal relativamente baixo.

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  • ALCINEY MIRANDA CABRAL
  • SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE TITANATOS DE CÁLCIO E BÁRIO E FERRITAS DE NÍQUEL E NÍQUEL-ZINCO APLICADAS A ANTENAS DIELÉTRICAS

  • Orientador : ADEMIR OLIVEIRA DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADEMIR OLIVEIRA DA SILVA
  • Fernanda Marur Mazze
  • JOAO BOSCO LUCENA DE OLIVEIRA
  • ULISANDRA RIBEIRO DE LIMA
  • Data: 05/03/2012

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  • Óxidos superiores como titanato e ferritas apresentam importantes propriedades elétricas e magnéticas. As sínteses químicas por combustão, através dos nitratos precursores, e precursores poliméricos (Pechini) como também a misturas físicas de óxidos têm sido usados para aquisição de substratos cerâmicos para produtos de alta tecnologia, como as tecnologias Bluetooth e Wi-Fi. Esses materiais podem ser obtidos em escala piloto da ordem de micro à nanométricas, com bons fatores estruturais morfológicos. A obtenção material monofásicos está diretamente ligada, aos métodos de síntese, pureza dos reagentes e controle de fatores físico-químicos como pH, temperatura e pressão. O presente trabalho sintetizou os pós-cerâmicos de titanatos para o sistema Ba0.01Ti1.495O3 e Ca0.01Ti1.495O3 e as ferritas Ni0.5Zn0.5Fe2O4 e NiFe2O4, que respectivamente são materiais não magnéticos e magnéticos. Em comum eles apresentarem uma constante dielétrica alta (εr > 10). As propriedades estruturais microestruturais e simetria geométrica foram obtidas por Difração de Raios-X (DRX) e análise numérica de Rietveld dos pós-cerâmicos a 1100°C, mostram materiais monofásicos e difásicos de espinélios, tetragonais e peroviskitas. A Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) apresenta estruturas em escala nanométricas a micrométricas (662 nm a 1,92 𝝁m). Os espectros nos infravermelhos médios (FTIR), para os intermediários poliméricos gerador da ferrita de níquel (NiFe2O4) revelaram bandas de estiramento de Fe-O, como também foi notada para a ferrita de Niquel-Zinco. Aplicações finais desses materiais cerâmicos são em forma de antenas dielétricos (DRA), são caracterizadas para os titanatos de cálcio e bário materiais de alta constante dielétrica (20 > εr > 35) e não magnéticos característicos da fase ferroelétrica para os titanatos as ferritas de níquel e de niquel-zinco de compactação cúbica apresentam a propriedade de serem doces (moles). O Magnetômetro de Amostra Vibrante (MAV) foi usado para obter esse parâmetro. Fatores dielétricos correlacionados com características as geométrica dos sólidos deram suporte ao planejamento estequiométrico da síntese de titanato e ferritas as propriedades eletromagnéticas desejadas à montagem do DRA.


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  • Óxidos superiores como titanato e ferritas apresentam importantes propriedades elétricas e magnéticas. As sínteses químicas por combustão, através dos nitratos precursores, e precursores poliméricos (Pechini) como também a misturas físicas de óxidos têm sido usados para aquisição de substratos cerâmicos para produtos de alta tecnologia, como as tecnologias Bluetooth e Wi-Fi. Esses materiais podem ser obtidos em escala piloto da ordem de micro à nanométricas, com bons fatores estruturais morfológicos. A obtenção material monofásicos está diretamente ligada, aos métodos de síntese, pureza dos reagentes e controle de fatores físico-químicos como pH, temperatura e pressão. O presente trabalho sintetizou os pós-cerâmicos de titanatos para o sistema Ba0.01Ti1.495O3 e Ca0.01Ti1.495O3 e as ferritas Ni0.5Zn0.5Fe2O4 e NiFe2O4, que respectivamente são materiais não magnéticos e magnéticos. Em comum eles apresentarem uma constante dielétrica alta (εr > 10). As propriedades estruturais microestruturais e simetria geométrica foram obtidas por Difração de Raios-X (DRX) e análise numérica de Rietveld dos pós-cerâmicos a 1100°C, mostram materiais monofásicos e difásicos de espinélios, tetragonais e peroviskitas. A Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) apresenta estruturas em escala nanométricas a micrométricas (662 nm a 1,92 𝝁m). Os espectros nos infravermelhos médios (FTIR), para os intermediários poliméricos gerador da ferrita de níquel (NiFe2O4) revelaram bandas de estiramento de Fe-O, como também foi notada para a ferrita de Niquel-Zinco. Aplicações finais desses materiais cerâmicos são em forma de antenas dielétricos (DRA), são caracterizadas para os titanatos de cálcio e bário materiais de alta constante dielétrica (20 > εr > 35) e não magnéticos característicos da fase ferroelétrica para os titanatos as ferritas de níquel e de niquel-zinco de compactação cúbica apresentam a propriedade de serem doces (moles). O Magnetômetro de Amostra Vibrante (MAV) foi usado para obter esse parâmetro. Fatores dielétricos correlacionados com características as geométrica dos sólidos deram suporte ao planejamento estequiométrico da síntese de titanato e ferritas as propriedades eletromagnéticas desejadas à montagem do DRA.

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  • ADRIANA PAULA BATISTA DOS SANTOS
  • Síntese, caracterização e estudo cinético da degradação de quitosana impregnada em SBA-15.

  • Orientador : ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA CARLA DA SILVEIRA LOMBA SANT''ANA COUTINHO
  • ANA PAULA DE MELO ALVES
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • LUIZ DI SOUZA
  • Data: 15/03/2012

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  • O recente interesse em se obter materiais nanoporosos funcionalizados para aplicações como calisadores heterogêneos e adsorção de CO2, tem aumentado no meio industrial e cientifico.  Nesta última aplicação, a introdução de grupos aminas, como os presentes em quitosana, em materiais nanoporosos do tipo SBA-15 para gerar interações específicas com o CO2 tem ganhado importância. Assim, neste trabalho foram realizadas a síntese do SBA-15 e posterior impregnação da CS no suporte mesoporoso através do método de impregnação por via úmida. Os materiais obtidos foram caracterizados por meio DRX, TG, DSC, MEV, FTIR e adsorção/dessorção de N2. Os resultados de DRX indicaram que a estrutura ordenada do suporte SBA-15 foi preservada após a impregnação e os cálculos mostraram que o diâmetro médio do poro e/ou a espessura média da parede (wt)  foram alterados  devido a introdução da quitosana nas amostras funcionalizadas. As curvas de TG e de DSC,corroboraram com os dados de DRX, indicando a presença da quitosana na estrutura mesoporosa do SBA-15, assim como as micrografias das amostras funcionalizadas, que possibilitou visualizar o estado de agregação do material obtido. As bandas características de absorção da CS na região IV foram  identificadas e interpretadas nas amostras funcionalizadas confirmando as outras caracterizações. Foi visto também que a área superficial diminuiu nas amostras funcionalizadas, indicando a sucessiva incorporação do polímero no suporte mesoporoso. A energia de ativação do processo de degradação térmica da quitosana impregnada no suporte foi determinada por meio do método de cinética livre de Viazovkin e pelo método de Ozawa-Flay-Wall com os resultados indicando que o aumento da quitosana diminui em aproximadamente 10% a energia de ativação para sua degradação.


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  • O recente interesse em se obter materiais nanoporosos funcionalizados para aplicações como calisadores heterogêneos e adsorção de CO2, tem aumentado no meio industrial e cientifico.  Nesta última aplicação, a introdução de grupos aminas, como os presentes em quitosana, em materiais nanoporosos do tipo SBA-15 para gerar interações específicas com o CO2 tem ganhado importância. Assim, neste trabalho foram realizadas a síntese do SBA-15 e posterior impregnação da CS no suporte mesoporoso através do método de impregnação por via úmida. Os materiais obtidos foram caracterizados por meio DRX, TG, DSC, MEV, FTIR e adsorção/dessorção de N2. Os resultados de DRX indicaram que a estrutura ordenada do suporte SBA-15 foi preservada após a impregnação e os cálculos mostraram que o diâmetro médio do poro e/ou a espessura média da parede (wt)  foram alterados  devido a introdução da quitosana nas amostras funcionalizadas. As curvas de TG e de DSC,corroboraram com os dados de DRX, indicando a presença da quitosana na estrutura mesoporosa do SBA-15, assim como as micrografias das amostras funcionalizadas, que possibilitou visualizar o estado de agregação do material obtido. As bandas características de absorção da CS na região IV foram  identificadas e interpretadas nas amostras funcionalizadas confirmando as outras caracterizações. Foi visto também que a área superficial diminuiu nas amostras funcionalizadas, indicando a sucessiva incorporação do polímero no suporte mesoporoso. A energia de ativação do processo de degradação térmica da quitosana impregnada no suporte foi determinada por meio do método de cinética livre de Viazovkin e pelo método de Ozawa-Flay-Wall com os resultados indicando que o aumento da quitosana diminui em aproximadamente 10% a energia de ativação para sua degradação.

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  • LUCIANE DE LIRA TEIXEIRA
  • ANÁLISES BROMATOLÓGICAS E FITOQUÍMICAS EM FRUTOS DE Licania tomentosa (Benth) FRITSCH

  • Orientador : MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CRISTIANE FERNANDES DE ASSIS
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • GRAZIELLA CIARAMELLA MOITA
  • MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • Data: 22/03/2012

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  • O presente trabalho realizou das análises bromatológicas com os frutos da Licania tomentosa Benth que pertence à família Chrysobalanaceae, ordem Rosales e superordem Rosiflorae. As amostras foram coletadas no mês de fevereiro de 2011 no município de Natal – RN. Os frutos foram fracionados em casca, polpa e semente, e com as amostras foram realizadas as determinações de umidade e cinzas por métodos termogravimétricos, açúcares redutores e totais pelo método do DNS, lipídeos por extração com Soxhlet, minerais por ICP/OES e demais análises por medições físicas dos frutos. Os frutos destinados as análises de determinação do teor de flavonóides e fenólicos totais foram secos a 40ºC e triturados. Para as análises de determinação do teor de fenólicos e flavonóis totais se utilizou a espectroscopia na região do visível, sendo também realizada a caracterização dos extratos etanólicos por cromatografia líquida de alta eficiência e teste de atividade antioxidante para os extratos hidroetanólicos. Como resultados obteve-se cerca de 83,9% dos frutos apresentaram comprimento entre 4,0 – 6,0 cm, com relação à determinação do diâmetro dos frutos cerca de 97,4 % dos frutos apresentaram diâmetro entre 2,0 – 4,0 cm, peso médio de 36,14 g(7,86), a casca apresentou 60,5 (1,5)% de umidade, a polpa 72,3 (0,9) e a semente 44,4 (0,4)%, a casca apresentou 0,22(0,00)% de cinzas, a polpa 1,41(0,01)% e a semente 1,18(0,01)%, a casca apresentou 3,73(0,09)mg de lipídeos/ 100 g de amostra, a polpa 0,40(0,04) e a semente 0,05(0,00). Com relação aos teores de açúcares redutores e totais obteve-se os respectivos resultados, 16,23 (0,23) g/100g e 20,70(0,24) g/100g. O fruto do oitizeiro se apresenta com uma boa fonte de nutrientes principalmente carboidratos e lipídeos. As análises de determinação da atividade antioxidante realizadas foram os testes de poder redutor e capacidade antioxidante, a capacidade antioxidante dos extratos hidroetanólicos da casca e da polpa apresentaram resultados semelhantes, sendo entretanto superior as concentrações do extrato hidroetanólico da casca. Com relação ao teor de fenólicos e flavonóides totais o extrato hidroetanílico da casca apresentou valores de concentração superiores. Na caracterização dos extratos por cromatografia líquida de alta eficiência foram identificados os seguintes compostos por meio do tempo de retenção indicado pela corrida dos padrões: catequina, rutina, apigenina no extrato etanólico da casca sem nenhum tratamento de remoção de lipídeos, após o “clean up” foi possível identificar a catequina, apigenina, rutina, e ainda três compostos com tempos de retenção divergentes dos padrões, os mesmo teste foram repetidos para os extratos etanólicos da polpa. Diante dos resultados o fruto da Licania tomentosa Benth pode ser uma alternativa de alimento mediante a análise de seu conteúdo nutricional e por possuir substâncias com ação antioxidante.


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  • O presente trabalho realizou das análises bromatológicas com os frutos da Licania tomentosa Benth que pertence à família Chrysobalanaceae, ordem Rosales e superordem Rosiflorae. As amostras foram coletadas no mês de fevereiro de 2011 no município de Natal – RN. Os frutos foram fracionados em casca, polpa e semente, e com as amostras foram realizadas as determinações de umidade e cinzas por métodos termogravimétricos, açúcares redutores e totais pelo método do DNS, lipídeos por extração com Soxhlet, minerais por ICP/OES e demais análises por medições físicas dos frutos. Os frutos destinados as análises de determinação do teor de flavonóides e fenólicos totais foram secos a 40ºC e triturados. Para as análises de determinação do teor de fenólicos e flavonóis totais se utilizou a espectroscopia na região do visível, sendo também realizada a caracterização dos extratos etanólicos por cromatografia líquida de alta eficiência e teste de atividade antioxidante para os extratos hidroetanólicos. Como resultados obteve-se cerca de 83,9% dos frutos apresentaram comprimento entre 4,0 – 6,0 cm, com relação à determinação do diâmetro dos frutos cerca de 97,4 % dos frutos apresentaram diâmetro entre 2,0 – 4,0 cm, peso médio de 36,14 g(7,86), a casca apresentou 60,5 (1,5)% de umidade, a polpa 72,3 (0,9) e a semente 44,4 (0,4)%, a casca apresentou 0,22(0,00)% de cinzas, a polpa 1,41(0,01)% e a semente 1,18(0,01)%, a casca apresentou 3,73(0,09)mg de lipídeos/ 100 g de amostra, a polpa 0,40(0,04) e a semente 0,05(0,00). Com relação aos teores de açúcares redutores e totais obteve-se os respectivos resultados, 16,23 (0,23) g/100g e 20,70(0,24) g/100g. O fruto do oitizeiro se apresenta com uma boa fonte de nutrientes principalmente carboidratos e lipídeos. As análises de determinação da atividade antioxidante realizadas foram os testes de poder redutor e capacidade antioxidante, a capacidade antioxidante dos extratos hidroetanólicos da casca e da polpa apresentaram resultados semelhantes, sendo entretanto superior as concentrações do extrato hidroetanólico da casca. Com relação ao teor de fenólicos e flavonóides totais o extrato hidroetanílico da casca apresentou valores de concentração superiores. Na caracterização dos extratos por cromatografia líquida de alta eficiência foram identificados os seguintes compostos por meio do tempo de retenção indicado pela corrida dos padrões: catequina, rutina, apigenina no extrato etanólico da casca sem nenhum tratamento de remoção de lipídeos, após o “clean up” foi possível identificar a catequina, apigenina, rutina, e ainda três compostos com tempos de retenção divergentes dos padrões, os mesmo teste foram repetidos para os extratos etanólicos da polpa. Diante dos resultados o fruto da Licania tomentosa Benth pode ser uma alternativa de alimento mediante a análise de seu conteúdo nutricional e por possuir substâncias com ação antioxidante.

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  • VICTOR ANDERSON VERISSIMO DE OLIVEIRA
  • Caracterização de soluções de quitosana por espalhamento dinâmico de luz

  • Orientador : JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALCIDES DE OLIVEIRA WANDERLEY NETO
  • CÁTIA GUARACIARA FERNANDES TEIXEIRA ROSSI
  • EMANUEL ALVES DE SOUSA
  • JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • Data: 30/03/2012

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  • Soluções de quitosana de concentrações de 5, 10 e 20 g/L foram submetidas a experimentos de espalhamento dinâmico de luz a diferentes temperaturas. Os dados das funções de correlação resultantes foram utilizados para obter os valores de parâmetros relativos à equação KWW. A dependência dos valores destes parâmetros com a temperatura foi utilizada para analisar o comportamento da quitosana em solução, em termos de interações polímero-polímero e polímero-solvente.


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  • Soluções de quitosana de concentrações de 5, 10 e 20 g/L foram submetidas a experimentos de espalhamento dinâmico de luz a diferentes temperaturas. Os dados das funções de correlação resultantes foram utilizados para obter os valores de parâmetros relativos à equação KWW. A dependência dos valores destes parâmetros com a temperatura foi utilizada para analisar o comportamento da quitosana em solução, em termos de interações polímero-polímero e polímero-solvente.

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  • TIAGO ROBERTO DA COSTA
  • Carreadores de oxigênio a base de níquel suportado em MCM-41 e La-MCM41 para aplicação em Chemical-Looping Reforming (CLR)

  • Orientador : DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • JOANA MARIA DE FARIAS BARROS
  • JUAN ALBERTO CHAVEZ RUIZ
  • JÚLIO CÉZAR DE OLIVEIRA FREITAS
  • Data: 11/04/2012

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  • A busca por novos combustíveis menos poluentes tem se intensificado nos últimos anos devido o aumento das exigências ambientais no mundo. Neste trabalho foi sintetizada a peneira molecular mesoporosa do tipo MCM-41 e La-MCM-41 pelo o método hidrotérmico. Foram depositados 5, 10 e 20% em massa de Ni para atuar como o carreador de oxigênio. Todos os materiais foram caracterizados por difração de raios-x, fluorescência de raios-x, área superficial específica pelo método BET, infravermelho com transformada de Fourier, termogravimetria e redução à temperatura programada. Após caracterização, os materiais foram submetidos ao processo de reforma em ciclos químicos (Chemical-Looping Reforming – CLR) para produção de H2 e CO a partir o metano. Os testes mostraram que o MCM-41 e La-MCM-41 contendo 20% de Ni foram os que obtiveram melhores resultados, atingindo 100% de conversão do metano em H2 e CO.


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  • A busca por novos combustíveis menos poluentes tem se intensificado nos últimos anos devido o aumento das exigências ambientais no mundo. Neste trabalho foi sintetizada a peneira molecular mesoporosa do tipo MCM-41 e La-MCM-41 pelo o método hidrotérmico. Foram depositados 5, 10 e 20% em massa de Ni para atuar como o carreador de oxigênio. Todos os materiais foram caracterizados por difração de raios-x, fluorescência de raios-x, área superficial específica pelo método BET, infravermelho com transformada de Fourier, termogravimetria e redução à temperatura programada. Após caracterização, os materiais foram submetidos ao processo de reforma em ciclos químicos (Chemical-Looping Reforming – CLR) para produção de H2 e CO a partir o metano. Os testes mostraram que o MCM-41 e La-MCM-41 contendo 20% de Ni foram os que obtiveram melhores resultados, atingindo 100% de conversão do metano em H2 e CO.

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  • JULIO CESAR TEIXEIRA DA SILVA
  • Eficiência do processo de Obtenção do Biodiesel de Girassol usando o Catalisador KNO3/Al2O3

  • Orientador : ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • AMANDA DUARTE GONDIM
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • SULENE ALVES DE ARAUJO
  • Data: 19/04/2012

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  • Este trabalho consiste em estudar a reação de transesterificação a partir do óleo de girassol, utilizando como catalisador heterogêneo o KNO3/Al2O3 e analisando a taxa de conversão do biodiesel obtido, deixando fixo algumas variáveis e fazendo a variação da quantidade de catalisador. O catalisador foi sintetizado pelo método de impregnação via úmida, utilizando uma solução aquosa de nitrato de potássio no suporte alumina, para esta síntese foi utilizado nitrato de potássio P.A 99% (Vetec), a alumina que foi adquirida da ALCOA Inc. e água destilada. Na síntese foi usada a alumina amorfa – Al2O3(AM). Após a preparação do catalisador, o mesmo foi caracterizado por algumas técnicas, que foram: difração de raio-X (DRX), análise termogravimétrica (TG/DTG) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). A reação de transesterificação etílica via catálise heterogênea foi realizada com um sistema de refluxo aberto, com um balão de fundo chato de 500 mL conectado a um condensador. A mistura reacional foi adicionada ao balão sobre aquecimento e agitação constante. Alguns parâmetros foram fixados, tais como: razão molar de etanol:óleo de girassol de 15:1, tempo de reação de 8 horas de refluxo. Foram realizadas algumas técnicas de caracterização do biodiesel ,tais como: Análise termogravimétrica e algumas propriedades físico-químicas.


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  • Este trabalho consiste em estudar a reação de transesterificação a partir do óleo de girassol, utilizando como catalisador heterogêneo o KNO3/Al2O3 e analisando a taxa de conversão do biodiesel obtido, deixando fixo algumas variáveis e fazendo a variação da quantidade de catalisador. O catalisador foi sintetizado pelo método de impregnação via úmida, utilizando uma solução aquosa de nitrato de potássio no suporte alumina, para esta síntese foi utilizado nitrato de potássio P.A 99% (Vetec), a alumina que foi adquirida da ALCOA Inc. e água destilada. Na síntese foi usada a alumina amorfa – Al2O3(AM). Após a preparação do catalisador, o mesmo foi caracterizado por algumas técnicas, que foram: difração de raio-X (DRX), análise termogravimétrica (TG/DTG) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). A reação de transesterificação etílica via catálise heterogênea foi realizada com um sistema de refluxo aberto, com um balão de fundo chato de 500 mL conectado a um condensador. A mistura reacional foi adicionada ao balão sobre aquecimento e agitação constante. Alguns parâmetros foram fixados, tais como: razão molar de etanol:óleo de girassol de 15:1, tempo de reação de 8 horas de refluxo. Foram realizadas algumas técnicas de caracterização do biodiesel ,tais como: Análise termogravimétrica e algumas propriedades físico-químicas.

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  • CAMILA GRACIELE ROLIM ALVES
  • Degradação de compostos orgânicos voláteis usando catalisador de SBA-15 contendo titânio

  • Orientador : ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA PAULA DE MELO ALVES
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • FRANCISCO LAERTE DE CASTRO
  • Data: 02/05/2012

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  • Os decorrentes vazamentos de combustível por postos de gasolina tem se apresentado um problema agravante que há pouco tempo está merecendo a devida atenção e importância. Cada vez mais estudos relacionam os problemas ambientais para tais acidentes e procuram propor algumas soluções para o tratamento das águas subterrâneas e solos que são contaminados pela gasolina. Este trabalho avalia o uso da peneira molecular TiSBA-15 como catalisador da reação de degradação de compostos orgânicos voláteis, especificamente benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos, conhecidos como BTEX. O catalisador foi sintetizado pelo método pós-síntese e caracterizado pelas técnicas de DRX, TG/DTG, adsorção/dessorção de N2, e FRX-EDX. O estudo da atividade catalítica da TiSBA-15  ocorreu com a presença de peróxido de hidrogênio, H2O2, em meio aquoso, para a formação de radicais hidroxilas, os quais serão necessários no processo de degradação dos compostos BTEX. A reação catalítica foi realizada durante 5h a 60 °C, pH igual a 5,0, e as análises dos compostos foram feitas em um cromatógrafo a gás com detecção por fotoionização de chama via headspace estático.

     


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  • Os decorrentes vazamentos de combustível por postos de gasolina tem se apresentado um problema agravante que há pouco tempo está merecendo a devida atenção e importância. Cada vez mais estudos relacionam os problemas ambientais para tais acidentes e procuram propor algumas soluções para o tratamento das águas subterrâneas e solos que são contaminados pela gasolina. Este trabalho avalia o uso da peneira molecular TiSBA-15 como catalisador da reação de degradação de compostos orgânicos voláteis, especificamente benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos, conhecidos como BTEX. O catalisador foi sintetizado pelo método pós-síntese e caracterizado pelas técnicas de DRX, TG/DTG, adsorção/dessorção de N2, e FRX-EDX. O estudo da atividade catalítica da TiSBA-15  ocorreu com a presença de peróxido de hidrogênio, H2O2, em meio aquoso, para a formação de radicais hidroxilas, os quais serão necessários no processo de degradação dos compostos BTEX. A reação catalítica foi realizada durante 5h a 60 °C, pH igual a 5,0, e as análises dos compostos foram feitas em um cromatógrafo a gás com detecção por fotoionização de chama via headspace estático.

     

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  • ROBERTO RODRIGUES CUNHA LIMA
  • Estudo do equilíbrio e cinética de adsorção de um corante aniônico em quitosana


  • Orientador : JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALCIDES DE OLIVEIRA WANDERLEY NETO
  • ANA CRISTINA FACUNDO DE BRITO PONTES
  • CARLOS MAURICIO RABELLO DE SANT`ANNA
  • JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • Data: 23/05/2012

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  • O equilíbrio de adsorção de um corante aniônico em quitosana foi estudado como função da concentração de corante na fase contínua, a partir de suas isotermas de adsorção. A cinética de adsorção foi analisada a partir de modelos envolvendo a adsorção de moléculas de corantes em dois tipos de sítio: polares e apolares.


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  • O equilíbrio de adsorção de um corante aniônico em quitosana foi estudado como função da concentração de corante na fase contínua, a partir de suas isotermas de adsorção. A cinética de adsorção foi analisada a partir de modelos envolvendo a adsorção de moléculas de corantes em dois tipos de sítio: polares e apolares.

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  • NÍVIA DO NASCIMENTO MARQUES
  • Partículas Inteligentes de Poli (N-isopropilacrilamida), Quitosana e Poli (ácido acrílico): Efeito da Temperatura e do pH Sobre Suas Propriedades em Suspensões Aquosas.

  • Orientador : ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • TATIANA DE CAMPOS BICUDO
  • AMELIA SEVERINO FERREIRA E SANTOS
  • MARCOS ANTONIO VILLETTI
  • Data: 12/07/2012

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  • Esse estudo descreve a estabilidade e o comportamento reológico em suspensão de partículas reticuladas sensitivas de poli(N-isopropilacrilamida) (PN), poli(N-isopropilacrilamida)-quitosana (PN-CS) e poli(N-isopropilacrilamida)-quitosana-poli(ácido acrílico) (PN-CS-PA). A obtenção dos materiais foi realizada por polimerização por precipitação, via radicais livres, utilizando persulfato de potássio como iniciador e N,N’-metilenobisacrilamida (MBA) como agente reticulante. A incorporação dos precursores nas partículas foi confirmada por análise elementar e espectroscopia na região do infravermelho. A influência de estímulos externos, como pH, temperatura, ou ambos, no comportamento das partículas, foi investigado por medidas reológicas, estabilidade visual e centrifugação analítica. A introdução da quitosana nas partículas de PN-CS tornou as suspensões mais estáveis em meios ácido e neutro, enquanto que a introdução de poli (ácido acrílico) nas partículas de PN-CS-PA aumentou a estabilidade em meio alcalino, quando comparadas às partículas de PN. Isso ocorreu devido às diferentes interações interpartículas e entre as partículas e o meio (também evidenciadas pelos dados reológicos), que foi influenciada através do pH e temperatura do meio. Observou-se que a introdução de polímeros sensíveis ao pH, de cargas opostas, nas partículas reticuladas de poli(N-isopropilacrilamida), resultou não apenas na síntese de copolímeros reticulados com dupla sensibilidade, mas em partículas passíveis de ajuste de estabilidade, ou seja, que podem sofrer separação de fases mais ou menos rápida, dependendo da aplicação desejada. Dessa forma, é possível adaptar as partículas sintetizadas aos mais diversos meios.


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  • Esse estudo descreve a estabilidade e o comportamento reológico em suspensão de partículas reticuladas sensitivas de poli(N-isopropilacrilamida) (PN), poli(N-isopropilacrilamida)-quitosana (PN-CS) e poli(N-isopropilacrilamida)-quitosana-poli(ácido acrílico) (PN-CS-PA). A obtenção dos materiais foi realizada por polimerização por precipitação, via radicais livres, utilizando persulfato de potássio como iniciador e N,N’-metilenobisacrilamida (MBA) como agente reticulante. A incorporação dos precursores nas partículas foi confirmada por análise elementar e espectroscopia na região do infravermelho. A influência de estímulos externos, como pH, temperatura, ou ambos, no comportamento das partículas, foi investigado por medidas reológicas, estabilidade visual e centrifugação analítica. A introdução da quitosana nas partículas de PN-CS tornou as suspensões mais estáveis em meios ácido e neutro, enquanto que a introdução de poli (ácido acrílico) nas partículas de PN-CS-PA aumentou a estabilidade em meio alcalino, quando comparadas às partículas de PN. Isso ocorreu devido às diferentes interações interpartículas e entre as partículas e o meio (também evidenciadas pelos dados reológicos), que foi influenciada através do pH e temperatura do meio. Observou-se que a introdução de polímeros sensíveis ao pH, de cargas opostas, nas partículas reticuladas de poli(N-isopropilacrilamida), resultou não apenas na síntese de copolímeros reticulados com dupla sensibilidade, mas em partículas passíveis de ajuste de estabilidade, ou seja, que podem sofrer separação de fases mais ou menos rápida, dependendo da aplicação desejada. Dessa forma, é possível adaptar as partículas sintetizadas aos mais diversos meios.

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  • MARIELE IARA SOARES DE MELLO
  • Dessulfurização oxidativa em diesel utilizando catalisadores àbase de Vanádio ou Manganês

  • Orientador : SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADEMIR OLIVEIRA DA SILVA
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • ELEDIR VITOR SOBRINHO
  • LUIZ CARLOS ALVES DE OLIVEIRA
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • Data: 20/07/2012

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  • Processo de Dessulfurização Oxidativa (ODS) de um diesel comercial foi realizado em condições suaves na presença de catalisadores a base de vanádio ou manganês, suportados em aluminas, argilas e zeólitas. A oxidação e extração da molécula de dibenzotiofeno (DBT), representando os compostos de enxofre presentes no diesel, foram realizadas usando como solvente a acetonitrila e oxidante o peróxido de hidrogênio a temperatura de 55°C. O processo mostrou-se eficiente, o DBT foi convertido para sua respectiva sulfona, e a quantidade que não foi convertida a sulfona foi extraída pelo solvente. O sistema de reação apresentou remoção e oxidação de até 100% do composto de enxofre com alguns catalisadores. Verificando que para a oxidação os catalisadores foram mais ativos, e os catalisadores de manganês apresentaram melhores resultados na extração dos compostos de enxofre.


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  • Processo de Dessulfurização Oxidativa (ODS) de um diesel comercial foi realizado em condições suaves na presença de catalisadores a base de vanádio ou manganês, suportados em aluminas, argilas e zeólitas. A oxidação e extração da molécula de dibenzotiofeno (DBT), representando os compostos de enxofre presentes no diesel, foram realizadas usando como solvente a acetonitrila e oxidante o peróxido de hidrogênio a temperatura de 55°C. O processo mostrou-se eficiente, o DBT foi convertido para sua respectiva sulfona, e a quantidade que não foi convertida a sulfona foi extraída pelo solvente. O sistema de reação apresentou remoção e oxidação de até 100% do composto de enxofre com alguns catalisadores. Verificando que para a oxidação os catalisadores foram mais ativos, e os catalisadores de manganês apresentaram melhores resultados na extração dos compostos de enxofre.

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  • GUSTAVO RODRIGUES DE OLIVEIRA
  • CONCILIAÇÃO ENTRE MODELOS DE MECANISMOS AVANÇADOS DE OXIDAÇÃO ELETROQUÍMICA

  • Orientador : CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • CARMEM LUCIA DE PAIVA E SILVA ZANTA
  • Data: 27/07/2012

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  • Muitos poluentes jogados em cursos d'água, como corantes e pesticidas, tornaram-se tão onipresentes que representam uma séria ameaça a saúde humana. A oxidação eletroquímica se apresenta como uma alternativa limpa, eficiente e econômica à degradação de efluentes contendo compostos orgânicos uma das várias vantagens desta técnica é justamente não fazer uso de reagentes químicos, uma vez que apenas a energia elétrica é consumida durante a eliminação dos poluentes orgânicos. Porém, apesar de ser uma alternativa promissora, ainda necessita de alguns ajuste afim de se obter melhor eficiência na eliminação de poluentes persistentes. Comninellis e seu grupo de pesquisa (PANIZZA, 2001) elucidaram um mecanismo que permite prever a densidade de corrente efetiva (ICE) a partir da demanda química de oxigênio (DQO) de amostras coletadas durante o tratamento de efluentes diluídos (DQO < 5 g L–1). Vários trabalhos destacam a boa correlação entre as previsões teóricas e os dados empíricos, mas observou-se que os dados de alguns experimentos não estavam em concordância com o modelo teórico, uma vez que apresentavam um rendimento superior aos 100% (KAPALKA; JONG, 2008, 2010). Este desvio não tira o mérito do modelo teórico, mas tem chamado a atenção de pesquisadores atentos as bifurcações de um sistema complexo. Algumas pesquisas (SCHOLES; KAPALKA, 1959, 2008) apontaram fenômenos que ocorrem nos sistemas eletrocatalíticos que não estavam presentes nos primeiros modelos deduzidos. Aqui, reforçamos que a mineralização de compostos orgânicos sobre eletrodos de diamante dopado em boro (BDD) não envolve apenas radicais hidroxila mas também o oxigênio molecular presente no ar ou em solução. Sendo assim, procuramos validar este modelo teórico relacionando suas anomalias com estes fenômenos esquecidos, através de experimentos onde o 2-naftol, será eliminado usando ânodos de BDD a temperatura ambiente, e avaliar a possibilidade de acrescentar uma correção ao modelo, o que tornaria suas previsões mais confiáveis e precisas.


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  • Muitos poluentes jogados em cursos d'água, como corantes e pesticidas, tornaram-se tão onipresentes que representam uma séria ameaça a saúde humana. A oxidação eletroquímica se apresenta como uma alternativa limpa, eficiente e econômica à degradação de efluentes contendo compostos orgânicos uma das várias vantagens desta técnica é justamente não fazer uso de reagentes químicos, uma vez que apenas a energia elétrica é consumida durante a eliminação dos poluentes orgânicos. Porém, apesar de ser uma alternativa promissora, ainda necessita de alguns ajuste afim de se obter melhor eficiência na eliminação de poluentes persistentes. Comninellis e seu grupo de pesquisa (PANIZZA, 2001) elucidaram um mecanismo que permite prever a densidade de corrente efetiva (ICE) a partir da demanda química de oxigênio (DQO) de amostras coletadas durante o tratamento de efluentes diluídos (DQO < 5 g L–1). Vários trabalhos destacam a boa correlação entre as previsões teóricas e os dados empíricos, mas observou-se que os dados de alguns experimentos não estavam em concordância com o modelo teórico, uma vez que apresentavam um rendimento superior aos 100% (KAPALKA; JONG, 2008, 2010). Este desvio não tira o mérito do modelo teórico, mas tem chamado a atenção de pesquisadores atentos as bifurcações de um sistema complexo. Algumas pesquisas (SCHOLES; KAPALKA, 1959, 2008) apontaram fenômenos que ocorrem nos sistemas eletrocatalíticos que não estavam presentes nos primeiros modelos deduzidos. Aqui, reforçamos que a mineralização de compostos orgânicos sobre eletrodos de diamante dopado em boro (BDD) não envolve apenas radicais hidroxila mas também o oxigênio molecular presente no ar ou em solução. Sendo assim, procuramos validar este modelo teórico relacionando suas anomalias com estes fenômenos esquecidos, através de experimentos onde o 2-naftol, será eliminado usando ânodos de BDD a temperatura ambiente, e avaliar a possibilidade de acrescentar uma correção ao modelo, o que tornaria suas previsões mais confiáveis e precisas.

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  • TAISA CRISTINE DE MOURA DANTAS
  • Hidróxidos duplos lamelares de magnésio e alumínio modificados com carbonato e P123 para adsorção de dióxido de carbono.


  • Orientador : VALTER JOSE FERNANDES JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • VALTER JOSE FERNANDES JUNIOR
  • ANA PAULA DE MELO ALVES
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • FLORIVAL RODRIGUES DE CARVALHO
  • Data: 10/08/2012

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  • Muitos mecanismos provocados pela ação humana vêm gerando um aumento na queima de combustíveis fósseis e processos químicos (produtos orgânicos, carvão, madeira, óleo diesel, gasolina e outros derivados de petróleo) e, consequentemente, há um aumento na emissão de CO2 na atmosfera. Uma das alternativas para a captura desse poluente é o processo de adsorção, o qual pode ajudar na redução do CO2. As hidrotalcitas ou hidróxidos duplos lamelares (HDL’s) estão dentre esses materiais estudados, já que apresentam alta estabilidade e uma boa porosidade, tornando-se assim um promissor adsorvente de gases poluentes. Os HDL’s formam um grupo de argilas do tipo aniônico que consiste em camadas positivamente carregadas de óxido de metal (ou hidróxido de metal) com intercamadas de ânions. Foi constatado que ânions que possuem duas cargas negativas, estabilizam muito mais que ânions monovalentes, sendo o carbonato o mais estável dos ânions divalentes. Neste trabalho, foi proposta uma modificação na síntese direta através da co-precipitação a pH constante utilizando sais de cátions divalentes (Mg2+) e trivalentes (Al3+) reportada na literatura.  Durante a síntese dos HDL’s retirou-se o carbonato, bem como, utilizou-se um copolímero como um template para o alargamento das lamelas. As amostras foram caracterizadas utilizando as técnicas de DRX, TG/DTG, FTIR, MEV/EDX, MET e adsorção e dessorção de N2. Os dados obtidos indicam que a estrutura, mesmo após a modificação, apresentou resultados condizentes com os encontrados na literatura. Dentre as várias aplicações dos HDL’s foi realizado o estudo da adsorção do CO2. A capacidade de adsorção do material foi testada de acordo com o tempo de contato entre o adsorvente e o adsorbato, apresentando um maior desempenho os materiais que foram tratados com template.


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  • Muitos mecanismos provocados pela ação humana vêm gerando um aumento na queima de combustíveis fósseis e processos químicos (produtos orgânicos, carvão, madeira, óleo diesel, gasolina e outros derivados de petróleo) e, consequentemente, há um aumento na emissão de CO2 na atmosfera. Uma das alternativas para a captura desse poluente é o processo de adsorção, o qual pode ajudar na redução do CO2. As hidrotalcitas ou hidróxidos duplos lamelares (HDL’s) estão dentre esses materiais estudados, já que apresentam alta estabilidade e uma boa porosidade, tornando-se assim um promissor adsorvente de gases poluentes. Os HDL’s formam um grupo de argilas do tipo aniônico que consiste em camadas positivamente carregadas de óxido de metal (ou hidróxido de metal) com intercamadas de ânions. Foi constatado que ânions que possuem duas cargas negativas, estabilizam muito mais que ânions monovalentes, sendo o carbonato o mais estável dos ânions divalentes. Neste trabalho, foi proposta uma modificação na síntese direta através da co-precipitação a pH constante utilizando sais de cátions divalentes (Mg2+) e trivalentes (Al3+) reportada na literatura.  Durante a síntese dos HDL’s retirou-se o carbonato, bem como, utilizou-se um copolímero como um template para o alargamento das lamelas. As amostras foram caracterizadas utilizando as técnicas de DRX, TG/DTG, FTIR, MEV/EDX, MET e adsorção e dessorção de N2. Os dados obtidos indicam que a estrutura, mesmo após a modificação, apresentou resultados condizentes com os encontrados na literatura. Dentre as várias aplicações dos HDL’s foi realizado o estudo da adsorção do CO2. A capacidade de adsorção do material foi testada de acordo com o tempo de contato entre o adsorvente e o adsorbato, apresentando um maior desempenho os materiais que foram tratados com template.

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  • DENILSON ANTONIO MAIA DA SILVA
  • Análise dos conteúdos termodinâmicos em livros de química e física do ensino médio

  • Orientador : OTOM ANSELMO DE OLIVEIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • OTOM ANSELMO DE OLIVEIRA
  • CARLOS NECO DA SILVA JUNIOR
  • JOSIVANIA MARISA DANTAS
  • CRISTHIANE CUNHA FLOR
  • Data: 16/08/2012

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  • O PNLEM surgiu em 2004 e modificou o cenário em torno do livro didático no Brasil. As novas perspectivas voltadas para a formação de um cidadão mais crítico a partir de um ensino mais contextualizado e interdisciplinar fez com que os livros didáticos acompanhassem essas mudanças. Mas nem sempre essas mudanças são verificadas de modo mais profundo, pois o que vemos são adaptações de obras já conhecidas no mercado, onde se insere textos que levam a algum aspecto histórico, sócio-econômico, ambiental ou cotidiano, ou então a aplicabilidade daquele conteúdo. Assim, nos propomos a analisar os conteúdos de Termodinâmica Química e Física para o Ensino Médio abordada nos livros didáticos de Química e de Física aprovados pelo PNLEM 2012, analisando se as obras trazem essa abordagem sócio-cultural da ciência como também o seu contexto histórico, tomando como categorias de análise os seguintes critérios: apresentação da introdução, contextualização do conteúdo, apresentação dos conceitos, contexto histórico da termodinâmica, representação em nível microscópico e proposição de experimentos. Foram analisados onze livros, sendo cinco de química e seis de física. Também foi aplicado um questionário com professores de química e física para se ter uma impressão da opinião deles sobre suas estratégias de ensino e sobre o livro didático. Este trabalho se fundamentou nas orientações dos documentos legais sobre o Ensino Médio no Brasil (LDB, PCN, PCN+, OCEM) e nas pesquisas em ensino de ciências que trata especificamente do livro didático e do ensino de termodinâmica química e física. Dos onze livros, somente quatro se mostraram mais coerentes com as novas perspectivas para o ensino médio, sendo dois de química e dois de física, cuja preocupação com a contextualização e com uma visão da ciência mais integrada a realidade do aluno, mostrando um caráter mais crítico e social. Os demais, quando não omitem, tratam os contextos sócio-econômicos, históricos e culturais de forma isolada dos conceitos apresentados, à margem do conteúdo.


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  • O PNLEM surgiu em 2004 e modificou o cenário em torno do livro didático no Brasil. As novas perspectivas voltadas para a formação de um cidadão mais crítico a partir de um ensino mais contextualizado e interdisciplinar fez com que os livros didáticos acompanhassem essas mudanças. Mas nem sempre essas mudanças são verificadas de modo mais profundo, pois o que vemos são adaptações de obras já conhecidas no mercado, onde se insere textos que levam a algum aspecto histórico, sócio-econômico, ambiental ou cotidiano, ou então a aplicabilidade daquele conteúdo. Assim, nos propomos a analisar os conteúdos de Termodinâmica Química e Física para o Ensino Médio abordada nos livros didáticos de Química e de Física aprovados pelo PNLEM 2012, analisando se as obras trazem essa abordagem sócio-cultural da ciência como também o seu contexto histórico, tomando como categorias de análise os seguintes critérios: apresentação da introdução, contextualização do conteúdo, apresentação dos conceitos, contexto histórico da termodinâmica, representação em nível microscópico e proposição de experimentos. Foram analisados onze livros, sendo cinco de química e seis de física. Também foi aplicado um questionário com professores de química e física para se ter uma impressão da opinião deles sobre suas estratégias de ensino e sobre o livro didático. Este trabalho se fundamentou nas orientações dos documentos legais sobre o Ensino Médio no Brasil (LDB, PCN, PCN+, OCEM) e nas pesquisas em ensino de ciências que trata especificamente do livro didático e do ensino de termodinâmica química e física. Dos onze livros, somente quatro se mostraram mais coerentes com as novas perspectivas para o ensino médio, sendo dois de química e dois de física, cuja preocupação com a contextualização e com uma visão da ciência mais integrada a realidade do aluno, mostrando um caráter mais crítico e social. Os demais, quando não omitem, tratam os contextos sócio-econômicos, históricos e culturais de forma isolada dos conceitos apresentados, à margem do conteúdo.

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  • CIRO JOSÉ FERREIRA RODRIGUES
  • Estudo da eficácia do tensoativo sorbitano Tween 80 veiculado em nanoemulsão contendo óleo de soja, como inibidor de corrosão.

  • Orientador : MARIA APARECIDA MEDEIROS MACIEL
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALEXANDRE GURGEL
  • CÁTIA GUARACIARA FERNANDES TEIXEIRA ROSSI
  • KASSIO MICHELL GOMES DE LIMA
  • MARIA APARECIDA MEDEIROS MACIEL
  • Data: 30/08/2012

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  • Atualmente, a utilização de produtos químicos que atendam satisfatoriamente, as necessidades de diferentes setores da indústria química, encontra-se vinculada ao consumo de materiais biodegradáveis. Neste contexto, o presente trabalho foi desenvolvido contemplando aspectos biotecnológicos com o objetivo de se desenvolver um inibidor de corrosão menos agressivo ao meio ambiente. Para tanto, sistemas nanoparticulados  (NE) foram preparados com variações de percentuais do tensoativo sortitano Tween 80 (polioxietileno (20) monooleato). Os sistemas NE foram analisados em diagramas de fase em que se manteve constante o percentual da fase óleo (óleo de soja comercial). Desta forma, cinco sistemas NE-OS polares (O/A) foram obtidos e caracterizados (análise de dispersão de luz, condutividade, pH) e submetidos aos estudos eletroquímicos. O comportamento interfacial destes sistemas utilizados como inibidores de corrosão na presença de aço carbono AISI 1020, em meio salino (NaCl 3,5%) foi avaliado pela determinação do Potencial de Circuito Aberto (OCP), Curvas de Polarização obtidos pela extrapolação das curvas de Tafel e Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIE). Foi possível caracterizar os sistemas avaliados como inibidores mistos com eficiência de inibição quantitativa (99,7%) para os sistemas NE-OS1 e NE-OS2 com concentrações entre 9 – 80 ppm. De acordo com a técnica EIE, observou-se eficiência máxima de inibição quantitativa para  várias amostras deste sistema NE-OS. Como ferramenta adicional aos estudos eletroquímicos, a Análise de Variância (ANOVA) e a Análise de Componentes Principais (PCA) utilizadas, respectivamente, para caracterização dos nanoemulsões e estudo de isotermas de adsorção, confirmaram resultados observados nas investigações experimentais em que se utilizou o tensoativo em concentrações muito baixas 0,5 – 1,75 ppm.


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  • Atualmente, a utilização de produtos químicos que atendam satisfatoriamente, as necessidades de diferentes setores da indústria química, encontra-se vinculada ao consumo de materiais biodegradáveis. Neste contexto, o presente trabalho foi desenvolvido contemplando aspectos biotecnológicos com o objetivo de se desenvolver um inibidor de corrosão menos agressivo ao meio ambiente. Para tanto, sistemas nanoparticulados  (NE) foram preparados com variações de percentuais do tensoativo sortitano Tween 80 (polioxietileno (20) monooleato). Os sistemas NE foram analisados em diagramas de fase em que se manteve constante o percentual da fase óleo (óleo de soja comercial). Desta forma, cinco sistemas NE-OS polares (O/A) foram obtidos e caracterizados (análise de dispersão de luz, condutividade, pH) e submetidos aos estudos eletroquímicos. O comportamento interfacial destes sistemas utilizados como inibidores de corrosão na presença de aço carbono AISI 1020, em meio salino (NaCl 3,5%) foi avaliado pela determinação do Potencial de Circuito Aberto (OCP), Curvas de Polarização obtidos pela extrapolação das curvas de Tafel e Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIE). Foi possível caracterizar os sistemas avaliados como inibidores mistos com eficiência de inibição quantitativa (99,7%) para os sistemas NE-OS1 e NE-OS2 com concentrações entre 9 – 80 ppm. De acordo com a técnica EIE, observou-se eficiência máxima de inibição quantitativa para  várias amostras deste sistema NE-OS. Como ferramenta adicional aos estudos eletroquímicos, a Análise de Variância (ANOVA) e a Análise de Componentes Principais (PCA) utilizadas, respectivamente, para caracterização dos nanoemulsões e estudo de isotermas de adsorção, confirmaram resultados observados nas investigações experimentais em que se utilizou o tensoativo em concentrações muito baixas 0,5 – 1,75 ppm.

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  • ELLEN KADJA LIMA DE MORAIS
  • ESTUDO DO ÓLEO DAS SEMENTES DE Carthamus tinctorius L. PARA PRODUÇÃO DE BIODIESEL

  • Orientador : MARTA COSTA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARTA COSTA
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • GLAUBER JOSÉ TUROLLA FERNANDES
  • Data: 20/09/2012

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  • A maior parte da energia consumida no mundo provém do petróleo, do carvão e do gás natural. Essas fontes são limitadas e com previsão de esgotamento no futuro, portanto, a busca por fontes alternativas de energia é de suma importância. Atualmente, há um considerável interesse em tornar sustentável o comércio do biodiesel, um combustível alternativo ao de origem fóssil, em função de sua natureza renovável e dos benefícios ambientais de seu emprego em larga escala. Essa tendência levou o governo brasileiro a estabelecer um programa (Probiodiesel) com o objetivo de introduzir o biodiesel na matriz energética nacional, através da adição de 5% de biodiesel ao diesel convencional em 2010, de forma a incentivar não somente o aumento de fontes renováveis de energia, mas reduzir as importações do óleo bruto. O presente trabalho avalia diferentes métodos de extrações (Soxhlet, Ultrassom e Exaustiva) do óleo de Carthamus tinctorius L., sua caracterização por IV, RMN 1H e 13C, CLAE, TG e Estabilidade Oxidativa que na presença de antioxidante demonstrou ser bastante satisfatório e seu emprego na produção de éster metílico (razão molar óleo/álcool; 1:6; NaOH como catalisador). Os parâmetros fisico-químicos (índice de acidez, densidade, viscosidade, índice de saponificação e tensão superficial) do óleo e biodiesel também estão descritos. O biodiesel produzido que apresentou rendimento de 93,65%, foi caracterizado em relação as suas propriedades fisico-químicas  apresentando resultados satisfatórios (Densidade = 875 kg/m3; Viscosidade = 6,22 mm2/s; IA = 0,01 mg (NaOH)/g) quando comparados com os valores estabelecidos pela Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis.


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  • A maior parte da energia consumida no mundo provém do petróleo, do carvão e do gás natural. Essas fontes são limitadas e com previsão de esgotamento no futuro, portanto, a busca por fontes alternativas de energia é de suma importância. Atualmente, há um considerável interesse em tornar sustentável o comércio do biodiesel, um combustível alternativo ao de origem fóssil, em função de sua natureza renovável e dos benefícios ambientais de seu emprego em larga escala. Essa tendência levou o governo brasileiro a estabelecer um programa (Probiodiesel) com o objetivo de introduzir o biodiesel na matriz energética nacional, através da adição de 5% de biodiesel ao diesel convencional em 2010, de forma a incentivar não somente o aumento de fontes renováveis de energia, mas reduzir as importações do óleo bruto. O presente trabalho avalia diferentes métodos de extrações (Soxhlet, Ultrassom e Exaustiva) do óleo de Carthamus tinctorius L., sua caracterização por IV, RMN 1H e 13C, CLAE, TG e Estabilidade Oxidativa que na presença de antioxidante demonstrou ser bastante satisfatório e seu emprego na produção de éster metílico (razão molar óleo/álcool; 1:6; NaOH como catalisador). Os parâmetros fisico-químicos (índice de acidez, densidade, viscosidade, índice de saponificação e tensão superficial) do óleo e biodiesel também estão descritos. O biodiesel produzido que apresentou rendimento de 93,65%, foi caracterizado em relação as suas propriedades fisico-químicas  apresentando resultados satisfatórios (Densidade = 875 kg/m3; Viscosidade = 6,22 mm2/s; IA = 0,01 mg (NaOH)/g) quando comparados com os valores estabelecidos pela Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis.

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  • HUGO FELIX LIMA DOS SANTOS
  • Estudo teórico QTAIM e DFT dos compostos de coordenação: efeito quelato, titanocenos e ligação química.

  • Orientador : CAIO LIMA FIRME
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CAIO LIMA FIRME
  • KASSIO MICHELL GOMES DE LIMA
  • ROBSON FERNANDES DE FARIAS
  • DANIEL DE LIMA PONTES
  • MARCOS LOPES DIAS
  • Data: 15/10/2012

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  • Esse trabalho consiste no estudo dos compostos de coordenação pela teoria quântica de átomos em moléculas (QTAIM), fundamentada na análise topológica da densidade eletrônica dos sistemas moleculares, obtida tanto teoricamente quanto experimentalmente. Na química de coordenação os temas escolhidos para serem estudados são o efeito quelato, metalocenos de titânio de estrutura pseudotetraédrica e a ligação coordenada.

                No primeiro capítulo, investigamos o efeito quelato de acordo com parâmetros termodinâmicos e topológicos. A troca de ligantes monodentados por ligantes polidentados de mesma natureza química aumenta a estabilidade do complexo tanto pela contribuição da entropia quanto da entalpia, e, em alguns casos, esta última teve maior participação para a estabilidade do complexo que a entropia. Em todos os íons complexos, a troca de ligante monodentado para polidentado levou ao aumento dos valores eletrônicos da topologia como densidade eletrônica, Laplaciano da densidade eletrônica e índice de deslocalização (número de elétrons compartilhados entre dois átomos).

                No segundo capítulo, estudamos os metalocenos de titânio de estrutura pseudotetraédrica com ligantes-π volumosos ciclopentadienila (Cp) e seus derivados. O estudo topológico mostrou a presença de interações secundárias entre os átomos dos ligantes-π ou dos ligantes-σ. Verificou-se que, para o caso dos metalocenos de titânio com pequena diferença de simetria pontual e ligantes volumosos, havia uma relação quase-linear entre a estabilidade e o índice de deslocalização envolvendo átomos de carbono do anel (Cp) e o titânio dos metalocenos de titânio. Contudo a estabilidade não é relacionada apenas às interações entre átomo de titânio e anel ciclopentadienila, mas as interações secundárias também influenciam na estabilidade dos titanocenos com ligantes volumosos.

                O terceiro capítulo trata da ligação química nos compostos de coordenação sob por meio da QTAIM. A teoria quântica de átomos em moléculas, até então, classifica as ligações e interações químicas em duas categorias: interação de camada fechada (ligação iônica, ligação de hidrogênio, interação de van der Waals, entre outras) e interação compartilhada (ligação covalente). Baseado nos parâmetros topológicos como densidade eletrônica, Laplaciano da densidade eletrônica, índice de deslocalização, entre outros, classificamos a ligação coordenada como intermediária entre as interações de camada fechada e interações compartilhadas.


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  • Esse trabalho consiste no estudo dos compostos de coordenação pela teoria quântica de átomos em moléculas (QTAIM), fundamentada na análise topológica da densidade eletrônica dos sistemas moleculares, obtida tanto teoricamente quanto experimentalmente. Na química de coordenação os temas escolhidos para serem estudados são o efeito quelato, metalocenos de titânio de estrutura pseudotetraédrica e a ligação coordenada.

                No primeiro capítulo, investigamos o efeito quelato de acordo com parâmetros termodinâmicos e topológicos. A troca de ligantes monodentados por ligantes polidentados de mesma natureza química aumenta a estabilidade do complexo tanto pela contribuição da entropia quanto da entalpia, e, em alguns casos, esta última teve maior participação para a estabilidade do complexo que a entropia. Em todos os íons complexos, a troca de ligante monodentado para polidentado levou ao aumento dos valores eletrônicos da topologia como densidade eletrônica, Laplaciano da densidade eletrônica e índice de deslocalização (número de elétrons compartilhados entre dois átomos).

                No segundo capítulo, estudamos os metalocenos de titânio de estrutura pseudotetraédrica com ligantes-π volumosos ciclopentadienila (Cp) e seus derivados. O estudo topológico mostrou a presença de interações secundárias entre os átomos dos ligantes-π ou dos ligantes-σ. Verificou-se que, para o caso dos metalocenos de titânio com pequena diferença de simetria pontual e ligantes volumosos, havia uma relação quase-linear entre a estabilidade e o índice de deslocalização envolvendo átomos de carbono do anel (Cp) e o titânio dos metalocenos de titânio. Contudo a estabilidade não é relacionada apenas às interações entre átomo de titânio e anel ciclopentadienila, mas as interações secundárias também influenciam na estabilidade dos titanocenos com ligantes volumosos.

                O terceiro capítulo trata da ligação química nos compostos de coordenação sob por meio da QTAIM. A teoria quântica de átomos em moléculas, até então, classifica as ligações e interações químicas em duas categorias: interação de camada fechada (ligação iônica, ligação de hidrogênio, interação de van der Waals, entre outras) e interação compartilhada (ligação covalente). Baseado nos parâmetros topológicos como densidade eletrônica, Laplaciano da densidade eletrônica, índice de deslocalização, entre outros, classificamos a ligação coordenada como intermediária entre as interações de camada fechada e interações compartilhadas.

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  • EWERTON RICHARD FERNANDES TEIXEIRA
  • Influência da acrilamida e poliacrilamida em sistema microemulsionado visando aplicação na recuperação avançada de petróleo.

  • Orientador : TEREZA NEUMA DE CASTRO DANTAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EDUARDO LINS DE BARROS NETO
  • TEREZA NEUMA DE CASTRO DANTAS
  • TULIO YTERBIO FERNANDES VALE
  • VANESSA CRISTINA SANTANNA
  • Data: 19/10/2012

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  • Com a dificuldade de exploração de petróleo decorrente da ineficiência dos métodos convencionais, levou o homem a pesquisar formas de desenvolvimento de novas técnicas para a recuperação de óleo em reservatórios.

    Dentre estas, podem ser citados os métodos químicos de recuperação, onde estão divididos em injeção de polímero, tensoativo, solução alcalina, ASP e espumas. Cada método de injeção dependerá de alguns fatores característicos. O mais conhecido é a viscosidade, pois quanto mais viscoso, maior a sua dificuldade de exploração. Uma das formas de facilitar a exploração do petróleo é diminuindo as forças capilares e/ou as tensões superficiais ou interfaciais entre os fluidos ou entre o óleo e a rocha.

    Os sistemas microemulsionados proporcionam grande interesse devido as suas amplas potencialidades e aplicabilidades na indústria. No entanto, sistemas microemulsionados têm a capacidade de diminuir as tensões interfaciais e superficiais entre gás/líquido, líquido/líquido ou líquido/sólido, são termodinamicamente estáveis, e se formam a partir de uma aparente solubilização espontânea de dois líquidos imiscíveis (água, óleo) na presença de um tensoativo e, se necessário, um cotensoativo.

    Sendo assim, este trabalho tem como objetivo estudar a influência da solubilização do monômero (acrilamida) e de um polímero (poliacrilamida) no sistema microemulsionado, bem como a sua aplicação na recuperação avançada de petróleo.

    De acordo com os estudos realizados, foram observados que os sistemas com o monômero apresentaram menores valores tensão superficiais. A sua viscosidade não variava comparando com o sistema microemulsionado, porém, os sistemas microemulsionados com polímero, apresentaram tanto um aumento na tensão superficial, quanto na viscosidade.

    O sistema microemulsionado com o polímero apresentou  um percentual de deslocamento avançado de 87,5% e de 96% de recuperação total.

     


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  • Com a dificuldade de exploração de petróleo decorrente da ineficiência dos métodos convencionais, levou o homem a pesquisar formas de desenvolvimento de novas técnicas para a recuperação de óleo em reservatórios.

    Dentre estas, podem ser citados os métodos químicos de recuperação, onde estão divididos em injeção de polímero, tensoativo, solução alcalina, ASP e espumas. Cada método de injeção dependerá de alguns fatores característicos. O mais conhecido é a viscosidade, pois quanto mais viscoso, maior a sua dificuldade de exploração. Uma das formas de facilitar a exploração do petróleo é diminuindo as forças capilares e/ou as tensões superficiais ou interfaciais entre os fluidos ou entre o óleo e a rocha.

    Os sistemas microemulsionados proporcionam grande interesse devido as suas amplas potencialidades e aplicabilidades na indústria. No entanto, sistemas microemulsionados têm a capacidade de diminuir as tensões interfaciais e superficiais entre gás/líquido, líquido/líquido ou líquido/sólido, são termodinamicamente estáveis, e se formam a partir de uma aparente solubilização espontânea de dois líquidos imiscíveis (água, óleo) na presença de um tensoativo e, se necessário, um cotensoativo.

    Sendo assim, este trabalho tem como objetivo estudar a influência da solubilização do monômero (acrilamida) e de um polímero (poliacrilamida) no sistema microemulsionado, bem como a sua aplicação na recuperação avançada de petróleo.

    De acordo com os estudos realizados, foram observados que os sistemas com o monômero apresentaram menores valores tensão superficiais. A sua viscosidade não variava comparando com o sistema microemulsionado, porém, os sistemas microemulsionados com polímero, apresentaram tanto um aumento na tensão superficial, quanto na viscosidade.

    O sistema microemulsionado com o polímero apresentou  um percentual de deslocamento avançado de 87,5% e de 96% de recuperação total.

     

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  • LUIZ CARLOS DOMINGOS BATISTA
  • Aplicação de argila branca comercial pura e modificada para adsorção de sulfeto de hidrogênio   

  • Orientador : ROBSON FERNANDES DE FARIAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DEYSE DE SOUZA DANTAS
  • EMANUEL ALVES DE SOUSA
  • FABIANA VILLELA DA MOTTA
  • JORGE FERNANDO SILVA DE MENEZES
  • ROBSON FERNANDES DE FARIAS
  • Data: 14/12/2012

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  •  

    Neste trabalho foram sintetizadas matrizes a base de argila branca comercial que possui em sua composição grande quantidade de  caulinita e quartzo, com certo percentual de óxido de ferro, para uso como adsorvente de sulfeto de hidrogênio (H2S). Para efeito de caracterização da matriz inicial foram utilizadas as técnicas de caracterização DRX, FTIR, FRX e TG.  A matriz argilomineral inicial foi colocada em contato com soluções 0,1 molar dos sais de Co2+, Ni2+, Cr3+ e com uma solução 0,1 g/ 100ml de rodamina B. Durante o processo de síntese, as soluções foram colocadas em contato com a matriz inicial por um período de 48 horas a fim de haver troca iônica com o argilomineral. Para verificar a quantidade de metais trocados, foi utilizada a técnica de Fluorescência de Raios X (FRX). Após a síntese foi iniciado o processo de adsorção de H2S, onde as matrizes foram colocadas no reator, passando em seguida por um fluxo contínuo de sulfeto de hidrogênio. A matriz juntamente com o reator foi pesada antes e depois para aferir a quantidade de gás adsorvida. Com base nos dados gravimétricos a matriz que obteve o maior desempenho de adsorção foi a matriz trocada com íons Ni2+, obtendo um resultado de 11,13 mg de H2S/ g de matriz, seguida pela matriz recoberta com rodamina B a qual chegou-se a 10,13 mg de H2S/ g de matriz.


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  •  

    Neste trabalho foram sintetizadas matrizes a base de argila branca comercial que possui em sua composição grande quantidade de  caulinita e quartzo, com certo percentual de óxido de ferro, para uso como adsorvente de sulfeto de hidrogênio (H2S). Para efeito de caracterização da matriz inicial foram utilizadas as técnicas de caracterização DRX, FTIR, FRX e TG.  A matriz argilomineral inicial foi colocada em contato com soluções 0,1 molar dos sais de Co2+, Ni2+, Cr3+ e com uma solução 0,1 g/ 100ml de rodamina B. Durante o processo de síntese, as soluções foram colocadas em contato com a matriz inicial por um período de 48 horas a fim de haver troca iônica com o argilomineral. Para verificar a quantidade de metais trocados, foi utilizada a técnica de Fluorescência de Raios X (FRX). Após a síntese foi iniciado o processo de adsorção de H2S, onde as matrizes foram colocadas no reator, passando em seguida por um fluxo contínuo de sulfeto de hidrogênio. A matriz juntamente com o reator foi pesada antes e depois para aferir a quantidade de gás adsorvida. Com base nos dados gravimétricos a matriz que obteve o maior desempenho de adsorção foi a matriz trocada com íons Ni2+, obtendo um resultado de 11,13 mg de H2S/ g de matriz, seguida pela matriz recoberta com rodamina B a qual chegou-se a 10,13 mg de H2S/ g de matriz.

Teses
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  • IZANGELA MARCULINO DE ANDRADE
  • Síntese pelo método Pechini e caracterização da zircônia dopada com cério e neodímio

  • Orientador : RICARDO SILVEIRA NASAR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOAO BOSCO LUCENA DE OLIVEIRA
  • MARIA GORETTE CAVALCANTE
  • REGIA CHACON PESSOA
  • RICARDO SILVEIRA NASAR
  • ULISANDRA RIBEIRO DE LIMA
  • Data: 21/03/2012

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  • No presente trabalho foram sintetizadas cinco composições diferentes de zircônia variando as concentrações dos íons dopantes cério e neodímio no sistema Ce10-x.Ndx Zr90O2 com 0,5 ≤ x ≤ 4 com o uso do método Pechini. Os pós foram estudados por análise termogravimétrica, análise térmica diferencial, espectroscopia na região do infravermelho e difração de raios X, com a aplicação do refinamento de Rietveld nas temperaturas de calcinação de 350ºC/3h e 30 minutos a 900ºC/3h. Todas as composições estabilizaram com misturas de fases tetragonais e cúbicas da zircônia. Em seguida as amostras foram prensadas em forma de barras e sinterizadas a 1500ºC/3h e 1500ºC/6h, sendo caracterizada por difração de raios X, com a aplicação do refinamento de Rietveld, densidade e porosidade usando o método de Arquimedes, microscopia eletrônica de varredura e resistência a flexão em três pontos. De acordo com os resultados foi observado o aumento da resistência mecânica com o aumento da temperatura de sinterização para as seguintes composições x=2 e x=4. Para x=2 a fase principal foi à cúbica com 92,56 % com tamanho de cristalito de 0,56 µm, com densidade de 96,82 % e com porosidade de 1,36 %. Para x=4 ocorreu uma misturas das fases tetragonal e cúbica com 21 % e 37,98 %, com tamanho de cristalito de 54,21 nm e 49,64 nm, com densidade de 97,45 % e porosidade de 1,32 %, respectivamente. Nas análises da superfície de fratura observamos uma região maior da presença de fratura do tipo intragranular, na qual contribuiu para o aumento da resistência mecânica da cerâmica. O aumento da adição do íon neodímio na rede cristalina da zircônia apresentou um comportamento quase linear para o aumento da resistência mecânica.


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  • No presente trabalho foram sintetizadas cinco composições diferentes de zircônia variando as concentrações dos íons dopantes cério e neodímio no sistema Ce10-x.Ndx Zr90O2 com 0,5 ≤ x ≤ 4 com o uso do método Pechini. Os pós foram estudados por análise termogravimétrica, análise térmica diferencial, espectroscopia na região do infravermelho e difração de raios X, com a aplicação do refinamento de Rietveld nas temperaturas de calcinação de 350ºC/3h e 30 minutos a 900ºC/3h. Todas as composições estabilizaram com misturas de fases tetragonais e cúbicas da zircônia. Em seguida as amostras foram prensadas em forma de barras e sinterizadas a 1500ºC/3h e 1500ºC/6h, sendo caracterizada por difração de raios X, com a aplicação do refinamento de Rietveld, densidade e porosidade usando o método de Arquimedes, microscopia eletrônica de varredura e resistência a flexão em três pontos. De acordo com os resultados foi observado o aumento da resistência mecânica com o aumento da temperatura de sinterização para as seguintes composições x=2 e x=4. Para x=2 a fase principal foi à cúbica com 92,56 % com tamanho de cristalito de 0,56 µm, com densidade de 96,82 % e com porosidade de 1,36 %. Para x=4 ocorreu uma misturas das fases tetragonal e cúbica com 21 % e 37,98 %, com tamanho de cristalito de 54,21 nm e 49,64 nm, com densidade de 97,45 % e porosidade de 1,32 %, respectivamente. Nas análises da superfície de fratura observamos uma região maior da presença de fratura do tipo intragranular, na qual contribuiu para o aumento da resistência mecânica da cerâmica. O aumento da adição do íon neodímio na rede cristalina da zircônia apresentou um comportamento quase linear para o aumento da resistência mecânica.

2
  • EDJANE FABIULA BURITI DA SILVA
  • Síntese hidrotérmica e caracterização estrutural de titanatos nanotubulares para aplicação na captura de dióxido de carbono.

  • Orientador : ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA PAULA DE MELO ALVES
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • ERNESTO ANTONIO URQUIETA GONZÁLEZ
  • JOEL CAMARGO RUBIM
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • Data: 03/08/2012

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  • Materiais nanoestruturados têm se difundido com bastante sucesso ao longo dos últimos anos, isso devido ao seu tamanho e propriedades incomuns, resultando em um crescimento exponencial das atividades de investigação dedicadas à nanociência e nanotecnologia, o que tem estimulado a procura por diferentes métodos que possam controlar as principais propriedades dos nanomateriais a fim de adequá-los para aplicações de alto valor agregado. No final da década de 90 um método alternativo e de baixo custo foi proposto a partir da síntese hidrotérmica alcalina de nanotubos a base de TiO2  sem o uso de direcionador orgânico de estrutura. Através dele diversos óxidos de titânio foram testados com sucesso na produção dos nanotubos. O mecanismo de formação de crescimento dos nanotubos, a influência dos parâmetros de síntese na estrutura final e a composição química ainda são objetos de numerosos estudos. Baseando-se nesse contexto, o objetivo desse trabalho foi preparar diferentes materiais a base de TiO2 anatase utilizando o método de síntese hidrotérmica proposto por Kasuga e submetê-los em seguida a um tratamento de lavagem ácida, com o propósito de verificar  o comportamento estrutural das amostras finais. Essas foram caracterizadas por difratometria de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia eletrônica de transmissão (MET), adsorção/dessorção de N2 (BET), análise térmica (TG/DTA), acidez superficial (via adsorção de n-butilamina) e diferentes métodos espectroscópicos como, espectroscopia de absorção na região do infravermelho (FT-IR), espectroscopia Raman e espectroscopia fotoeletrônica de raios X (XPS). O conjunto de caracterizações se complementou, confirmando a transformação completa do TiO2 anatase de partida em titanatos nanotubulares (TTNT). Ao observar a influência que o tratamento de lavagem ácida exerce na estrutura do mesmo, concluiu-se que os nanotubos são formados durante o tratamento térmico, pois a amostra que não foi submetida ao processo também alcançou uma transformação completa de fase, conforme os resultados de cristalografia e morfologia, entretanto a área superficial deles é praticamente dobrada após a lavagem ácida. Por espectroscopia foi realizada uma minusiosa discussão acerca da composição química desses titanatos, obtendo resultados relevantes que estão de acordo com a literatura. Por fim, ressalta-se que os produtos obtidos nesse trabalho são materiais potenciais para diferentes aplicações em catálise e fotocatálise, levando em consideração a importância de suas propriedades.


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  • Materiais nanoestruturados têm se difundido com bastante sucesso ao longo dos últimos anos, isso devido ao seu tamanho e propriedades incomuns, resultando em um crescimento exponencial das atividades de investigação dedicadas à nanociência e nanotecnologia, o que tem estimulado a procura por diferentes métodos que possam controlar as principais propriedades dos nanomateriais a fim de adequá-los para aplicações de alto valor agregado. No final da década de 90 um método alternativo e de baixo custo foi proposto a partir da síntese hidrotérmica alcalina de nanotubos a base de TiO2  sem o uso de direcionador orgânico de estrutura. Através dele diversos óxidos de titânio foram testados com sucesso na produção dos nanotubos. O mecanismo de formação de crescimento dos nanotubos, a influência dos parâmetros de síntese na estrutura final e a composição química ainda são objetos de numerosos estudos. Baseando-se nesse contexto, o objetivo desse trabalho foi preparar diferentes materiais a base de TiO2 anatase utilizando o método de síntese hidrotérmica proposto por Kasuga e submetê-los em seguida a um tratamento de lavagem ácida, com o propósito de verificar  o comportamento estrutural das amostras finais. Essas foram caracterizadas por difratometria de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia eletrônica de transmissão (MET), adsorção/dessorção de N2 (BET), análise térmica (TG/DTA), acidez superficial (via adsorção de n-butilamina) e diferentes métodos espectroscópicos como, espectroscopia de absorção na região do infravermelho (FT-IR), espectroscopia Raman e espectroscopia fotoeletrônica de raios X (XPS). O conjunto de caracterizações se complementou, confirmando a transformação completa do TiO2 anatase de partida em titanatos nanotubulares (TTNT). Ao observar a influência que o tratamento de lavagem ácida exerce na estrutura do mesmo, concluiu-se que os nanotubos são formados durante o tratamento térmico, pois a amostra que não foi submetida ao processo também alcançou uma transformação completa de fase, conforme os resultados de cristalografia e morfologia, entretanto a área superficial deles é praticamente dobrada após a lavagem ácida. Por espectroscopia foi realizada uma minusiosa discussão acerca da composição química desses titanatos, obtendo resultados relevantes que estão de acordo com a literatura. Por fim, ressalta-se que os produtos obtidos nesse trabalho são materiais potenciais para diferentes aplicações em catálise e fotocatálise, levando em consideração a importância de suas propriedades.

3
  • LUZIA PATRICIA FERNANDES DE CARVALHO GALVAO
  • Síntese e Caracterização de Óxidos de Zinco e de Magnésio Suportados em AlSBA-15 para Produção de Biodiesel.

  • Orientador : VALTER JOSE FERNANDES JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • VALTER JOSE FERNANDES JUNIOR
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • ENRIQUE RODRÍGUEZ CASTELLÓN
  • GERALDO EDUARDO DA LUZ JUNIOR
  • Data: 23/08/2012

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  • Para superar o desafio de atender a crescente demanda por energia de forma sustentável, o biodiesel tem se demonstrado bastante promissor como alternativa energética, que possa substituir os combustíveis fosseis, mesmo que parcialmente. Industrialmente, o biodiesel é produzido através de reação homogênea de transesterificação de óleos vegetais na presença de espécies básicas utilizadas como catalisadores. Entretanto, este processo há a necessidade de purificação dos ésteres obtidos e a remoção da glicerina formada após a reação. Diante deste contexto, tem-se buscado catalisadores alternativos, que possa aprimorar o processo de produção de biodiesel, visando diminuir os custos e facilitar a sua produção.  Neste trabalho, foram sintetizados o suporte AlSBA-15 na razão Si/Al=50, e os catalisadores heterogêneos de óxido de zinco e de magnésio suportado sobre sílica mesoporosa AlSBA-15, nas concentração de 5, 10, 15 e 30%, com relação ao suporte. As propriedades texturais e a caracterização estrutural dos catalisadores e do suporte foram determinadas pelas técnicas de: difratometria de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia eletrônica de transmissão (MET) acoplada ao analisador químico, adsorção/dessorção de N2 , análise térmica (TG/DTG), espectroscopia de absorção na região do infravermelho (FT-IR) e espectroscopia fotoeletrônica de raios X (XPS). Os resultados de caracterização indicaram que o suporte AlSBA-15 preservou a estrutura hexagonal ordenada, após a incorporação do óxido de zinco e do óxido de magnésio no suporte. Em relação aos catalisadores heterogêneos, ZnO-AlSBA-15, observou-se  a presença de nanopartículas de óxido de zinco dispersas na superfície e no interior dos canais microporosos e mesoporosos do suporte. A atividade catalítica foi avaliada pela reação de transesterificação do óleo de girassol via rota metílica, e alguns parâmetros reacionais foram otimizados com o catalisador mais ativo na produção de biodiesel pelo óleo de girassol. Para as séries de catalisadores heterogêneos, a amostra com 30% ZnO suportado na AlSBA-15 apresentou melhor conversão dos triglicerídeos em ésteres metílicos, cerca de 95,41%, nas condições reacional de: temperatura de 175ºC, com razão molar de 42:1, em agitação de 200 rpm e sob pressão de 14bar durante 6h. O catalisador  MgO-AlSBA-15 não apresentou atividade catalítica nas reações estudadas.


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  • Para superar o desafio de atender a crescente demanda por energia de forma sustentável, o biodiesel tem se demonstrado bastante promissor como alternativa energética, que possa substituir os combustíveis fosseis, mesmo que parcialmente. Industrialmente, o biodiesel é produzido através de reação homogênea de transesterificação de óleos vegetais na presença de espécies básicas utilizadas como catalisadores. Entretanto, este processo há a necessidade de purificação dos ésteres obtidos e a remoção da glicerina formada após a reação. Diante deste contexto, tem-se buscado catalisadores alternativos, que possa aprimorar o processo de produção de biodiesel, visando diminuir os custos e facilitar a sua produção.  Neste trabalho, foram sintetizados o suporte AlSBA-15 na razão Si/Al=50, e os catalisadores heterogêneos de óxido de zinco e de magnésio suportado sobre sílica mesoporosa AlSBA-15, nas concentração de 5, 10, 15 e 30%, com relação ao suporte. As propriedades texturais e a caracterização estrutural dos catalisadores e do suporte foram determinadas pelas técnicas de: difratometria de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia eletrônica de transmissão (MET) acoplada ao analisador químico, adsorção/dessorção de N2 , análise térmica (TG/DTG), espectroscopia de absorção na região do infravermelho (FT-IR) e espectroscopia fotoeletrônica de raios X (XPS). Os resultados de caracterização indicaram que o suporte AlSBA-15 preservou a estrutura hexagonal ordenada, após a incorporação do óxido de zinco e do óxido de magnésio no suporte. Em relação aos catalisadores heterogêneos, ZnO-AlSBA-15, observou-se  a presença de nanopartículas de óxido de zinco dispersas na superfície e no interior dos canais microporosos e mesoporosos do suporte. A atividade catalítica foi avaliada pela reação de transesterificação do óleo de girassol via rota metílica, e alguns parâmetros reacionais foram otimizados com o catalisador mais ativo na produção de biodiesel pelo óleo de girassol. Para as séries de catalisadores heterogêneos, a amostra com 30% ZnO suportado na AlSBA-15 apresentou melhor conversão dos triglicerídeos em ésteres metílicos, cerca de 95,41%, nas condições reacional de: temperatura de 175ºC, com razão molar de 42:1, em agitação de 200 rpm e sob pressão de 14bar durante 6h. O catalisador  MgO-AlSBA-15 não apresentou atividade catalítica nas reações estudadas.

4
  • SUZAN IALY GOMES DE MEDEIROS
  • Obtenção do Ricinoleato de D-glicose e sua aplicação em fluidos de perfuração

  • Orientador : MARTA COSTA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARTA COSTA
  • LUCIENE DA SILVA SANTOS
  • CARLOS ROBERTO OLIVEIRA SOUTO
  • ANA CATARINA DA ROCHA MEDEIROS
  • HOSIBERTO BATISTA DE SANT''''''''ANA
  • Data: 04/09/2012

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  • Enzimas têm sido largamente utilizadas em biossíntese para transformações de compostos orgânicos em substituição aos métodos sintéticos clássicos. Este trabalho descreve a síntese enzimática de biosurfactantes a partir da D-glicose com ácido ricinoléico/ óleo de mamona empregando como biocatalizador as lipases imobilizadas (Thermomyces lanuginosa, Rhizomucor miehei e Candida antarctica B), proteases (Bacillus subtillis alcalina e neutra) e levedura (Saccharomyces cerevisiae). Com auxílio do software MODDE 7.0, o planejamento experimental utilizando um modelo fatorial 24-1 (planejamento reduzido de 2 níveis e 4 variáveis) foi realizado para verificar a influência das variáveis temperatura, tempo de reação, concentração de enzima, tipo de substrato (ácido ricinoléico/ óleo de mamona) e razão molar do substrato/D-glicose sobre o rendimento da reação. Análises de espectroscopia na região do infravermelho (FTIR) confirmaram a formação do produto através de absorções em 3400 cm-1, característica das hidroxilas presentes no anel do açúcar, e em 1730 cm-1, correspondente à carbonila de éster. As análises de CLAE (cromatografia líquida de alta eficiência) mostraram que maiores conversões foram alcançadas pelo uso do biocatalisador protease de Bacillus subtillis alcalina. Medidas de tensão superficial foram realizadas com os produtos obtidos em diferentes condições de reação. Em todos os casos, observou-se redução da tensão superficial da água de 72 mN/m para 33 mN/m. Com estes resultados foi possível identificar o biocatalisador que produziu o biosurfactante mais eficiente. Através das análises de tensão superficial utilizando o método a placa, foi possível verificar a estabilidade quanto sua função de surfactante frete a soluções salinas de até 115 g/L, soluções tampão com pH extremos de 2 a 12 e soluções aquosas aquecidas no intervalo de 25 a 100 °C. Em todas as condições estudadas, o biosurfactante apresentou tensão superficial próxima aos valores encontrados na CMC (concentração  micelar crítica). Visando aplicação do produto em técnicas Core-Flow (transporte de óleo), análises de ângulo de contato pelo método da placa de Willemy foram realizadas, obtendo-se a redução do ângulo de contato, do vidro com água, de 40º para 0º com o ricinoleato de D-glicose. Nas analises como lubrificante e redutor de filtrado em fluidos de perfuração poliméricos observou-se, nas varias formulações, que a mistura biodiesel/biosurfactante apresentou resultados satisfatórios reduzindo o CL (coeficiente de lubricidade) em 87% e o volume de filtrado em 22%. Nos testes de formação e estabilidade de espuma, característica que deve ser evitada por proporcionar leituras incorretas (peso específico, reologia, volumetria, etc), nenhum dos biosurfactantes teve ação espumante caracterizando seu bom desempenho. O éster de D-glicose também apresentou atividade como biopesticida nos ensaios realizados com a espécie ceratittis captata apresentando concentração inibitória proporcional ao porte da mosca.


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  • Enzymes have been widely used for organic compounds biosynthesis, attracting a great deal of attention in recent years, due to its several advantages over the chemical method. This work describes the enzymatic synthesis of biosurfactants from d-glucose with ricinoleic acid using proteases Bacillus subtillis alcalina as biocatalysts. Aiming to reach high conversions from substrates to products for a possible future large scale industrial production, a serie of variables was optimized, through MODDE 7.0, using the factorial model design 24-1. The investigated variables were: temperature, reaction time, enzyme concentration and substrate/D-glicose rate. Qualitative analysis by infrared spectroscopy (FTIR) confirmed the product formation through characteristic peaks due to hydroxyl group absorption on the sugar ring at 3400 cm-1 and the carbonyl group at 1739 cm-1, which refers to ester carbonyl. HPLC analysis (High Performance Liquid Chromatography) showed higher conversions using of alkaline protease of Bacillus subtillis.  Besides, it was observed that all the biosurfactants reduced the surface tension of water from 72 to 33 mN/m (by interpolate of the plate method). According to surface tension results, it was possible to evaluate the stability of each product about saline (maximum 115g/L) and buffer solutions (pH 2 – 12), from a temperature range from 25 to 100°C). Aiming its application to core-flow technique, contact angle measurements presented reduction of 40° to 0° in presence of d-glucose ricinoleate, when compared to distillated water. Different applications of this product were investigated, such as: lubricant and filter loss control for polymeric drilling fluids of petroleum wells. It was observed the reduction of lubricity coefficient and filtrate loss control in 87 and 22 %, respectively.

2011
Dissertações
1
  • JESSICA HORACINA BEZERRA ROCHA
  • Tecnologia eletroquímica como tratamento alternativo de efluentes têxteis sintéticos utilizando ânodos de platina e diamante.

  • Orientador : CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANDREA FRANCISCA FERNANDES BARBOSA
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • JOAO BOSCO LUCENA DE OLIVEIRA
  • Data: 27/01/2011

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  • Neste trabalho, o tratamento de efluentes sintéticos, contendo Vermelho de Remazol. BR (RRB) e Azul de Novacron CD (NB) por oxidação anódica com anodos de Diamante dopado com boro (BDD) e Amarelo de Novacron (NY) com ânodo de Platina (Pt)e DDB foram investigados. A eletrólise galvanostática dos efluentes sintéticos RRB, NB e YN têm levado à remoção completa da cor em diferentes condições operacionais (densidade de corrente, pH e temperatura). A influência destes parâmetros foi investigada a fim de encontrar as melhores condições para a remoção da cor do corante. De acordo com os resultados experimentais obtidos, o processo de oxidação eletroquímica é adequado para descoloração de águas residuais contendo esses corantes têxteis, devido às propriedades eletrocatalíticas dos ânodos DDB e Pt. Exigências de energia para a remoção de cor durante eletrólises galvanostáticas das soluções sintéticas de RRB, NB e YN depende principalmente das condições de funcionamento, por exemplo, RRB, passa de 3,30 kWh m-3 em 20 mA cm-2 para 4,28 kWh m-3 em 60 mA cm -2 (pH = 1); 15,23 kWh m-3 em 20 mA cm-2 para 24,75 kWh m-3 em 60 mA cm-2 (pH = 4,5); 10,80 kWh m-3 em 20 mA cm-2 para 31,5 kWh m-3 em 60 mA cm-2 (pH = 8) (dados estimados por volume de efluente tratado). A fim de verificar a regulamentação da lei brasileira dos efluentes sintéticos após descoloração pelo tratamento eletroquímico, determinou-se  os valores de Unidades Hazen e a remoção total da cor foi alcançada, permanecendo na regulamentação. Finalmente, o custo de energia elétrica para remoção da cor foi estimado.


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  • Neste trabalho, o tratamento de efluentes sintéticos, contendo Vermelho de Remazol. BR (RRB) e Azul de Novacron CD (NB) por oxidação anódica com anodos de Diamante dopado com boro (BDD) e Amarelo de Novacron (NY) com ânodo de Platina (Pt)e DDB foram investigados. A eletrólise galvanostática dos efluentes sintéticos RRB, NB e YN têm levado à remoção completa da cor em diferentes condições operacionais (densidade de corrente, pH e temperatura). A influência destes parâmetros foi investigada a fim de encontrar as melhores condições para a remoção da cor do corante. De acordo com os resultados experimentais obtidos, o processo de oxidação eletroquímica é adequado para descoloração de águas residuais contendo esses corantes têxteis, devido às propriedades eletrocatalíticas dos ânodos DDB e Pt. Exigências de energia para a remoção de cor durante eletrólises galvanostáticas das soluções sintéticas de RRB, NB e YN depende principalmente das condições de funcionamento, por exemplo, RRB, passa de 3,30 kWh m-3 em 20 mA cm-2 para 4,28 kWh m-3 em 60 mA cm -2 (pH = 1); 15,23 kWh m-3 em 20 mA cm-2 para 24,75 kWh m-3 em 60 mA cm-2 (pH = 4,5); 10,80 kWh m-3 em 20 mA cm-2 para 31,5 kWh m-3 em 60 mA cm-2 (pH = 8) (dados estimados por volume de efluente tratado). A fim de verificar a regulamentação da lei brasileira dos efluentes sintéticos após descoloração pelo tratamento eletroquímico, determinou-se  os valores de Unidades Hazen e a remoção total da cor foi alcançada, permanecendo na regulamentação. Finalmente, o custo de energia elétrica para remoção da cor foi estimado.

2
  • ILTON SAVIO BATISTA MARTINS
  • Avaliação da Influência da matéria organica, na determinação quantitativa de metais em amostras de sedimento, por espectrometria de absorção atômica e análise de metais traços por fluorescência de raios-x.

  • Orientador : ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JAILSON VIEIRA DE MELO
  • ALCIDES DE OLIVEIRA WANDERLEY NETO
  • JOSE ANTONIO DE MOURA
  • Data: 21/02/2011

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  • A proposta deste trabalho é avaliar a influência da matéria orgânica sobre os resultados das análises por Espectrometria de Absorção Atômica (EAA), tanto na etapa de extração quanto na leitura utilizando para isso a quimiometria. Foram utilizados para este estudo amostra de sedimento, húmus comercial e água da estação de tratamento de esgoto da UFRN. Através das análises realizadas por EAA verificou-se que a interferência da matéria orgânica ocorre na etapa de extração e não na leitura. Com relação à técnica de Espectrometria de Fluorescência de Raio-X (EFRX), o presente trabalho tem como proposta  avaliar a viabilidade desta técnica  para análise   quantitativa de  metais traços (Cr, Ni, Cu, Zn, Rb, Sr e Pb) em lixiviados obtidos a partir da extração com água régia para uma solução aquosa. As amostras utilizadas constituem a fração fina (< 0.063 mm) de sedimentos de mangue do rio Jundiaí. A preparação de pastilhas prensadas a partir do resíduo seco dos lixiviados permitiu sua análise na forma sólida. Este estudo preliminar mostra que, no caso da digestão química parcial das frações finas de sedimentos de fundo utilizadas para estudos ambientais, a técnica de EFRX aplicada à análise de resíduos secos a partir de lixiviados com água régia, comparada a analise do lixiviado com ICP-OES, apresenta erros relativos para Cu, Pb, Sr e Zn abaixo de 10%.


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  • A proposta deste trabalho é avaliar a influência da matéria orgânica sobre os resultados das análises por Espectrometria de Absorção Atômica (EAA), tanto na etapa de extração quanto na leitura utilizando para isso a quimiometria. Foram utilizados para este estudo amostra de sedimento, húmus comercial e água da estação de tratamento de esgoto da UFRN. Através das análises realizadas por EAA verificou-se que a interferência da matéria orgânica ocorre na etapa de extração e não na leitura. Com relação à técnica de Espectrometria de Fluorescência de Raio-X (EFRX), o presente trabalho tem como proposta  avaliar a viabilidade desta técnica  para análise   quantitativa de  metais traços (Cr, Ni, Cu, Zn, Rb, Sr e Pb) em lixiviados obtidos a partir da extração com água régia para uma solução aquosa. As amostras utilizadas constituem a fração fina (< 0.063 mm) de sedimentos de mangue do rio Jundiaí. A preparação de pastilhas prensadas a partir do resíduo seco dos lixiviados permitiu sua análise na forma sólida. Este estudo preliminar mostra que, no caso da digestão química parcial das frações finas de sedimentos de fundo utilizadas para estudos ambientais, a técnica de EFRX aplicada à análise de resíduos secos a partir de lixiviados com água régia, comparada a analise do lixiviado com ICP-OES, apresenta erros relativos para Cu, Pb, Sr e Zn abaixo de 10%.

3
  • ROBERTA PATRÍCIA MEDEIROS DE MARIA
  • Obtenção e Caracterização do sistema compósito PEG-TiO2.

  • Orientador : MARIA GORETTE CAVALCANTE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADRIANA NUNES CORREIA
  • CAIO LIMA FIRME
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • MARIA GORETTE CAVALCANTE
  • Data: 24/02/2011

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  • Sistemas híbridos formados a partir de polímeros e metais de transição atualmente têm suas propriedades físicas e químicas extensivamente investigadas para aplicação em dispositivos eletrônicos. Neste trabalho, o TiO2 a partir do precursor Tetrabutóxido de Titânio e o sistema compósito PEG-TiO2 foram sintetizados pelo método sol-gel. O PEG como adquirido e os pós de TiO2 e compósitos obtidos foram analisados por Difração de Raios X (DRX), Espectroscopia de Absorção na região do Infravermelho (EIV-TF), Análise Termogravimétrica (TG), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIE). Nas análises por DRX foram observadas no TiO2, faces cristalinas de um de seus polimorfos – fase anatásio, planos cristalinos no Poli(etileno glicol) com intensidade substancial e nos sistemas compósitos a mistura de faces cristalinas dos seus precursores na forma isolada, bem como, redução da cristalinidade. As curvas TG/DTG sugerem o aumento da instabilidade térmica do PEG nos pós compósitos à medida que TiO2 é incorporado ao sistema. A análise espectral na região do infravermelho apresentou sobreposição de bandas relativas ao polímero e ao óxido metálico, redução da intensidade de estiramentos simétricos dos grupos ligantes da cadeia principal polimérica e deformações angulares; foram observadas através das micrografias de MEV modificações morfológicas sofridas pelos sistemas compósitos com a variação da concentração do óxido. As análises por impedância eletroquímica indicam que o aumento da condutividade nos compósitos ocorre em consonância com a adição da concentração do óxido metálico no sistema compósito.


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  • Sistemas híbridos formados a partir de polímeros e metais de transição atualmente têm suas propriedades físicas e químicas extensivamente investigadas para aplicação em dispositivos eletrônicos. Neste trabalho, o TiO2 a partir do precursor Tetrabutóxido de Titânio e o sistema compósito PEG-TiO2 foram sintetizados pelo método sol-gel. O PEG como adquirido e os pós de TiO2 e compósitos obtidos foram analisados por Difração de Raios X (DRX), Espectroscopia de Absorção na região do Infravermelho (EIV-TF), Análise Termogravimétrica (TG), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIE). Nas análises por DRX foram observadas no TiO2, faces cristalinas de um de seus polimorfos – fase anatásio, planos cristalinos no Poli(etileno glicol) com intensidade substancial e nos sistemas compósitos a mistura de faces cristalinas dos seus precursores na forma isolada, bem como, redução da cristalinidade. As curvas TG/DTG sugerem o aumento da instabilidade térmica do PEG nos pós compósitos à medida que TiO2 é incorporado ao sistema. A análise espectral na região do infravermelho apresentou sobreposição de bandas relativas ao polímero e ao óxido metálico, redução da intensidade de estiramentos simétricos dos grupos ligantes da cadeia principal polimérica e deformações angulares; foram observadas através das micrografias de MEV modificações morfológicas sofridas pelos sistemas compósitos com a variação da concentração do óxido. As análises por impedância eletroquímica indicam que o aumento da condutividade nos compósitos ocorre em consonância com a adição da concentração do óxido metálico no sistema compósito.

4
  • JOAO PAULO DA COSTA EVANGELISTA
  • Obtenção de Biodiesel através da Transesterificação do Óleo de Farelo de Arroz utilizando KI/Al2O3

  • Orientador : ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA CATARINA FERNANDES CORIOLANO
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • LUIZ DI SOUZA
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • Data: 25/02/2011

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  • Esse estudo propõe-se obter um biodiesel a partir da transesterificação do óleo de farelo de arroz com KI/Al2O3 verificando a influência de dois de tipos de alumina (tipo 1 e 2) na conversão em ésteres metílicos. O catalisador foi sintetizado pelo método de impregnação via úmida, como relatado por Xie e Li (2006b). Adicionando 30 mL de uma solução de 35% KI(aq.) em 10 g de alumina, sob agitação constante a 80ºC por 3h. As condições reacionais utilizadas nesse estudo foram otimizadas no trabalho de Xie e Li (2006b), como razão molar de metanol:óleo de 15:1, tempo reacional de 8hs e temperatura de refluxo. A quantidade de catalisador foi variada na faixa de 1 a 5% wt. Os materiais sólidos catalíticos foram analisados por: Difração de raios-X (DRX), análise termogravimétrica (TG/DTG), espectroscopia na região do infravermelho (FTIR), Adsorção/dessorção de nitrogênio, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e teste de basicidade para identificação da estrutura e sua composição, verificando a presença de sítios básicos. Os resultados mostraram que Al2O3(1) apresenta uma estrutura amorfa, alta área superficial e uma melhor conversão em biodiesel em relação ao catalisador sintetizado com o suporte Al2O3(2) que mostrou-se uma estrutura mais cristalina, menor área superficial, dificultando a incorporação dos sítios ativos. O biodiesel obtido com 5% wt. KI/Al2O3(1) apresentou propriedades físico-químicas dentro das normas especificadas pela resolução nº7/2008 da ANP e o melhor rendimento da reação com 95,2%, em conformidade com a medida quantitativa a partir da TG, que exibiu 96,2% de conversão em ésteres metílicos. Foi verificado que com o aumento da quantidade de catalisador na reação, aumenta no teor de ésteres obtidos. A massa específica e a viscosidade cinemática foram reduzidas com o aumento da quantidade de catalisador, indicando um aumento na conversão dos triglicerídeos.


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  • Esse estudo propõe-se obter um biodiesel a partir da transesterificação do óleo de farelo de arroz com KI/Al2O3 verificando a influência de dois de tipos de alumina (tipo 1 e 2) na conversão em ésteres metílicos. O catalisador foi sintetizado pelo método de impregnação via úmida, como relatado por Xie e Li (2006b). Adicionando 30 mL de uma solução de 35% KI(aq.) em 10 g de alumina, sob agitação constante a 80ºC por 3h. As condições reacionais utilizadas nesse estudo foram otimizadas no trabalho de Xie e Li (2006b), como razão molar de metanol:óleo de 15:1, tempo reacional de 8hs e temperatura de refluxo. A quantidade de catalisador foi variada na faixa de 1 a 5% wt. Os materiais sólidos catalíticos foram analisados por: Difração de raios-X (DRX), análise termogravimétrica (TG/DTG), espectroscopia na região do infravermelho (FTIR), Adsorção/dessorção de nitrogênio, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e teste de basicidade para identificação da estrutura e sua composição, verificando a presença de sítios básicos. Os resultados mostraram que Al2O3(1) apresenta uma estrutura amorfa, alta área superficial e uma melhor conversão em biodiesel em relação ao catalisador sintetizado com o suporte Al2O3(2) que mostrou-se uma estrutura mais cristalina, menor área superficial, dificultando a incorporação dos sítios ativos. O biodiesel obtido com 5% wt. KI/Al2O3(1) apresentou propriedades físico-químicas dentro das normas especificadas pela resolução nº7/2008 da ANP e o melhor rendimento da reação com 95,2%, em conformidade com a medida quantitativa a partir da TG, que exibiu 96,2% de conversão em ésteres metílicos. Foi verificado que com o aumento da quantidade de catalisador na reação, aumenta no teor de ésteres obtidos. A massa específica e a viscosidade cinemática foram reduzidas com o aumento da quantidade de catalisador, indicando um aumento na conversão dos triglicerídeos.

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  • VINÍCIUS PATRÍCIO DA SILVA CALDEIRA
  • Avaliação da Síntese e Caracterização de zeólita ZSM-5 ausente de direcionador orgânico estrutural

  • Orientador : ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA PAULA DE MELO ALVES
  • ANTONIO OSIMAR SOUSA DA SILVA
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • Data: 25/02/2011

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  • A zeólita ZSM-5 é utilizada como catalisador por várias reações de transformação de hidrocarbonetos, principalmente, no processo de craqueamento catalítico fluidizado (FCC), isomerização, alquilação, aromatização de olefinas, entre outros. Muitos pesquisadores têm estudado a síntese de ZSM-5 ausente de direcionador orgânico e obtiveram resultados satisfatórios, assim, este estudo visa avaliar a síntese hidrotérmica e as propriedades físico-químicas de ZSM-5 com a presença e ausência de direcionador orgânico estrutural, em comparação com ZSM-5 comercial. As amostras de ZSM-5 na forma protônica foram obtidas através de tratamentos térmicos e troca iônica. As amostras foram caracterizadas por DRX, FRX, MEV, FTIR, TG/DTG/DSC, Adsorção de N2 e estudo da acidez por termodessorção de molécula sonda (n-butilamina), a fim de compreender as propriedades físico-químicas. A ZSM-5 ausente de direcionador orgânico torna-se promissora para aplicação em processos de refino ou utilização como suporte catalítico, visto que, sua síntese reduz os impactos ambientais e custos de produção.


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  • A zeólita ZSM-5 é utilizada como catalisador por várias reações de transformação de hidrocarbonetos, principalmente, no processo de craqueamento catalítico fluidizado (FCC), isomerização, alquilação, aromatização de olefinas, entre outros. Muitos pesquisadores têm estudado a síntese de ZSM-5 ausente de direcionador orgânico e obtiveram resultados satisfatórios, assim, este estudo visa avaliar a síntese hidrotérmica e as propriedades físico-químicas de ZSM-5 com a presença e ausência de direcionador orgânico estrutural, em comparação com ZSM-5 comercial. As amostras de ZSM-5 na forma protônica foram obtidas através de tratamentos térmicos e troca iônica. As amostras foram caracterizadas por DRX, FRX, MEV, FTIR, TG/DTG/DSC, Adsorção de N2 e estudo da acidez por termodessorção de molécula sonda (n-butilamina), a fim de compreender as propriedades físico-químicas. A ZSM-5 ausente de direcionador orgânico torna-se promissora para aplicação em processos de refino ou utilização como suporte catalítico, visto que, sua síntese reduz os impactos ambientais e custos de produção.

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  • JÉSSICA EMANUELA DE ARAÚJO FERNANDES
  • Uso da palha de carnaúba em revestimento de dutos

  • Orientador : MARCIA RODRIGUES PEREIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EMANUEL ALVES DE SOUSA
  • MARCIA RODRIGUES PEREIRA
  • MARIA APARECIDA MEDEIROS MACIEL
  • Data: 28/02/2011

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  • Neste trabalho, foram realizados estudos objetivando a utilização da palha de carnaúba como revestimento externo de dutos utilizados na indústria de petróleo. Para tanto, foi necessário avaliar o uso de resinas acrílicas para revestir, por sua vez, a palha de carnaúba. As propriedades da palha não-tratada e tratada quimicamente foram investigadas por FTIR-ATR, MEV e TG. As duas primeiras técnicas mostraram que os tratamentos com os solventes provocaram maiores modificações na superfície da palha, enquanto o estudo termogravimétrico indicou que o hidróxido de sódio causou variações na estabilidade térmica dos constituintes da palha. Medidas de absorção de água mostraram que os tratamentos aceleraram o processo de absorção e a redução dos valores de ângulo de contato para as amostras tratadas com os solventes indicou aumento da hidrofilicidade das palhas. Os ensaios mecânicos apresentaram menores valores de módulo elástico e tensão de ruptura para as amostras tratadas. Além disso, revestimentos com resinas comerciais puras – A e B – assim como composições com argila foram aplicadas nas palhas e estas foram analisadas novamente através da termogravimetria, medidas de absorção de água, ângulo de contato e resistência mecânica. Para analisar o efeito do envelhecimento térmico realizado, as amostras foram submetidas mais uma vez aos ensaios mecânicos, a fim de avaliar sua resistência. Os resultados mostraram que as formulações resinas/argila aumentaram a estabilidade térmica da palha, promoveram uma boa impermeabilização e causaram significativa redução nos valores de módulo elástico e tensão de ruptura. Ao avaliar o efeito do envelhecimento nas propriedades mecânicas, percebeu-se boa recuperação nos valores de módulo e tensão para a palha revestida com a formulação A 60 e A 80%. Já os resultados de deformação mostraram que os valores permaneceram bem próximos. Dessa forma, conclui-se que a palha de carnaúba pode vir a ser utilizada como revestimento de dutos com significante redução de custos, já que não há a necessidade de tratamento prévio para seu uso e mostra-se como uma alternativa biotecnológica viável, contribuindo com a qualidade de material de revestimentos e a preservação do meio ambiente.


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  • Neste trabalho, foram realizados estudos objetivando a utilização da palha de carnaúba como revestimento externo de dutos utilizados na indústria de petróleo. Para tanto, foi necessário avaliar o uso de resinas acrílicas para revestir, por sua vez, a palha de carnaúba. As propriedades da palha não-tratada e tratada quimicamente foram investigadas por FTIR-ATR, MEV e TG. As duas primeiras técnicas mostraram que os tratamentos com os solventes provocaram maiores modificações na superfície da palha, enquanto o estudo termogravimétrico indicou que o hidróxido de sódio causou variações na estabilidade térmica dos constituintes da palha. Medidas de absorção de água mostraram que os tratamentos aceleraram o processo de absorção e a redução dos valores de ângulo de contato para as amostras tratadas com os solventes indicou aumento da hidrofilicidade das palhas. Os ensaios mecânicos apresentaram menores valores de módulo elástico e tensão de ruptura para as amostras tratadas. Além disso, revestimentos com resinas comerciais puras – A e B – assim como composições com argila foram aplicadas nas palhas e estas foram analisadas novamente através da termogravimetria, medidas de absorção de água, ângulo de contato e resistência mecânica. Para analisar o efeito do envelhecimento térmico realizado, as amostras foram submetidas mais uma vez aos ensaios mecânicos, a fim de avaliar sua resistência. Os resultados mostraram que as formulações resinas/argila aumentaram a estabilidade térmica da palha, promoveram uma boa impermeabilização e causaram significativa redução nos valores de módulo elástico e tensão de ruptura. Ao avaliar o efeito do envelhecimento nas propriedades mecânicas, percebeu-se boa recuperação nos valores de módulo e tensão para a palha revestida com a formulação A 60 e A 80%. Já os resultados de deformação mostraram que os valores permaneceram bem próximos. Dessa forma, conclui-se que a palha de carnaúba pode vir a ser utilizada como revestimento de dutos com significante redução de custos, já que não há a necessidade de tratamento prévio para seu uso e mostra-se como uma alternativa biotecnológica viável, contribuindo com a qualidade de material de revestimentos e a preservação do meio ambiente.

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  • HELLYDA KATHARINE TOMAZ DE ANDRADE SILVA
  • Estudo da Influência do Biodiesel de Mamona como Aditivo Antioxidante para o Biodiesel de Girassol e Soja.

  • Orientador : VALTER JOSE FERNANDES JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • AMANDA DUARTE GONDIM
  • ANTONIO GOUVEIA DE SOUZA
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • VALTER JOSE FERNANDES JUNIOR
  • Data: 11/03/2011

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  • O intuito deste trabalho foi avaliar o efeito e a viabilidade da adição do biodiesel de mamona como agente antioxidante em distintas percentagens, sobre a estabilidade térmica e oxidativa do biodiesel de girassol e soja. Inicialmente, foram determinadas a propriedades físico-químicas dos óleos de girassol, mamona e soja visando avaliar se os mesmos possuíam condições favoráveis para serem utilizados como matéria-prima na reação de transesterificação. O biodiesel de girassol, mamona e soja foram obtidos através da reação de transesterificação por rota metílica, em meio alcalino, apresentado um rendimento acima de 93% m/m. As blends girassol/mamona e soja/mamona foram estudadas com intuito de avaliar a estabilidade térmica e oxidativa desses biocombustíveis. Os biocombustíveis e as suas respectivas blends foram caracterizados por índice de acidez, índice de iodo, massa específica, ponto de fulgor, teor de enxofre, além do teor de metanol, e ésteres por cromatografia em fase gasosa (CG). Também foram realizados os estudos da estabilidade térmica e oxidativa através Termogravimetria (TG), Calorimetria Exploratória Diferencial sob Pressão (P-DSC), pelos métodos dinâmico e isotérmico, e Rancimat. O biocombustíveis oriundos do girassol e soja apresentaram-se em conformidade as especificações estabelecidas pela Resolução ANP No 7/2008. Já o biodiesel de mamona, como esperado, apresentou elevada massa específica e viscosidade cinemática. Para as blends estudadas, o aumento da concentração de biodiesel de mamona contribuiu para o aumento da massa específica, viscosidade cinemática e ponto de fulgor. A adição de biodiesel de mamona como antioxidante ao biodiesel de girassol e soja é promissora, pois promoveu uma melhora significativa na resistência à auto-oxidação e, por conseguinte, na estabilidade oxidativa de ambos. As blends que apresentaram conformidade às exigências da ANP foram aquelas compreendidas na faixa de 20-40%. Desta forma, estas, poderão ser utilizadas como substitutas ao diesel fóssil.


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  • O intuito deste trabalho foi avaliar o efeito e a viabilidade da adição do biodiesel de mamona como agente antioxidante em distintas percentagens, sobre a estabilidade térmica e oxidativa do biodiesel de girassol e soja. Inicialmente, foram determinadas a propriedades físico-químicas dos óleos de girassol, mamona e soja visando avaliar se os mesmos possuíam condições favoráveis para serem utilizados como matéria-prima na reação de transesterificação. O biodiesel de girassol, mamona e soja foram obtidos através da reação de transesterificação por rota metílica, em meio alcalino, apresentado um rendimento acima de 93% m/m. As blends girassol/mamona e soja/mamona foram estudadas com intuito de avaliar a estabilidade térmica e oxidativa desses biocombustíveis. Os biocombustíveis e as suas respectivas blends foram caracterizados por índice de acidez, índice de iodo, massa específica, ponto de fulgor, teor de enxofre, além do teor de metanol, e ésteres por cromatografia em fase gasosa (CG). Também foram realizados os estudos da estabilidade térmica e oxidativa através Termogravimetria (TG), Calorimetria Exploratória Diferencial sob Pressão (P-DSC), pelos métodos dinâmico e isotérmico, e Rancimat. O biocombustíveis oriundos do girassol e soja apresentaram-se em conformidade as especificações estabelecidas pela Resolução ANP No 7/2008. Já o biodiesel de mamona, como esperado, apresentou elevada massa específica e viscosidade cinemática. Para as blends estudadas, o aumento da concentração de biodiesel de mamona contribuiu para o aumento da massa específica, viscosidade cinemática e ponto de fulgor. A adição de biodiesel de mamona como antioxidante ao biodiesel de girassol e soja é promissora, pois promoveu uma melhora significativa na resistência à auto-oxidação e, por conseguinte, na estabilidade oxidativa de ambos. As blends que apresentaram conformidade às exigências da ANP foram aquelas compreendidas na faixa de 20-40%. Desta forma, estas, poderão ser utilizadas como substitutas ao diesel fóssil.

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  • JOÃO BATISTA DE AZEVEDO FILHO
  • Assinaturas antropogênicas de elementos maiores e traços em poeira urbana na cidade do Natal-RN.

  • Orientador : ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JAILSON VIEIRA DE MELO
  • KASSIO MICHELL GOMES DE LIMA
  • RAQUEL FRANCO DE SOUZA
  • LUCILA ESTER PRADO BORGES
  • Data: 11/03/2011

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  • Embora existam muitos estudos sobre a contaminação de poeiras urbanas por metais pesados nos países desenvolvidos, pouca atenção tem sido dada a este tipo de estudo nos países em desenvolvimento, incluindo o Brasil. Portanto, uma série de investigações foram realizadas para fornecer assinaturas de metais pesados em poeiras urbanas e avaliar as fontes potenciais, na cidade do Natal – RN-Brasil. A fração estudada destes sedimentos foi a passante na peneira de 63 µm. Para o estudo foram analisados dois grupos de amostras, sendo um coletado no mês de setembro de 2009 no final da estação chuvosa (9 amostras) e outro coletado no mês de janeiro de 2010 no final da estação seca (21 amostras). Portanto ao todo, trinta amostras de sedimentos de rua foram coletadas. Em seguida, por Espectrometria de Fluorescência de raios X foram determinados os elementos maiores SiO2, Na2O, K2O, Al2O3, MgO, P2O5, Fe2O3, MnO, TiO2 e CaO e traços Rb, Cr, Ni, Cu, Zn, Sr e Pb. Pela técnica de ICP-OES foram determinados Zn, V, Na, K, Ni, Mn, Mg, P, Fe, Cr, Cu, Pb, Ca, Ba e Al a partir de lixiviação a HCl 0,5 mol L-1. Os resultados das concentrações dos elementos mostram que a maior presença desses ocorre na estação seca, com exceção para o Si que é maior na estação chuvosa. As análises por Índice de Geoacumulação (IGeo), Fator de Enriquecimento (FE), Fator de Contaminação (FC), de Cluster hierárquico (ACH), de correlação e componentes principais (ACP), confirmam que Zn, Cu e Pb tem caráter antropogênico. O Zn pode ser proveniente de fontes diversas relacionados aos veículos automotores ou às placas de sinalização e grades das ruas. Os elementos Na, K, Mg e Ca podem estar relacionados às gotículas de ar que contém em suspensão os cátions e ânions presentes na água do mar (maresia), comum em Natal durante todo o ano, trazida pelos ventos SE-NW. Os elementos Na, Mg, Ca e K são os mais abundantes na água do mar e foram analisados no presente trabalho. Isto indica que a fonte adicional destes elementos detectada através da análise do fator de contaminação pode ser a própria maresia. Por outro lado, Ni, Fe, Cr e Ba podem ser tanto de origem antropogênica como de origem geogênica. A fonte do Ca é diversa, pois este entra na cal e tintas (pintura de edificações e guias de ruas), nos materiais de construção civil, mas pode estar também presente nos sedimentos nos fragmentos de conchas ou bioclastos carbonáticos comuns na área litorânea.


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  • Embora existam muitos estudos sobre a contaminação de poeiras urbanas por metais pesados nos países desenvolvidos, pouca atenção tem sido dada a este tipo de estudo nos países em desenvolvimento, incluindo o Brasil. Portanto, uma série de investigações foram realizadas para fornecer assinaturas de metais pesados em poeiras urbanas e avaliar as fontes potenciais, na cidade do Natal – RN-Brasil. A fração estudada destes sedimentos foi a passante na peneira de 63 µm. Para o estudo foram analisados dois grupos de amostras, sendo um coletado no mês de setembro de 2009 no final da estação chuvosa (9 amostras) e outro coletado no mês de janeiro de 2010 no final da estação seca (21 amostras). Portanto ao todo, trinta amostras de sedimentos de rua foram coletadas. Em seguida, por Espectrometria de Fluorescência de raios X foram determinados os elementos maiores SiO2, Na2O, K2O, Al2O3, MgO, P2O5, Fe2O3, MnO, TiO2 e CaO e traços Rb, Cr, Ni, Cu, Zn, Sr e Pb. Pela técnica de ICP-OES foram determinados Zn, V, Na, K, Ni, Mn, Mg, P, Fe, Cr, Cu, Pb, Ca, Ba e Al a partir de lixiviação a HCl 0,5 mol L-1. Os resultados das concentrações dos elementos mostram que a maior presença desses ocorre na estação seca, com exceção para o Si que é maior na estação chuvosa. As análises por Índice de Geoacumulação (IGeo), Fator de Enriquecimento (FE), Fator de Contaminação (FC), de Cluster hierárquico (ACH), de correlação e componentes principais (ACP), confirmam que Zn, Cu e Pb tem caráter antropogênico. O Zn pode ser proveniente de fontes diversas relacionados aos veículos automotores ou às placas de sinalização e grades das ruas. Os elementos Na, K, Mg e Ca podem estar relacionados às gotículas de ar que contém em suspensão os cátions e ânions presentes na água do mar (maresia), comum em Natal durante todo o ano, trazida pelos ventos SE-NW. Os elementos Na, Mg, Ca e K são os mais abundantes na água do mar e foram analisados no presente trabalho. Isto indica que a fonte adicional destes elementos detectada através da análise do fator de contaminação pode ser a própria maresia. Por outro lado, Ni, Fe, Cr e Ba podem ser tanto de origem antropogênica como de origem geogênica. A fonte do Ca é diversa, pois este entra na cal e tintas (pintura de edificações e guias de ruas), nos materiais de construção civil, mas pode estar também presente nos sedimentos nos fragmentos de conchas ou bioclastos carbonáticos comuns na área litorânea.

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  • JACKSON DA SILVA SANTOS
  • Análise sobre Diferentes Abordagens de Configuração Eletrônica de Elementos Apresentados em Livros de Química

  • Orientador : OTOM ANSELMO DE OLIVEIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS NECO DA SILVA JUNIOR
  • FABIANA ROBERTA GONCALVES E SILVA HUSSEIN
  • NEDJA SUELY FERNANDES
  • OTOM ANSELMO DE OLIVEIRA
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • Data: 20/05/2011

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  • ESTE TRABALHOTEVE COMO OBJETIVO A IDENTIFICAÇÃO E COMENTÁRIO DAS DIFERENÇAS CONCEITUAIS APRESENTADAS POR AUTORES DE LIVROS, ENFOCANDO O TEMA CONFIGURAÇÃO ELETRÔNICA. MOSTRANDO AS MUDANÇAS DE CONCEITOS SOBRE CONFIGURAÇÃO ELETRÔNICA DE FORMA CRONOLÓGICA, SUAS IMPLICAÇÕES NO DESENVOLVIMENTO COGNITIVO E AS SUAS RELAÇÕES COM O MUNDO CONTEMPORÂNEO. IDENTIFICAR EM LIVROS POSSÍVEIS ENTRAVES FORNECIDOS POR EQUAÇÕES COMPLEXAS QUE GERAM NA BUSCA DE SIMPLIFICAÇÕES, SITUAÇÕES DE DIFERENTES CONCEITOS DE ENERGIA NA DISTRIBUIÇÃO ELETRÔNICA POR SUBNÍVEIS. PARA TANTO FOI FEIYA UMA ANÁLISE EM VÁRIOS LIVROS SENDO ALGUNS DE QUÍMICA GERAL E OUTROS DE QUÍMICA INORGÂNICA SEM DISTINÇÃO ENTRE NÍVEL DE ENSINO, SE MÉDIO OU SUPERIOR. VERIFICOU-SE QUE ALGUNS LIVROS DE ENSINO MÉDIO CORROBORAVAM ERRONEAMENTE COM LIVROS DE ENSINO SUPERIOR. O SUBNÍVEL 4S É MAIS ENERGÉTICO DO QUE O 3D PARA A MAIORES DOS CASOS, SENDO NECESSÁRIO UMA AVALIAÇÃO MAIS MINUCIOSA DE ESCRITOS ANTIGOS, POIS A BUSCA DE SIMPLIFICAÇÕES E GENERALIZAÇÕES NÃO TÃO PLAUSÍVEIS LEVAM A ERROS E CONSEQUÊNCIAS NEGATIVAS PARA COMPREENSÃO DAS PROPRIEDADES DE MUITAS SUBSTÂNCIAS. A MECÂNICA QUÂNTICA ALIADA A DADOS ESPECTROSCÓPICOS DEVEM FAZER PARTE DE UMA ANÁLISE MAIS MINUCIOSA. ESTENDERAM-SE SITUAÇÕES DE ÁTOMOS MONOELETRÔNICOS PARA DESCREVER ÁTOMOS POLIELETRÔNICOS, O QUE LEVOU A ERROS, POIS FATORES COMO CARGA NUCLEAR EFETIVA E FATOR DE BLINDAGEM DEVEM SER LEVADOS EM CONSIDERAÇÃO, DEVIDO A INTERAÇÕES QUE HÁ INTERNAMENTE NUM ÁTOMO DESCRITO POR UM CONJUNTO DE NÚMEROS QUÂNTICOS ÀS VEZES NÃO LEVADOS EM CONSIDERAÇÃO.


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  • ESTE TRABALHOTEVE COMO OBJETIVO A IDENTIFICAÇÃO E COMENTÁRIO DAS DIFERENÇAS CONCEITUAIS APRESENTADAS POR AUTORES DE LIVROS, ENFOCANDO O TEMA CONFIGURAÇÃO ELETRÔNICA. MOSTRANDO AS MUDANÇAS DE CONCEITOS SOBRE CONFIGURAÇÃO ELETRÔNICA DE FORMA CRONOLÓGICA, SUAS IMPLICAÇÕES NO DESENVOLVIMENTO COGNITIVO E AS SUAS RELAÇÕES COM O MUNDO CONTEMPORÂNEO. IDENTIFICAR EM LIVROS POSSÍVEIS ENTRAVES FORNECIDOS POR EQUAÇÕES COMPLEXAS QUE GERAM NA BUSCA DE SIMPLIFICAÇÕES, SITUAÇÕES DE DIFERENTES CONCEITOS DE ENERGIA NA DISTRIBUIÇÃO ELETRÔNICA POR SUBNÍVEIS. PARA TANTO FOI FEIYA UMA ANÁLISE EM VÁRIOS LIVROS SENDO ALGUNS DE QUÍMICA GERAL E OUTROS DE QUÍMICA INORGÂNICA SEM DISTINÇÃO ENTRE NÍVEL DE ENSINO, SE MÉDIO OU SUPERIOR. VERIFICOU-SE QUE ALGUNS LIVROS DE ENSINO MÉDIO CORROBORAVAM ERRONEAMENTE COM LIVROS DE ENSINO SUPERIOR. O SUBNÍVEL 4S É MAIS ENERGÉTICO DO QUE O 3D PARA A MAIORES DOS CASOS, SENDO NECESSÁRIO UMA AVALIAÇÃO MAIS MINUCIOSA DE ESCRITOS ANTIGOS, POIS A BUSCA DE SIMPLIFICAÇÕES E GENERALIZAÇÕES NÃO TÃO PLAUSÍVEIS LEVAM A ERROS E CONSEQUÊNCIAS NEGATIVAS PARA COMPREENSÃO DAS PROPRIEDADES DE MUITAS SUBSTÂNCIAS. A MECÂNICA QUÂNTICA ALIADA A DADOS ESPECTROSCÓPICOS DEVEM FAZER PARTE DE UMA ANÁLISE MAIS MINUCIOSA. ESTENDERAM-SE SITUAÇÕES DE ÁTOMOS MONOELETRÔNICOS PARA DESCREVER ÁTOMOS POLIELETRÔNICOS, O QUE LEVOU A ERROS, POIS FATORES COMO CARGA NUCLEAR EFETIVA E FATOR DE BLINDAGEM DEVEM SER LEVADOS EM CONSIDERAÇÃO, DEVIDO A INTERAÇÕES QUE HÁ INTERNAMENTE NUM ÁTOMO DESCRITO POR UM CONJUNTO DE NÚMEROS QUÂNTICOS ÀS VEZES NÃO LEVADOS EM CONSIDERAÇÃO.

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  • JANAINA MONTEIRO DE SOUZA CABRAL
  • Análise bromatológica de carnes antes e após o processamento para obtenção de charque

  • Orientador : MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • GEORGE QUEIROZ DE BRITO
  • GRAZIELLA CIARAMELLA MOITA
  • MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • Data: 28/06/2011

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  • O processo de salga e secagem ao sol é utilizado para preservar carnes desde início da civilização. Há indícios de que essa técnica de conservação tenha surgido no Egito, entre 4.000 e 5.000 anos atrás. No nosso país, segundo a literatura, foi o primeiro produto industrializado que proporcionou o surgimento do charque, sendo produzido de carne bovina, onde cerca de 70 % a 75 % do músculo é constituída de água, onde a mesma ficará em torno de 45 % como produto final, segundo a legislação da RIISPOA em seu artigo n°432 prevê que o charque não deve conter mais que esse valor de umidade na porção muscular, nem mais de 15 % de resíduo mineral fixo total com tolerância de até 5 % de variação. Além desse parâmetro as proteínas, lipídeos, as cinzas, e os minerais foram analisados em amostras antes e após o processo de fabricação para saber do teor desses nutrientes. Já que esses são considerados importantes na qualidade do produto, sendo assim esses os teores obtidos na amostra, respectivamente na carne dianteira (CD e CHD) antes e após o processo de fabricação foram respectivamente para umidade de 75,28 %  e  47,38 %; o de proteínas foi de 14,17 e 22,20 g/ 100 g de amostra; lipídeos de 6,360 e 4,251 g/100g de amostra; as cinzas 0,974 e 9,144 g/100g de amostra, os minerais como cálcio de 4,074 e 30,06 ppm, sódio0,055 e 5,401 g/L; cloreto de sódio 0,139 e 13,74 g/L; potássio 237,5 e 166,8 ppm; ferro 1,721 e 3,295 ppm; fósforo 0,143 e 0,135 ppm; zinco 4,690 e 6,905 ppm; magnésio14,63 e13,75 ppm ; manganês 0,017 e0,007ppm; cobre 0,057 e 0,039 ppm; no caso da carne tipo ponta de agulha (CPA e CHPA) ,  68,04 % e 44,17 %; em proteínas 13,72 e 24,42 g/100g de amostra, nas cinzas 1,137 e 12,68 g/ 100g de amostra, e nos minerais cálcio 17,11 e 12,89 ppm; sódio0,123 e 4,871g/L; cloreto de sódio 0,312 e 12,39g/L; potássio 305,3 e 182,1 ppm; ferro1,817 e 1,513ppm; fósforo 0,273 e 0,139 ppm;  zinco 6,305 e 4,783ppm; magnésio 27,95 e 15,85 ppm; manganês 0,025 e 0,011 ppm; cobre 0,057 e 0,143 ppm e cromo 0,014 e 0,068 ppm.


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  • O processo de salga e secagem ao sol é utilizado para preservar carnes desde início da civilização. Há indícios de que essa técnica de conservação tenha surgido no Egito, entre 4.000 e 5.000 anos atrás. No nosso país, segundo a literatura, foi o primeiro produto industrializado que proporcionou o surgimento do charque, sendo produzido de carne bovina, onde cerca de 70 % a 75 % do músculo é constituída de água, onde a mesma ficará em torno de 45 % como produto final, segundo a legislação da RIISPOA em seu artigo n°432 prevê que o charque não deve conter mais que esse valor de umidade na porção muscular, nem mais de 15 % de resíduo mineral fixo total com tolerância de até 5 % de variação. Além desse parâmetro as proteínas, lipídeos, as cinzas, e os minerais foram analisados em amostras antes e após o processo de fabricação para saber do teor desses nutrientes. Já que esses são considerados importantes na qualidade do produto, sendo assim esses os teores obtidos na amostra, respectivamente na carne dianteira (CD e CHD) antes e após o processo de fabricação foram respectivamente para umidade de 75,28 %  e  47,38 %; o de proteínas foi de 14,17 e 22,20 g/ 100 g de amostra; lipídeos de 6,360 e 4,251 g/100g de amostra; as cinzas 0,974 e 9,144 g/100g de amostra, os minerais como cálcio de 4,074 e 30,06 ppm, sódio0,055 e 5,401 g/L; cloreto de sódio 0,139 e 13,74 g/L; potássio 237,5 e 166,8 ppm; ferro 1,721 e 3,295 ppm; fósforo 0,143 e 0,135 ppm; zinco 4,690 e 6,905 ppm; magnésio14,63 e13,75 ppm ; manganês 0,017 e0,007ppm; cobre 0,057 e 0,039 ppm; no caso da carne tipo ponta de agulha (CPA e CHPA) ,  68,04 % e 44,17 %; em proteínas 13,72 e 24,42 g/100g de amostra, nas cinzas 1,137 e 12,68 g/ 100g de amostra, e nos minerais cálcio 17,11 e 12,89 ppm; sódio0,123 e 4,871g/L; cloreto de sódio 0,312 e 12,39g/L; potássio 305,3 e 182,1 ppm; ferro1,817 e 1,513ppm; fósforo 0,273 e 0,139 ppm;  zinco 6,305 e 4,783ppm; magnésio 27,95 e 15,85 ppm; manganês 0,025 e 0,011 ppm; cobre 0,057 e 0,143 ppm e cromo 0,014 e 0,068 ppm.

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  • ELISAMA VIEIRA DOS SANTOS
  • Adsorção de Mn(II) e Zn(II) em soluções aquosas usando perlita expandida revestida com quitosana

  • Orientador : NEDJA SUELY FERNANDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • MARCIA RODRIGUES PEREIRA
  • NEDJA SUELY FERNANDES
  • SUELY SOUZA LEAL DE CASTRO
  • Data: 05/07/2011

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  • Nesse trabalho a quitosana foi utilizada como revestimento da perlita expandida pura com o objetivo de aumentar a acessibilidade dos grupos OH e NH2 na adsorção dos íons Mn2+ e Zn2+. A perlita expandida foi classificada como microporoso com uma área superficial de 3,176 m2 g-1 e após modificação resultou em 4,664 m2g-1. A partir da Termogravimetria (TG) verificou-se que o percentual de revestimento foi de 34,3%%. A análise de infravermelho comprovou a presença dos grupos Si-OH, Si-O e Al-O-Si decorrentes da perlita e C=O, NH2 e OH característicos da quitosana. Os experimentos na adsorção de Mn2+ e Zn2+ foram realizados no intervalo de concentração de 10 a 50 mgL-1 e a capacidade de adsorção em pH 5,2 e 5,8  foi de 23,09 e 19,49 mgg-1 a 25 oC, respectivamente. Os dados de adsorção se ajustaram melhor ao modelo de adsorção de Langmuir para ambos os cátions metálicos sendo indicativo de adsorção física em monocamada. As constantes de velocidade de adsorção foram calculadas a partir da equação Lagergren se ajustando ao modelo de pseudo-segunda-ordem para todas as concentrações iniciais, sugerindo que a adsorção dos íons Mn2+ e Zn2+ segue a cinética de pseudo-segunda-ordem e cujas constantes de velocidade k2(g/mg.min) são 0,105 e 3,98 e capacidade  máxima de remoção qe 4,326 e 3,348, respectivamente. Utilizou-se a voltametria de onda quadrada de redissolução catódica para a quantificação dos íons adsorvidos, com o eletrodo de trabalho de carbono vítreo, eletrodo de referência prata/cloreto de prata e um eletrodo auxiliar de platina. A obtenção dos picos correspondente aos íons Mn2+ e Zn2+ foi avaliado em uma célula eletroquímica com capacidade para 30 mL utilizando um sistema tampão (Na2HPO4/NaH2PO4) cuja concentração 0,1 molL-1 em pH 4, sendo ajustado com soluções H3PO4 0,1 molL-1 e NaOH 0,1 molL-1 e adição do analito, tendo verificado um  pico catódico em 0,873 V com limite de detecção de Mn 7,76x10-7 molL-1 e um pico anôdico de -1,2 V e limite de detecção de 2,55x10-6molL-1 para Zn2+. A massa utilizada para a obtenção das isotermas de adsorção foi de 150 mg, tendo atingido o tempo de equilíbrio de 120 min para ambos íons metálicos. A máxima adsorção em 120 min para Mn2+ com concentração de 20 mgL-1 e Zn 10 mgL-1, foi de 91,09 e 94,34% ,respectivamente.


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  • Nesse trabalho a quitosana foi utilizada como revestimento da perlita expandida pura com o objetivo de aumentar a acessibilidade dos grupos OH e NH2 na adsorção dos íons Mn2+ e Zn2+. A perlita expandida foi classificada como microporoso com uma área superficial de 3,176 m2 g-1 e após modificação resultou em 4,664 m2g-1. A partir da Termogravimetria (TG) verificou-se que o percentual de revestimento foi de 34,3%%. A análise de infravermelho comprovou a presença dos grupos Si-OH, Si-O e Al-O-Si decorrentes da perlita e C=O, NH2 e OH característicos da quitosana. Os experimentos na adsorção de Mn2+ e Zn2+ foram realizados no intervalo de concentração de 10 a 50 mgL-1 e a capacidade de adsorção em pH 5,2 e 5,8  foi de 23,09 e 19,49 mgg-1 a 25 oC, respectivamente. Os dados de adsorção se ajustaram melhor ao modelo de adsorção de Langmuir para ambos os cátions metálicos sendo indicativo de adsorção física em monocamada. As constantes de velocidade de adsorção foram calculadas a partir da equação Lagergren se ajustando ao modelo de pseudo-segunda-ordem para todas as concentrações iniciais, sugerindo que a adsorção dos íons Mn2+ e Zn2+ segue a cinética de pseudo-segunda-ordem e cujas constantes de velocidade k2(g/mg.min) são 0,105 e 3,98 e capacidade  máxima de remoção qe 4,326 e 3,348, respectivamente. Utilizou-se a voltametria de onda quadrada de redissolução catódica para a quantificação dos íons adsorvidos, com o eletrodo de trabalho de carbono vítreo, eletrodo de referência prata/cloreto de prata e um eletrodo auxiliar de platina. A obtenção dos picos correspondente aos íons Mn2+ e Zn2+ foi avaliado em uma célula eletroquímica com capacidade para 30 mL utilizando um sistema tampão (Na2HPO4/NaH2PO4) cuja concentração 0,1 molL-1 em pH 4, sendo ajustado com soluções H3PO4 0,1 molL-1 e NaOH 0,1 molL-1 e adição do analito, tendo verificado um  pico catódico em 0,873 V com limite de detecção de Mn 7,76x10-7 molL-1 e um pico anôdico de -1,2 V e limite de detecção de 2,55x10-6molL-1 para Zn2+. A massa utilizada para a obtenção das isotermas de adsorção foi de 150 mg, tendo atingido o tempo de equilíbrio de 120 min para ambos íons metálicos. A máxima adsorção em 120 min para Mn2+ com concentração de 20 mgL-1 e Zn 10 mgL-1, foi de 91,09 e 94,34% ,respectivamente.

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  • SHEILA PRICILA MARQUES CABRAL DE SOUZA
  • Determinação do teor de cálcio através da termogravimetria em medicamentos utilizados no tratamento da osteoporose: um estudo comparativo

  • Orientador : NEDJA SUELY FERNANDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • MARIA INÊS GONÇALVES LELES
  • NEDJA SUELY FERNANDES
  • Data: 07/07/2011

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  • O presente trabalho utilizou a termogravimetria (TG) e a espectroscopia de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado – ICP/OES para determinar o teor de cálcio em medicamentos à base de carbonato, citrato e lactato de cálcio usados no tratamento da osteoporose. As amostras foram caracterizadas por IV, MEV, TG/DTG, DTA, DSC e DRX. Os espectros de infravermelho identificaram os principais grupos funcionais existentes em todas as amostras de princípios ativos, excipientes e comprimidos estudados, tais como estiramentos simétricos e assimétricos dos grupos O-H, C-H, C=O. As técnicas termoanalíticas avaliaram a estabilidade térmica e os eventos físicos-químicos nas amostras e mostraram que os excipientes interferem na decomposição dos princípios ativos. Os resultados da Termogravimetria indicaram que a temperatura de decomposição do CaCO3 princípio ativo (T = 630,2 °C) é inferior em comparação as amostras dos comprimidos (633,4 a 655,2 °C), exceto para a amostra AM 2 (Ti = 613,8 oC).  Em 500,0 ºC nas amostras de citrato e lactato de cálcio, assim como nos seus respectivos princípios ativos já havia sido formado o carbonato de cálcio. A utilização da atmosfera de N2 provocou deslocamento nas temperaturas inicial e final relacionadas à decomposição do CaCO3. Nas curvas DTA e DSC foram observados eventos endo e exotérmicos para as amostras dos medicamentos e princípios ativos analisados. As análises por difração de raios X mostraram que todas as amostras apresentam cristalinidade e que os resíduos finais mostraram picos indicativos da presença de hidróxido de cálcio devido à reação do óxido de cálcio com a umidade do ar. Embora os medicamentos AM 1, AM 2, AM 3 e AM 6 tenham em suas formulações TiO2 e SiO2 não foram observados picos nos difratogramas de raios X desses compostos. Os resultados obtidos por TG para determinar o teor de cálcio dos medicamentos estudados mostraram-se satisfatórios quando comparados aos obtidos pelo ICP-OES. No comprimido AM 1 foi obtido um teor de 35,37 % pela TG e 32,62 % pelo ICP-OES, na AM 6 obteve-se um percentual de 17,77 % e 16,82 % e para a AM 7 os resultados obtidos foram de 8,93 % para ambas as técnicas, mostrando que a termogravimetria pode ser utilizada na determinação do teor de cálcio em medicamentos, pois a técnica oferece rapidez, economia no uso das amostras e procedimentos, eliminação do uso de reagentes ácidos no processo de abertura de amostra e eficiência nos resultados.


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  • O presente trabalho utilizou a termogravimetria (TG) e a espectroscopia de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado – ICP/OES para determinar o teor de cálcio em medicamentos à base de carbonato, citrato e lactato de cálcio usados no tratamento da osteoporose. As amostras foram caracterizadas por IV, MEV, TG/DTG, DTA, DSC e DRX. Os espectros de infravermelho identificaram os principais grupos funcionais existentes em todas as amostras de princípios ativos, excipientes e comprimidos estudados, tais como estiramentos simétricos e assimétricos dos grupos O-H, C-H, C=O. As técnicas termoanalíticas avaliaram a estabilidade térmica e os eventos físicos-químicos nas amostras e mostraram que os excipientes interferem na decomposição dos princípios ativos. Os resultados da Termogravimetria indicaram que a temperatura de decomposição do CaCO3 princípio ativo (T = 630,2 °C) é inferior em comparação as amostras dos comprimidos (633,4 a 655,2 °C), exceto para a amostra AM 2 (Ti = 613,8 oC).  Em 500,0 ºC nas amostras de citrato e lactato de cálcio, assim como nos seus respectivos princípios ativos já havia sido formado o carbonato de cálcio. A utilização da atmosfera de N2 provocou deslocamento nas temperaturas inicial e final relacionadas à decomposição do CaCO3. Nas curvas DTA e DSC foram observados eventos endo e exotérmicos para as amostras dos medicamentos e princípios ativos analisados. As análises por difração de raios X mostraram que todas as amostras apresentam cristalinidade e que os resíduos finais mostraram picos indicativos da presença de hidróxido de cálcio devido à reação do óxido de cálcio com a umidade do ar. Embora os medicamentos AM 1, AM 2, AM 3 e AM 6 tenham em suas formulações TiO2 e SiO2 não foram observados picos nos difratogramas de raios X desses compostos. Os resultados obtidos por TG para determinar o teor de cálcio dos medicamentos estudados mostraram-se satisfatórios quando comparados aos obtidos pelo ICP-OES. No comprimido AM 1 foi obtido um teor de 35,37 % pela TG e 32,62 % pelo ICP-OES, na AM 6 obteve-se um percentual de 17,77 % e 16,82 % e para a AM 7 os resultados obtidos foram de 8,93 % para ambas as técnicas, mostrando que a termogravimetria pode ser utilizada na determinação do teor de cálcio em medicamentos, pois a técnica oferece rapidez, economia no uso das amostras e procedimentos, eliminação do uso de reagentes ácidos no processo de abertura de amostra e eficiência nos resultados.

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  • FRANCISCA EDIVANIA DE MORAIS
  • Estudo termoanalítico de medicamentos de referência genérico e similar

  • Orientador : NEDJA SUELY FERNANDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADEMIR OLIVEIRA DA SILVA
  • CARLOS ROBERTO OLIVEIRA SOUTO
  • MARIA INÊS GONÇALVES LELES
  • NEDJA SUELY FERNANDES
  • Data: 08/07/2011

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  • Este trabalho teve como principal objetivo aplicar a Termogravimetria-Termogravimetria Derivada (TG-DTG), Análise Térmica Diferencial (DTA), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) para realizar um estudo comparativo em medicamentos de referência, genérico e similar cujos princípios ativos são captopril, hidroclorotiazida, ampicilina, paracetamol, ácido acetil salicílico e mebendazol comercializados nas farmácias locais. As amostras dos princípios ativos e das formas farmacêuticas também foram caracterizadas por espectroscopia de absorção na região do infravermelho (IV), difratometria de raios X (DRX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). As curvas TG/DTG no geral mostraram semelhanças no comportamento térmico das amostras, no entanto mostrou também a influência dos excipientes na estabilidade térmica dos princípios ativos. A curva DSC do medicamento genérico a base de hidroclorotiazida não apresentou pico relativo à fusão do fármaco devido à interferência da lactose utilizada como diluente, que provoca interação com o princípio ativo provocando a sua degradação antes da fusão. As curvas DSC dos medicamentos constituídos por paracetamol apresentaram reprodutibilidade no ponto de fusão do princípio ativo e nos demais eventos térmicos. Os resultados obtidos pela análise de DSC das misturas binárias envolvendo o captopril/estearato de magnésio e mebendazol/estearato de magnésio mostraram possíveis interações ou incompatibilidades evidenciadas pelo deslocamento do ponto de fusão em ambos os fármacos. As demais misturas não mostraram qualquer alteração. Os espectros de infravermelho apresentaram-se bastante semelhantes indicando a presença de grupos funcionais característicos dos constituintes das amostras. A difração de raios X observa-se picos indicativos de estrutura cristalina dos princípios ativos como também de alguns excipientes presentes na formulação do medicamento e as micrografias obtidas indicaram de uma forma geral heterogeneidade na distribuição do tamanho das partículas nas amostras avaliadas.  


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  • Este trabalho teve como principal objetivo aplicar a Termogravimetria-Termogravimetria Derivada (TG-DTG), Análise Térmica Diferencial (DTA), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) para realizar um estudo comparativo em medicamentos de referência, genérico e similar cujos princípios ativos são captopril, hidroclorotiazida, ampicilina, paracetamol, ácido acetil salicílico e mebendazol comercializados nas farmácias locais. As amostras dos princípios ativos e das formas farmacêuticas também foram caracterizadas por espectroscopia de absorção na região do infravermelho (IV), difratometria de raios X (DRX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). As curvas TG/DTG no geral mostraram semelhanças no comportamento térmico das amostras, no entanto mostrou também a influência dos excipientes na estabilidade térmica dos princípios ativos. A curva DSC do medicamento genérico a base de hidroclorotiazida não apresentou pico relativo à fusão do fármaco devido à interferência da lactose utilizada como diluente, que provoca interação com o princípio ativo provocando a sua degradação antes da fusão. As curvas DSC dos medicamentos constituídos por paracetamol apresentaram reprodutibilidade no ponto de fusão do princípio ativo e nos demais eventos térmicos. Os resultados obtidos pela análise de DSC das misturas binárias envolvendo o captopril/estearato de magnésio e mebendazol/estearato de magnésio mostraram possíveis interações ou incompatibilidades evidenciadas pelo deslocamento do ponto de fusão em ambos os fármacos. As demais misturas não mostraram qualquer alteração. Os espectros de infravermelho apresentaram-se bastante semelhantes indicando a presença de grupos funcionais característicos dos constituintes das amostras. A difração de raios X observa-se picos indicativos de estrutura cristalina dos princípios ativos como também de alguns excipientes presentes na formulação do medicamento e as micrografias obtidas indicaram de uma forma geral heterogeneidade na distribuição do tamanho das partículas nas amostras avaliadas.  

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  • FRANCISCO SOUTO DE SOUSA JUNIOR
  • Desenvolvendo e gerenciando compostagem de resíduos sólidos urbanos: Para geração de renda e repasse de tecnologia à acrevi

  • Orientador : FABIANA ROBERTA GONCALVES E SILVA HUSSEIN
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FABIANA ROBERTA GONCALVES E SILVA HUSSEIN
  • NEDJA SUELY FERNANDES
  • LUIZ DI SOUZA
  • NILDO DA SILVA DIAS
  • Data: 11/07/2011

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  • Durante décadas e ainda hoje no Brasil, assim como em muitos países do mundo a deposição de resíduos orgânicos biodegradáveis em aterro foi uma prática muito comum, pois a rápida decomposição e a liberação de odores destes resíduos dificultam a operacionalização e aplicação de um sistema de reciclagem. Estes fatos incentivam à busca de medidas eficientes para a gestão de resíduos orgânicos não só nas entidades oficiais responsáveis pela gestão destes resíduos, mas também nas instituições não governamentais. A Associação Comunitária Reciclando para a Vida – ACREVI, com o apoio da prefeitura municipal de Mossoró, Brasil, tem assumido o papel social da coleta e reciclagem de resíduos sólidos produzido por grande parte da população local. Porém, observou-se que os resíduos orgânicos que ela coleta não estão recebendo qualquer tratamento. Nesse trabalho objetivou-se realizar a compostagem com misturas de resíduos urbanos (resíduos verdes e orgânicos domiciliares), fazer a análise química desse material, tendo em vista sua utilização como adubo orgânico, e repassar o conhecimento produzido em linguagem bem simples e acessível a pessoas com baixa escolaridade via produção de uma cartilha de compostagem. O experimento foi realizado na ACREVI, Mossoró (RN) e o produto da compostagem foi obtido seguindo o método “windrow”, formando três pilhas (I, II, III) com formato cônico, dimensões de 1,6 metros de altura e 2,0 metros de diâmetro para as pilhas I e II, e 1,0 metro de altura e 2,0 metros de diâmetro para a pilha III. O processo foi acompanhado através das análises: elementar de CHN, variação de temperatura da pilha, grau de umidade, pH, NTK, densidade aparente, metais pesados e nutrientes. Os compostos orgânicos estabilizados atingiram a relação C/N de 10,4/1 na pilha I e 10,4/1 na pilha II, mostrando-se como bons condicionantes de solo, apresentando potencial para melhorar as propriedades físicas de qualquer solo e o pH de solos ácidos, já a pilha III apresentou no final do processo relação C/N 26/1, está alta relação pode ser associada ao tamanho da pilha III, alterando desta forma as condições ideais para ocorrência do processo. Os teores de metais pesados analisados nos compostos foram inferiores aos estabelecidos pela instrução normativa SDA, Nº 27 de 05 de Junho de 2006. O uso de podas de arvores e gramas, utilizadas na compostagem em pequena escala, ao mesmo tempo em que gerou um composto de qualidade no produto final do processo, também criou uma condição importante para um correto dimensionamento das pilhas de compostagem. Nas condições estudadas não é aconselhável utilizar pilhas com altura de 1,00 m de altura e 2,00 m de diâmetro, pois estas não impedem a rápida dissipação de calor e assim não se consegue um bom produto no final da compostagem. O processo de compostagem no galpão da associação e a elaboração da cartilha viabilizou o desenvolvimento de uma tecnologia alternativa de geração de renda para os associados da ACREVI.


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  • Durante décadas e ainda hoje no Brasil, assim como em muitos países do mundo a deposição de resíduos orgânicos biodegradáveis em aterro foi uma prática muito comum, pois a rápida decomposição e a liberação de odores destes resíduos dificultam a operacionalização e aplicação de um sistema de reciclagem. Estes fatos incentivam à busca de medidas eficientes para a gestão de resíduos orgânicos não só nas entidades oficiais responsáveis pela gestão destes resíduos, mas também nas instituições não governamentais. A Associação Comunitária Reciclando para a Vida – ACREVI, com o apoio da prefeitura municipal de Mossoró, Brasil, tem assumido o papel social da coleta e reciclagem de resíduos sólidos produzido por grande parte da população local. Porém, observou-se que os resíduos orgânicos que ela coleta não estão recebendo qualquer tratamento. Nesse trabalho objetivou-se realizar a compostagem com misturas de resíduos urbanos (resíduos verdes e orgânicos domiciliares), fazer a análise química desse material, tendo em vista sua utilização como adubo orgânico, e repassar o conhecimento produzido em linguagem bem simples e acessível a pessoas com baixa escolaridade via produção de uma cartilha de compostagem. O experimento foi realizado na ACREVI, Mossoró (RN) e o produto da compostagem foi obtido seguindo o método “windrow”, formando três pilhas (I, II, III) com formato cônico, dimensões de 1,6 metros de altura e 2,0 metros de diâmetro para as pilhas I e II, e 1,0 metro de altura e 2,0 metros de diâmetro para a pilha III. O processo foi acompanhado através das análises: elementar de CHN, variação de temperatura da pilha, grau de umidade, pH, NTK, densidade aparente, metais pesados e nutrientes. Os compostos orgânicos estabilizados atingiram a relação C/N de 10,4/1 na pilha I e 10,4/1 na pilha II, mostrando-se como bons condicionantes de solo, apresentando potencial para melhorar as propriedades físicas de qualquer solo e o pH de solos ácidos, já a pilha III apresentou no final do processo relação C/N 26/1, está alta relação pode ser associada ao tamanho da pilha III, alterando desta forma as condições ideais para ocorrência do processo. Os teores de metais pesados analisados nos compostos foram inferiores aos estabelecidos pela instrução normativa SDA, Nº 27 de 05 de Junho de 2006. O uso de podas de arvores e gramas, utilizadas na compostagem em pequena escala, ao mesmo tempo em que gerou um composto de qualidade no produto final do processo, também criou uma condição importante para um correto dimensionamento das pilhas de compostagem. Nas condições estudadas não é aconselhável utilizar pilhas com altura de 1,00 m de altura e 2,00 m de diâmetro, pois estas não impedem a rápida dissipação de calor e assim não se consegue um bom produto no final da compostagem. O processo de compostagem no galpão da associação e a elaboração da cartilha viabilizou o desenvolvimento de uma tecnologia alternativa de geração de renda para os associados da ACREVI.

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  • DANIELLE DE OLIVEIRA MAIA
  • Desenvolvimento de um novo complexo macrocíclico do sistema cobalto cyclam.

     

     

  • Orientador : FABIANA ROBERTA GONCALVES E SILVA HUSSEIN
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FABIANA ROBERTA GONCALVES E SILVA HUSSEIN
  • ANA CRISTINA FACUNDO DE BRITO PONTES
  • DANIEL DE LIMA PONTES
  • BEATE SAEGESSER SANTOS
  • Data: 12/07/2011

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  • Este trabalho tem por objetivo sintetizar e estudar as características espectroscópicas e eletroquímicas dos compostos de coordenação trans-Na[Co(cyclam)(tios)2], trans-[Co(cyclam)Cl2]Cl, trans-[Co(en)2Cl2]Cl e trans-Na[Co(en)2(tios)2], em que tios = tiossulfato e en = etilenodiamina. Os compostos obtidos foram caracterizados por: Análise de CHN, Espectroscopia de Absorção na Região do Infravermelho (IV), Espectroscopia de Absorção na Região do UV-Visível, Espectroscopia de Luminescência e Eletroquímica (voltametria cíclica). A análise de CHN, sugere as seguintes estruturas para os complexos: trans-[Co(cyclam)Cl2]Cl. 6H2O e trans-Na[Co(cyclam)(tios)2].7H2O. Na análise eletroquímica, ao se fazer uma comparação dos potenciais catódicos (Ec) referente aos processos de redução dos complexos trans-[Co(cyclam)Cl2]Cl e trans-[Co(en)2Cl2]Cl,  observa-se  valores mais negativos (-655 mV) no  segundo complexo, sugerindo uma maior doação eletrônica ao centro metálico neste complexo o que pode ser atribuído a uma maior proximidade dos átomos de nitrogênio da etilenodiamina em relação a ligação metal–nitrogênio do cyclam, devido ao efeito do ajuste do anel macrocíclico ao centro metálico (efeito macrocíclico), o que faz com que a ligação metal-nitrogênio não sejam tão próximas quanto da etilenodiamina, fato que difere os ligantes em estudo. Comportamento similar é também observado para os complexos em que os cloretos são substituídos pelo ligante tiossulfato, trans-Na[Co(en)2(tios)2] (-640 mV) e  trans-Na[Co(cyclam)(tios)2] (- 376 mV). Na espectroscopia de absorção na região do UV-visível, observa-se a banda de transferência de carga LMCT (pp do ligante ® dp* do metal), como sendo a de maior comprimento de onda para o trans-Na[Co(cyclam)(tios)2] (350 nm, pp tios ® dp* Co3+) e trans-Na[Co(en)2(tios)2] (333 nm, pp tios ® dp* Co3+) comparativamente ao complexo precursor, trans-[Co(cyclam)Cl2]Cl (318 nm, ppCl- ® dp*Co3+)  indicando uma maior facilidade de transferência de densidade eletrônica para o metal nos complexos com o ligante tiossulfato. Na análise de infravermelho observou-se a coordenação do ligante tiossulfato ao metal nos complexos através de bandas na região de (620-635 cm-1) características que comprovam a forma monodentada de coordenação via átomo de enxofre e a permanência das bandas νN-H para complexos com etilenodiamina bandas em (3283 e 3267 cm-1) e complexos com o cyclam bandas (3213 e 3133 cm-1). Na análise de luminescência foram observadas bandas de transferência de carga no espectro de emissão do complexo trans-Na[Co(cyclam)(tios)2] (438, 450, 467, 481 e 492 nm), como também bandas provenientes das transições intraligantes do cyclam e tiossulfato nesse composto de coordenação.


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  • Este trabalho tem por objetivo sintetizar e estudar as características espectroscópicas e eletroquímicas dos compostos de coordenação trans-Na[Co(cyclam)(tios)2], trans-[Co(cyclam)Cl2]Cl, trans-[Co(en)2Cl2]Cl e trans-Na[Co(en)2(tios)2], em que tios = tiossulfato e en = etilenodiamina. Os compostos obtidos foram caracterizados por: Análise de CHN, Espectroscopia de Absorção na Região do Infravermelho (IV), Espectroscopia de Absorção na Região do UV-Visível, Espectroscopia de Luminescência e Eletroquímica (voltametria cíclica). A análise de CHN, sugere as seguintes estruturas para os complexos: trans-[Co(cyclam)Cl2]Cl. 6H2O e trans-Na[Co(cyclam)(tios)2].7H2O. Na análise eletroquímica, ao se fazer uma comparação dos potenciais catódicos (Ec) referente aos processos de redução dos complexos trans-[Co(cyclam)Cl2]Cl e trans-[Co(en)2Cl2]Cl,  observa-se  valores mais negativos (-655 mV) no  segundo complexo, sugerindo uma maior doação eletrônica ao centro metálico neste complexo o que pode ser atribuído a uma maior proximidade dos átomos de nitrogênio da etilenodiamina em relação a ligação metal–nitrogênio do cyclam, devido ao efeito do ajuste do anel macrocíclico ao centro metálico (efeito macrocíclico), o que faz com que a ligação metal-nitrogênio não sejam tão próximas quanto da etilenodiamina, fato que difere os ligantes em estudo. Comportamento similar é também observado para os complexos em que os cloretos são substituídos pelo ligante tiossulfato, trans-Na[Co(en)2(tios)2] (-640 mV) e  trans-Na[Co(cyclam)(tios)2] (- 376 mV). Na espectroscopia de absorção na região do UV-visível, observa-se a banda de transferência de carga LMCT (pp do ligante ® dp* do metal), como sendo a de maior comprimento de onda para o trans-Na[Co(cyclam)(tios)2] (350 nm, pp tios ® dp* Co3+) e trans-Na[Co(en)2(tios)2] (333 nm, pp tios ® dp* Co3+) comparativamente ao complexo precursor, trans-[Co(cyclam)Cl2]Cl (318 nm, ppCl- ® dp*Co3+)  indicando uma maior facilidade de transferência de densidade eletrônica para o metal nos complexos com o ligante tiossulfato. Na análise de infravermelho observou-se a coordenação do ligante tiossulfato ao metal nos complexos através de bandas na região de (620-635 cm-1) características que comprovam a forma monodentada de coordenação via átomo de enxofre e a permanência das bandas νN-H para complexos com etilenodiamina bandas em (3283 e 3267 cm-1) e complexos com o cyclam bandas (3213 e 3133 cm-1). Na análise de luminescência foram observadas bandas de transferência de carga no espectro de emissão do complexo trans-Na[Co(cyclam)(tios)2] (438, 450, 467, 481 e 492 nm), como também bandas provenientes das transições intraligantes do cyclam e tiossulfato nesse composto de coordenação.

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  • ALINE MARIA SALES SOLANO
  • Aplicação da tecnologia eletroquímica como alternativa para a remoção de corantes têxteis em efluentes sintéticos e reais utilizando anodos de platina e diamante.

  • Orientador : CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • JAILSON VIEIRA DE MELO
  • PEDRO DE LIMA NETO
  • Data: 14/07/2011

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  • Neste trabalho, a tecnologia eletroquímica foi utilizada no tratamento de efluentes sintéticos, contendo Vermelho de Metila (VM) e Azul de Novacron (AN), através da oxidação anódica utilizando ânodos de Ti recoberto com platina (Ti/Pt). Após isso, a fim de verificar a aplicabilidade do tratamento eletroquímico, amostras reais de efluentes têxteis utilizando ânodos de DDB e platina (Ti/Pt) foram tratadas eletroquimicamente visando a eliminação completa dos corantes dissolvidos. A remoção da cor a partir da eletrólise galvanostática dos efluentes sintéticos de VM e AN, e da amostra real tem sido observada em diferentes condições operacionais (diferentes densidades de corrente e variação da temperatura). A investigação destes parâmetros foi realizada com o objetivo de estabelecer as melhores condições para remoção da cor e da Demanda Química de Oxigênio (DQO). De acordo com os resultados obtidos na realização deste trabalho, o processo de oxidação eletroquímica é adequado para o processo de eliminação da cor e da redução da DQO em efluentes que contenham esses corantes têxteis, graças as propriedades eletrocatalíticas dos ânodos de DDB e Pt. O consumo de energia durante a oxidação eletroquímica das soluções sintéticas contendo VM e AN e da amostra real depende principalmente das condições experimentais usadas, por exemplo, para a amostra sintética de VM, o consumo energético passou de 42,00 kWhm-3 em 40 mAcm-2 e 25°C para 17,50 kWhm-3 em 40 mAcm-2 e 40°C; no entanto, o consumo de energia na eletrólise do AN passou de 17,83 kWhm-3 em 40 mAcm-2 e 25°C para 14,04 kWhm-3 em 40 mAcm-2  e 40°C (dados estimados por volume de efluente tratado). Estes resultados indicam claramente a aplicabilidade de tal método na remoção de corantes dissolvidos em efluentes sintéticos ou reais.


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  • Neste trabalho, a tecnologia eletroquímica foi utilizada no tratamento de efluentes sintéticos, contendo Vermelho de Metila (VM) e Azul de Novacron (AN), através da oxidação anódica utilizando ânodos de Ti recoberto com platina (Ti/Pt). Após isso, a fim de verificar a aplicabilidade do tratamento eletroquímico, amostras reais de efluentes têxteis utilizando ânodos de DDB e platina (Ti/Pt) foram tratadas eletroquimicamente visando a eliminação completa dos corantes dissolvidos. A remoção da cor a partir da eletrólise galvanostática dos efluentes sintéticos de VM e AN, e da amostra real tem sido observada em diferentes condições operacionais (diferentes densidades de corrente e variação da temperatura). A investigação destes parâmetros foi realizada com o objetivo de estabelecer as melhores condições para remoção da cor e da Demanda Química de Oxigênio (DQO). De acordo com os resultados obtidos na realização deste trabalho, o processo de oxidação eletroquímica é adequado para o processo de eliminação da cor e da redução da DQO em efluentes que contenham esses corantes têxteis, graças as propriedades eletrocatalíticas dos ânodos de DDB e Pt. O consumo de energia durante a oxidação eletroquímica das soluções sintéticas contendo VM e AN e da amostra real depende principalmente das condições experimentais usadas, por exemplo, para a amostra sintética de VM, o consumo energético passou de 42,00 kWhm-3 em 40 mAcm-2 e 25°C para 17,50 kWhm-3 em 40 mAcm-2 e 40°C; no entanto, o consumo de energia na eletrólise do AN passou de 17,83 kWhm-3 em 40 mAcm-2 e 25°C para 14,04 kWhm-3 em 40 mAcm-2  e 40°C (dados estimados por volume de efluente tratado). Estes resultados indicam claramente a aplicabilidade de tal método na remoção de corantes dissolvidos em efluentes sintéticos ou reais.

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  • WILDSON ARCANJO DE MORAIS
  • Caracterização do processo de Gelificação de Soluções de Quitosana Utilizando Reometria e Espalhamento Dinâmico da Luz.

  • Orientador : JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • ALCIDES DE OLIVEIRA WANDERLEY NETO
  • CLAUDIO LOPES DE VASCONCELOS
  • Data: 20/07/2011

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  • Géis são materiais que possuem aplicações em várias áreas, tais quais, na indústria de tintas, alimentos e farmacêutica. Os métodos empregados para obtenção dos géis podem ser físicos (interações físicas) e/ou químicos (baseado em interações covalentes), tal processo, é denominado gelificação. Neste trabalho, o processo de gelificação de quitosana/glutaraldeído foi monitorado utilizando reometria e espalhamento da luz (DLS). As funções de correlação de intensidade (ICF) foram obtidas através de DLS e a equação de Kohrausch-William-Watts (KWW) foi ajustada com os dados experimentais. Os parâmetros da equação KWW, β, Γ e C foram avaliados. Estes métodos foram eficazes na clarificação do processo que compreende a transição sol-gel, com o surgimento da não-ergodicidade, e na determinação da faixa de gelificação, observada em torno de 10-20 minutos. A dependência da viscosidade aparente em função do tempo foi utilizada para comprovar o tempo de gelificação observado no DLS.  


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  • Géis são materiais que possuem aplicações em várias áreas, tais quais, na indústria de tintas, alimentos e farmacêutica. Os métodos empregados para obtenção dos géis podem ser físicos (interações físicas) e/ou químicos (baseado em interações covalentes), tal processo, é denominado gelificação. Neste trabalho, o processo de gelificação de quitosana/glutaraldeído foi monitorado utilizando reometria e espalhamento da luz (DLS). As funções de correlação de intensidade (ICF) foram obtidas através de DLS e a equação de Kohrausch-William-Watts (KWW) foi ajustada com os dados experimentais. Os parâmetros da equação KWW, β, Γ e C foram avaliados. Estes métodos foram eficazes na clarificação do processo que compreende a transição sol-gel, com o surgimento da não-ergodicidade, e na determinação da faixa de gelificação, observada em torno de 10-20 minutos. A dependência da viscosidade aparente em função do tempo foi utilizada para comprovar o tempo de gelificação observado no DLS.  

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  • VÍTOR RODRIGO DE MELO E MELO
  • Síntese e caracterização de carreadores de oxigênio para combustão com recirculação química obtidos via reação de combustão assistida por microondas.

  • Orientador : DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • JOANA MARIA DE FARIAS BARROS
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • Data: 04/08/2011

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  • Óxidos com estrutura perovsquita destacam-se por suas diversas propriedades e aplicações comerciais, pois possuem alta estabilidade térmica, são mecanicamente e quimicamente estáveis em condições de reação, apresentam propriedades condutoras, elétricas, catalítica, eletrocatalítica, ópticas e magnéticas, além de serem termicamente estáveis. Neste trabalho, carreadores a base do sistema La1-xMexNiO3 [( Me = Ca e Sr); (x = 0,05; 0,10; 0,15; 0,20)] foram sintetizados via de reação de combustão assistida por microondas, método esse que assegura um maior controle das condições de síntese para obtenção de materiais com características específicas. Para tanto, partiu-se de uma mistura de nitratos e combustível (uréia) em solução, que, depois de homogeneizada sob agitação e aquecimento, foi colocada em um forno microondas adaptado, dando início à reação de combustão. Reação essa que ocorreu em pouco mais de dois minutos tendo como produto da mesma um material na forma de flocos porosos, que posteriormente foi desaglomerado e avaliada a decomposição térmica dos carreadores a partir da análise térmica. Após esse tratamento inicial, os carreadores foram calcinados a 800°C/2h e caracterizados por difração de raios X (DRX) e um posterior refinamento Rietveld, área superficial pelo método BET, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e redução à temperatura programada (TPR). Por fim, de acordo com os resultados obtidos, verificou-se a eficiência do método de síntese e o aparecimento de fases do tipo perovsquita e do tipo K2NiF4 em todas as concentrações dos dopantes, bem como uma promissora utilização desses carreadores em um processo de combustão com recirculação química, que surge como uma alternativa para a redução da emissão de gases nocivos na atmosfera, permitindo capturar o CO2, um dos principais causadores do efeito estufa, produzidos em processos de geração de energia.


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  • Óxidos com estrutura perovsquita destacam-se por suas diversas propriedades e aplicações comerciais, pois possuem alta estabilidade térmica, são mecanicamente e quimicamente estáveis em condições de reação, apresentam propriedades condutoras, elétricas, catalítica, eletrocatalítica, ópticas e magnéticas, além de serem termicamente estáveis. Neste trabalho, carreadores a base do sistema La1-xMexNiO3 [( Me = Ca e Sr); (x = 0,05; 0,10; 0,15; 0,20)] foram sintetizados via de reação de combustão assistida por microondas, método esse que assegura um maior controle das condições de síntese para obtenção de materiais com características específicas. Para tanto, partiu-se de uma mistura de nitratos e combustível (uréia) em solução, que, depois de homogeneizada sob agitação e aquecimento, foi colocada em um forno microondas adaptado, dando início à reação de combustão. Reação essa que ocorreu em pouco mais de dois minutos tendo como produto da mesma um material na forma de flocos porosos, que posteriormente foi desaglomerado e avaliada a decomposição térmica dos carreadores a partir da análise térmica. Após esse tratamento inicial, os carreadores foram calcinados a 800°C/2h e caracterizados por difração de raios X (DRX) e um posterior refinamento Rietveld, área superficial pelo método BET, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e redução à temperatura programada (TPR). Por fim, de acordo com os resultados obtidos, verificou-se a eficiência do método de síntese e o aparecimento de fases do tipo perovsquita e do tipo K2NiF4 em todas as concentrações dos dopantes, bem como uma promissora utilização desses carreadores em um processo de combustão com recirculação química, que surge como uma alternativa para a redução da emissão de gases nocivos na atmosfera, permitindo capturar o CO2, um dos principais causadores do efeito estufa, produzidos em processos de geração de energia.

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  • DOUGLISNILSON DE MORAIS FERREIRA
  • Influência de atividades antrópicas sobre a salinização da água em área de dunas no município de Guamaré/RN.

  • Orientador : JAILSON VIEIRA DE MELO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JAILSON VIEIRA DE MELO
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • ANDRE LUIS CALADO ARAUJO
  • LEAO XAVIER DA COSTA NETO
  • Data: 08/08/2011

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  • O município de Guamaré está localizado no litoral norte do RN, subzona salineira, com uma área territorial de 259 km2 e população de aproximadamente 12.500 habitantes (IBGE, 2010). Apresenta acentuada instabilidade morfológica ocasionada principalmente pela influência de atividades antrópicas na região. O presente estudo surgiu a partir de avaliações na região e observações in loco que caracterizam a existência de impactos ambientais que, pro sua vez, tem aumentados as concentrações de sais na água, causado desertificação na vegetação e mortalidade de árvores nativas do município. As pesquisas foram concentradas na realização de análises de condutividade elétrica, pH, salinidade, cloretos, dureza, cálcio, magnésio. As metodologias de coletas e análises adotadas na pesquisa estão baseadas no APHA (2005). A Condutividade Elétrica, a Salinidade e o Cloreto apresentaram comportamento semelhante ao longo da pesquisa. Na amostragem, três pontos foram monitorados como “branco”, locais de ausência de contaminantes salinos. Alguns pontos sofrem influência direta dos viveiros e outros das salinas. Tendo em vista a existência de uma vala de drenagem entre a salina e a região monitorada, observou-se pouca alteração no meio, inclusive na vegetação nativa. Situação inversa ocorreu na região dos viveiros onde a vegetação local está completamente comprometida e os poços e cacimbas, utilizados no passado para uso doméstico estarem praticamente desativados (alto teor salino). No Rio Miassaba há formação de um estuário invertido, com os pontos mais distanciados do mar apresentando índices salinos maiores, o que pode estar associado à descarga de matéria orgânica no rio. Em períodos de ausência de chuvas alguns pontos apresentaram teores de sais superiores aos encontrados na água do mar, podendo ser associado à alta taxa de evaporação na região. Um fator positivo detectado é o alto poder de recuperação e redução salina, após períodos de incidência pluviométrica.


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  • O município de Guamaré está localizado no litoral norte do RN, subzona salineira, com uma área territorial de 259 km2 e população de aproximadamente 12.500 habitantes (IBGE, 2010). Apresenta acentuada instabilidade morfológica ocasionada principalmente pela influência de atividades antrópicas na região. O presente estudo surgiu a partir de avaliações na região e observações in loco que caracterizam a existência de impactos ambientais que, pro sua vez, tem aumentados as concentrações de sais na água, causado desertificação na vegetação e mortalidade de árvores nativas do município. As pesquisas foram concentradas na realização de análises de condutividade elétrica, pH, salinidade, cloretos, dureza, cálcio, magnésio. As metodologias de coletas e análises adotadas na pesquisa estão baseadas no APHA (2005). A Condutividade Elétrica, a Salinidade e o Cloreto apresentaram comportamento semelhante ao longo da pesquisa. Na amostragem, três pontos foram monitorados como “branco”, locais de ausência de contaminantes salinos. Alguns pontos sofrem influência direta dos viveiros e outros das salinas. Tendo em vista a existência de uma vala de drenagem entre a salina e a região monitorada, observou-se pouca alteração no meio, inclusive na vegetação nativa. Situação inversa ocorreu na região dos viveiros onde a vegetação local está completamente comprometida e os poços e cacimbas, utilizados no passado para uso doméstico estarem praticamente desativados (alto teor salino). No Rio Miassaba há formação de um estuário invertido, com os pontos mais distanciados do mar apresentando índices salinos maiores, o que pode estar associado à descarga de matéria orgânica no rio. Em períodos de ausência de chuvas alguns pontos apresentaram teores de sais superiores aos encontrados na água do mar, podendo ser associado à alta taxa de evaporação na região. Um fator positivo detectado é o alto poder de recuperação e redução salina, após períodos de incidência pluviométrica.

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  • ALESSANDRA MIRANDA CABRAL
  • Construção de modelos multivariados para determinação de lipídios totais e umidade em leite em pó comercial utilizando espectroscopia no infravermelho próximo

  • Orientador : MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • JAILSON VIEIRA DE MELO
  • HENRIQUE EDUARDO BEZERRA DA SILVA
  • Data: 15/08/2011

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  • Neste trabalho foram construídos modelos de calibração, a fim de, determinar teores de lipídios totais e umidade, em amostras de leite em pó, para isso, utilizou-se a espectroscopia no infravermelho próximo por reflectância difusa, em região 1145,83 a 2489,15 nm, bem como a calibração multivariada. Inicialmente, os dados espectrais foram submetidos à Correção multiplicativa do espalhamento da luz e alisamento de Savizky-Golay. Em seguida as amostras foram divididas em subgrupos, através da Análise por agrupamento hierárquico, pelo método Ward Linkage. Desta maneira, tornou-se possível, construir modelos por PLS, os quais permitiram a calibração e previsão de teores de lipídios e umidade, com base nos valores obtidos pelos métodos de Referência Soxhlet e de Secagem a 105 ºC, sendo possível, estabelecer comparações com valores rotulados nos produtos. Desta forma, o NIR apresentou um bom desempenho para quantificação das amostras, em questão, uma vez que, os modelos de previsão para teor de lipídios apresentou correlação (R) de 0,9955, RMSEP de 0,8952 conseqüentemente o  erro médio entre o Soxhlet e o NIR foi de ± 0,70% . Enquanto os modelos, para previsão de umidade, apresentou correlação (R) de 0,9186, RMSEP de 0,3778 e erro de ± 0,71% .


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  • Neste trabalho foram construídos modelos de calibração, a fim de, determinar teores de lipídios totais e umidade, em amostras de leite em pó, para isso, utilizou-se a espectroscopia no infravermelho próximo por reflectância difusa, em região 1145,83 a 2489,15 nm, bem como a calibração multivariada. Inicialmente, os dados espectrais foram submetidos à Correção multiplicativa do espalhamento da luz e alisamento de Savizky-Golay. Em seguida as amostras foram divididas em subgrupos, através da Análise por agrupamento hierárquico, pelo método Ward Linkage. Desta maneira, tornou-se possível, construir modelos por PLS, os quais permitiram a calibração e previsão de teores de lipídios e umidade, com base nos valores obtidos pelos métodos de Referência Soxhlet e de Secagem a 105 ºC, sendo possível, estabelecer comparações com valores rotulados nos produtos. Desta forma, o NIR apresentou um bom desempenho para quantificação das amostras, em questão, uma vez que, os modelos de previsão para teor de lipídios apresentou correlação (R) de 0,9955, RMSEP de 0,8952 conseqüentemente o  erro médio entre o Soxhlet e o NIR foi de ± 0,70% . Enquanto os modelos, para previsão de umidade, apresentou correlação (R) de 0,9186, RMSEP de 0,3778 e erro de ± 0,71% .

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  • IDYLLA SILVA TAVARES
  • OBTENÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE NANOPARTÍCULAS DE QUITOSANA

  • Orientador : JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALCIDES DE OLIVEIRA WANDERLEY NETO
  • CLAUDIA ALVES DE SOUSA MUNIZ
  • JOAO BOSCO LUCENA DE OLIVEIRA
  • JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • Data: 08/11/2011

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  • Nanopartículas de quitosana têm sido utilizadas em vários sistemas destinados a liberação controlada de fármacos. O objetivo desse trabalho foi a obtenção e caracterização de nanopartículas de quitosana através do método de coacervação/precipitação utilizando o sulfato de sódio em diferentes concentrações como agente reticulante. A caracterização foi feita utilizando potencial zeta e espalhamento de pequenos ângulos, SAXS. As dispersões de quitosana foram obtidas a pH=1 e pH=3. Os resultados do potencial zeta variaram no pH = 1 de +64,8 a +29,27 mV e no pH = 3 de +72,4 a +23,48 mV, indicando que a cadeia de quitosana fica carregada positivamente em pH ácido e que comportamento das nanopartículas em termos de carga superficial foi independente do pH.  Entretanto, os resultados indicaram dependência do tamanho de partícula em relação ao pH. Essa diferença em termos de comportamento foi explicada pela influência dos componentes entálpicos e entrópicos.


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  • Nanopartículas de quitosana têm sido utilizadas em vários sistemas destinados a liberação controlada de fármacos. O objetivo desse trabalho foi a obtenção e caracterização de nanopartículas de quitosana através do método de coacervação/precipitação utilizando o sulfato de sódio em diferentes concentrações como agente reticulante. A caracterização foi feita utilizando potencial zeta e espalhamento de pequenos ângulos, SAXS. As dispersões de quitosana foram obtidas a pH=1 e pH=3. Os resultados do potencial zeta variaram no pH = 1 de +64,8 a +29,27 mV e no pH = 3 de +72,4 a +23,48 mV, indicando que a cadeia de quitosana fica carregada positivamente em pH ácido e que comportamento das nanopartículas em termos de carga superficial foi independente do pH.  Entretanto, os resultados indicaram dependência do tamanho de partícula em relação ao pH. Essa diferença em termos de comportamento foi explicada pela influência dos componentes entálpicos e entrópicos.

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  • MARCOS PAULO SALGADO GOMES
  • Caracterização de Poliacrilamida Parcialmente Hidrolisada em Regime Concentrado.

  • Orientador : MARTA COSTA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARTA COSTA
  • MARCIA RODRIGUES PEREIRA
  • MARIA CAROLINA BURGOS COSTA DO NASCIMENTO
  • HOSIBERTO BATISTA DE SANT''''''''ANA
  • Data: 20/12/2011

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  • A poliacrilamida parcialmente hidrolisada (HPAM) é um copolímero formado por acrilamida e acrilato de sódio. Em meio aquoso e neutro se comporta como um polieletrólito aniônico, apresentando alta força iônica. Devido às suas características físico-químicas, é amplamente utilizada em produtos alimentícios, na fabricação de papel, mineração, no tratamento de água residual e na indústria do petróleo atua na modificação de perfil de poços e como viscosificante de fluidos de perfuração. A literatura apresenta diferentes métodos para quantificar e caracterizar poliacrilamida parcialmente hidrolisada (HPAM) em solução, embora apenas alguns métodos sejam adequados para determinar a concentração crítica de overlap (C*). A avaliação de C* é importante para descrever a transição do regime diluído para o semi-diluído, isto é, quando a solução, terá uma viscosidade característica, em concentrações acima de C*. (Colocar introdução do trabalho). Este trabalho descreve a determinação por potenciometria da C* da HPAM em solução. Baseando-se na lei de ação das massas e no tratamento adequado da constante de formação do agregado polimérico foram calculados a massa molar, grau de hidrólise e de polimerização da HPAM empregada. O ponto de inflexão foi determinado pelo método da interseção e a equação resultante do desenvolvimento matemático, satisfez estatisticamente os pontos experimentais, relacionando o número de mols de monômeros (n), constante de equilíbrio de formação do novelo (K*), pH do meio, concentração crítica de overlap (C*); e constante de acidez do polímero (Ka). Os parâmetros viscosimétricos de C* apresentaram uma diferença percentual em relação aos potenciométricos. Os resultados para determinação da C*, grau de copolimerização e massa molar se mostraram uma alternativa simples para caracterização de polímeros com monômeros protonáveis e solúveis em água.


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  • A poliacrilamida parcialmente hidrolisada (HPAM) é um copolímero formado por acrilamida e acrilato de sódio. Em meio aquoso e neutro se comporta como um polieletrólito aniônico, apresentando alta força iônica. Devido às suas características físico-químicas, é amplamente utilizada em produtos alimentícios, na fabricação de papel, mineração, no tratamento de água residual e na indústria do petróleo atua na modificação de perfil de poços e como viscosificante de fluidos de perfuração. A literatura apresenta diferentes métodos para quantificar e caracterizar poliacrilamida parcialmente hidrolisada (HPAM) em solução, embora apenas alguns métodos sejam adequados para determinar a concentração crítica de overlap (C*). A avaliação de C* é importante para descrever a transição do regime diluído para o semi-diluído, isto é, quando a solução, terá uma viscosidade característica, em concentrações acima de C*. (Colocar introdução do trabalho). Este trabalho descreve a determinação por potenciometria da C* da HPAM em solução. Baseando-se na lei de ação das massas e no tratamento adequado da constante de formação do agregado polimérico foram calculados a massa molar, grau de hidrólise e de polimerização da HPAM empregada. O ponto de inflexão foi determinado pelo método da interseção e a equação resultante do desenvolvimento matemático, satisfez estatisticamente os pontos experimentais, relacionando o número de mols de monômeros (n), constante de equilíbrio de formação do novelo (K*), pH do meio, concentração crítica de overlap (C*); e constante de acidez do polímero (Ka). Os parâmetros viscosimétricos de C* apresentaram uma diferença percentual em relação aos potenciométricos. Os resultados para determinação da C*, grau de copolimerização e massa molar se mostraram uma alternativa simples para caracterização de polímeros com monômeros protonáveis e solúveis em água.

Teses
1
  • MARCIA SEVERIANO LISBOA
  • Obtenção e caracterização do sistema compósito alginato de sódio-dióxido de titânio em formas de pó e de membrana

  • Orientador : MARIA GORETTE CAVALCANTE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • JAILSON VIEIRA DE MELO
  • JOSE ALZAMIR PEREIRA DA COSTA
  • LUIZ HENRIQUE DALL''ANTONIA
  • MARIA GORETTE CAVALCANTE
  • Data: 28/06/2011

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  • O alginato de sódio, NaAlg, é um polissacarídeo formado por ligações do tipo 1-4 entre os ácidos β-D-manurônico e α-L-gulurônico arranjados em bloco ao longo de uma cadeia linear. O dióxido de titânio, TiO2, é um material cerâmico e existe em três formas cristalinas: anatásio, bruquita e rutilo. Os compósitos de materiais orgânicos e inorgânicos apresentam melhores propriedades do que os componentes isoladamente.  A síntese dos pós compósitos foi realizada através do processo sol-gel e a obtenção dos filmes compósitos foi realizada através do processo de evaporação lenta, em seguida, os compósitos foram analisados por espectroscopia de infravermelho, difratometria de raios X, espectroscopia de impedância, fluorescência de raios X, análise térmica e espectroscopia de reflectância total atenuada-ATR. Desta forma, o presente trabalho teve o objetivo geral de sintetizar, caracterizar e analisar os compósitos na forma de filme e pó do alginato de sódio-dióxido de titânio, para que se possa sugerir uma aplicação tecnológica na qual estes materiais poderão ser utilizados.


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  • O alginato de sódio, NaAlg, é um polissacarídeo formado por ligações do tipo 1-4 entre os ácidos β-D-manurônico e α-L-gulurônico arranjados em bloco ao longo de uma cadeia linear. O dióxido de titânio, TiO2, é um material cerâmico e existe em três formas cristalinas: anatásio, bruquita e rutilo. Os compósitos de materiais orgânicos e inorgânicos apresentam melhores propriedades do que os componentes isoladamente.  A síntese dos pós compósitos foi realizada através do processo sol-gel e a obtenção dos filmes compósitos foi realizada através do processo de evaporação lenta, em seguida, os compósitos foram analisados por espectroscopia de infravermelho, difratometria de raios X, espectroscopia de impedância, fluorescência de raios X, análise térmica e espectroscopia de reflectância total atenuada-ATR. Desta forma, o presente trabalho teve o objetivo geral de sintetizar, caracterizar e analisar os compósitos na forma de filme e pó do alginato de sódio-dióxido de titânio, para que se possa sugerir uma aplicação tecnológica na qual estes materiais poderão ser utilizados.

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  • PAULO ROBERTO PIVESSO
  • Caracterização de Resíduo Sólido em Biodiesel de Sebo Bovino

  • Orientador : VALTER JOSE FERNANDES JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • GLAUBER JOSÉ TUROLLA FERNANDES
  • JOSE ANTONIO DE MOURA
  • LUIZ STRAGEVITCH
  • VALTER JOSE FERNANDES JUNIOR
  • Data: 28/06/2011

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  • A produção de biodiesel aumentou na última década em função dos benefícios associados a este combustível, incluindo renovabilidade, matérias-primas nacionais, menor toxicidade e biodegradabilidade. Avanços tecnológicos foram realizados para otimizar o processo de transesterificação, possibilitando maiores rendimentos e qualidade do biodiesel. No entanto, o desempenho do biodiesel em condições de clima frio é pior que do óleo diesel devido cristalização e precipitação de insolúveis a baixas temperaturas, acelerando o entupimento de filtros de combustível e injetores de motor do veículo. Desde 2008, o uso do sebo bovino como matéria-prima na produção de biodiesel no Brasil tem aumentado em importância, representando a segunda fonte de biodiesel, depois da soja. Estudos foram realizados acerca do biodiesel de sebo bovino, em sua maioria relacionados às propriedades de estabilidade térmica e oxidativa. No entanto, poucos estudos abordam a natureza do resíduo sólido formado e sua influência na qualidade do produto. Pesquisas sugerem que a causa da deposição está relacionada à natureza de ésteres saturados, sendo monoglicerídeos prováveis agentes indutores. Este estudo monitorou os níveis de mono-, di-e triglicerídeos, a estabilidade à oxidação e o PEFF de amostras de biodiesel de sebo bovino de dois produtores comerciais, por período de 12 meses. As amostras foram analisadas pelas técnicas comparativas de CG-DIC, CLAE-MS-IT-TOF e TG para verificar a natureza do resíduo, usando monopalmitina e monoestearina como padrões de referência. Verificou-se que a formação de precipitado reduziu os níveis de monoglicerídeos no biodiesel de sebo bovino. Os resultados cromatográficos confirmaram a natureza do resíduo como monoglicerídeos saturados, com predominância de monoestearina e monopalmitina como segundo componente majoritário do precipitado. Além disto, a análise de TG do resíduo indicou perfil semelhante ao de decomposição térmica dos padrões de referência. Em adição, o resíduo não afetou a estabilidade à oxidação do biodiesel de sebo bovino e a característica de PEFF para misturas até B50. No entanto, a presença de ferro reduzido significativamente a estabilidade à oxidação do biodiesel.


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  • A produção de biodiesel aumentou na última década em função dos benefícios associados a este combustível, incluindo renovabilidade, matérias-primas nacionais, menor toxicidade e biodegradabilidade. Avanços tecnológicos foram realizados para otimizar o processo de transesterificação, possibilitando maiores rendimentos e qualidade do biodiesel. No entanto, o desempenho do biodiesel em condições de clima frio é pior que do óleo diesel devido cristalização e precipitação de insolúveis a baixas temperaturas, acelerando o entupimento de filtros de combustível e injetores de motor do veículo. Desde 2008, o uso do sebo bovino como matéria-prima na produção de biodiesel no Brasil tem aumentado em importância, representando a segunda fonte de biodiesel, depois da soja. Estudos foram realizados acerca do biodiesel de sebo bovino, em sua maioria relacionados às propriedades de estabilidade térmica e oxidativa. No entanto, poucos estudos abordam a natureza do resíduo sólido formado e sua influência na qualidade do produto. Pesquisas sugerem que a causa da deposição está relacionada à natureza de ésteres saturados, sendo monoglicerídeos prováveis agentes indutores. Este estudo monitorou os níveis de mono-, di-e triglicerídeos, a estabilidade à oxidação e o PEFF de amostras de biodiesel de sebo bovino de dois produtores comerciais, por período de 12 meses. As amostras foram analisadas pelas técnicas comparativas de CG-DIC, CLAE-MS-IT-TOF e TG para verificar a natureza do resíduo, usando monopalmitina e monoestearina como padrões de referência. Verificou-se que a formação de precipitado reduziu os níveis de monoglicerídeos no biodiesel de sebo bovino. Os resultados cromatográficos confirmaram a natureza do resíduo como monoglicerídeos saturados, com predominância de monoestearina e monopalmitina como segundo componente majoritário do precipitado. Além disto, a análise de TG do resíduo indicou perfil semelhante ao de decomposição térmica dos padrões de referência. Em adição, o resíduo não afetou a estabilidade à oxidação do biodiesel de sebo bovino e a característica de PEFF para misturas até B50. No entanto, a presença de ferro reduzido significativamente a estabilidade à oxidação do biodiesel.

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  • ULISANDRA RIBEIRO DE LIMA
  • Otimização da síntese de nanoferritas de NiZn dopada com cobre e cobalto

  • Orientador : RICARDO SILVEIRA NASAR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOAO BOSCO LUCENA DE OLIVEIRA
  • JOSE HUMBERTO DE ARAUJO
  • LUCIANNA DA GAMA FERNANDES VIEIRA
  • MIRABEL CERQUEIRA REZENDE
  • RICARDO SILVEIRA NASAR
  • Data: 01/08/2011

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  • Foram sintetizadas diferentes composições da ferrita NixCu0,5-xZn0,5Fe2O4 e NixCo0,5-xZn0,5Fe2O4 com 0,5 £ x £ 0,2 pelo método dos citratos  precursores. As composições estequiométricas foram calcinadas em atmosfera ambiente na temperatura de 350°C e depois prensadas em pastilhas e toróides. As amostras prensadas foram sinterizadas nas temperaturas de 1000, 1050 e 1100°C/3h em atmosfera ambiente com controle na velocidade de aquecimento e resfriamento. Os pós calcinados foram caracterizados por DRX, TGA/DTG, FTIR, MEV e magnetometria de amostra vibrante (MAV) e as amostras sinterizadas por DRX, MEV, MAV, massa específica e medidas de permeabilidade e perdas magnéticas. Observou-se formação da fase pura ferrimagnética em todas as temperaturas aplicadas com exceção para a composição A-I em todas as temperaturas de sinterização e A-II apenas na temperatura de 1100°C.  Foram obtidos tamanhos de cristalitos, pela análise de Rietveld, nanométricos, de 11 a 20 nm para os pós calcinados. Por MEV, as amostras sinterizadas apresentaram tamanho de grãos entre 1 e 10 µm. A densidade aparente (r) do material sinterizado apresentou para Família A comportamento quase linear com o aumento da temperatura e uma tendência a diminuir com aumento da concentração de cobre, comportamento diferente da Família B, onde o aumento da temperatura diminuiu a densidade. As medidas magnéticas do pó revelaram características de um material ferrimagnético macio. Dois processos de magnetização foram considerados, o superparamagnetismo em temperaturas baixas (350°C) e a formação de domínios magnéticos em altas temperaturas. Obtendo-se melhores parâmetros magnéticos para as ferritas P e B-II em altas temperaturas. Os materiais sinterizados a 1000°C apresentaram permeabilidade (µ) de 50 a 800 para a Família A e de 10 a 600 para a Família B. As amostras sinterizadas a 1100°C, Família B mostraram uma variação de 10 a 1000 e as perdas magnéticas (tand) das Famílias A e B, por volta de 1. A resposta de freqüência dos núcleos toroidais está na faixa de 0,3 kHz. Vários fatores da microestrutura contribuem para o comportamento das grandezas µ e tand, tais como: o tamanho dos grãos, porosidade inter e intragranular, quantidade de contorno de grãos e os aspectos da dinâmica das paredes dos domínios em altas freqüências.


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  • Foram sintetizadas diferentes composições da ferrita NixCu0,5-xZn0,5Fe2O4 e NixCo0,5-xZn0,5Fe2O4 com 0,5 £ x £ 0,2 pelo método dos citratos  precursores. As composições estequiométricas foram calcinadas em atmosfera ambiente na temperatura de 350°C e depois prensadas em pastilhas e toróides. As amostras prensadas foram sinterizadas nas temperaturas de 1000, 1050 e 1100°C/3h em atmosfera ambiente com controle na velocidade de aquecimento e resfriamento. Os pós calcinados foram caracterizados por DRX, TGA/DTG, FTIR, MEV e magnetometria de amostra vibrante (MAV) e as amostras sinterizadas por DRX, MEV, MAV, massa específica e medidas de permeabilidade e perdas magnéticas. Observou-se formação da fase pura ferrimagnética em todas as temperaturas aplicadas com exceção para a composição A-I em todas as temperaturas de sinterização e A-II apenas na temperatura de 1100°C.  Foram obtidos tamanhos de cristalitos, pela análise de Rietveld, nanométricos, de 11 a 20 nm para os pós calcinados. Por MEV, as amostras sinterizadas apresentaram tamanho de grãos entre 1 e 10 µm. A densidade aparente (r) do material sinterizado apresentou para Família A comportamento quase linear com o aumento da temperatura e uma tendência a diminuir com aumento da concentração de cobre, comportamento diferente da Família B, onde o aumento da temperatura diminuiu a densidade. As medidas magnéticas do pó revelaram características de um material ferrimagnético macio. Dois processos de magnetização foram considerados, o superparamagnetismo em temperaturas baixas (350°C) e a formação de domínios magnéticos em altas temperaturas. Obtendo-se melhores parâmetros magnéticos para as ferritas P e B-II em altas temperaturas. Os materiais sinterizados a 1000°C apresentaram permeabilidade (µ) de 50 a 800 para a Família A e de 10 a 600 para a Família B. As amostras sinterizadas a 1100°C, Família B mostraram uma variação de 10 a 1000 e as perdas magnéticas (tand) das Famílias A e B, por volta de 1. A resposta de freqüência dos núcleos toroidais está na faixa de 0,3 kHz. Vários fatores da microestrutura contribuem para o comportamento das grandezas µ e tand, tais como: o tamanho dos grãos, porosidade inter e intragranular, quantidade de contorno de grãos e os aspectos da dinâmica das paredes dos domínios em altas freqüências.

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  • VERONICA DA SILVA LOPES
  • OBTENÇÃO DE NANOFÁRMACOS A PARTIR DE ÓLEO DE RANA CATESBEIANA VEICULANDO ANACARDIUM OCCIDENTALE E SCHINUS TEREBENTHIFOLIUS.

  • Orientador : TEREZA NEUMA DE CASTRO DANTAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALCIDES DE OLIVEIRA WANDERLEY NETO
  • ALEXANDRE GURGEL
  • KEILA REJANE DE OLIVEIRA MELO
  • RICARDO HENRIQUE DE LIMA LEITE
  • TEREZA NEUMA DE CASTRO DANTAS
  • VANESSA CRISTINA SANTANNA
  • Data: 12/08/2011

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  • O óleo de Rana catesbeiana (OR) utilizado neste trabalho contém 63,4% de ácidos graxos essenciais e é utilizado na medicina popular por suas propriedades biológicas. Os vegetais foram utilizados por suas propriedades terapêuticas largamente divulgadas na literatura cientifica, como antiinflamatório, antioxidante, cicatrizante, antimicrobiano. O objetivo desse estudo foi o desenvolvimento de novos veículos microemulsionados a partir do óleo de Rana catesbeiana objetivando a obtenção de novos nanofármacos e solubilizar extratos secos de Anacardium occidentale, L(AO) e Schinus terebenthifolius, Raddi (ST).           O extrato oleoso de Rana catesbeiana foi obtido sob aquecimento  (70 ºC) e sem solvente e os extratos seco de AO foi obtido através de percolação a frio (etanol) e o extrato de ST foi obtido através de percolação a quente (água) seguido de liofilização. Utilizando Lecitina de soja (LEC) e Tween 80 (T80) como tensoativo, óleo de Rana catesbeiana foi usado como fase óleo (FO), solução de etanol a 70% e solução aquosa de sacarose a 0,5% como fase aquosa (FA) foram obtidos oito diagramas dos quais foram selecionados dois diagramas para estudo. Em cada diagrama foi selecionado cinco sistemas em uma região de microemulsão. No diagrama de preparado com Lecitina de Soja (sistema L1-5) foi estudada uma região de alto percentual (70 a 90%) de fase óleo e baixo percentual de Tensoativo (25 a 5%) tendo fixado em 5% de Fase aquosa (solução de etanol a 70%). No diagrama preparado com Tween 80 (sistema T1-5) com alto percentual de tensoativo, fase óleo fixado em 10% e variado a fase aquosa (solução aquosa de sacarose a 0,5%). As formulações em cada sistema (L1-5 e T1-5) foram estudadas pelo SAXs que avaliou as estruturas e diâmetro micelar dos SME, pH, Condutividade Elétrica, Viscosidade, Estabilidade térmica. Os bioativos foram quantificados pela técnica de Ultravioleta.           No estudo dos sistemas L1-5 o resultado pelo SAXS apresentou micelas esféricas e micelas achatadas ordenadas em bicamadas tendo o diâmetro variou de 4,5846 a 8,4320 nm. O pH variou entre 6,32 a 4,74. O estudo da estabilidade térmica dos sistemas L1-5 realizada em diferentes temperaturas (5, 28, 40, 60, 80 e 90 oC) mostrou precipitação em temperatura inferior a 28 oC. Essa precipitação  corresponde ao alto percentual (63,4%) de ácidos graxos essenciais (linoléico, linolênico e oleico que possui ponto de solidificação nas temperaturas de 5, 11 e 16,3 oC respectivamente). Entretanto a temperatura de 28 oC, os sistemas L1-5 e o óleo permaneceu em estado líquido e assim mantendo a estável mesmo após tempo superior a 6 meses. A condutividade elétrica dos sistemas L1-5 com alto percentual de FO se mostrou nula e a viscosidade mostrou variação entre 0,0761 a 0,0449 cPoise.          No estudo dos sistemas T1-5 a avaliação pelo SAXS mostrou estrutura esférica e estrutura sugestiva de ser cristal líquido. O diâmetro das micelas apresentaram valores de 5,9186 a 10,886 nm. O pH desses sistemas variou de 7,49 a 6,86 e a estabilidade térmica desses sistemas obtida nas diferentes temperaturas (5, 28, 40, 60, 80 e 90 oC) tendo sido mantido por mais de 6 meses sem apresentar variação em seu estado físico. Já a condutividade elétrica variou entre 1,67 a 14,86 µs/cm e a viscosidade variou de 0,5220 a 2,0370 cPoise. Apenas 19,47% de extrato seco do Anacardium occidentale  foi solubilizado no sistema T5 e quantificado pelo UV, enquanto que 90,83% de extrato liofilizado do Schinus terebenthifolius foi solubilizado no sistema T5. Os resultados obtidos nesse estudo mostram a influencia do solvente extrator na solubilização dos bioativos em sistema microemulsionado de alta polaridade. Este trabalho rendeu o desenvolvimento de dois nanofármacos que podem ser absorvidos pela indústria farmacêutica regional e nacional com baixo custo e abundancia de matéria prima.


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  • O óleo de Rana catesbeiana (OR) utilizado neste trabalho contém 63,4% de ácidos graxos essenciais e é utilizado na medicina popular por suas propriedades biológicas. Os vegetais foram utilizados por suas propriedades terapêuticas largamente divulgadas na literatura cientifica, como antiinflamatório, antioxidante, cicatrizante, antimicrobiano. O objetivo desse estudo foi o desenvolvimento de novos veículos microemulsionados a partir do óleo de Rana catesbeiana objetivando a obtenção de novos nanofármacos e solubilizar extratos secos de Anacardium occidentale, L(AO) e Schinus terebenthifolius, Raddi (ST).           O extrato oleoso de Rana catesbeiana foi obtido sob aquecimento  (70 ºC) e sem solvente e os extratos seco de AO foi obtido através de percolação a frio (etanol) e o extrato de ST foi obtido através de percolação a quente (água) seguido de liofilização. Utilizando Lecitina de soja (LEC) e Tween 80 (T80) como tensoativo, óleo de Rana catesbeiana foi usado como fase óleo (FO), solução de etanol a 70% e solução aquosa de sacarose a 0,5% como fase aquosa (FA) foram obtidos oito diagramas dos quais foram selecionados dois diagramas para estudo. Em cada diagrama foi selecionado cinco sistemas em uma região de microemulsão. No diagrama de preparado com Lecitina de Soja (sistema L1-5) foi estudada uma região de alto percentual (70 a 90%) de fase óleo e baixo percentual de Tensoativo (25 a 5%) tendo fixado em 5% de Fase aquosa (solução de etanol a 70%). No diagrama preparado com Tween 80 (sistema T1-5) com alto percentual de tensoativo, fase óleo fixado em 10% e variado a fase aquosa (solução aquosa de sacarose a 0,5%). As formulações em cada sistema (L1-5 e T1-5) foram estudadas pelo SAXs que avaliou as estruturas e diâmetro micelar dos SME, pH, Condutividade Elétrica, Viscosidade, Estabilidade térmica. Os bioativos foram quantificados pela técnica de Ultravioleta.           No estudo dos sistemas L1-5 o resultado pelo SAXS apresentou micelas esféricas e micelas achatadas ordenadas em bicamadas tendo o diâmetro variou de 4,5846 a 8,4320 nm. O pH variou entre 6,32 a 4,74. O estudo da estabilidade térmica dos sistemas L1-5 realizada em diferentes temperaturas (5, 28, 40, 60, 80 e 90 oC) mostrou precipitação em temperatura inferior a 28 oC. Essa precipitação  corresponde ao alto percentual (63,4%) de ácidos graxos essenciais (linoléico, linolênico e oleico que possui ponto de solidificação nas temperaturas de 5, 11 e 16,3 oC respectivamente). Entretanto a temperatura de 28 oC, os sistemas L1-5 e o óleo permaneceu em estado líquido e assim mantendo a estável mesmo após tempo superior a 6 meses. A condutividade elétrica dos sistemas L1-5 com alto percentual de FO se mostrou nula e a viscosidade mostrou variação entre 0,0761 a 0,0449 cPoise.          No estudo dos sistemas T1-5 a avaliação pelo SAXS mostrou estrutura esférica e estrutura sugestiva de ser cristal líquido. O diâmetro das micelas apresentaram valores de 5,9186 a 10,886 nm. O pH desses sistemas variou de 7,49 a 6,86 e a estabilidade térmica desses sistemas obtida nas diferentes temperaturas (5, 28, 40, 60, 80 e 90 oC) tendo sido mantido por mais de 6 meses sem apresentar variação em seu estado físico. Já a condutividade elétrica variou entre 1,67 a 14,86 µs/cm e a viscosidade variou de 0,5220 a 2,0370 cPoise. Apenas 19,47% de extrato seco do Anacardium occidentale  foi solubilizado no sistema T5 e quantificado pelo UV, enquanto que 90,83% de extrato liofilizado do Schinus terebenthifolius foi solubilizado no sistema T5. Os resultados obtidos nesse estudo mostram a influencia do solvente extrator na solubilização dos bioativos em sistema microemulsionado de alta polaridade. Este trabalho rendeu o desenvolvimento de dois nanofármacos que podem ser absorvidos pela indústria farmacêutica regional e nacional com baixo custo e abundancia de matéria prima.

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  • GUYMMANN CLAY DA SILVA
  • SISTEMA MICROEMULSIONADO: CARACTERIZAÇÃO E APLICAÇÃO NA INDÚSTRIA DE PETRÓLEO.

  • Orientador : JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • AFONSO AVELINO DANTAS NETO
  • ALCIDES DE OLIVEIRA WANDERLEY NETO
  • ALEXANDRE GURGEL
  • JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • RICARDO HENRIQUE DE LIMA LEITE
  • TEREZA NEUMA DE CASTRO DANTAS
  • Data: 12/08/2011

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  • Os tensoativos alquil polietoxilados são amplamente utilizados em campos radicalmente diferentes, de explotação de petróleo para aplicações farmacêuticas. Uma das características mais interessantes destes surfactantes é a sua capacidade de formar sistemas micelares que têm uma geometria micelar específica, a chamada micela wormlike, “tipo verme”. Neste trabalho, os experimentos de espalhamento de luz dinâmico (DLS), viscosidade, reometria de torque e tensão superficial foram realizados em um sistema contendo xileno, água, butanol com composição de surfactante: cotensoativo: óleo fixo (com e sem fase óleo) e variando a concentração total. Os resultados mostraram que a transição da geometria de micela wormlike para nanogotas poderia ser caracterizada por um máximo na viscosidade relativa (dependendo de como a viscosidade foi definida), que foi vinculado a um máximo de diâmetro efetivo, determinada pelo DLS. A tensão superficial sugeriu que a adsorção na interface água/ar tinha um caráter de Langmuir, o limite de excesso da superfície do surfactante é independente da presença de co-surfactante e do xileno, e que o valor limite do excesso superficial foi independente da presença de cotensoativo e xileno. Os resultados da solubilização da borra de petróleo e da recuperação de petróleo com microemulsão UNITOL/água/butanol/xileno a uma taxa de cotensoativo/tensoativo (C/T) igual a 0,5, se mostraram bastante eficaz com solubilização da borra de petróleo de até 92,37 % e recuperação de petróleo de até 90,22 %.


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  • Os tensoativos alquil polietoxilados são amplamente utilizados em campos radicalmente diferentes, de explotação de petróleo para aplicações farmacêuticas. Uma das características mais interessantes destes surfactantes é a sua capacidade de formar sistemas micelares que têm uma geometria micelar específica, a chamada micela wormlike, “tipo verme”. Neste trabalho, os experimentos de espalhamento de luz dinâmico (DLS), viscosidade, reometria de torque e tensão superficial foram realizados em um sistema contendo xileno, água, butanol com composição de surfactante: cotensoativo: óleo fixo (com e sem fase óleo) e variando a concentração total. Os resultados mostraram que a transição da geometria de micela wormlike para nanogotas poderia ser caracterizada por um máximo na viscosidade relativa (dependendo de como a viscosidade foi definida), que foi vinculado a um máximo de diâmetro efetivo, determinada pelo DLS. A tensão superficial sugeriu que a adsorção na interface água/ar tinha um caráter de Langmuir, o limite de excesso da superfície do surfactante é independente da presença de co-surfactante e do xileno, e que o valor limite do excesso superficial foi independente da presença de cotensoativo e xileno. Os resultados da solubilização da borra de petróleo e da recuperação de petróleo com microemulsão UNITOL/água/butanol/xileno a uma taxa de cotensoativo/tensoativo (C/T) igual a 0,5, se mostraram bastante eficaz com solubilização da borra de petróleo de até 92,37 % e recuperação de petróleo de até 90,22 %.

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  • FABIO PEREIRA FAGUNDES
  • ESTUDO DA IMOBILIZAÇÃO DE PROTEASES PARA A SÍNTESE DE OLIGOPEPTÍDEOS

  • Orientador : MARTA COSTA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ADRIANA FERREIRA UCHOA
  • ANDRÉ LUIZ MELEIRO PORTO
  • CARLOS ROBERTO OLIVEIRA SOUTO
  • MARIA DA CONCEIÇÃO FERREIRA DE OLIVEIRA
  • MARTA COSTA
  • MATHEUS DE FREITAS FERNANDES PEDROSA
  • Data: 16/09/2011

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  • Síntese enzimática de peptídeos usando proteases tem atraído uma enorme atenção nos últimos anos. Um desafio chave na síntese de peptídeos é encontrar suportes para imobilização de proteases capazes de apresentar um alto desempenho em meio aquoso, produzindo oligopeptídeos solúveis em água, já que até o presente momento, pouco tem sido descrito usando essa estratégia. Dessa forma, o objetivo dessa tese foi imobilizar proteases usando diferentes métodos (imobilização por ligação covalente, aprisionamento em géis poliméricos de PVA e imobilização em nanopartículas magnéticas de Glicidil) para a produção de oligopeptídeos derivados da lisina. Três proteases foram utilizadas: tripsina, α-quimotripsina e bromelaína. De acordo com as estratégias de imobilização associadas ao tipo de protease empregada, foi provado que os sistemas tripsina-resinas mostraram os melhores desempenhos em termos de atividade hidrolítica e síntese de oligopeptídeos. A atividade hidrolítica das enzimas livres e imobilizadas foi determinada por espectrofotometria com base na mudança de absorbância em 660 nm à temperatura de 25 °C (Casein method). O rendimento de oligolisina e o cálculo do grau de polimerização médio foram monitorados por RMN H. A protease tripsina foi covalentemente imobilizada em quatro diferentes resinas (Amberzyme, Eupergit C, Eupergit CM and Grace 192). O máximo rendimento de proteína imobilizada foi 92, 82, 60, e 71 mg/g  de enzima para cada resina, respectivamente. A eficiência desses sistemas (Tripsina-resinas) foi avaliada pela hidrólise do substrato caseína e a síntese de oligolisina em meio aquoso. A maioria dos sistemas foram capazes de catalisar a síntese de oligopeptídeos, entretanto com diferentes eficiências: 40, 37 e 35% para os suportes Amberzyme, Eupergit C e Eupergit CM, respectivamente, em comparação com a enzima livre. Esses sistemas produziram oligômeros em somente 1 hora com grau de polimerização médio mais alto que a enzima livre. Dentre esses sistemas, Eupergit C-Tripsina mostrou ser mais eficiente que os outros sistemas em termos de atividade hidrolítica e estabilidade térmica, ao passo que não exibiu a mesma eficiência como era esperado para a síntese de oligolisina. Tripsina-amberzyme provou ser mais eficiente para a síntese de oligopeptídeos, além de exibir um excelente reuso, mantendo 90% de sua atividade hidrolítica e sintética após sete reusos. As interações hidrofóbicas da tripsina com o suporte Amberzyme são responsáveis por proteger a enzima contra as fortes mudanças conformacionais no meio reacional. Além disso, a alta concentração de grupos oxiranos na superfície da resina promoveu ligações covalentes multipontuais e, consequentemente, preveniu a enzima imobilizada do processo de desorção (Leaching process). Os resultados acima mencionados sugerem que a tripsina imobilizada nesses suportes pode ser eficientemente usada para a síntese de oligopeptídeos em meio aquoso.


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  • Síntese enzimática de peptídeos usando proteases tem atraído uma enorme atenção nos últimos anos. Um desafio chave na síntese de peptídeos é encontrar suportes para imobilização de proteases capazes de apresentar um alto desempenho em meio aquoso, produzindo oligopeptídeos solúveis em água, já que até o presente momento, pouco tem sido descrito usando essa estratégia. Dessa forma, o objetivo dessa tese foi imobilizar proteases usando diferentes métodos (imobilização por ligação covalente, aprisionamento em géis poliméricos de PVA e imobilização em nanopartículas magnéticas de Glicidil) para a produção de oligopeptídeos derivados da lisina. Três proteases foram utilizadas: tripsina, α-quimotripsina e bromelaína. De acordo com as estratégias de imobilização associadas ao tipo de protease empregada, foi provado que os sistemas tripsina-resinas mostraram os melhores desempenhos em termos de atividade hidrolítica e síntese de oligopeptídeos. A atividade hidrolítica das enzimas livres e imobilizadas foi determinada por espectrofotometria com base na mudança de absorbância em 660 nm à temperatura de 25 °C (Casein method). O rendimento de oligolisina e o cálculo do grau de polimerização médio foram monitorados por RMN H. A protease tripsina foi covalentemente imobilizada em quatro diferentes resinas (Amberzyme, Eupergit C, Eupergit CM and Grace 192). O máximo rendimento de proteína imobilizada foi 92, 82, 60, e 71 mg/g  de enzima para cada resina, respectivamente. A eficiência desses sistemas (Tripsina-resinas) foi avaliada pela hidrólise do substrato caseína e a síntese de oligolisina em meio aquoso. A maioria dos sistemas foram capazes de catalisar a síntese de oligopeptídeos, entretanto com diferentes eficiências: 40, 37 e 35% para os suportes Amberzyme, Eupergit C e Eupergit CM, respectivamente, em comparação com a enzima livre. Esses sistemas produziram oligômeros em somente 1 hora com grau de polimerização médio mais alto que a enzima livre. Dentre esses sistemas, Eupergit C-Tripsina mostrou ser mais eficiente que os outros sistemas em termos de atividade hidrolítica e estabilidade térmica, ao passo que não exibiu a mesma eficiência como era esperado para a síntese de oligolisina. Tripsina-amberzyme provou ser mais eficiente para a síntese de oligopeptídeos, além de exibir um excelente reuso, mantendo 90% de sua atividade hidrolítica e sintética após sete reusos. As interações hidrofóbicas da tripsina com o suporte Amberzyme são responsáveis por proteger a enzima contra as fortes mudanças conformacionais no meio reacional. Além disso, a alta concentração de grupos oxiranos na superfície da resina promoveu ligações covalentes multipontuais e, consequentemente, preveniu a enzima imobilizada do processo de desorção (Leaching process). Os resultados acima mencionados sugerem que a tripsina imobilizada nesses suportes pode ser eficientemente usada para a síntese de oligopeptídeos em meio aquoso.

7
  • LOILDE DAMASCENO BELARMINO
  • AVALIAÇÃO DA POTENCIALIDADE DA PERLITA NATURAL E EXPANDIDA NA ADSORÇÃO DE METAIS.

  • Orientador : DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • CELMY BEZERRA DE MENEZES BARBOSA
  • DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • MARTA LIGIA PEREIRA DA SILVA
  • NEDJA SUELY FERNANDES
  • Data: 07/10/2011

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  • A contaminação por íons metálicos vem ocorrendo há décadas através do lançamento de efluentes líquidos não tratados, principalmente de atividades industriais, nos rios e lagos, comprometendo a qualidade da água. Para que os efluentes possam ser descartados em corpos d'água, as normas ambientais exigem que os mesmos sejam adequadamente tratados, de modo que a concentração dos metais não ultrapasse os limites de condições padrões de lançamento no corpo receptor. Vários métodos para tratamento de efluentes têm sido apresentados na literatura, porém muitos deles são de alto custo e baixa eficiência. O processo de adsorção vem sendo utilizado como eficaz para remoção de íons metálicos. Neste trabalho são apresentados estudos para avaliar a potencialidade da perlita como adsorvente na remoção de metais em solução sintética. A perlita, na sua forma natural (PN) e expandida (PE), foi caracterizada por fluorescência de raios X, difração de raios X, análise da área superficial usando adsorção física de nitrogênio (método BET), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). As características físicas e a composição química apresentadas pelo material foram adequadas para o estudo de adsorção. Ensaios de adsorção pelo método de banho finito para soluções sintéticas dos íons metálicos Cr3+, Cu2+, Mn2+ e Ni2+ foram realizados, com intuito de estudar o efeito do pH,  da massa do adsorvente e do tempo de contato na remoção de íons em solução. Os resultados demonstraram que a perlita apresenta boa capacidade de adsorção. A PN apresenta maior capacidade de adsorção (mg g-1) do que a PE. De acordo com os valores da constante de Langmuir, qm (mg g-1), a capacidade máxima da monocamada foi obtida e em termos de proporção de massa, encontrou-se a seguinte ordem experimental de adsorção: Cr3+ (2,384 mg g-1) > Ni2+ (0,585 mg g-1) > Mn2+ (0,515 mg g-1) > Cu2+ (0,513 mg g-1) sobre a PN e Cr3+ (1,932 mg g-1) > Ni2+ (0,514 mg g-1) > Cu2+ (0,421 mg g-1) > Mn2+ (0,364 mg g-1)  sobre a PE. Os dados experimentais se ajustaram melhor ao modelo de Langmuir em relação ao de Freundlich para os íons Cu2+, Mn2+ e Ni2+. No entanto, para os íons Cr3+, ambos, os modelos se ajustaram adequadamente aos dados experimentais.


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  • A contaminação por íons metálicos vem ocorrendo há décadas através do lançamento de efluentes líquidos não tratados, principalmente de atividades industriais, nos rios e lagos, comprometendo a qualidade da água. Para que os efluentes possam ser descartados em corpos d'água, as normas ambientais exigem que os mesmos sejam adequadamente tratados, de modo que a concentração dos metais não ultrapasse os limites de condições padrões de lançamento no corpo receptor. Vários métodos para tratamento de efluentes têm sido apresentados na literatura, porém muitos deles são de alto custo e baixa eficiência. O processo de adsorção vem sendo utilizado como eficaz para remoção de íons metálicos. Neste trabalho são apresentados estudos para avaliar a potencialidade da perlita como adsorvente na remoção de metais em solução sintética. A perlita, na sua forma natural (PN) e expandida (PE), foi caracterizada por fluorescência de raios X, difração de raios X, análise da área superficial usando adsorção física de nitrogênio (método BET), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). As características físicas e a composição química apresentadas pelo material foram adequadas para o estudo de adsorção. Ensaios de adsorção pelo método de banho finito para soluções sintéticas dos íons metálicos Cr3+, Cu2+, Mn2+ e Ni2+ foram realizados, com intuito de estudar o efeito do pH,  da massa do adsorvente e do tempo de contato na remoção de íons em solução. Os resultados demonstraram que a perlita apresenta boa capacidade de adsorção. A PN apresenta maior capacidade de adsorção (mg g-1) do que a PE. De acordo com os valores da constante de Langmuir, qm (mg g-1), a capacidade máxima da monocamada foi obtida e em termos de proporção de massa, encontrou-se a seguinte ordem experimental de adsorção: Cr3+ (2,384 mg g-1) > Ni2+ (0,585 mg g-1) > Mn2+ (0,515 mg g-1) > Cu2+ (0,513 mg g-1) sobre a PN e Cr3+ (1,932 mg g-1) > Ni2+ (0,514 mg g-1) > Cu2+ (0,421 mg g-1) > Mn2+ (0,364 mg g-1)  sobre a PE. Os dados experimentais se ajustaram melhor ao modelo de Langmuir em relação ao de Freundlich para os íons Cu2+, Mn2+ e Ni2+. No entanto, para os íons Cr3+, ambos, os modelos se ajustaram adequadamente aos dados experimentais.

2010
Dissertações
1
  • ROSIMERE MARIA LIMA FREIRE
  • Estudo da estabilidade térmica de adoçantes naturais e artificiais

  • Orientador : MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • OTOM ANSELMO DE OLIVEIRA
  • HENRIQUE EDUARDO BEZERRA DA SILVA
  • Data: 11/01/2010

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  • Os adoçantes proporcionam uma agradável sensação de doçura, que auxiliam na qualidade sensorial da dieta humana, os quais podem ser divididos em adoçantes naturais, como a frutose, galactose, glicose, lactose e sacarose; e artificiais, tais como aspartame, ciclamato e sacarina. Este trabalho teve como objetivo estudar a estabilidade térmica destes adoçantes em atmosferas de nitrogênio e ar sintético utilizando-se a Termogravimetria (TG), Termogravimetria Derivada (DTG), Análise Térmica Diferencial (DTA) e Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC). Entre os adoçantes naturais analisados verificou-se uma maior estabilidade térmica para a lactose e sacarose, que apresentaram temperaturas iniciais de decomposição térmica próximas de 220 °C, tendo a lactose vantagem por possuir um maior ponto de fusão (213 °C) em relação à sacarose (191 °C). A menor estabilidade térmica foi observada para a frutose, que apresentou o menor ponto de fusão (122 °C), assim como uma menor temperatura inicial de decomposição térmica (170 °C). Dos adoçantes artificiais estudados verificou-se uma maior estabilidade térmica para a sacarina sódica, que apresentou o maior ponto de fusão (364 °C), assim como a maior temperatura inicial de decomposição térmica (466 °C sob nitrogênio e 435 °C sob ar). A menor estabilidade térmica foi observada para o aspartame, com a menor temperatura inicial de decomposição térmica (158 °C sob nitrogênio e 170 °C sob ar). Para os adoçantes comerciais observou-se maior estabilidade térmica para os adoçantes L e C, os quais apresentaram temperaturas iniciais de decomposição térmica próximas de 220 °C e pontos de fusão próximos de 215 °C. A menor estabilidade térmica foi observada para o adoçante P, que apresentou temperatura inicial de decomposição em 160 °C e ponto de fusão em 130 °C. Os adoçantes B, D, E, I, J, N e O apresentaram baixa estabilidade térmica com as temperaturas iniciais de decomposição próximas de 160 °C, provavelmente devido à presença do aspartame, ainda que estes possuam como principal constituinte a lactose, que é o mais estável dos adoçantes naturais. De acordo com os resultados pôde-se perceber também que todos os adoçantes comerciais possuem em sua composição pelo ao menos um adoçante natural e sempre são encontrados em grandes proporções, sendo a lactose o principal constituinte de 60 % do total analisados.


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  • Os adoçantes proporcionam uma agradável sensação de doçura, que auxiliam na qualidade sensorial da dieta humana, os quais podem ser divididos em adoçantes naturais, como a frutose, galactose, glicose, lactose e sacarose; e artificiais, tais como aspartame, ciclamato e sacarina. Este trabalho teve como objetivo estudar a estabilidade térmica destes adoçantes em atmosferas de nitrogênio e ar sintético utilizando-se a Termogravimetria (TG), Termogravimetria Derivada (DTG), Análise Térmica Diferencial (DTA) e Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC). Entre os adoçantes naturais analisados verificou-se uma maior estabilidade térmica para a lactose e sacarose, que apresentaram temperaturas iniciais de decomposição térmica próximas de 220 °C, tendo a lactose vantagem por possuir um maior ponto de fusão (213 °C) em relação à sacarose (191 °C). A menor estabilidade térmica foi observada para a frutose, que apresentou o menor ponto de fusão (122 °C), assim como uma menor temperatura inicial de decomposição térmica (170 °C). Dos adoçantes artificiais estudados verificou-se uma maior estabilidade térmica para a sacarina sódica, que apresentou o maior ponto de fusão (364 °C), assim como a maior temperatura inicial de decomposição térmica (466 °C sob nitrogênio e 435 °C sob ar). A menor estabilidade térmica foi observada para o aspartame, com a menor temperatura inicial de decomposição térmica (158 °C sob nitrogênio e 170 °C sob ar). Para os adoçantes comerciais observou-se maior estabilidade térmica para os adoçantes L e C, os quais apresentaram temperaturas iniciais de decomposição térmica próximas de 220 °C e pontos de fusão próximos de 215 °C. A menor estabilidade térmica foi observada para o adoçante P, que apresentou temperatura inicial de decomposição em 160 °C e ponto de fusão em 130 °C. Os adoçantes B, D, E, I, J, N e O apresentaram baixa estabilidade térmica com as temperaturas iniciais de decomposição próximas de 160 °C, provavelmente devido à presença do aspartame, ainda que estes possuam como principal constituinte a lactose, que é o mais estável dos adoçantes naturais. De acordo com os resultados pôde-se perceber também que todos os adoçantes comerciais possuem em sua composição pelo ao menos um adoçante natural e sempre são encontrados em grandes proporções, sendo a lactose o principal constituinte de 60 % do total analisados.

2
  • HIALE YANE SILVA DE SOUZA
  • Estudo termoanalítico da perlita expandida hidrofobizada com óleo de linhaça

  • Orientador : NEDJA SUELY FERNANDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JAILSON VIEIRA DE MELO
  • NEDJA SUELY FERNANDES
  • SULENE ALVES DE ARAUJO
  • Data: 21/01/2010

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  • Nesse trabalho a perlita expandida, um argilomineral, constituído de SiO2 e Al2O3 nas proporções de 72,1 e 18,5%, respectivamente  foi utilizada como adsorvente na sua forma pura expandida e hidrofobizada com óleo de linhaça para avaliar o seu poder de adsorção em amostras de petróleo bruto. Para isso, utilizou-se a Termogravimetria (TG), a Termogravimetria Derivada (DTG) e a Análise Térmica Diferencial (DTA) para estudar o comportamento térmico e verificar o percentual de adsorção da perlita frente aos processos utilizados.  No processo de hidrofobização com o óleo de linhaça utilizou-se as frações > 20, 20 a 32 e 32 a 60 mesh e os testes de adsorção com o petróleo bruto foram realizados em triplicata sob as mesmas condições de temperatura. A perlita expandida apresentou bons resultados no processo de adsorção com o petróleo na fração de 20 a 32 mesh. Os resultados obtidos por TG/DTG em atmosfera dinâmica de ar mostraram perdas de massa em uma única etapa para a perlita pura adsorvida com petróleo, indicando um maior percentual para a granulometria de 20 a 32 mesh, correspondendo em média a 5,70%. O processo de hidrofobização da perlita mostrou ser eficiente, uma vez que pelas curvas termogravimétricas, o comportamento térmico foi diferenciado em relação à perda de massa observada na perlita expandida pura. Considerando o comportamento térmico da perlita hidrofobizada com óleo de linhaça e adsorvida com petróleo, verificou-se que esse processo permitiu um aumento na adsorção nas granulometrias de 20 – 32 e 32 a 60 mesh.


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  • Nesse trabalho a perlita expandida, um argilomineral, constituído de SiO2 e Al2O3 nas proporções de 72,1 e 18,5%, respectivamente  foi utilizada como adsorvente na sua forma pura expandida e hidrofobizada com óleo de linhaça para avaliar o seu poder de adsorção em amostras de petróleo bruto. Para isso, utilizou-se a Termogravimetria (TG), a Termogravimetria Derivada (DTG) e a Análise Térmica Diferencial (DTA) para estudar o comportamento térmico e verificar o percentual de adsorção da perlita frente aos processos utilizados.  No processo de hidrofobização com o óleo de linhaça utilizou-se as frações > 20, 20 a 32 e 32 a 60 mesh e os testes de adsorção com o petróleo bruto foram realizados em triplicata sob as mesmas condições de temperatura. A perlita expandida apresentou bons resultados no processo de adsorção com o petróleo na fração de 20 a 32 mesh. Os resultados obtidos por TG/DTG em atmosfera dinâmica de ar mostraram perdas de massa em uma única etapa para a perlita pura adsorvida com petróleo, indicando um maior percentual para a granulometria de 20 a 32 mesh, correspondendo em média a 5,70%. O processo de hidrofobização da perlita mostrou ser eficiente, uma vez que pelas curvas termogravimétricas, o comportamento térmico foi diferenciado em relação à perda de massa observada na perlita expandida pura. Considerando o comportamento térmico da perlita hidrofobizada com óleo de linhaça e adsorvida com petróleo, verificou-se que esse processo permitiu um aumento na adsorção nas granulometrias de 20 – 32 e 32 a 60 mesh.

3
  • BRUNA VITAL DE LIMA
  • Hidrólise e caracterização de poliacrilamida hidrofobicamente modificada: avaliação da aplicabilidade na recuperação de petróleo

  • Orientador : ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • ANA MARIA DA SILVA MAIA
  • EDSON NORIYUKI ITO
  • MARCOS ANTONIO VILLETTI
  • Data: 02/02/2010

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  • A reação de hidrólise em meio alcalino do polímero comercial poli(acrilamida-co-metacrilato de 3,5,5 trimetil-hexano) denominado HAPAM, contendo 0,75 % de grupos hidrofóbicos, foi realizada em soluções de NaCl 0,1 M e NaOH 0,25 M, variando a temperatura e o tempo reacional. Os polímeros foram caracterizados por Ressonância Magnética Nuclear (RMN) de 1H e 13C, Análise Elementar e Cromatografia de Exclusão por Tamanho (SEC). Os valores do grau de hidrólise foram obtidos por RMN 13C. A viscosidade das soluções de HAPAM e HAPAM-10N-R foi avaliada em função da taxa de cisalhamento, força iônica e temperatura. À alta concentração polimérica (Cp), a viscosidade das soluções de HAPAM aumentou com a força iônica e diminuiu com o aumento da temperatura. A viscosidade das soluções de HAPAM-10N-R aumentou significantemente em água destilada, devido às repulsões entre os grupos carboxilato. À alta Cp, com o aumento da força iônica e da temperatura ocorreu uma diminuição da viscosidade, devido, principalmente, ao alto grau de hidrólise e à baixa quantidade de grupos hidrofóbicos. Estes resultados indicaram que os polímeros estudados apresentam propriedades mais adequadas para aplicação na recuperação avançada de petróleo (EOR) em reservatórios de baixa salinidade e temperatura moderada.


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  • A reação de hidrólise em meio alcalino do polímero comercial poli(acrilamida-co-metacrilato de 3,5,5 trimetil-hexano) denominado HAPAM, contendo 0,75 % de grupos hidrofóbicos, foi realizada em soluções de NaCl 0,1 M e NaOH 0,25 M, variando a temperatura e o tempo reacional. Os polímeros foram caracterizados por Ressonância Magnética Nuclear (RMN) de 1H e 13C, Análise Elementar e Cromatografia de Exclusão por Tamanho (SEC). Os valores do grau de hidrólise foram obtidos por RMN 13C. A viscosidade das soluções de HAPAM e HAPAM-10N-R foi avaliada em função da taxa de cisalhamento, força iônica e temperatura. À alta concentração polimérica (Cp), a viscosidade das soluções de HAPAM aumentou com a força iônica e diminuiu com o aumento da temperatura. A viscosidade das soluções de HAPAM-10N-R aumentou significantemente em água destilada, devido às repulsões entre os grupos carboxilato. À alta Cp, com o aumento da força iônica e da temperatura ocorreu uma diminuição da viscosidade, devido, principalmente, ao alto grau de hidrólise e à baixa quantidade de grupos hidrofóbicos. Estes resultados indicaram que os polímeros estudados apresentam propriedades mais adequadas para aplicação na recuperação avançada de petróleo (EOR) em reservatórios de baixa salinidade e temperatura moderada.

4
  • GISELLE PEREIRA MOREIRA
  • Obtenção, caracterização e aplicação de novo tensoativo derivado do ácido cítrico em fluidos de perfuração de emulsão inversa

  • Orientador : MARTA COSTA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARTA COSTA
  • CARLOS ROBERTO OLIVEIRA SOUTO
  • LUCIANA VIANA AMORIM
  • Data: 12/02/2010

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  • Este trabalho descreve a síntese e o estudo da aplicação em fluido de perfuração de um novo tensoativo (Tri-éster Lipofílico - TEL) obtido a partir de ácido cítrico com octanol. Sua reação de obtenção foi acompanhada por cromatografia em camada delgada (CCD) e o produto, após a purificação, foi caracterizado por ressonância magnética nuclear de próton e carbono (RMN H1 e C13), análise termogravimétrica e de tensão superficial em óleo e água. Através de testes comparativos com dois produtos comerciais usados em campo, avaliou-se o desempenho, como emulsificante, do TEL em fluidos à base de n-parafina e biodiesel de mamona nas razões óleo/água (ROA) 70/30 e 60/40. Posteriormente, esses fluidos foram envelhecidos em estufa rotativa a 200 °F durante 16 h, sendo então realizadas medidas reológicas e de estabilidade elétrica a 135 °F, separação de fase após sete (7) dias em repouso e volume de filtrado em alta pressão e alta temperatura. O comportamento reológico foi avaliado a partir das curvas de fluxos. Observou-se também que estes apresentaram comportamento similares aos dos fluidos usados em campo (Binghamiano). Os testes laboratoriais mostraram que o TEL reduziu o volume de filtrado e promoveu um aumento de estabilidade mecânica e térmica.


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  • Este trabalho descreve a síntese e o estudo da aplicação em fluido de perfuração de um novo tensoativo (Tri-éster Lipofílico - TEL) obtido a partir de ácido cítrico com octanol. Sua reação de obtenção foi acompanhada por cromatografia em camada delgada (CCD) e o produto, após a purificação, foi caracterizado por ressonância magnética nuclear de próton e carbono (RMN H1 e C13), análise termogravimétrica e de tensão superficial em óleo e água. Através de testes comparativos com dois produtos comerciais usados em campo, avaliou-se o desempenho, como emulsificante, do TEL em fluidos à base de n-parafina e biodiesel de mamona nas razões óleo/água (ROA) 70/30 e 60/40. Posteriormente, esses fluidos foram envelhecidos em estufa rotativa a 200 °F durante 16 h, sendo então realizadas medidas reológicas e de estabilidade elétrica a 135 °F, separação de fase após sete (7) dias em repouso e volume de filtrado em alta pressão e alta temperatura. O comportamento reológico foi avaliado a partir das curvas de fluxos. Observou-se também que estes apresentaram comportamento similares aos dos fluidos usados em campo (Binghamiano). Os testes laboratoriais mostraram que o TEL reduziu o volume de filtrado e promoveu um aumento de estabilidade mecânica e térmica.

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  • KYTERIA SABINA LOPES DE FIGUEREDO
  • Estudo da água produzida em diferentes zonas de produção de petróleo, utilizando a hidroquímica e a análise estatística de parâmetros químicos

  • Orientador : DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • RAQUEL FRANCO DE SOUZA
  • ANDRE LUIS SANTOS DE PINHO
  • CARLA ALMEIDA VIVACQUA
  • VANESSA CRISTINA SANTANNA
  • Data: 22/02/2010

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  • Ao longo da exploração de petróleo de jazidas em terra (onshore) ou no mar (offshore), existe geração concomitante de um efluente aquoso, denominado água produzida, que representa a maior corrente de resíduo na produção do óleo cru. A relação entre a composição química dos óleos e das águas de produção, bem como as condições em que este processo ocorre ou é favorecido ainda são pouco estudadas.  A área escolhida para o estudo possui uma importante reserva petrolífera e um importante aquífero saturado em água doce meteórica. O objetivo desse trabalho é estudar os parâmetros químicos na água produzida para cada zona-reservatório de produção em campos maduros de petróleo da Formação Açu, utilizando a hidroquímica e a análise estatística para servir de referência e serem utilizados como ferramentas indicadoras frente a intervalos produtores de água nos poços produtores de petróleo. Foram coletadas amostras de poços distintos em 6 diferentes zonas de profundidade e foram medidos 50 parâmetros, que podem ser classificados em três grupos: ânions, cátions e propriedades físico-químicas; considerando-se apenas os parâmetros que geraram valores acima dos limites de detecção em todas as amostras. Através da caracterização hidroquímica e com a aplicação de um tratamento estatístico, obteve-se uma função discriminante que distingue quimicamente as zonas de produção. Assim, foi possível calcular a taxa de acerto de classificação da função que foi de 76,3%. Para a validação desse modelo a taxa de acerto foi de 86%.


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  • Ao longo da exploração de petróleo de jazidas em terra (onshore) ou no mar (offshore), existe geração concomitante de um efluente aquoso, denominado água produzida, que representa a maior corrente de resíduo na produção do óleo cru. A relação entre a composição química dos óleos e das águas de produção, bem como as condições em que este processo ocorre ou é favorecido ainda são pouco estudadas.  A área escolhida para o estudo possui uma importante reserva petrolífera e um importante aquífero saturado em água doce meteórica. O objetivo desse trabalho é estudar os parâmetros químicos na água produzida para cada zona-reservatório de produção em campos maduros de petróleo da Formação Açu, utilizando a hidroquímica e a análise estatística para servir de referência e serem utilizados como ferramentas indicadoras frente a intervalos produtores de água nos poços produtores de petróleo. Foram coletadas amostras de poços distintos em 6 diferentes zonas de profundidade e foram medidos 50 parâmetros, que podem ser classificados em três grupos: ânions, cátions e propriedades físico-químicas; considerando-se apenas os parâmetros que geraram valores acima dos limites de detecção em todas as amostras. Através da caracterização hidroquímica e com a aplicação de um tratamento estatístico, obteve-se uma função discriminante que distingue quimicamente as zonas de produção. Assim, foi possível calcular a taxa de acerto de classificação da função que foi de 76,3%. Para a validação desse modelo a taxa de acerto foi de 86%.

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  • PATRICIA MARIA FREIRE DA SILVA
  • Estudo dos principais fatores que influenciam na solubilização dos HPAS em águas

  • Orientador : JAILSON VIEIRA DE MELO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JAILSON VIEIRA DE MELO
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • ANDREA FRANCISCA FERNANDES BARBOSA
  • Data: 23/02/2010

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  • Os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) constituem uma família de compostos caracterizada por possuírem dois ou mais anéis aromáticos condensados e por ser uma classe de substâncias que estão amplamente distribuídas no ambiente como uma mistura complexa, sendo bastante persistentes no ambiente devido a sua baixa solubilidade em água. A aplicação de métodos quimiométricos à química analítica vem proporcionando excelentes resultados no estudo da solubilidade de HPAs em meio aquoso, no sentido de entender os mecanismos envolvidos na contaminação do ambiente. O método consiste na análise da solubilização dos HPAs de óleo diesel em água variando parâmetros como tempo de agitação, volume de óleo adicionado e pH, através de um planejamento fatorial completo de dois níveis e três fatores. Os HPAs foram extraídos com n-hexano e analisados através da espectroscopia de fluorescência molecular por possuírem características fluorescentes devido ao grande número de anéis condensados e ligações conjugadas e cromatografia gasosa acoplada a um espectrômetro de massa (CG-EM). Os resultados da análise por fluorescência mostraram que, apenas o tempo de agitação e o pH influenciaram no processo de solubilização dos HPAs presentes no óleo diesel. Como é uma técnica não seletiva o estudo por fluorescência foi realizado de forma relativa e semi-quantitativa. E para a análise cromatográfica os resultados mostraram que a solubilidade dos diferentes HPAs é influenciada de forma diferenciada de modo que é possível classificá-los em grupos através dos resultados dos efeitos.


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  • Os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) constituem uma família de compostos caracterizada por possuírem dois ou mais anéis aromáticos condensados e por ser uma classe de substâncias que estão amplamente distribuídas no ambiente como uma mistura complexa, sendo bastante persistentes no ambiente devido a sua baixa solubilidade em água. A aplicação de métodos quimiométricos à química analítica vem proporcionando excelentes resultados no estudo da solubilidade de HPAs em meio aquoso, no sentido de entender os mecanismos envolvidos na contaminação do ambiente. O método consiste na análise da solubilização dos HPAs de óleo diesel em água variando parâmetros como tempo de agitação, volume de óleo adicionado e pH, através de um planejamento fatorial completo de dois níveis e três fatores. Os HPAs foram extraídos com n-hexano e analisados através da espectroscopia de fluorescência molecular por possuírem características fluorescentes devido ao grande número de anéis condensados e ligações conjugadas e cromatografia gasosa acoplada a um espectrômetro de massa (CG-EM). Os resultados da análise por fluorescência mostraram que, apenas o tempo de agitação e o pH influenciaram no processo de solubilização dos HPAs presentes no óleo diesel. Como é uma técnica não seletiva o estudo por fluorescência foi realizado de forma relativa e semi-quantitativa. E para a análise cromatográfica os resultados mostraram que a solubilidade dos diferentes HPAs é influenciada de forma diferenciada de modo que é possível classificá-los em grupos através dos resultados dos efeitos.

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  • MARIA RAQUEL CAVALCANTI INÁCIO
  • Ferramentas quimiométricas aplicadas à classificação de amostras de leite em pó e quantificação de proteínas

  • Orientador : MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • KASSIO MICHELL GOMES DE LIMA
  • JAILSON VIEIRA DE MELO
  • HERONIDES ADONIAS DANTAS FILHO
  • Data: 24/02/2010

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  • Neste trabalho foram utilizadas ferramentas quimiométricas para classificar e quantificar o teor de proteínas em amostras de leite em pó. Empregou-se a espectroscopia NIR com reflectância difusa associada a técnicas multivariadas. Primeiramente, realizou-se um método exploratório das amostras através da análise das componentes principais (PCA),em seguida a classificação de modelagem independente para analogia de classes (SIMCA). Dessa forma se tornou possível classificar as amostras que se agruparam por semelhanças em sua composição. Por fim, as técnicas de regressão por mínimos quadrados parciais (PLS) e regressão por componentes principais (PCR) permitiram a quantificação do teor de proteínas nas amostras de leite em pó, comparadas com o método de referência Kjeldahl. Um total de 53 amostras de leite em pó comercializadas nas regiões metropolitanas de Natal, Salvador e Rio de Janeiro foram adquiridas para análise, em que após pré-tratamento dos dados obtidos, foram encontrados quatro modelos, os quais empregaram-se para a classificação e quantificação das amostras. Os métodos empregados após serem avaliados e validados apresentaram bom desempenho, demonstrando exatidão e confiabilidade nos resultados obtidos, mostrando que a técnica NIR pode ser uma técnica não invasiva, uma vez que não produz resíduos e ainda economiza tempo na análise das amostras.


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  • Neste trabalho foram utilizadas ferramentas quimiométricas para classificar e quantificar o teor de proteínas em amostras de leite em pó. Empregou-se a espectroscopia NIR com reflectância difusa associada a técnicas multivariadas. Primeiramente, realizou-se um método exploratório das amostras através da análise das componentes principais (PCA),em seguida a classificação de modelagem independente para analogia de classes (SIMCA). Dessa forma se tornou possível classificar as amostras que se agruparam por semelhanças em sua composição. Por fim, as técnicas de regressão por mínimos quadrados parciais (PLS) e regressão por componentes principais (PCR) permitiram a quantificação do teor de proteínas nas amostras de leite em pó, comparadas com o método de referência Kjeldahl. Um total de 53 amostras de leite em pó comercializadas nas regiões metropolitanas de Natal, Salvador e Rio de Janeiro foram adquiridas para análise, em que após pré-tratamento dos dados obtidos, foram encontrados quatro modelos, os quais empregaram-se para a classificação e quantificação das amostras. Os métodos empregados após serem avaliados e validados apresentaram bom desempenho, demonstrando exatidão e confiabilidade nos resultados obtidos, mostrando que a técnica NIR pode ser uma técnica não invasiva, uma vez que não produz resíduos e ainda economiza tempo na análise das amostras.

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  • ANNE GABRIELLA DIAS SANTOS
  • Avaliação da estabilidade térmica e oxidativa do biodiesel de algodão, girassol, dendê e sebo bovino

  • Orientador : ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • AMANDA DUARTE GONDIM
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • FLORIVAL RODRIGUES DE CARVALHO
  • LUIZ DI SOUZA
  • Data: 26/02/2010

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  • A busca por novas fontes de energia, que sejam ecologicamente corretas, cresce a cada dia. Dentre essas energias alternativas, o biodiesel é um dos biocombustíveis que vem tendo destaque na produção mundial.  No Brasil, a Lei nº 11.097, determina que todo diesel vendido no país, deve ser constituído pela mistura de óleo diesel/biodiesel, denominado BX, onde X representa o percentual em volume de biodiesel no óleo diesel, conforme especificação da ANP.  As principais propriedades que devem ser controladas para garantir a qualidade do biodiesel são as estabilidades térmica e oxidativa, as quais dependem basicamente da composição da matéria prima utilizada. Este trabalho tem como objetivo estudar a estabilidade térmica e oxidativa do biodiesel provenientes do óleo de algodão, girassol, dendê e do sebo bovino, assim como analisar a propriedades das blendas feitas do óleo mineral com biodiesel, na proporção B10. Foram determinadas as principais propriedades físico-química dos óleos vegetais e gordura animal, das respectivas amostras de B100 e suas misturas. Além de caracterizados através do infravermelho e cromatografia a gás. O estudo das estabilidades térmica e oxidativa foram realizados através de Termogravimetria (TG), Calorimetria Exploratória Diferencial sob Pressão (PDSC) e Rancimat. As amostras de biodiesel obtidas estiveram dentro das especificações estabelecidas pela Resolução No7 da ANP. As misturas analisadas e o diesel mineral apresentaram todos os resultados em conformidade com as especificações da Portaria nº15/2006 da ANP. Os resultados obtidos via TG e cinéticos apontam o biodiesel de algodão como o mais estável. No estudo cinético, obteve-se a seguinte ordem de energia de ativação aparente: biodiesel de dendê > biodiesel de girassol > biodiesel de sebo > biodiesel de algodão. Em relação à estabilidade oxidativa os resultados obtidos via PDSC e Rancimat indicaram que o biodiesel de dendê foi o mais estável, e em seguida o de sebo. Dentre os biodieseis estudados, estes dois foram os únicos que se encontraram dentro dos padrões exigidos pela norma Européia EN14112, no qual determina que o biodiesel deva ter o tempo de indução mínino de 6 h, para ensaios realizados na temperatura de 110°C. A maior estabilidade do biodiesel de dendê pode ser atribuído à sua composição química.


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  • A busca por novas fontes de energia, que sejam ecologicamente corretas, cresce a cada dia. Dentre essas energias alternativas, o biodiesel é um dos biocombustíveis que vem tendo destaque na produção mundial.  No Brasil, a Lei nº 11.097, determina que todo diesel vendido no país, deve ser constituído pela mistura de óleo diesel/biodiesel, denominado BX, onde X representa o percentual em volume de biodiesel no óleo diesel, conforme especificação da ANP.  As principais propriedades que devem ser controladas para garantir a qualidade do biodiesel são as estabilidades térmica e oxidativa, as quais dependem basicamente da composição da matéria prima utilizada. Este trabalho tem como objetivo estudar a estabilidade térmica e oxidativa do biodiesel provenientes do óleo de algodão, girassol, dendê e do sebo bovino, assim como analisar a propriedades das blendas feitas do óleo mineral com biodiesel, na proporção B10. Foram determinadas as principais propriedades físico-química dos óleos vegetais e gordura animal, das respectivas amostras de B100 e suas misturas. Além de caracterizados através do infravermelho e cromatografia a gás. O estudo das estabilidades térmica e oxidativa foram realizados através de Termogravimetria (TG), Calorimetria Exploratória Diferencial sob Pressão (PDSC) e Rancimat. As amostras de biodiesel obtidas estiveram dentro das especificações estabelecidas pela Resolução No7 da ANP. As misturas analisadas e o diesel mineral apresentaram todos os resultados em conformidade com as especificações da Portaria nº15/2006 da ANP. Os resultados obtidos via TG e cinéticos apontam o biodiesel de algodão como o mais estável. No estudo cinético, obteve-se a seguinte ordem de energia de ativação aparente: biodiesel de dendê > biodiesel de girassol > biodiesel de sebo > biodiesel de algodão. Em relação à estabilidade oxidativa os resultados obtidos via PDSC e Rancimat indicaram que o biodiesel de dendê foi o mais estável, e em seguida o de sebo. Dentre os biodieseis estudados, estes dois foram os únicos que se encontraram dentro dos padrões exigidos pela norma Européia EN14112, no qual determina que o biodiesel deva ter o tempo de indução mínino de 6 h, para ensaios realizados na temperatura de 110°C. A maior estabilidade do biodiesel de dendê pode ser atribuído à sua composição química.

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  • ANTONIO MARCOS URBANO DE ARAUJO
  • Determinação da composição química do molusco Anadara notabilis encontrado em Galinhos no Rio Grande do Norte

  • Orientador : MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • GUILHERME FULGENCIO DE MEDEIROS
  • GRAZIELLA CIARAMELLA MOITA
  • Data: 16/03/2010

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  • Tendo em vista a grande biodiversidade existente no litoral brasileiro, onde muitas espécies ainda são pouco conhecidas, inclusive sob o aspecto nutricional, e considerando que os moluscos bivalves se constituem em um recurso natural de boa aceitação pela população mundial, escolheu-se o molusco bivalve Anadara notabilis, por não ter sido encontrado na literatura nenhuma informação nutricional ou toxicológica sobre ele e devido seu tamanho ser bem maior que outras espécies de moluscos mais popularmente encontrados nessa região. Foram determinados neste trabalho teores de umidade, cinzas, proteínas, macro e microminerais, além de íons metálicos de importância toxicológica. Todas as determinações seguiram as Normas Analíticas do Instituto Adolfo Lutz. A determinação de proteína foi realizada pelo método de Kjeldahl. Todos os íons metálicos foram determinados por espectroscopia de emissão ótica com plasma indutivamente acoplado (ICP-OES) descrito pela metodologia USEPA 6010C. Os resultados mostraram que a Anadara notabilis pode ser introduzida na alimentação dos seres humanos, tendo em vista sua riqueza mineral. Merecem destaque entre os macronutrientes o magnésio e o fósforo que apresentaram os respectivos valores em mg/kg 918,7 e 586,7. Com relação aos micronutrientes destacam-se o ferro presente com 586,7 mg/kg e o Zinco com 12,31 mg/kg. Não foi encontrado índice elevado de metais contaminantes para este molusco, o que impediria seu consumo, apenas o cromo esta 0,7 mg/kg acima do valor estabelecido pela legislação brasileira. Os resultados obtidos certamente serão muito úteis em futuras pesquisas nutricionais e para construção de uma tabela brasileira de composição química de alimentos.


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  • Tendo em vista a grande biodiversidade existente no litoral brasileiro, onde muitas espécies ainda são pouco conhecidas, inclusive sob o aspecto nutricional, e considerando que os moluscos bivalves se constituem em um recurso natural de boa aceitação pela população mundial, escolheu-se o molusco bivalve Anadara notabilis, por não ter sido encontrado na literatura nenhuma informação nutricional ou toxicológica sobre ele e devido seu tamanho ser bem maior que outras espécies de moluscos mais popularmente encontrados nessa região. Foram determinados neste trabalho teores de umidade, cinzas, proteínas, macro e microminerais, além de íons metálicos de importância toxicológica. Todas as determinações seguiram as Normas Analíticas do Instituto Adolfo Lutz. A determinação de proteína foi realizada pelo método de Kjeldahl. Todos os íons metálicos foram determinados por espectroscopia de emissão ótica com plasma indutivamente acoplado (ICP-OES) descrito pela metodologia USEPA 6010C. Os resultados mostraram que a Anadara notabilis pode ser introduzida na alimentação dos seres humanos, tendo em vista sua riqueza mineral. Merecem destaque entre os macronutrientes o magnésio e o fósforo que apresentaram os respectivos valores em mg/kg 918,7 e 586,7. Com relação aos micronutrientes destacam-se o ferro presente com 586,7 mg/kg e o Zinco com 12,31 mg/kg. Não foi encontrado índice elevado de metais contaminantes para este molusco, o que impediria seu consumo, apenas o cromo esta 0,7 mg/kg acima do valor estabelecido pela legislação brasileira. Os resultados obtidos certamente serão muito úteis em futuras pesquisas nutricionais e para construção de uma tabela brasileira de composição química de alimentos.

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  • JOSE ANTONIO BARROS LEAL REIS ALVES
  • Síntese e caracterização da peneira molecular MCM-41 contendo terras raras para dessulfurização do tiofeno

  • Orientador : DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • ELEDIR VITOR SOBRINHO
  • JOANA MARIA DE FARIAS BARROS
  • Data: 27/05/2010

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  • Neste trabalho a peneira molecular mesoporosa tipo MCM-41 foi modificada com diferentes terras raras (La, Eu e Yb) para a obtenção de materiais nanoestruturados com propriedades catalíticas. Os catalisadores foram sintetizados pelo método hidrotérmico a 100 oC por 120 horas, apresentando, todas as amostras, no gel de síntese razão molar Si/Ln = 50. Os materiais resultantes, após calcinação a 500 oC por 2 horas, foram caracterizados por: DRX, área superficial pelo método de BET, TG/DTG, FTIR e testes hidrotérmicos a 700oC. As análises de DRX dos catalisadores indicaram que os materiais contendo as terras raras apresentaram estrutura hexagonal característica do material mesoporoso tipo MCM-41. As curvas TG mostraram que a decomposição do direcionador estrutural ocorre nos materiais em temperaturas inferiores a 500 oC. As amostras apresentaram variações quanto à área superficial específica, diâmetro médio de poros e espessura da parede de sílica, em função da natureza da terra rara impregnada no material mesoporoso. A estabilidade hidrotérmica foi avaliada através da exposição dos materiais a vapor d’água a 700 ºC. Os materiais apresentaram boa atividade na dessulfurização do tiofeno.


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  • Neste trabalho a peneira molecular mesoporosa tipo MCM-41 foi modificada com diferentes terras raras (La, Eu e Yb) para a obtenção de materiais nanoestruturados com propriedades catalíticas. Os catalisadores foram sintetizados pelo método hidrotérmico a 100 oC por 120 horas, apresentando, todas as amostras, no gel de síntese razão molar Si/Ln = 50. Os materiais resultantes, após calcinação a 500 oC por 2 horas, foram caracterizados por: DRX, área superficial pelo método de BET, TG/DTG, FTIR e testes hidrotérmicos a 700oC. As análises de DRX dos catalisadores indicaram que os materiais contendo as terras raras apresentaram estrutura hexagonal característica do material mesoporoso tipo MCM-41. As curvas TG mostraram que a decomposição do direcionador estrutural ocorre nos materiais em temperaturas inferiores a 500 oC. As amostras apresentaram variações quanto à área superficial específica, diâmetro médio de poros e espessura da parede de sílica, em função da natureza da terra rara impregnada no material mesoporoso. A estabilidade hidrotérmica foi avaliada através da exposição dos materiais a vapor d’água a 700 ºC. Os materiais apresentaram boa atividade na dessulfurização do tiofeno.

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  • JULIANA PATRICIA SOUZA DUARTE PONTES
  • Tratamento eletroquímico de água produzida sintética para remoção de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos

  • Orientador : CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • ANDREA FRANCISCA FERNANDES BARBOSA
  • Data: 06/07/2010

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  • O presente trabalho é dirigido ao tratamento de água produzida de petróleo usando uma tecnologia eletroquímica. A água produzida é um dos principais resíduos gerados durante o processo de exploração e produção na indústria petrolífera, onde corresponde a 98 % de todos os efluentes gerados. Várias metodologias estão sendo estudadas visando o tratamento desse efluente, dentre elas estão os processos biológicos, os processos de oxidação avançados (POAs), tratamentos eletroquímicos como eletrooxidação, eletrocoagulação, eletroflotação e eletroredução. Esse trabalho mostra a aplicação da tecnologia de eletrooxidação no tratamento da água produzida, pois se trata de uma técnica com alta compatibilidade ambiental, onde através da ação do próprio elétron, as substâncias tóxicas e nocivas ao meio ambiente podem ser removidas ou transformadas através de reações de óxido-redução em substâncias menos tóxicas. Para isso, foi utilizado efluente sintético contendo uma mistura de H2SO4 0,5M e de 16 hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs), que são: naftaleno, acenaftileno, acenafteno, fluoreno, fenantreno, antraceno, fluoranteno, pireno, benzo(a)antraceno, criseno, benzo(b)fluoranteno, benzo(k)fluoranteno, benzo(a)pireno, indeno(1,2,3-cd)pireno, dibenzo(a,h)antraceno, benzo(g,h,i)perileno. Utilizou-se o processo de oxidação eletroquímica com um reator eletroquímico em batelada contendo um par de eletrodos paralelos, acoplados a uma fonte de corrente contínua e usando um agitador magnético para favorecer o transporte de massa na solução sintética. Como material anódico utilizou-se um eletrodo de ânodo dimensionalmente estável (DSA), constituído de Ti/Pt, enquanto o material catódico foi o Ti. Para detecção e quantificação dos HPAs utilizou à técnica de cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massa (CG - EM), onde o efluente foi analisado antes e após o tratamento eletroquímico. Os resultados se mostraram eficazes, obtendo-se remoções significativas dos HPAs superiores a 80%. Como indicador da viabilidade econômica do tratamento eletroquímico foram analisados os consumos energéticos do processo para cada hora do tratamento eletroquímico com base no valor kWh cobrado pela ANEEL. Os custos dos tratamentos desta pesquisa foram bastantes atrativos.


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  • O presente trabalho é dirigido ao tratamento de água produzida de petróleo usando uma tecnologia eletroquímica. A água produzida é um dos principais resíduos gerados durante o processo de exploração e produção na indústria petrolífera, onde corresponde a 98 % de todos os efluentes gerados. Várias metodologias estão sendo estudadas visando o tratamento desse efluente, dentre elas estão os processos biológicos, os processos de oxidação avançados (POAs), tratamentos eletroquímicos como eletrooxidação, eletrocoagulação, eletroflotação e eletroredução. Esse trabalho mostra a aplicação da tecnologia de eletrooxidação no tratamento da água produzida, pois se trata de uma técnica com alta compatibilidade ambiental, onde através da ação do próprio elétron, as substâncias tóxicas e nocivas ao meio ambiente podem ser removidas ou transformadas através de reações de óxido-redução em substâncias menos tóxicas. Para isso, foi utilizado efluente sintético contendo uma mistura de H2SO4 0,5M e de 16 hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs), que são: naftaleno, acenaftileno, acenafteno, fluoreno, fenantreno, antraceno, fluoranteno, pireno, benzo(a)antraceno, criseno, benzo(b)fluoranteno, benzo(k)fluoranteno, benzo(a)pireno, indeno(1,2,3-cd)pireno, dibenzo(a,h)antraceno, benzo(g,h,i)perileno. Utilizou-se o processo de oxidação eletroquímica com um reator eletroquímico em batelada contendo um par de eletrodos paralelos, acoplados a uma fonte de corrente contínua e usando um agitador magnético para favorecer o transporte de massa na solução sintética. Como material anódico utilizou-se um eletrodo de ânodo dimensionalmente estável (DSA), constituído de Ti/Pt, enquanto o material catódico foi o Ti. Para detecção e quantificação dos HPAs utilizou à técnica de cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massa (CG - EM), onde o efluente foi analisado antes e após o tratamento eletroquímico. Os resultados se mostraram eficazes, obtendo-se remoções significativas dos HPAs superiores a 80%. Como indicador da viabilidade econômica do tratamento eletroquímico foram analisados os consumos energéticos do processo para cada hora do tratamento eletroquímico com base no valor kWh cobrado pela ANEEL. Os custos dos tratamentos desta pesquisa foram bastantes atrativos.

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  • MARIA SANTANA BEZERRA DE LIMA
  • Monitoramento das águas da Bacia Hidrográfica Pirangi pela determinação dos índices de qualidade da água-IQA e índice de toxidez-IT

  • Orientador : DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • ANDREA FRANCISCA FERNANDES BARBOSA
  • Data: 08/07/2010

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  • Os problemas de abastecimento de água no Nordeste do Brasil são graves e necessitam de estudos mais direcionados. O presente trabalho foi desenvolvido com o propósito de monitorar a qualidade da água na Bacia Hidrográfica Pirangi, localizada na região Nordeste do Estado do RN usando o Índice de Qualidade da Água-IQA associado com o Índice de Toxidez-IT. Os dados apresentados nesta pesquisa foram coletados em novembro de 2008, junho de 2009 e março de 2010 em oito estações amostrais distribuídas ao longo da bacia. O estudo abrangeu nove parâmetros, baseado nas diretrizes estabelecidas pela CETESB, além de sete metais integrantes do Índice de Toxidez-IT. Estas águas enquadraram-se na classificação entre BOA e RUIM apresentando IQA mínimo de 41,34 e máximo de 76,23. Praticamente os sete metais analisados estavam abaixo dos limites de detecção do ICP-OES dando à água um IT igual a 1 quando estes estão ausentes e 0 quando se encontram teores de metais traços.


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  • Os problemas de abastecimento de água no Nordeste do Brasil são graves e necessitam de estudos mais direcionados. O presente trabalho foi desenvolvido com o propósito de monitorar a qualidade da água na Bacia Hidrográfica Pirangi, localizada na região Nordeste do Estado do RN usando o Índice de Qualidade da Água-IQA associado com o Índice de Toxidez-IT. Os dados apresentados nesta pesquisa foram coletados em novembro de 2008, junho de 2009 e março de 2010 em oito estações amostrais distribuídas ao longo da bacia. O estudo abrangeu nove parâmetros, baseado nas diretrizes estabelecidas pela CETESB, além de sete metais integrantes do Índice de Toxidez-IT. Estas águas enquadraram-se na classificação entre BOA e RUIM apresentando IQA mínimo de 41,34 e máximo de 76,23. Praticamente os sete metais analisados estavam abaixo dos limites de detecção do ICP-OES dando à água um IT igual a 1 quando estes estão ausentes e 0 quando se encontram teores de metais traços.

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  • DANIELA KARLA DE SOUZA XAVIER
  • Monitoramento ambiental através do índice de qualidade de água – IQA associado com o índice de toxidez – IT das águas das bacias hidrográficas do Curimataú e Maxaranguape no estado do Rio Grande do Norte

  • Orientador : DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • ANDREA FRANCISCA FERNANDES BARBOSA
  • Data: 09/07/2010

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  • Este trabalho foi desenvolvido com a finalidade, através de um monitoramento realizado, avaliar a qualidade das águas das Bacias Hidrográfica do Curimataú e Maxaranguape localizadas no Estado do Rio Grande do Norte, aplicando o Índice de Qualidade da Água – IQA associado com o Índice de Toxidez – IT. As coletas de amostras foram monitoradas em três etapas, no período de novembro de 2008, junho de 2009 e março de 2010 e realizadas em quatro estações amostrais na a Bacia do Curimataú e em duas estações amostrais na Bacia do Maxaranguape distribuída ao longo de cada Bacia. Para todos os parâmetros em estudo, seus resultados foram confrontados com os limites estabelecidos pela Resolução CONAMA N° 357/2005 para os tipo de água doce-classe2, água salobra-classe 1 e água salina-classe 1, onde os resultados encontrado para os parâmetro em estudo confirmam o início de um impacto provocado pelas diferentes atividades,  sobretudo quando se trata dos parâmetros que estão relacionados com a presença de matéria orgânica, como por exemplo, DBO e Coliformes Termotolerantes. Desta forma, o IQA para a maioria dos pontos de coleta foi classificado como de qualidade Média. Para os metais, apesar de se ter encontrado valores que excederam o limite estabelecido pela Resolução, à maior parte se encontravam abaixo do Limite de detecção do equipamento ICP-OES. Para os valores de IQA associado com o IT, em alguns pontos ocorreu a  confirmação dos resultados encontrados para o IQA, e para outros, este não confirma os resultados do IQA, devido se ter encontrados metais traço acima do limite permitido pela legislação.


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  • Este trabalho foi desenvolvido com a finalidade, através de um monitoramento realizado, avaliar a qualidade das águas das Bacias Hidrográfica do Curimataú e Maxaranguape localizadas no Estado do Rio Grande do Norte, aplicando o Índice de Qualidade da Água – IQA associado com o Índice de Toxidez – IT. As coletas de amostras foram monitoradas em três etapas, no período de novembro de 2008, junho de 2009 e março de 2010 e realizadas em quatro estações amostrais na a Bacia do Curimataú e em duas estações amostrais na Bacia do Maxaranguape distribuída ao longo de cada Bacia. Para todos os parâmetros em estudo, seus resultados foram confrontados com os limites estabelecidos pela Resolução CONAMA N° 357/2005 para os tipo de água doce-classe2, água salobra-classe 1 e água salina-classe 1, onde os resultados encontrado para os parâmetro em estudo confirmam o início de um impacto provocado pelas diferentes atividades,  sobretudo quando se trata dos parâmetros que estão relacionados com a presença de matéria orgânica, como por exemplo, DBO e Coliformes Termotolerantes. Desta forma, o IQA para a maioria dos pontos de coleta foi classificado como de qualidade Média. Para os metais, apesar de se ter encontrado valores que excederam o limite estabelecido pela Resolução, à maior parte se encontravam abaixo do Limite de detecção do equipamento ICP-OES. Para os valores de IQA associado com o IT, em alguns pontos ocorreu a  confirmação dos resultados encontrados para o IQA, e para outros, este não confirma os resultados do IQA, devido se ter encontrados metais traço acima do limite permitido pela legislação.

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  • JOSÉ FRANCINALDO DE OLIVEIRA
  • Deposição de filmes de ZrO2 modificados sobre substratos metálicos

  • Orientador : RICARDO SILVEIRA NASAR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RICARDO SILVEIRA NASAR
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • JOSIVANIA MARISA DANTAS
  • Data: 09/07/2010

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  • O presente trabalho faz uso do processo Pechini para síntese das soluções e do processo de dip-coating para a adição de filmes de óxido de zircônio puro e dopado com cério a substratos metálicos. Os metais com substratos cerâmicos foram submetidos a condições severas de meio salino. A fluorescência de raios x do substrato mostrou uma grande diversidade de elementos químicos. A difração de raios x das amostras mostrou a fase de ferro do substrato devido a espessura nanométrica do filme fino. Os ensaios utilizando uma sonda LPR mostraram que o filme com zircônia apresenta corrosão independente da espessura dos filmes. Os substratos de ZrO2 dopado com cério mostraram baixo ataque químico do sal em filmes com menos de 15 imersões. Os resultados levam a concluir que filmes ultrafinos são indicados na proteção de substratos metálicos.


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  • O presente trabalho faz uso do processo Pechini para síntese das soluções e do processo de dip-coating para a adição de filmes de óxido de zircônio puro e dopado com cério a substratos metálicos. Os metais com substratos cerâmicos foram submetidos a condições severas de meio salino. A fluorescência de raios x do substrato mostrou uma grande diversidade de elementos químicos. A difração de raios x das amostras mostrou a fase de ferro do substrato devido a espessura nanométrica do filme fino. Os ensaios utilizando uma sonda LPR mostraram que o filme com zircônia apresenta corrosão independente da espessura dos filmes. Os substratos de ZrO2 dopado com cério mostraram baixo ataque químico do sal em filmes com menos de 15 imersões. Os resultados levam a concluir que filmes ultrafinos são indicados na proteção de substratos metálicos.

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  • ERILEIDE CAVALCANTI ROBERTO
  • Caracterização e aplicação de sistemas micelares e microemulsionados como inibidores de corrosão

  • Orientador : TEREZA NEUMA DE CASTRO DANTAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • TEREZA NEUMA DE CASTRO DANTAS
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • VANESSA CRISTINA SANTANNA
  • Data: 12/07/2010

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  • A corrosão é um fenômeno presente em diversos seguimentos da indústria do petróleo, causando desgastes em superfícies de equipamentos metálicas, como exemplo a corrosão interna nos oleodutos. Este trabalho visa obter novos sistemas químicos para diminuir tal problema. Os tensoativos utilizados como inibidores de corrosão foram o SDS, CTAB e UNITOL L90 em sistemas micelares e microemulsionados. Para obtenção dos sistemas microemulsionados utilizou-se uma razão C/T=2, butanol como cotensoativo, querosene como fase óleo e como fase aquosa utilizou-se soluções de NaCl 0,5M nos pH’s 2, 4 e 7. As regiões de microemulsão encontradas para os três tensoativos são formadas por micelas diretas e inversas. A área se mantém constante com a variação do pH, o SDS tem maior região de microemulsão. O estudo da micelização destes tensoativos na interface líquido-gás foi realizado a partir de medidas de tensão superficial obtendo os valores de c.m.c, os quais foram particamente constantes para os sistemas microemulsionados com os tensoativos SDS e UNITOL L90 L90, e aumentaram  para o CTAB quando elevou-se o pH. Os valores de c.m.c para os sistemas micelares com os tensoativos SDS e CTAB diminuíram e aumentaram, respectivamente, quando aumentou-se o pH. Já o UNITOL L90 apresentou valores praticamente constantes, porém foi maior em pH 4. Os sistemas microemulsionados apresentaram valores de c.m.c maiores, exceto para o tensoativo UNITOL L90. Os valores negativos de energia livre de micelização indicaram que o porcesso de adsorção é espontâneo. Os resultados mostraram que os sistemas microemulsionados para os tensoativos SDS e CTAB foram menos espontâneos comparados ao sistema micelar, enquanto o UNITOL L90 apresentou valores  praticamente constantes. Experimentos com SAXS mostraram que as geometrias das micelas foram esféricas, existindo ainda na forma de halteres ou de micelas achatadas, o que facilitou a compreensão do estudo de adsorção na interface líquido-sólido. As eficiências de inibição à corrosão foram determinadas mediante medidas eletroquímicas, a partir das correntes de corrosão encontradas através da extrapolação de Tafel. Os tensoativos estudados se mostraram eficientes mesmo em baixas concentrações. Os dados experimentais de ajustaram ao modelo da isoterma de Freundlich, indicando que a adsorção dos tensoativos ocorre em multicamadas.


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  • A corrosão é um fenômeno presente em diversos seguimentos da indústria do petróleo, causando desgastes em superfícies de equipamentos metálicas, como exemplo a corrosão interna nos oleodutos. Este trabalho visa obter novos sistemas químicos para diminuir tal problema. Os tensoativos utilizados como inibidores de corrosão foram o SDS, CTAB e UNITOL L90 em sistemas micelares e microemulsionados. Para obtenção dos sistemas microemulsionados utilizou-se uma razão C/T=2, butanol como cotensoativo, querosene como fase óleo e como fase aquosa utilizou-se soluções de NaCl 0,5M nos pH’s 2, 4 e 7. As regiões de microemulsão encontradas para os três tensoativos são formadas por micelas diretas e inversas. A área se mantém constante com a variação do pH, o SDS tem maior região de microemulsão. O estudo da micelização destes tensoativos na interface líquido-gás foi realizado a partir de medidas de tensão superficial obtendo os valores de c.m.c, os quais foram particamente constantes para os sistemas microemulsionados com os tensoativos SDS e UNITOL L90 L90, e aumentaram  para o CTAB quando elevou-se o pH. Os valores de c.m.c para os sistemas micelares com os tensoativos SDS e CTAB diminuíram e aumentaram, respectivamente, quando aumentou-se o pH. Já o UNITOL L90 apresentou valores praticamente constantes, porém foi maior em pH 4. Os sistemas microemulsionados apresentaram valores de c.m.c maiores, exceto para o tensoativo UNITOL L90. Os valores negativos de energia livre de micelização indicaram que o porcesso de adsorção é espontâneo. Os resultados mostraram que os sistemas microemulsionados para os tensoativos SDS e CTAB foram menos espontâneos comparados ao sistema micelar, enquanto o UNITOL L90 apresentou valores  praticamente constantes. Experimentos com SAXS mostraram que as geometrias das micelas foram esféricas, existindo ainda na forma de halteres ou de micelas achatadas, o que facilitou a compreensão do estudo de adsorção na interface líquido-sólido. As eficiências de inibição à corrosão foram determinadas mediante medidas eletroquímicas, a partir das correntes de corrosão encontradas através da extrapolação de Tafel. Os tensoativos estudados se mostraram eficientes mesmo em baixas concentrações. Os dados experimentais de ajustaram ao modelo da isoterma de Freundlich, indicando que a adsorção dos tensoativos ocorre em multicamadas.

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  • CICERO ADAILTON BEZERRA
  • Estudo da capacidade de remoção de óleo solúvel, em águas produzidas,
    por bentonita hidrofobizada
  • Orientador : JAILSON VIEIRA DE MELO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • JAILSON VIEIRA DE MELO
  • JOSE ANTONIO DE MOURA
  • Data: 29/07/2010

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  • Neste trabalho avaliou-se a capacidade de remoção de HPAs em solução oleosa entre a bentonita hidrofobizada com óleo de linhaça e parafina com a bentonita natural. As análises da bentonita natural e hidrofobizada foram feitas através das técnicas de caracterização: (1) Análise Termogravimétrica (TG) que teve como objetivo avaliar os eventos térmicos devido a perdas de massa, associados tanto a saída de umidade e decomposição da argila quanto devido à perda do agente hidrofobizante. (2) Análise de difração de raios X (DRX) com o intuito de determinar as fases mineralógicas que compõem a estrutura da argila e (3) Espectrofotometria na região do infravermelho usada para caracterizar os grupos funcionais tanto da matriz mineral (bentonita) quanto dos agentes hidrofobizantes (óleo de linhaça e parafina). Foi utilizado um planejamento fatorial 24 com os seguintes fatores; hidrofobizante, percentual de hidrofobizante, tempo de adsorção e volume da solução oleosa. Analisando o planejamento fatorial 24 foi visto que nenhum dos fatores, aparentemente, apresentou-se mais importante que os demais e, como todas as respostas apresentaram valores expressivos em relação à capacidade de remoção do óleo, não foi possível avaliar uma diferença no grau de eficiência dos dois hidrofobizantes. Para o novo estudo comparou-se a eficiência da argila modificada, com cada hidrofobizante separadamente, em relação à sua forma natural. Para tanto, fez-se quatro novos planejamentos fatoriais 23 utilizando a bentonita natural como um fator diferencial. Os fatores usados foram a bentonita (com e sem hidrofobização), tempo de exposição do material adsorvente à solução oleosa e volume da solução oleosa, visando interpretar como esses fatores poderiam influenciar no processo de purificação de águas contaminadas por HPAs.  Empregou-se como técnica para obtenção da resposta a espectroscopia de fluorescência, uma vez que já se conhece da literatura que os HPAs, por apresentarem cadeias conjugadas devido à condensação dos anéis aromáticos, apresentam fluorescência, bastante semelhante, quando excitados na região do ultravioleta e como técnica auxiliar a cromatografia gasosa acoplada à espectroscopia de massa (CG-EM)i usada  para a análise dos HPAs, no sentido de complementar o estudo realizado com a espectroscopia de fluorescência, uma vez que o método espectroscópico permite apenas se ter uma idéia da quantidade total das espécies fluorescentes contidas na parte solúvel do óleo. O resultado mostra um excelente  adsorção de HPAs e outras espécies fluorescentes atribuído ao efeito principal do primeiro fator, hidrofobização, para o primeiro planejamento 23 BNTL 5%, com 93% paro o sexto o ensaio (+-+), no segundo planejamento fatorial 23 BNTL 10%, o quarto ensaio (++-) com 94,5% o terceiro planejamento fatorial 23 BNTP 5%, o segundo ensaio (+--) com 91% e o quarto e ultimo planejamento BNTP 10%, o último ensaio (+++) com 88%. Comparado com adsorção da bentonita na sua forma natural. Neste trabalho mostra também o limite de adsorção de cada hidrofobizante.


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  • Neste trabalho avaliou-se a capacidade de remoção de HPAs em solução oleosa entre a bentonita hidrofobizada com óleo de linhaça e parafina com a bentonita natural. As análises da bentonita natural e hidrofobizada foram feitas através das técnicas de caracterização: (1) Análise Termogravimétrica (TG) que teve como objetivo avaliar os eventos térmicos devido a perdas de massa, associados tanto a saída de umidade e decomposição da argila quanto devido à perda do agente hidrofobizante. (2) Análise de difração de raios X (DRX) com o intuito de determinar as fases mineralógicas que compõem a estrutura da argila e (3) Espectrofotometria na região do infravermelho usada para caracterizar os grupos funcionais tanto da matriz mineral (bentonita) quanto dos agentes hidrofobizantes (óleo de linhaça e parafina). Foi utilizado um planejamento fatorial 24 com os seguintes fatores; hidrofobizante, percentual de hidrofobizante, tempo de adsorção e volume da solução oleosa. Analisando o planejamento fatorial 24 foi visto que nenhum dos fatores, aparentemente, apresentou-se mais importante que os demais e, como todas as respostas apresentaram valores expressivos em relação à capacidade de remoção do óleo, não foi possível avaliar uma diferença no grau de eficiência dos dois hidrofobizantes. Para o novo estudo comparou-se a eficiência da argila modificada, com cada hidrofobizante separadamente, em relação à sua forma natural. Para tanto, fez-se quatro novos planejamentos fatoriais 23 utilizando a bentonita natural como um fator diferencial. Os fatores usados foram a bentonita (com e sem hidrofobização), tempo de exposição do material adsorvente à solução oleosa e volume da solução oleosa, visando interpretar como esses fatores poderiam influenciar no processo de purificação de águas contaminadas por HPAs.  Empregou-se como técnica para obtenção da resposta a espectroscopia de fluorescência, uma vez que já se conhece da literatura que os HPAs, por apresentarem cadeias conjugadas devido à condensação dos anéis aromáticos, apresentam fluorescência, bastante semelhante, quando excitados na região do ultravioleta e como técnica auxiliar a cromatografia gasosa acoplada à espectroscopia de massa (CG-EM)i usada  para a análise dos HPAs, no sentido de complementar o estudo realizado com a espectroscopia de fluorescência, uma vez que o método espectroscópico permite apenas se ter uma idéia da quantidade total das espécies fluorescentes contidas na parte solúvel do óleo. O resultado mostra um excelente  adsorção de HPAs e outras espécies fluorescentes atribuído ao efeito principal do primeiro fator, hidrofobização, para o primeiro planejamento 23 BNTL 5%, com 93% paro o sexto o ensaio (+-+), no segundo planejamento fatorial 23 BNTL 10%, o quarto ensaio (++-) com 94,5% o terceiro planejamento fatorial 23 BNTP 5%, o segundo ensaio (+--) com 91% e o quarto e ultimo planejamento BNTP 10%, o último ensaio (+++) com 88%. Comparado com adsorção da bentonita na sua forma natural. Neste trabalho mostra também o limite de adsorção de cada hidrofobizante.

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  • DANYELLE MEDEIROS DE ARAUJO
  • Estudo da corrosão no aço carbono 1020 protegido com óleo de coco saponificado: análise físico-química do comportamento químico do tensoativo

  • Orientador : DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • MARIA GORETTE CAVALCANTE
  • EVERLANE FERREIRA MOURA
  • Data: 29/07/2010

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  • Inibidores de corrosão em solução são utilizados para minimizar processos de corrosão em aço. Na presente dissertação foi avaliada a eficiência de inibição do tensoativo óleo de coco saponificado (OCS) no aço carbono 1020, através da técnica eletroquímica polarização linear, bem como, estudado o processo de adsorção através das isotermas de Langmuir, Frumkin e Temkin. A corrente de corrosão foi determinada através da extrapolação de Tafel nas curvas de polarização e, então, foi calculada a eficiência do inibidor para cada concentração e temperatura. Foram estudadas quatro concentrações (12,5, 25,0, 50,0 e 75,0 ppm) do inibidor OCS e uma do sal NaCl (10.000 ppm) em seis temperaturas (301, 308, 313, 318, 323 e 328 K) em triplicata. Pelos resultados obtidos, observou-se que a técnica utilizada pode avaliar com rapidez e eficiência inibidores de corrosão. Em relação às isotermas, a que melhor se adequou foi a de Langmuir e dentre as concentrações estudadas a que obteve a melhor eficiência foi à concentração de 75 ppm.


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  • Inibidores de corrosão em solução são utilizados para minimizar processos de corrosão em aço. Na presente dissertação foi avaliada a eficiência de inibição do tensoativo óleo de coco saponificado (OCS) no aço carbono 1020, através da técnica eletroquímica polarização linear, bem como, estudado o processo de adsorção através das isotermas de Langmuir, Frumkin e Temkin. A corrente de corrosão foi determinada através da extrapolação de Tafel nas curvas de polarização e, então, foi calculada a eficiência do inibidor para cada concentração e temperatura. Foram estudadas quatro concentrações (12,5, 25,0, 50,0 e 75,0 ppm) do inibidor OCS e uma do sal NaCl (10.000 ppm) em seis temperaturas (301, 308, 313, 318, 323 e 328 K) em triplicata. Pelos resultados obtidos, observou-se que a técnica utilizada pode avaliar com rapidez e eficiência inibidores de corrosão. Em relação às isotermas, a que melhor se adequou foi a de Langmuir e dentre as concentrações estudadas a que obteve a melhor eficiência foi à concentração de 75 ppm.

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  • DANIELLA BEZERRA
  • Desenvolvimento de uma célula e  materiais híbridos à base de  polianilina para remoção de H2S do gás natural, em pressão elevada

  • Orientador : JAILSON VIEIRA DE MELO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JAILSON VIEIRA DE MELO
  • NEDJA SUELY FERNANDES
  • SEVERINO ALVES JUNIOR
  • Data: 30/07/2010

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  • O gás natural é definido como uma mistura de hidrocarbonetos leves, compostos químicos formados exclusivamente por átomos de carbono e hidrogênio, apresentando baixos teores de contaminantes, tais como nitrogênio, dióxido de carbono, água e gás sulfídrico, com raras ocorrências de gases nobres. Existem duas categorias de gás natural: o associado e o não associado. O gás associado é aquele que, no reservatório, está dissolvido no óleo ou sob a forma de capa de gás. O gás não associado tem muito pouco óleo, quase que totalmente limpo. Dentre os diversos contaminantes do gás natural, um dos mais importantes é o H2S, por ser um agente tóxico e bastante corrosivo. No âmbito industrial o H2S pode acarretar problemas nas tubulações, nos dutos e aplicações finais do gás natural. A agência Nacional do Petróleo (ANP) em sua portaria no 104, de 08 de julho de 2002, estabelece que o teor de H2S do gás natural de origem nacional ou importado, comercializado no país contenha no máximo 10-15 mg/m3. Neste trabalho desenvolveu-se uma célula e um material associando-se a elevada área superficial da vermiculita expandida com a capacidade de adsorção de gases com caráter ácido pela polianilina na sua forma de esmeraldina básica. O material foi obtido a partir do recobrimento da vermiculita, previamente expandida a 900oC, com a esmeraldina básica, utilizando para a modificação um planejamento fatorial 23, com três fatores: granulometria, solvente e massa do polímero e dois níveis: superior (+) e inferior. As amostras foram caracterizadas por difração de raios-X, espectroscopia de absorção molecular no ultravioleta e visível, espectroscopia de Infravermelho, fluorescência de raios-X e Termogravimetria. Os ensaios da remoção do H2S no gás natural foram realizados numa célula a alta pressão, desenvolvida especialmente para esta finalidade. A quantificação do H2S foi feita através de uma titulação direta, borbulhando-se o gás natural numa solução 10-4 mol/L de NaOH. As amostras de vermiculita modificadas com polianilina, de acordo com o planejamento fatorial, apresentaram elevada capacidade de remoção, onde foram considerados importantes apenas os efeitos principais x2 e x3, solvente e massa de polímero, e a interação entre estes x23. A polianilina pura também foi usada e apresentou elevada capacidade de remoção do H2S. Por fim, sintetizou-se polianilina diretamente em uma espuma de poliuretana e usou-se como um filtro a qual apresentou elevada capacidade de remoção do H2S do gás natural.


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  • O gás natural é definido como uma mistura de hidrocarbonetos leves, compostos químicos formados exclusivamente por átomos de carbono e hidrogênio, apresentando baixos teores de contaminantes, tais como nitrogênio, dióxido de carbono, água e gás sulfídrico, com raras ocorrências de gases nobres. Existem duas categorias de gás natural: o associado e o não associado. O gás associado é aquele que, no reservatório, está dissolvido no óleo ou sob a forma de capa de gás. O gás não associado tem muito pouco óleo, quase que totalmente limpo. Dentre os diversos contaminantes do gás natural, um dos mais importantes é o H2S, por ser um agente tóxico e bastante corrosivo. No âmbito industrial o H2S pode acarretar problemas nas tubulações, nos dutos e aplicações finais do gás natural. A agência Nacional do Petróleo (ANP) em sua portaria no 104, de 08 de julho de 2002, estabelece que o teor de H2S do gás natural de origem nacional ou importado, comercializado no país contenha no máximo 10-15 mg/m3. Neste trabalho desenvolveu-se uma célula e um material associando-se a elevada área superficial da vermiculita expandida com a capacidade de adsorção de gases com caráter ácido pela polianilina na sua forma de esmeraldina básica. O material foi obtido a partir do recobrimento da vermiculita, previamente expandida a 900oC, com a esmeraldina básica, utilizando para a modificação um planejamento fatorial 23, com três fatores: granulometria, solvente e massa do polímero e dois níveis: superior (+) e inferior. As amostras foram caracterizadas por difração de raios-X, espectroscopia de absorção molecular no ultravioleta e visível, espectroscopia de Infravermelho, fluorescência de raios-X e Termogravimetria. Os ensaios da remoção do H2S no gás natural foram realizados numa célula a alta pressão, desenvolvida especialmente para esta finalidade. A quantificação do H2S foi feita através de uma titulação direta, borbulhando-se o gás natural numa solução 10-4 mol/L de NaOH. As amostras de vermiculita modificadas com polianilina, de acordo com o planejamento fatorial, apresentaram elevada capacidade de remoção, onde foram considerados importantes apenas os efeitos principais x2 e x3, solvente e massa de polímero, e a interação entre estes x23. A polianilina pura também foi usada e apresentou elevada capacidade de remoção do H2S. Por fim, sintetizou-se polianilina diretamente em uma espuma de poliuretana e usou-se como um filtro a qual apresentou elevada capacidade de remoção do H2S do gás natural.

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  • JÚLIO CÉSAR OLIVEIRA DA SILVA
  • Problemas de aprendizagem em estudantes de graduação sobre ligações químicas

  • Orientador : OTOM ANSELMO DE OLIVEIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA CRISTINA FACUNDO DE BRITO PONTES
  • ANGELA FERNANDES CAMPOS
  • FABIANA ROBERTA GONCALVES E SILVA HUSSEIN
  • OTOM ANSELMO DE OLIVEIRA
  • Data: 16/08/2010

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  • Esta pesquisa teve o objetivo de identificar problemas de aprendizagem em alunos de graduação recém ingressante na universidade, interpretar a natureza e as causas desses problemas, oferecerem subsídios para superação de tais dificuldades e possibilitar uma aprendizagem significava através da qual o aluno atribua sentido em seu aprendizado. Como objeto para esse trabalho foi escolhido o tema Ligações Químicas - onde se estudam as forças que agem entre os átomos para formar moléculas, íons compostos e estruturas cristalinas iônicas -, e se caracteriza como um dos mais importantes assuntos da Química. Na pesquisa, foi utilizado um questionário com cinco perguntas abertas, respondidas por 147 estudantes dos períodos iniciais das graduações em Química da Universidade Federal do Rio Grande do Norte. As respostas obtidas revelaram insegurança por parte dos estudantes, tanto em termos conceituais quanto de representação, com justificativas superficiais, recorrendo sempre à regra do octeto para descrever modelos apresentou os igações químicas,s de aprendizagem em alunos de graduaçem estudantes para que se possa conseguir superar essas dide ligações químicas. Os resultados sugerem que esses estudantes tiveram uma formação inadequada no ensino médio e que os exames para ingresso nas graduações se fizeram segundo critérios flexíveis, pouco exigentes em termos de conhecimentos. As observações feitas levam à conclusão de que, para mudanças futuras, é necessário que escolas de ensino médio e dos períodos iniciais nas universidades privilegiem a adoção de métodos pedagógicos contextualizados, aplicando estratégias para superar o ensino memorístico e superficial sobre Ligações Químicas, o que, provavelmente, se aplica ao ensino de outros temas da Química.


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  • Esta pesquisa teve o objetivo de identificar problemas de aprendizagem em alunos de graduação recém ingressante na universidade, interpretar a natureza e as causas desses problemas, oferecerem subsídios para superação de tais dificuldades e possibilitar uma aprendizagem significava através da qual o aluno atribua sentido em seu aprendizado. Como objeto para esse trabalho foi escolhido o tema Ligações Químicas - onde se estudam as forças que agem entre os átomos para formar moléculas, íons compostos e estruturas cristalinas iônicas -, e se caracteriza como um dos mais importantes assuntos da Química. Na pesquisa, foi utilizado um questionário com cinco perguntas abertas, respondidas por 147 estudantes dos períodos iniciais das graduações em Química da Universidade Federal do Rio Grande do Norte. As respostas obtidas revelaram insegurança por parte dos estudantes, tanto em termos conceituais quanto de representação, com justificativas superficiais, recorrendo sempre à regra do octeto para descrever modelos apresentou os igações químicas,s de aprendizagem em alunos de graduaçem estudantes para que se possa conseguir superar essas dide ligações químicas. Os resultados sugerem que esses estudantes tiveram uma formação inadequada no ensino médio e que os exames para ingresso nas graduações se fizeram segundo critérios flexíveis, pouco exigentes em termos de conhecimentos. As observações feitas levam à conclusão de que, para mudanças futuras, é necessário que escolas de ensino médio e dos períodos iniciais nas universidades privilegiem a adoção de métodos pedagógicos contextualizados, aplicando estratégias para superar o ensino memorístico e superficial sobre Ligações Químicas, o que, provavelmente, se aplica ao ensino de outros temas da Química.

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  • MANUELLA KARLA DA CRUZ RODRIGUES
  • Estudo da viabilização do uso da mistura híbrida ferrocarbonila/ferrita de Ni0,5Zn0,5Fe2O4 como material absorvedor de radiação eletromagnética

  • Orientador : RICARDO SILVEIRA NASAR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOAO BOSCO LUCENA DE OLIVEIRA
  • JOSIVANIA MARISA DANTAS
  • RICARDO SILVEIRA NASAR
  • TARCISIO ELOI DE ANDRADE JUNIOR
  • Data: 31/08/2010

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  • Foram sintetizadas ferritas de NiZn no sistema Ni0,5Zn0,5Fe2O4, pelo método dos citratos precursores. A decomposição dos precursores foi estudada por análise termogravimétrica e espectroscopia na região do infravermelho na temperatura de 350ºC/3h. A evolução das fases formadas após calcinações a 350ºC/3h, 600, 1000 e 1100ºC/2h foi acompanhada por difração de raios X utilizando o refinamento de Rietveld para melhor identificação das estruturas formadas. Foi observado para as amostras calcinadas em diferentes temperaturas o aumento da cristalinidade com o aumento da temperatura de calcinação, sendo verificado que para as amostras calcinadas a 900 e 1100ºC/2h ocorreu a precipitação de uma fase secundária, a fase hematita. A ferrocarbonila de procedência industrial foi analisada por Difração de raios X e por Rietveld para a identificação de sua estrutura. A ferrocarbonila foi adicionada à ferrita de NiZn calcinada a 350ºC/3h, 600, 1000 e 1100ºC/2h para a formação das misturas híbridas. Em seguida foram analisadas por difração de raios X e por Rietveld. A ferrita de NiZn, a ferrocarbonila, assim como as misturas híbridas foram submetidas à análises de Microscopia Eletrônica de Varredura, medidas magnéticas e refletividade. As medidas magnéticas indicaram que a ferrita, a ferrocarbonila, como também as misturas híbridas apresentaram características de material magnético macios. A adição de ferrocarbonila em todas as composições indicou um aumento nos resultados de medidas magnéticas e de refletividade. Foi verificado melhor resultado no aumento da magnetização para a mistura híbrida de Ferrocarbonila/ferrita de NiZn calcinada 600ºC/2h. A mistura Ferrocarbonila/ferrita calcinada 1000ºC/2h apresentou melhor resultado absorção da radiação eletromagnética na faixa de microondas em relação às outras misturas.


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  • Foram sintetizadas ferritas de NiZn no sistema Ni0,5Zn0,5Fe2O4, pelo método dos citratos precursores. A decomposição dos precursores foi estudada por análise termogravimétrica e espectroscopia na região do infravermelho na temperatura de 350ºC/3h. A evolução das fases formadas após calcinações a 350ºC/3h, 600, 1000 e 1100ºC/2h foi acompanhada por difração de raios X utilizando o refinamento de Rietveld para melhor identificação das estruturas formadas. Foi observado para as amostras calcinadas em diferentes temperaturas o aumento da cristalinidade com o aumento da temperatura de calcinação, sendo verificado que para as amostras calcinadas a 900 e 1100ºC/2h ocorreu a precipitação de uma fase secundária, a fase hematita. A ferrocarbonila de procedência industrial foi analisada por Difração de raios X e por Rietveld para a identificação de sua estrutura. A ferrocarbonila foi adicionada à ferrita de NiZn calcinada a 350ºC/3h, 600, 1000 e 1100ºC/2h para a formação das misturas híbridas. Em seguida foram analisadas por difração de raios X e por Rietveld. A ferrita de NiZn, a ferrocarbonila, assim como as misturas híbridas foram submetidas à análises de Microscopia Eletrônica de Varredura, medidas magnéticas e refletividade. As medidas magnéticas indicaram que a ferrita, a ferrocarbonila, como também as misturas híbridas apresentaram características de material magnético macios. A adição de ferrocarbonila em todas as composições indicou um aumento nos resultados de medidas magnéticas e de refletividade. Foi verificado melhor resultado no aumento da magnetização para a mistura híbrida de Ferrocarbonila/ferrita de NiZn calcinada 600ºC/2h. A mistura Ferrocarbonila/ferrita calcinada 1000ºC/2h apresentou melhor resultado absorção da radiação eletromagnética na faixa de microondas em relação às outras misturas.

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  • ADNA DORNELLES NICACIO DE SOUZA
  • Avaliação da eficiência de inibição à corrosão do heterociclo isatina solubilizado em sistemas microemulsionados

  • Orientador : MARIA APARECIDA MEDEIROS MACIEL
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARIA APARECIDA MEDEIROS MACIEL
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • TEREZA NEUMA DE CASTRO DANTAS
  • JOSEALDO TONHOLO
  • Data: 13/10/2010

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  • Um sistema microemulsionado (SME) contendo o tensoativo óleo de coco saponificado (OCS) foi obtido com o objetivo de solubilizar o heterociclo isatina (IST), para aplicabilidade em investigações de inibição à corrosão em aço. A quantificação de IST solubilizada nos sistemas SME-OCS1 [20% de OCS, 20% butanol, 5% FO e 55% de FA] e SME-OCS2 [12,5% de OCS, 12,5% de butanol, 5% de FO e 70% de FA] foi determinada por espectroscopia na região de ultravioleta, tendo sido confirmado a eficácia destes sistemas na solubilização de substâncias de difícil solubilidade em meio aquoso. Medidas de tensão superficial foram realizadas para estudar a adsorção das microemulsões SME-OCS1-IST e SME-OCS2-IST em interface líquido/gás. Os dados experimentais demonstraram um decréscimo na CMC na presença do eletrólito Cl-. Os valores da energia livre de micelização indicaram a ocorrência de processo espontâneo. A eficácia de inibição à corrosão dos sistemas SME-OCS2, SME-OCS1-IST e SME-OCS2-IST em aço carbono 1020 foi avaliada em meio salino (NaCl 0,5%) utilizando-se voltametria de varredura linear. As curvas de Tafel forneceram os valores das correntes que foram empregados nos cálculos das eficiências de inibição à corrosão. As eficiências máximas de inibição 73,2% (SME-OCS2), 88,2% (SME-OCS2-IST) e 97,6% (SME-OCS1-IST) foram observadas para os sistemas microemulsionados avaliados. As melhores eficiências estão correlacionadas com os sistemas que contém o heterociclo isatina e podem ser justificadas pelas características estruturais desta substância, já que houve otimização da adsorção na interface metal/solução. Para todos os sistemas microemulsionados avaliados, os valores da energia livre de adsorção indicaram a espontaneidade do processo de adsorção.


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  • Um sistema microemulsionado (SME) contendo o tensoativo óleo de coco saponificado (OCS) foi obtido com o objetivo de solubilizar o heterociclo isatina (IST), para aplicabilidade em investigações de inibição à corrosão em aço. A quantificação de IST solubilizada nos sistemas SME-OCS1 [20% de OCS, 20% butanol, 5% FO e 55% de FA] e SME-OCS2 [12,5% de OCS, 12,5% de butanol, 5% de FO e 70% de FA] foi determinada por espectroscopia na região de ultravioleta, tendo sido confirmado a eficácia destes sistemas na solubilização de substâncias de difícil solubilidade em meio aquoso. Medidas de tensão superficial foram realizadas para estudar a adsorção das microemulsões SME-OCS1-IST e SME-OCS2-IST em interface líquido/gás. Os dados experimentais demonstraram um decréscimo na CMC na presença do eletrólito Cl-. Os valores da energia livre de micelização indicaram a ocorrência de processo espontâneo. A eficácia de inibição à corrosão dos sistemas SME-OCS2, SME-OCS1-IST e SME-OCS2-IST em aço carbono 1020 foi avaliada em meio salino (NaCl 0,5%) utilizando-se voltametria de varredura linear. As curvas de Tafel forneceram os valores das correntes que foram empregados nos cálculos das eficiências de inibição à corrosão. As eficiências máximas de inibição 73,2% (SME-OCS2), 88,2% (SME-OCS2-IST) e 97,6% (SME-OCS1-IST) foram observadas para os sistemas microemulsionados avaliados. As melhores eficiências estão correlacionadas com os sistemas que contém o heterociclo isatina e podem ser justificadas pelas características estruturais desta substância, já que houve otimização da adsorção na interface metal/solução. Para todos os sistemas microemulsionados avaliados, os valores da energia livre de adsorção indicaram a espontaneidade do processo de adsorção.

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  • ALINE DA SILVA SANTOS
  • Aplicação da parafina e do óleo de linhaça como hidrofobizantes da vermiculita, para remoção de derivados de óleo diesel presentes em água produzida sintética

  • Orientador : JAILSON VIEIRA DE MELO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JAILSON VIEIRA DE MELO
  • JOSE ANTONIO DE MOURA
  • MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • Data: 29/10/2010

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  • A água produzida vem ultimamente despertando interesse devido ao seu elevado grau de salinidade, partículas de óleo em suspensão, produtos químicos adicionados nos diversos processos de produção, metais pesados e algumas vezes radioatividade. Juntamente com o petróleo e devido ao seu elevado volume de produção, a água de produção é um dos poluentes que mais preocupam no processo de extração do óleo. Os HPAs devido a sua ubiqüidade e suas características carcinogênicas/mutagênicas e até mesmo teratogênicas vêm chamando a atenção de toda sociedade científica. Formados a partir da combustão incompleta da matéria orgânica podem ser de origem natural ou antropogênica. Alguns materiais vêm sendo pesquisados com o objetivo de despoluir matrizes ambientais que venham ser contaminadas por estes hidrocarbonetos. Dentre estes materiais pesquisados várias argilas têm sido empregadas, das quais se destaca a vermiculita. Da família dos filossilicatos, a vermiculita por seu potencial hidrofóbico e sua elevada área superficial tem sido um utensílio bastante utilizado na descontaminação de águas em processos de derramamento de óleo. Contudo, quando expandida esta perde sua capacidade hidrofóbica havendo a necessidade do uso de um hidrofobizante para torná-la organofílica. Dentre os inúmeros hidrofobizantes pesquisados e utilizados o óleo de linhaça foi o pioneiro. Neste trabalho procurou-se avaliar a capacidade de remoção de HPAs utilizando a vermiculita hidrofobizada com óleo de linhaça e também a parafina, para isto fez-se uso do planejamento fatorial completo 24 como ferramenta principal para realização dos experimentos. Avaliou-se também a granulometria da argila (-20+48 e -48+80 #), o percentual de hidrofobizante aplicado (5 e 10 %) e a salinidade da água produzida sintetizada em laboratório (35.000 e 55.000 ppm). A espectroscopia de fluorescência molecular devido a sua sensibilidade e rapidez foi utilizada para verificar a capacidade de adsorção da argila, bem como a cromatografia gasosa serviu como técnica auxiliar a fim de quantificar e identificar os HPAs presentes em solução. A fim de caracterizar a vermiculita fez-se uso da fluorescência de raios X e difração de raios X. O infravermelho e a termogravimetria foram essenciais para constatar a hidrofobização e a quantidade de recobrimento do argilomineral. De acordo com as análises de fluorescência verificou-se que o ensaio 12 obteve o melhor resultado em torno de 98 % de adsorção dos compostos fluorescentes, contudo a elevada salinidade, a menor granulometria, o maior percentual de hidrofobizante e o uso do óleo de linhaça apresentaram maior eficiência na capacidade de remoção destes hidrocarbonetos, de acordo com a tendência seguida pela análise dos fatores principais do planejamento fatorial. Para verificar a capacidade de adsorção da argila utilizando um volume fixo de água produzida sintética, usou-se como base o ensaio 12, nos seus respectivos níveis e fatores. Deste modo, observou-se que após a adição de aproximadamente 1 ½ litro de solução de água produzida sintética, cerca de 300 vezes o seu volume em massa, a vermiculita foi capaz de adsorver 80 % das espécies fluorescentes presentes em solução.


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  • A água produzida vem ultimamente despertando interesse devido ao seu elevado grau de salinidade, partículas de óleo em suspensão, produtos químicos adicionados nos diversos processos de produção, metais pesados e algumas vezes radioatividade. Juntamente com o petróleo e devido ao seu elevado volume de produção, a água de produção é um dos poluentes que mais preocupam no processo de extração do óleo. Os HPAs devido a sua ubiqüidade e suas características carcinogênicas/mutagênicas e até mesmo teratogênicas vêm chamando a atenção de toda sociedade científica. Formados a partir da combustão incompleta da matéria orgânica podem ser de origem natural ou antropogênica. Alguns materiais vêm sendo pesquisados com o objetivo de despoluir matrizes ambientais que venham ser contaminadas por estes hidrocarbonetos. Dentre estes materiais pesquisados várias argilas têm sido empregadas, das quais se destaca a vermiculita. Da família dos filossilicatos, a vermiculita por seu potencial hidrofóbico e sua elevada área superficial tem sido um utensílio bastante utilizado na descontaminação de águas em processos de derramamento de óleo. Contudo, quando expandida esta perde sua capacidade hidrofóbica havendo a necessidade do uso de um hidrofobizante para torná-la organofílica. Dentre os inúmeros hidrofobizantes pesquisados e utilizados o óleo de linhaça foi o pioneiro. Neste trabalho procurou-se avaliar a capacidade de remoção de HPAs utilizando a vermiculita hidrofobizada com óleo de linhaça e também a parafina, para isto fez-se uso do planejamento fatorial completo 24 como ferramenta principal para realização dos experimentos. Avaliou-se também a granulometria da argila (-20+48 e -48+80 #), o percentual de hidrofobizante aplicado (5 e 10 %) e a salinidade da água produzida sintetizada em laboratório (35.000 e 55.000 ppm). A espectroscopia de fluorescência molecular devido a sua sensibilidade e rapidez foi utilizada para verificar a capacidade de adsorção da argila, bem como a cromatografia gasosa serviu como técnica auxiliar a fim de quantificar e identificar os HPAs presentes em solução. A fim de caracterizar a vermiculita fez-se uso da fluorescência de raios X e difração de raios X. O infravermelho e a termogravimetria foram essenciais para constatar a hidrofobização e a quantidade de recobrimento do argilomineral. De acordo com as análises de fluorescência verificou-se que o ensaio 12 obteve o melhor resultado em torno de 98 % de adsorção dos compostos fluorescentes, contudo a elevada salinidade, a menor granulometria, o maior percentual de hidrofobizante e o uso do óleo de linhaça apresentaram maior eficiência na capacidade de remoção destes hidrocarbonetos, de acordo com a tendência seguida pela análise dos fatores principais do planejamento fatorial. Para verificar a capacidade de adsorção da argila utilizando um volume fixo de água produzida sintética, usou-se como base o ensaio 12, nos seus respectivos níveis e fatores. Deste modo, observou-se que após a adição de aproximadamente 1 ½ litro de solução de água produzida sintética, cerca de 300 vezes o seu volume em massa, a vermiculita foi capaz de adsorver 80 % das espécies fluorescentes presentes em solução.

23
  • RICARDO MIGUEL DE OLIVEIRA
  • Craqueamento termocatalítico de óleo de girassol na presença da peneira molecular SAPO-5

  • Orientador : ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • REGINA CELIA DE OLIVEIRA BRASIL DELGADO
  • SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • Data: 06/12/2010

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  • O craqueamento catalítico de triacilglicerídeos se apresenta como uma alternativa viável para a produção de biocombustíveis com baixa emissão de poluentes. O trabalho mostra um estudo sobre a utilização de SAPO-5, como catalisador para a  reação de pirólise do óleo de Girassol. O estudo contempla, após uma ampla revisão bibliográfica sobre o processo de obtenção de hidrocarbonetos a partir de triacilglicerídeos por pirólise de óleos vegetais, a síntese e a caracterização do sólido por análise termogravimétrica, difração de raios-X, área superficial determinada pelo método BET, composição química (EDX), determinação da acidez superficial por titulação e FTIR. Os produtos obtidos no craqueamento de óleo de Girassol foram analisados por destilação, índice de acidez, espectroscopia no infravermelho, densidade, viscosidade, determinação do índice de cetano. A análise dos produtos obtidos na presença e na ausência do SAPO-5 sintetizados permitiu concluir que todos os sólidos testados apresentaram atividade catalítica para a desoxigenação dos produtos finais apenas na segunda etapa do processo de craqueamento.


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  • O craqueamento catalítico de triacilglicerídeos se apresenta como uma alternativa viável para a produção de biocombustíveis com baixa emissão de poluentes. O trabalho mostra um estudo sobre a utilização de SAPO-5, como catalisador para a  reação de pirólise do óleo de Girassol. O estudo contempla, após uma ampla revisão bibliográfica sobre o processo de obtenção de hidrocarbonetos a partir de triacilglicerídeos por pirólise de óleos vegetais, a síntese e a caracterização do sólido por análise termogravimétrica, difração de raios-X, área superficial determinada pelo método BET, composição química (EDX), determinação da acidez superficial por titulação e FTIR. Os produtos obtidos no craqueamento de óleo de Girassol foram analisados por destilação, índice de acidez, espectroscopia no infravermelho, densidade, viscosidade, determinação do índice de cetano. A análise dos produtos obtidos na presença e na ausência do SAPO-5 sintetizados permitiu concluir que todos os sólidos testados apresentaram atividade catalítica para a desoxigenação dos produtos finais apenas na segunda etapa do processo de craqueamento.

Teses
1
  • GEORGE QUEIROZ DE BRITO
  • Espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado aliada à quimiometria na determinação de íons metálicos no molusco Mytella falcata para discriminação de estuários potiguares

  • Orientador : MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • KASSIO MICHELL GOMES DE LIMA
  • HENRIQUE EDUARDO BEZERRA DA SILVA
  • LUIZ DI SOUZA
  • Data: 26/02/2010

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  • Este trabalho procurou verificar a possibilidade do uso do molusco bivalve Mytella falcata como amostra bioindicadora para detectar íons metálicos em vários estuários potiguares, pois as espécies que acumulam substâncias em seus tecidos devido as suas características filtradoras tem sido utilizadas para o monitoramento ambiental. A quimiometria através da análise de componentes principais foi utilizada para reduzir a dimensão dos dados originais com a finalidade de estabelecer um padrão de distribuição dos íons metálicos estudados. As amostras foram coletadas em três pontos diferentes nos estuários Curimataú, Guaraíra-Papeba, Potengi, Galinhos-Guamaré e Piranhas-Assu tendo o local sido marcado com a utilização de GPS (Global Positioning System). A determinação do teor de umidade e a digestão das amostras foram realizadas segundo metodologia descrita no compêndio de normas analíticas do Instituto Adofo Lutz (2005) e a determinação dos íons metálicos dos elementos Al, Ba, Cd, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb, Sn e Zn foram realizadas por espectrometria de emissão ótica com plasma acoplado indutivamente como descrito pela metodologia USEPA 6010C. Os resultados obtidos mostram que é possível utilizar o molusco Mytella falcata presente nos estuários do Estado do Rio Grande do Norte para a determinação de íons metálicos. Os dados foram submetidos à análise de componentes principais (PCA) o que possibilitou verificarmos o padrão de distribuição dos íons metálicos estudados nos vários estuários potiguares e agrupá-los de acordo com os íons metálicos em comum e relacionar a presença com as atividades desenvolvidas em cada região.


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  • Este trabalho procurou verificar a possibilidade do uso do molusco bivalve Mytella falcata como amostra bioindicadora para detectar íons metálicos em vários estuários potiguares, pois as espécies que acumulam substâncias em seus tecidos devido as suas características filtradoras tem sido utilizadas para o monitoramento ambiental. A quimiometria através da análise de componentes principais foi utilizada para reduzir a dimensão dos dados originais com a finalidade de estabelecer um padrão de distribuição dos íons metálicos estudados. As amostras foram coletadas em três pontos diferentes nos estuários Curimataú, Guaraíra-Papeba, Potengi, Galinhos-Guamaré e Piranhas-Assu tendo o local sido marcado com a utilização de GPS (Global Positioning System). A determinação do teor de umidade e a digestão das amostras foram realizadas segundo metodologia descrita no compêndio de normas analíticas do Instituto Adofo Lutz (2005) e a determinação dos íons metálicos dos elementos Al, Ba, Cd, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb, Sn e Zn foram realizadas por espectrometria de emissão ótica com plasma acoplado indutivamente como descrito pela metodologia USEPA 6010C. Os resultados obtidos mostram que é possível utilizar o molusco Mytella falcata presente nos estuários do Estado do Rio Grande do Norte para a determinação de íons metálicos. Os dados foram submetidos à análise de componentes principais (PCA) o que possibilitou verificarmos o padrão de distribuição dos íons metálicos estudados nos vários estuários potiguares e agrupá-los de acordo com os íons metálicos em comum e relacionar a presença com as atividades desenvolvidas em cada região.

2
  • FABIANO DO ESPIRITO SANTO GOMES
  • Obtenção de sistemas microemulsionados e estudo de simulação por dinâmica molecular de sistemas micelares objetivando a veiculação de produtos naturais bioativos

  • Orientador : TEREZA NEUMA DE CASTRO DANTAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • TEREZA NEUMA DE CASTRO DANTAS
  • CAIO LIMA FIRME
  • JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • MARIA APARECIDA MEDEIROS MACIEL
  • AUREA ECHEVARRIA AZNAR NEVES LIMA
  • RICARDO BICCA DE ALENCASTRO
  • Data: 30/03/2010

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  • Dos novos fármacos lançados no mercado a partir de 1980, cerca de 30% apresentam origem natural ou semissintética. Entre 40 e 70% destes novos protótipos de fármacos (naturais ou sintéticos) apresentam baixa solubilidade aquosa, o que pode inviabilizar a sua utilização comercial. Uma das alternativas encontrada pela indústria farmacêutica foi a veiculação dessas substâncias a partir de veículos ou sistemas de liberação de fármacos, tais como: micelas, microemulsões, lipossomos, nanopartículas e ciclodextrinas. Neste trabalho, sistemas microemulsionados biologicamente compatíveis foram obtidos utilizando a mistura Tween 80 e Span 20, na proporção 3:1, como tensoativo, miristato de isopropila ou ácido oléico como fase oleosa, água bidestilada, e em alguns sistemas, etanol como cotensoativo. Também foram obtidos sistemas auto-microemulsificantes (SMEDDS) utilizando propilenoglicol ou sorbitol como cotensoativo. As microemulsões obtidas foram caracterizadas quanto ao comportamento reológico, tamanho das gotículas e condutividade elétrica. O produto natural bioativo trans-desidrocrotonina (DCTN), bem como extratos e frações das espécies vegetais Croton cajucara Benth (Euphorbiaceae), Anacardium occidentale L. (Anacardiaceae) e Phyllanthus amarus Schum. & Thonn. (Euphorbiaceae), foram solubilizados satisfatoriamente nos sistemas microemulsionados obtidos, enquanto que outros produtos também isolados da espécie Croton cajucara, trans-crotonina e ácido acetilaleuritólico, não apresentaram resultados satisfatórios em termos de solubilidade. A avaliação da propriedade antioxidante, pelo método do DPPH, dos extratos vegetais incorporados nos sistemas microemulsionados obtidos evidenciou a capacidade antioxidante dos extratos de Phyllanthus amarus e Anacardium occidentale, bem como a atuação dos sistemas microemulsionados, que para o caso do extrato etanólico de Phyllanthus amarus dobrou a sua atividade antioxidante quando solubilizado em microemulsões. O extrato hidroalcoólico de Croton cajucara incorporado em um sistema auto-microemulsificante mostrou atividade bacteriostática frente a colônias de bactérias Bacillus cereus e Escherichia coli. Adicionalmente, foi realizado um estudo de simulação computacional por Dinâmica Molecular de sistemas micelares para uso farmacológico contendo tensoativos derivados de açúcares, N-dodecilamino-1-deoxilactitol e N-dodecil-D-lactosilamina, que indicou que o processo de micelização do primeiro sistema é mais favorável que o segundo.


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  • Dos novos fármacos lançados no mercado a partir de 1980, cerca de 30% apresentam origem natural ou semissintética. Entre 40 e 70% destes novos protótipos de fármacos (naturais ou sintéticos) apresentam baixa solubilidade aquosa, o que pode inviabilizar a sua utilização comercial. Uma das alternativas encontrada pela indústria farmacêutica foi a veiculação dessas substâncias a partir de veículos ou sistemas de liberação de fármacos, tais como: micelas, microemulsões, lipossomos, nanopartículas e ciclodextrinas. Neste trabalho, sistemas microemulsionados biologicamente compatíveis foram obtidos utilizando a mistura Tween 80 e Span 20, na proporção 3:1, como tensoativo, miristato de isopropila ou ácido oléico como fase oleosa, água bidestilada, e em alguns sistemas, etanol como cotensoativo. Também foram obtidos sistemas auto-microemulsificantes (SMEDDS) utilizando propilenoglicol ou sorbitol como cotensoativo. As microemulsões obtidas foram caracterizadas quanto ao comportamento reológico, tamanho das gotículas e condutividade elétrica. O produto natural bioativo trans-desidrocrotonina (DCTN), bem como extratos e frações das espécies vegetais Croton cajucara Benth (Euphorbiaceae), Anacardium occidentale L. (Anacardiaceae) e Phyllanthus amarus Schum. & Thonn. (Euphorbiaceae), foram solubilizados satisfatoriamente nos sistemas microemulsionados obtidos, enquanto que outros produtos também isolados da espécie Croton cajucara, trans-crotonina e ácido acetilaleuritólico, não apresentaram resultados satisfatórios em termos de solubilidade. A avaliação da propriedade antioxidante, pelo método do DPPH, dos extratos vegetais incorporados nos sistemas microemulsionados obtidos evidenciou a capacidade antioxidante dos extratos de Phyllanthus amarus e Anacardium occidentale, bem como a atuação dos sistemas microemulsionados, que para o caso do extrato etanólico de Phyllanthus amarus dobrou a sua atividade antioxidante quando solubilizado em microemulsões. O extrato hidroalcoólico de Croton cajucara incorporado em um sistema auto-microemulsificante mostrou atividade bacteriostática frente a colônias de bactérias Bacillus cereus e Escherichia coli. Adicionalmente, foi realizado um estudo de simulação computacional por Dinâmica Molecular de sistemas micelares para uso farmacológico contendo tensoativos derivados de açúcares, N-dodecilamino-1-deoxilactitol e N-dodecil-D-lactosilamina, que indicou que o processo de micelização do primeiro sistema é mais favorável que o segundo.

3
  • GLAUBER JOSÉ TUROLLA FERNANDES
  • Reciclagem química de polietileno utilizando sílica mesoporosa tipo SBA-15 avaliada por termogravimetria e espectrometria de massas

  • Orientador : ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • FRANCISCO LAERTE DE CASTRO
  • REGINA CELIA DE OLIVEIRA BRASIL DELGADO
  • ROGER FRETY
  • SOLANGE ASSUNCAO QUINTELLA
  • Data: 31/03/2010

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  • A reciclagem química de poliolefinas tem sido foco de crescente atenção, devido ao seu uso potencial como combustível e como fonte de produtos químicos. O aproveitamento de resíduos plásticos contribui para a solução dos problemas de poluição. O uso de catalisadores adequados pode facilitar a degradação térmica de polímeros sintéticos, que pode ser avaliada por termogravimetria e espectrometria de massas. Este trabalho teve como objetivo avaliar uma alternativa de reciclagem química de polietileno de baixa densidade (PEBD) sobre sílica mesoporosa tipo SBA-15 e AlSBA-15 utilizando termogrvimetria e espectrometria de massas.Os materiais mesoporosos tipo SBA-15 e AlSBA- 15 foram sintetizados através do método hidrotérmico partindo de tetraetilortosilicato – TEOS, pseudobohemita, ácido clorídrico - HCl e água destilada. Como direcionador estrutural foi utilizado Pluronic P123 (copolímero tribloco). As sínteses foram realizadas durante um período de três dias. As melhores condições de calcinação para remoção do direcionador orgânico (P123) foram otimizadas por análise térmica (TG/DTG) e através de análises por difração de raios X (DRX), espectroscopia na região do infravermelho (FTIR), adsorção de nitrogênio e microscopia eletrônica de varredura (MEV) se verificou que tanto o método de síntese hidrotérmico, como também as condições de calcinação baseadas nos estudos cinéticos por termogravimetria (TG) foram promissores à produção de materiais mesoporosos com alto grau de ordenação hexagonal. Os estudos de decomposição e evolução de gases foram realizados em uma termobalança acoplada a um espectrômetro de massas. As amostras, de aproximadamente 30 mg, foram submetidas a diferentes razões de aquecimento não isotérmica a partir da temperatura ambiente, sob fluxo de hélio a 15 ml/min.A análise geral das amostras com o método de Scan Analog foi realizada a 10°C/min até 500°C para não fundir o capilar com temperaturas muito altas. Assim, com os resultados foi possível observar os sinais massa-carga mais evidentes e, empregando o método MID, foi obtida a curva de evolução desses sinais.  A adição de catalisadores produziu uma diminuição na temperatura de degradação do polímero proporcional à acidez do catalisador. Os resultados obtidos, mostraram que os materiais mesoporosos contribuíram para a formação de compostos de menor massa molecular e maior valor agregado no processo de degração catalítica do PEBD, representando uma alternativa de reciclagem química destes resíduos sólidos.


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  • A reciclagem química de poliolefinas tem sido foco de crescente atenção, devido ao seu uso potencial como combustível e como fonte de produtos químicos. O aproveitamento de resíduos plásticos contribui para a solução dos problemas de poluição. O uso de catalisadores adequados pode facilitar a degradação térmica de polímeros sintéticos, que pode ser avaliada por termogravimetria e espectrometria de massas. Este trabalho teve como objetivo avaliar uma alternativa de reciclagem química de polietileno de baixa densidade (PEBD) sobre sílica mesoporosa tipo SBA-15 e AlSBA-15 utilizando termogrvimetria e espectrometria de massas.Os materiais mesoporosos tipo SBA-15 e AlSBA- 15 foram sintetizados através do método hidrotérmico partindo de tetraetilortosilicato – TEOS, pseudobohemita, ácido clorídrico - HCl e água destilada. Como direcionador estrutural foi utilizado Pluronic P123 (copolímero tribloco). As sínteses foram realizadas durante um período de três dias. As melhores condições de calcinação para remoção do direcionador orgânico (P123) foram otimizadas por análise térmica (TG/DTG) e através de análises por difração de raios X (DRX), espectroscopia na região do infravermelho (FTIR), adsorção de nitrogênio e microscopia eletrônica de varredura (MEV) se verificou que tanto o método de síntese hidrotérmico, como também as condições de calcinação baseadas nos estudos cinéticos por termogravimetria (TG) foram promissores à produção de materiais mesoporosos com alto grau de ordenação hexagonal. Os estudos de decomposição e evolução de gases foram realizados em uma termobalança acoplada a um espectrômetro de massas. As amostras, de aproximadamente 30 mg, foram submetidas a diferentes razões de aquecimento não isotérmica a partir da temperatura ambiente, sob fluxo de hélio a 15 ml/min.A análise geral das amostras com o método de Scan Analog foi realizada a 10°C/min até 500°C para não fundir o capilar com temperaturas muito altas. Assim, com os resultados foi possível observar os sinais massa-carga mais evidentes e, empregando o método MID, foi obtida a curva de evolução desses sinais.  A adição de catalisadores produziu uma diminuição na temperatura de degradação do polímero proporcional à acidez do catalisador. Os resultados obtidos, mostraram que os materiais mesoporosos contribuíram para a formação de compostos de menor massa molecular e maior valor agregado no processo de degração catalítica do PEBD, representando uma alternativa de reciclagem química destes resíduos sólidos.

4
  • GERALDO EDUARDO DA LUZ JUNIOR
  • Obtenção de diesel verde por craqueamento termocatalítico de óleo de buriti (Mauritia flexuosa L.) sobre materiais nanoestruturados do tipo LaSBA-15

  • Orientador : VALTER JOSE FERNANDES JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • VALTER JOSE FERNANDES JUNIOR
  • REGINA CELIA DE OLIVEIRA BRASIL DELGADO
  • FLORIVAL RODRIGUES DE CARVALHO
  • FRANCISCO LAERTE DE CASTRO
  • SOLANGE ASSUNCAO QUINTELLA
  • Data: 26/04/2010

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  • Com o objetivo de obter um biocombustível semelhante ao diesel mineral, materiais nano-estruturados do tipo SBA-15 com lantânio incorporado, LaSBA-15(pH), com razões molares Si/La = 75, 50 e 25, foram sintetizados em dois estágios, com ajuste do pH do gel de síntese a 6, e utilizados como sólidos catalíticos no craqueamento termocatalítico de óleo de buriti. As amostras sólidas foram caracterizadas por fluorescência de raios-X (FRX), difração de raios-X (DRX), análise termogravimétrica (TG/DTG), espectroscopia na região do infravermelho (FTIR), adsorção-dessorção de nitrogênio e desidratação de etanol, para identificação dos sítios ativos. Os resultados destas caracterizações indicaram que o método de síntese empregado proporcionou a obtenção de materiais mesoestruturados altamente ordenados com grande diâmetro médio de poros e elevada área superficial, além de sugerir que o lantânio foi incorporado na SBA-15 tanto no interior das paredes, quanto dentro dos mesoporos. A desidratação catalítica de etanol sobre os sólidos LaSBA-15(pH) mostrou que eles apresentam sítios ácidos e básicos de Lewis, indicativo da presença de óxido de lantânio nestes, especialmente na amostra La75SBA-15(pH), que apresentou a maior seletividade para etileno. Os craqueamentos térmico e termocatalíticos do óleo de buriti, realizados da temperatura ambiente a 450 ºC em um sistema de destilação simples, possibilitaram a obtenção de duas frações líquidas, compostas por duas fases, uma aquosa e outra orgânica, líquido orgânico (LO). O LO obtido a partir das primeiras frações apresentou índice de acidez muito elevado, até mesmo nos processos termocatalíticos. Por outro lado, o LO oriundo das segundas frações, denominado de diesel verde (DV), apresentou baixo índice de acidez, particularmente aquele obtido nos processos realizados sobre as amostras LaSBA-15(pH). Os sítios ácidos presentes nestas amostras, associados aos seus grandes diâmetros médios de poros e às elevadas áreas superficiais, permitiram que elas, especialmente a La75SBA-15(pH), apresentassem atividade desoxigenante no craqueamento temocatalítico do óleo de buriti, ocasionando uma diminuição da concentração de oxigenados no DV, particularmente ácidos carboxílicos. Além disso, o DV obtido sobre esta última amostra sólida apresentou composição de hidrocarbonetos e propriedades físico-químicas semelhantes às do diesel mineral, além de um baixo teor de enxofre.


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  • Com o objetivo de obter um biocombustível semelhante ao diesel mineral, materiais nano-estruturados do tipo SBA-15 com lantânio incorporado, LaSBA-15(pH), com razões molares Si/La = 75, 50 e 25, foram sintetizados em dois estágios, com ajuste do pH do gel de síntese a 6, e utilizados como sólidos catalíticos no craqueamento termocatalítico de óleo de buriti. As amostras sólidas foram caracterizadas por fluorescência de raios-X (FRX), difração de raios-X (DRX), análise termogravimétrica (TG/DTG), espectroscopia na região do infravermelho (FTIR), adsorção-dessorção de nitrogênio e desidratação de etanol, para identificação dos sítios ativos. Os resultados destas caracterizações indicaram que o método de síntese empregado proporcionou a obtenção de materiais mesoestruturados altamente ordenados com grande diâmetro médio de poros e elevada área superficial, além de sugerir que o lantânio foi incorporado na SBA-15 tanto no interior das paredes, quanto dentro dos mesoporos. A desidratação catalítica de etanol sobre os sólidos LaSBA-15(pH) mostrou que eles apresentam sítios ácidos e básicos de Lewis, indicativo da presença de óxido de lantânio nestes, especialmente na amostra La75SBA-15(pH), que apresentou a maior seletividade para etileno. Os craqueamentos térmico e termocatalíticos do óleo de buriti, realizados da temperatura ambiente a 450 ºC em um sistema de destilação simples, possibilitaram a obtenção de duas frações líquidas, compostas por duas fases, uma aquosa e outra orgânica, líquido orgânico (LO). O LO obtido a partir das primeiras frações apresentou índice de acidez muito elevado, até mesmo nos processos termocatalíticos. Por outro lado, o LO oriundo das segundas frações, denominado de diesel verde (DV), apresentou baixo índice de acidez, particularmente aquele obtido nos processos realizados sobre as amostras LaSBA-15(pH). Os sítios ácidos presentes nestas amostras, associados aos seus grandes diâmetros médios de poros e às elevadas áreas superficiais, permitiram que elas, especialmente a La75SBA-15(pH), apresentassem atividade desoxigenante no craqueamento temocatalítico do óleo de buriti, ocasionando uma diminuição da concentração de oxigenados no DV, particularmente ácidos carboxílicos. Além disso, o DV obtido sobre esta última amostra sólida apresentou composição de hidrocarbonetos e propriedades físico-químicas semelhantes às do diesel mineral, além de um baixo teor de enxofre.

5
  • CARLOS NECO DA SILVA JUNIOR
  • A energia e suas implicações no ensino-aprendizagem da química

  • Orientador : FABIANA ROBERTA GONCALVES E SILVA HUSSEIN
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FABIANA ROBERTA GONCALVES E SILVA HUSSEIN
  • OTOM ANSELMO DE OLIVEIRA
  • ANA CRISTINA FACUNDO DE BRITO PONTES
  • MARCIA GORETTE LIMA DA SILVA
  • ANALICE DE ALMEIDA LIMA
  • JOSÉ CARLOS DE FREITAS PAULA
  • Data: 08/07/2010

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  • A área de Educação em Química no Brasil surgiu há pouco mais de 30 anos e tem seu crescimento acelerado pela necessidade de compreensão dos processos de ensino-aprendizagem na química. Muitas pesquisas, nessa área, têm entre seus objetos de investigação as ferramentas de ensino tais como materiais didáticos e os processos de aprendizagem de estudantes do nível médio e fundamental de ensino, mas ao tratar do nível superior de ensino, estes ainda são pouco retratados. Este trabalho teve como objetivos investigar os livros de Química Geral com relação a abordagem do conceito de energia; conhecer as principais  concepções dos estudantes de graduação em Química sobre a relação do conceito de energia e as transformações químicas; por fim, a elaboração de um ciclo de estudos com a proposição de uma abordagem que inter-relacione o conceito de energia e suas implicações no processo de ensino-aprendizagem de uma transformação química. Para tanto, utilizou-se como instrumentos o questionário, entrevista coletiva, mapa conceitual e atividades experimentais. Todas as atividades do ciclo de estudo foram filmadas e gravadas, posteriormente, transcritas e os resultados organizados em tabelas. Para as atividades do ciclo de estudos foram elaborados textos que inter-relacionam os conceitos químicos e a energia, que por sua vez, deram suporte teórico as atividades no ciclo. Na análise utilizou-se como referencial teórico a análise de conteúdo de Laurence Bardin. Os resultados revelaram que na análise do livro pôde-se perceber que nem sempre o conceito de energia é utilizado no intuito de gerar o pensamento abstrato das transformações químicas, mas que as principais variáveis macroscópicas termodinâmicas se encontram presentes na explicação dessas transformações. Durante o ciclo de estudo foram estudadas duas reações químicas, uma que possibilitasse abordar a dimensão macroscópica de quantificação do conceito de energia e outra que demonstrasse a dimensão macro e microscópica do conceito de energia em meio a uma transformação química. Em todas as reações propostas os alunos utilizaram, na maioria das vezes, como explicações, apenas observações macroscópicas das reações em estudo e não conseguiram perceber que o conceito de energia pode ser utilizado para explicar microscopicamente uma transformação química. Como ação final do ciclo de estudos, os alunos solicitaram uma discussão mais profunda, que esclarecesse a ligação entre o conceito de energia e os significados construídos no processo de estudo das reações. Isso é feito por meio de uma explicação oral, durante o ciclo, e registrado nesta tese, procurando mostrar a inter-relação conceitual existente.


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  • A área de Educação em Química no Brasil surgiu há pouco mais de 30 anos e tem seu crescimento acelerado pela necessidade de compreensão dos processos de ensino-aprendizagem na química. Muitas pesquisas, nessa área, têm entre seus objetos de investigação as ferramentas de ensino tais como materiais didáticos e os processos de aprendizagem de estudantes do nível médio e fundamental de ensino, mas ao tratar do nível superior de ensino, estes ainda são pouco retratados. Este trabalho teve como objetivos investigar os livros de Química Geral com relação a abordagem do conceito de energia; conhecer as principais  concepções dos estudantes de graduação em Química sobre a relação do conceito de energia e as transformações químicas; por fim, a elaboração de um ciclo de estudos com a proposição de uma abordagem que inter-relacione o conceito de energia e suas implicações no processo de ensino-aprendizagem de uma transformação química. Para tanto, utilizou-se como instrumentos o questionário, entrevista coletiva, mapa conceitual e atividades experimentais. Todas as atividades do ciclo de estudo foram filmadas e gravadas, posteriormente, transcritas e os resultados organizados em tabelas. Para as atividades do ciclo de estudos foram elaborados textos que inter-relacionam os conceitos químicos e a energia, que por sua vez, deram suporte teórico as atividades no ciclo. Na análise utilizou-se como referencial teórico a análise de conteúdo de Laurence Bardin. Os resultados revelaram que na análise do livro pôde-se perceber que nem sempre o conceito de energia é utilizado no intuito de gerar o pensamento abstrato das transformações químicas, mas que as principais variáveis macroscópicas termodinâmicas se encontram presentes na explicação dessas transformações. Durante o ciclo de estudo foram estudadas duas reações químicas, uma que possibilitasse abordar a dimensão macroscópica de quantificação do conceito de energia e outra que demonstrasse a dimensão macro e microscópica do conceito de energia em meio a uma transformação química. Em todas as reações propostas os alunos utilizaram, na maioria das vezes, como explicações, apenas observações macroscópicas das reações em estudo e não conseguiram perceber que o conceito de energia pode ser utilizado para explicar microscopicamente uma transformação química. Como ação final do ciclo de estudos, os alunos solicitaram uma discussão mais profunda, que esclarecesse a ligação entre o conceito de energia e os significados construídos no processo de estudo das reações. Isso é feito por meio de uma explicação oral, durante o ciclo, e registrado nesta tese, procurando mostrar a inter-relação conceitual existente.

6
  • VALDELICE RODRIGUES DA SILVEIRA
  • Estudo do desempenho de catalisadores tipo Ni/CeMO2 (M = Zr e Mn) na reação de oxidação parcial do metano

  • Orientador : DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANNE MICHELLE GARRIDO PEDROSA
  • BRAULIO SILVA BARROS
  • DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • ELEDIR VITOR SOBRINHO
  • JUAN ALBERTO CHAVEZ RUIZ
  • MARCELO JOSE BARROS DE SOUZA
  • Data: 26/11/2010

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  • Soluções sólidas de CexM1-xO2 (M = Zr e Mn) foram sintetizadas usando dois diferentes métodos de preparação, o de precursores poliméricos baseado no processo de Pechini e combustão através de micro-ondas. Foram analisados os suportes recém sintetizados (300 °C), calcinados sob atmosfera estática a 800 °C e os catalisadores impregnados com níquel que sofreram posterior calcinação a 900 °C. Suas caracterizações englobaram fluorescência de raios-X (FRX), área superficial específica (ASS), análises de difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e redução a temperatura programada (TPR). A atividade catalítica foi analisada através da reação de oxidação parcial do metano.


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  • Soluções sólidas de CexM1-xO2 (M = Zr e Mn) foram sintetizadas usando dois diferentes métodos de preparação, o de precursores poliméricos baseado no processo de Pechini e combustão através de micro-ondas. Foram analisados os suportes recém sintetizados (300 °C), calcinados sob atmosfera estática a 800 °C e os catalisadores impregnados com níquel que sofreram posterior calcinação a 900 °C. Suas caracterizações englobaram fluorescência de raios-X (FRX), área superficial específica (ASS), análises de difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e redução a temperatura programada (TPR). A atividade catalítica foi analisada através da reação de oxidação parcial do metano.

7
  • ANA CLAUDIA RODRIGUES DE MELO
  • Craqueamento térmico e termocatalítico do óleo de girassol (Hellianthus annus L.) sobre materiais micro e mesoporosos

  • Orientador : ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA PAULA DE MELO ALVES
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • GERALDO EDUARDO DA LUZ JUNIOR
  • SOLANGE ASSUNCAO QUINTELLA
  • VALTER JOSE FERNANDES JUNIOR
  • Data: 06/12/2010

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  • Os materiais microporosos tipo zeólita beta e mesoporosos tipo MCM-41 e AlMCM-41 foram sintetizados hidrotermicamente e caracterizados pelos métodos de difração de raios X, infravermelho por transformada de Fourier, microscopia eletrônica de varredura, acidez superficial, adsorção de nitrogênio, análise térmica via TG/DTG. Ainda foi realizado um estudo cinético do óleo de girassol sobre os catalisadores micro e mesoporosos citados. O material microporoso zeólita beta apresentou menor cristalinidade, devido a existência de cristais menores e um maior número de defeitos estruturais. Quanto aos materiais mesoporosos MCM-41 e AlMCM-41 apresentaram amostras com formação da estrutura hexagonal unidimensional. O estudo do comportamento cinético do óleo de girassol com os catalisadores zeólita beta, AlMCM-41 e MCM-41, mostrou uma menor energia de ativação frente a energia do óleo de girassol puro, principalmente a zeólita beta. No craqueamento térmico e termocatalítico do óleo de girassol foram obtidas duas frações líquidas contendo uma fase aquosa e outra orgânica – fração líquida orgânica (FLO). A primeira FLO coletada, tanto no craqueamento térmico quanto no termocatalítico, apresentou índice de acidez muito elevado, sendo assim foi realizada as caracterizações das propriedades físico-químicas da segunda fração de acordo com as especificações da ANP.  As segundas FLOs coletada no craqueamento termocatalítico do óleo de girassol apresentaram resultados na faixa do diesel de petróleo, apresentando-se como uma alternativa promissora para utilização como biocombustível líquido similar ao diesel, seja em substituição, ou misturado a este.


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  • Os materiais microporosos tipo zeólita beta e mesoporosos tipo MCM-41 e AlMCM-41 foram sintetizados hidrotermicamente e caracterizados pelos métodos de difração de raios X, infravermelho por transformada de Fourier, microscopia eletrônica de varredura, acidez superficial, adsorção de nitrogênio, análise térmica via TG/DTG. Ainda foi realizado um estudo cinético do óleo de girassol sobre os catalisadores micro e mesoporosos citados. O material microporoso zeólita beta apresentou menor cristalinidade, devido a existência de cristais menores e um maior número de defeitos estruturais. Quanto aos materiais mesoporosos MCM-41 e AlMCM-41 apresentaram amostras com formação da estrutura hexagonal unidimensional. O estudo do comportamento cinético do óleo de girassol com os catalisadores zeólita beta, AlMCM-41 e MCM-41, mostrou uma menor energia de ativação frente a energia do óleo de girassol puro, principalmente a zeólita beta. No craqueamento térmico e termocatalítico do óleo de girassol foram obtidas duas frações líquidas contendo uma fase aquosa e outra orgânica – fração líquida orgânica (FLO). A primeira FLO coletada, tanto no craqueamento térmico quanto no termocatalítico, apresentou índice de acidez muito elevado, sendo assim foi realizada as caracterizações das propriedades físico-químicas da segunda fração de acordo com as especificações da ANP.  As segundas FLOs coletada no craqueamento termocatalítico do óleo de girassol apresentaram resultados na faixa do diesel de petróleo, apresentando-se como uma alternativa promissora para utilização como biocombustível líquido similar ao diesel, seja em substituição, ou misturado a este.

8
  • ANDREIA CAVALCANTE DE LIMA
  • SÍNTESE,  CARACTERIZAÇÃO E ESTUDO DAS PROPRIEDADES MAGNÉTICAS DE ORTOFERRITAS DE LANTÂNIO DOPADAS COM MANGANÊS

  • Orientador : DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • ARTUR DA SILVA CARRICO
  • JOSE HUMBERTO DE ARAUJO
  • FRANCISCO DAS CHAGAS DANTAS DE LEMOS
  • JUAN ALBERTO CHAVEZ RUIZ
  • Data: 27/12/2010

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  • Ortoferritas RFeO3 (R = Terra rara) constituem uma importante classe dos óxidos perovskitas que exibem ferromagnetismo fraco. Estes materiais encontram inúmeras aplicações como sensores químicos, catodos para células a combustível e na área de catálise, o que os fazem interessantes do ponto de vista científico e tecnológico. Neste trabalho, o sistema LaFe1-xMnxO3 (0 ≤ x ≤ 1) foi preparado pelo método Pechini e por reação de combustão em microondas, com a finalidade de se avaliar a influência da rota de síntese nas propriedades magnéticas. Os pós precursores foram calcinados em temperaturas de 700, 900, 1100 e 1300°C por 4 horas e caracterizados através das seguintes técnicas: Análise Termogravimétrica (TG/DTG), Difração de Raios X (DRX) com refinamento por Rietveld, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Temperatura Programada de Redução (TPR). As medidas magnéticas foram realizadas em um Magnetômetro de Amostra Vibrante (MAV), à temperatura ambiente, aplicando campos de -15 a 15 KOe. Os difratogramas mostraram a formação da fase perovskita com estrutura ortorrômbica para 0 ≤ x ≤ 0,5, e romboédrica para x = 1, pelos métodos de síntese empregados. Observou-se também uma diminuição dos parâmetros de rede com a substituição do ferro pelo manganês e conseqüentemente uma redução do volume da célula unitária. As curvas de histerese exibiram ferromagnetismo fraco para o sistema preparado tanto pelo método Pechini quanto por reação de combustão em microondas. Entretanto, uma dependência da magnetização em função do teor de manganês é observada para as amostras produzidas pelo método Pechini.


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  • Ortoferritas RFeO3 (R = Terra rara) constituem uma importante classe dos óxidos perovskitas que exibem ferromagnetismo fraco. Estes materiais encontram inúmeras aplicações como sensores químicos, catodos para células a combustível e na área de catálise, o que os fazem interessantes do ponto de vista científico e tecnológico. Neste trabalho, o sistema LaFe1-xMnxO3 (0 ≤ x ≤ 1) foi preparado pelo método Pechini e por reação de combustão em microondas, com a finalidade de se avaliar a influência da rota de síntese nas propriedades magnéticas. Os pós precursores foram calcinados em temperaturas de 700, 900, 1100 e 1300°C por 4 horas e caracterizados através das seguintes técnicas: Análise Termogravimétrica (TG/DTG), Difração de Raios X (DRX) com refinamento por Rietveld, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Temperatura Programada de Redução (TPR). As medidas magnéticas foram realizadas em um Magnetômetro de Amostra Vibrante (MAV), à temperatura ambiente, aplicando campos de -15 a 15 KOe. Os difratogramas mostraram a formação da fase perovskita com estrutura ortorrômbica para 0 ≤ x ≤ 0,5, e romboédrica para x = 1, pelos métodos de síntese empregados. Observou-se também uma diminuição dos parâmetros de rede com a substituição do ferro pelo manganês e conseqüentemente uma redução do volume da célula unitária. As curvas de histerese exibiram ferromagnetismo fraco para o sistema preparado tanto pelo método Pechini quanto por reação de combustão em microondas. Entretanto, uma dependência da magnetização em função do teor de manganês é observada para as amostras produzidas pelo método Pechini.

2009
Dissertações
1
  • EMANUELLA LAYNE FERREIRA VIDAL
  • Avaliação do comportamento de argila ativada na presença de água destilada, soluções salinas e inibidores de hidratação catiônicos
  • Orientador : ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUCIANA VIANA AMORIM
  • MARTA COSTA
  • ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • ROSANGELA REGIA LIMA VIDAL
  • Data: 14/01/2009

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  • O inchamento das argilas, quando em contato com o fluido de perfuração, tem sido um dos maiores vilões na perfuração de poços de petróleo. Aproximadamente 50 % das argilas que constituem um folhelho se expandem facilmente na presença de moléculas de água. Na perfuração de camadas geológicas contendo folhelhos hidratáveis, quando é viável a utilização de fluidos à base de água, há a necessidade de utilização de inibidores de inchamento de argilas. Estes inibidores evitam que os sólidos perfurados incorporem-se ao fluido, e impedem o inchamento e o desmoronamento das paredes dos poços. Esta dissertação teve como objetivo realizar um estudo sobre o comportamento sinergético de inibidores de hidratação de argila quando associados aos sais de NaCl e KCl. Foram analisadas três amostras de inibidores de inchamento de argila comerciais, INIB A, INIB B e INIB C. Cada inibidor foi caracterizado quanto ao teor de cloreto e de matéria ativa. Para avaliação da interação água-argila na presença dos diversos fluidos, amostras de argila ativada foram submetidas a testes de capilaridade no CST (Capilary Succion Timer) e de inchamento no LSM (Linear Swell Meter). Para melhor interpretação dos resultados, foi empregada análise estatística experimental (DOE), por metodologia de resposta de superfície (RSM), através do programa MODDE 7.0TM da Umetrics, em que se levou em consideração o tipo, a concentração dos inibidores de inchamento e o tempo de contato com a argila. A análise dos resultados comprovou as diferenças de eficiência entre os inibidores empregados e que misturas dos inibidores com sais são mais eficientes que os produtos individualmente. Entretanto, para operações de campo, outros parâmetros devem ser levados em consideração, tais como custo, exigências dos órgãos ambientais e tempo de atuação do produto.

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  • O inchamento das argilas, quando em contato com o fluido de perfuração, tem sido um dos maiores vilões na perfuração de poços de petróleo. Aproximadamente 50 % das argilas que constituem um folhelho se expandem facilmente na presença de moléculas de água. Na perfuração de camadas geológicas contendo folhelhos hidratáveis, quando é viável a utilização de fluidos à base de água, há a necessidade de utilização de inibidores de inchamento de argilas. Estes inibidores evitam que os sólidos perfurados incorporem-se ao fluido, e impedem o inchamento e o desmoronamento das paredes dos poços. Esta dissertação teve como objetivo realizar um estudo sobre o comportamento sinergético de inibidores de hidratação de argila quando associados aos sais de NaCl e KCl. Foram analisadas três amostras de inibidores de inchamento de argila comerciais, INIB A, INIB B e INIB C. Cada inibidor foi caracterizado quanto ao teor de cloreto e de matéria ativa. Para avaliação da interação água-argila na presença dos diversos fluidos, amostras de argila ativada foram submetidas a testes de capilaridade no CST (Capilary Succion Timer) e de inchamento no LSM (Linear Swell Meter). Para melhor interpretação dos resultados, foi empregada análise estatística experimental (DOE), por metodologia de resposta de superfície (RSM), através do programa MODDE 7.0TM da Umetrics, em que se levou em consideração o tipo, a concentração dos inibidores de inchamento e o tempo de contato com a argila. A análise dos resultados comprovou as diferenças de eficiência entre os inibidores empregados e que misturas dos inibidores com sais são mais eficientes que os produtos individualmente. Entretanto, para operações de campo, outros parâmetros devem ser levados em consideração, tais como custo, exigências dos órgãos ambientais e tempo de atuação do produto.
2
  • MOISES ROMOLOS CESARIO
  • Desenvolvimento de componentes nanométricos para aplicação em células a combustível a base sólidos estruturados e filmes finos

  • Orientador : DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • MARCUS ANTONIO DE FREITAS MELO
  • PATRICIA MENDONCA PIMENTEL
  • FABIO BELLOT NORONHA
  • Data: 04/02/2009

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  • O trabalho trata da preparação de filmes de manganita de lantânio dopado com estrôncio (perovskita) – céria dopada com samário (LSM-SDC) sobre substrato de zircônia estabilizada com ítria (YSZ) pela técnica spin coating, para utilização em células a combustível de óxido sólido de temperatura intermediária. Neste trabalho, La0,8Sr0,2MnO3 e Ce0,8Sm0,2O1,9 foram obtidos pelo método Pechini modificado pelo uso de gelatina que atua como agente polimerizante e quelante. Os pós obtidos foram caracterizados por fluorescência de raios-X, difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura e determinação da área superficial pelo método BET. Os resultados obtidos por fluorescência de raios-X mostraram que a rota adotada para obtenção dos pós foi eficaz na obtenção da composição com valores próximos ao estequiométrico. A etilcelulose foi usada como agente formador de poros e foi misturada ao pós de LSM-SDC em proporções mássicas de 1:24, 2:23 e 1:9. Os filmes foram tratados termicamente a 1150 ºC por quatro horas e caracterizados estruturalmente pela técnica de difração de raios X e morfologicamente pelas técnicas de microscopia eletrônica de varredura e força atômica. A quantificação das fases dos pós precursores e dos filmes obtidos foi realizada através do refinamento Rietveld. De acordo com a análise de MEV, quando a quantidade de etilcelulose foi aumentada, a distribuição dos poros nos filmes tornou-se mais uniformes e o tamanho de poros reduzidos. A metodologia empregada para a obtenção dos filmes mostrou-se satisfatória, considerando que foi obtido um material com características apropriadas para a aplicação como sistema eletrodo/eletrólito em células a combustível de óxido sólido (SOFC).


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  • O trabalho trata da preparação de filmes de manganita de lantânio dopado com estrôncio (perovskita) – céria dopada com samário (LSM-SDC) sobre substrato de zircônia estabilizada com ítria (YSZ) pela técnica spin coating, para utilização em células a combustível de óxido sólido de temperatura intermediária. Neste trabalho, La0,8Sr0,2MnO3 e Ce0,8Sm0,2O1,9 foram obtidos pelo método Pechini modificado pelo uso de gelatina que atua como agente polimerizante e quelante. Os pós obtidos foram caracterizados por fluorescência de raios-X, difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura e determinação da área superficial pelo método BET. Os resultados obtidos por fluorescência de raios-X mostraram que a rota adotada para obtenção dos pós foi eficaz na obtenção da composição com valores próximos ao estequiométrico. A etilcelulose foi usada como agente formador de poros e foi misturada ao pós de LSM-SDC em proporções mássicas de 1:24, 2:23 e 1:9. Os filmes foram tratados termicamente a 1150 ºC por quatro horas e caracterizados estruturalmente pela técnica de difração de raios X e morfologicamente pelas técnicas de microscopia eletrônica de varredura e força atômica. A quantificação das fases dos pós precursores e dos filmes obtidos foi realizada através do refinamento Rietveld. De acordo com a análise de MEV, quando a quantidade de etilcelulose foi aumentada, a distribuição dos poros nos filmes tornou-se mais uniformes e o tamanho de poros reduzidos. A metodologia empregada para a obtenção dos filmes mostrou-se satisfatória, considerando que foi obtido um material com características apropriadas para a aplicação como sistema eletrodo/eletrólito em células a combustível de óxido sólido (SOFC).

3
  • KESIA KELLY VIEIRA DE CASTRO
  • Síntese, caracterização e aplicação do MCM-41 e Al-MCM-41 na pirólise do resíduo atmosférico de petróleo

  • Orientador : ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • MARTA COSTA
  • BERGSON DA CUNHA RODRIGUES
  • Data: 19/02/2009

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  • No presente trabalho, foram sintetizados materiais mesoporos da família M41S que foram descobertos no início dos anos 90 por pesquisadores da Mobil Oil Corporation, possibilitando assim novas perspectivas no ramo da catálise. Um dos mais importantes membros desta família é o MCM-41, que possui um arranjo hexagonal de mesoporos com diâmetros de poros entre 2 a 10 nm e uma alta área superficial, tornando-o bastante promissor para ser utilizado como catalisador no refino do petróleo para o craqueamento catalítico, já que seus mesoporos facilitam o acesso de moléculas grandes de hidrocarbonetos, aumentando assim a produção de produtos leves com uma alta demanda no mercado. A adição de alumínio na estrutura do MCM-41 aumenta a acidez do material, tornando-o mais positivo para aplicação na indústria petroquímica. Os materiais mesoporosos do tipo MCM-41 e Al-MCM-41 (razão Si/Al=50) foram sintetizados através do método hidrotérmico partindo da Sílica gel, NaOH e água destilada. Como direcionador estrutural foi utilizado CTMABr. Para o Al-MCM-41 utilizaram-se os mesmos reagentes acrescentando a pseudobohemita (fonte de alumínio) no gel de síntese. As sínteses foram realizadas durante um período de quatro dias com correção diária de pH. As melhores condições de calcinação para remoção do direcionador orgânico (CTMABr) foram otimizadas por TG/DTG e através de análises por DRX, FTIR e adsorção de nitrogênio verificou-se que tanto o método de síntese hidrotérmica como as condições de calcinação baseado nos estudos por TG foram promissores para produção de materiais mesoporosos com alto grau de ordenação hexagonal. As propriedades ácidas dos materiais foram determinadas pela dessorção de n- butilamina via termogravimetria. Comprovou-se que a adição de alumínio na estrutura do MCM-41 promoveu um aumento na acidez deste catalisador. Para verificar a atividade catalítica desses materiais utilizou-se uma amostra do Resíduo Atmosférico (RAT) que é proveniente da destilação atmosférica do petróleo proveniente do Pólo de Guamaré- RN previamente caracterizado por várias técnicas como: Termogravimetria, FTIR e FRX, realizando-se através da análise térmica um estudo comparativo entre a degradação térmica do RAT, pirólise do RAT+MCM-41 e RAT+Al-MCM-41. Verificou-se que o Al-MCM-41 promoveu um efeito catalítico mais satisfatório na pirólise do RAT, já que o craqueamento dos produtos pesados presentes no resíduo ocorreu em temperaturas inferiores às observadas para a pirólise com MCM-41 e com isso diminuindo também a energia de ativação para o processo, bem como aumentando os valores de conversão do resíduo em produtos leves.


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  • No presente trabalho, foram sintetizados materiais mesoporos da família M41S que foram descobertos no início dos anos 90 por pesquisadores da Mobil Oil Corporation, possibilitando assim novas perspectivas no ramo da catálise. Um dos mais importantes membros desta família é o MCM-41, que possui um arranjo hexagonal de mesoporos com diâmetros de poros entre 2 a 10 nm e uma alta área superficial, tornando-o bastante promissor para ser utilizado como catalisador no refino do petróleo para o craqueamento catalítico, já que seus mesoporos facilitam o acesso de moléculas grandes de hidrocarbonetos, aumentando assim a produção de produtos leves com uma alta demanda no mercado. A adição de alumínio na estrutura do MCM-41 aumenta a acidez do material, tornando-o mais positivo para aplicação na indústria petroquímica. Os materiais mesoporosos do tipo MCM-41 e Al-MCM-41 (razão Si/Al=50) foram sintetizados através do método hidrotérmico partindo da Sílica gel, NaOH e água destilada. Como direcionador estrutural foi utilizado CTMABr. Para o Al-MCM-41 utilizaram-se os mesmos reagentes acrescentando a pseudobohemita (fonte de alumínio) no gel de síntese. As sínteses foram realizadas durante um período de quatro dias com correção diária de pH. As melhores condições de calcinação para remoção do direcionador orgânico (CTMABr) foram otimizadas por TG/DTG e através de análises por DRX, FTIR e adsorção de nitrogênio verificou-se que tanto o método de síntese hidrotérmica como as condições de calcinação baseado nos estudos por TG foram promissores para produção de materiais mesoporosos com alto grau de ordenação hexagonal. As propriedades ácidas dos materiais foram determinadas pela dessorção de n- butilamina via termogravimetria. Comprovou-se que a adição de alumínio na estrutura do MCM-41 promoveu um aumento na acidez deste catalisador. Para verificar a atividade catalítica desses materiais utilizou-se uma amostra do Resíduo Atmosférico (RAT) que é proveniente da destilação atmosférica do petróleo proveniente do Pólo de Guamaré- RN previamente caracterizado por várias técnicas como: Termogravimetria, FTIR e FRX, realizando-se através da análise térmica um estudo comparativo entre a degradação térmica do RAT, pirólise do RAT+MCM-41 e RAT+Al-MCM-41. Verificou-se que o Al-MCM-41 promoveu um efeito catalítico mais satisfatório na pirólise do RAT, já que o craqueamento dos produtos pesados presentes no resíduo ocorreu em temperaturas inferiores às observadas para a pirólise com MCM-41 e com isso diminuindo também a energia de ativação para o processo, bem como aumentando os valores de conversão do resíduo em produtos leves.

4
  • RINA LOURENA DA SILVA MEDEIROS
  • Avaliação das condições química e física dos sedimentos do estuário Jundiaí-Potengi

  • Orientador : DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • JAILSON VIEIRA DE MELO
  • MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • TERESA MARIA FERNANDES DE FREITAS MENDES
  • Data: 27/02/2009

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  • Este trabalho teve como objetivo avaliar, por meio da quantificação, a presença dos elementos maiores e menores nos sedimentos do Estuário Jundiaí-Potengi localizado as margens dos municípios de Macaíba, Natal e São Gonçalo do Amarante no Estado do Rio Grande do Norte, considerando as evidências de atividades antrópicas ao longo deste estuário, no qual se destacam a poluição por efluentes domésticos, tratados e sem tratamento, efluentes industriais e de carciniculturas. A avaliação do estado ambiental desse estuário foi feito através da determinação dos parâmetros físicoquímicos, como granulometria, matéria orgânica e elementos maiores, Al, Fe, Mn e P, e elementos menores, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb e Zn em amostras de sedimento deste estuário. As coletas foram feitas em 12 pontos, georeferênciados, na calha, ao longo desse estuário, e em duas coletas com períodos distintos. Foram feitas as determinações das porcentagens de matéria orgânica e a análise granulométrica. A digestão dos sedimentos foi feita com um aparelho de microondas por digestão ácida e as análises quantitativas dos elementos Al, Fe, Cd, Cr, Cu, Mn, Ni, P, Pb e Zn por espectrometria de emissão ótica com plasma acoplado indutivamente Para a análise dos sedimentos tomou-se como referência a metodologia proposta pela US EPA 3051A para a análise dos elementos. A pequena correlação da matéria orgânica com os elementos estudados neste trabalho sugere que estes não sejam de origem antrópica e sim de suporte geoquímico. Os resultados analíticos apresentados pelas amostras de sedimentos de fundo para a área estudada mostraram que a concentração dos elementos ficou abaixo dos valores de referência do folhelho padrão de Turekian & Wedepohl (1961) na grande maioria dos pontos analisados, descaracterizando uma possível contaminação por metais.


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  • Este trabalho teve como objetivo avaliar, por meio da quantificação, a presença dos elementos maiores e menores nos sedimentos do Estuário Jundiaí-Potengi localizado as margens dos municípios de Macaíba, Natal e São Gonçalo do Amarante no Estado do Rio Grande do Norte, considerando as evidências de atividades antrópicas ao longo deste estuário, no qual se destacam a poluição por efluentes domésticos, tratados e sem tratamento, efluentes industriais e de carciniculturas. A avaliação do estado ambiental desse estuário foi feito através da determinação dos parâmetros físicoquímicos, como granulometria, matéria orgânica e elementos maiores, Al, Fe, Mn e P, e elementos menores, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb e Zn em amostras de sedimento deste estuário. As coletas foram feitas em 12 pontos, georeferênciados, na calha, ao longo desse estuário, e em duas coletas com períodos distintos. Foram feitas as determinações das porcentagens de matéria orgânica e a análise granulométrica. A digestão dos sedimentos foi feita com um aparelho de microondas por digestão ácida e as análises quantitativas dos elementos Al, Fe, Cd, Cr, Cu, Mn, Ni, P, Pb e Zn por espectrometria de emissão ótica com plasma acoplado indutivamente Para a análise dos sedimentos tomou-se como referência a metodologia proposta pela US EPA 3051A para a análise dos elementos. A pequena correlação da matéria orgânica com os elementos estudados neste trabalho sugere que estes não sejam de origem antrópica e sim de suporte geoquímico. Os resultados analíticos apresentados pelas amostras de sedimentos de fundo para a área estudada mostraram que a concentração dos elementos ficou abaixo dos valores de referência do folhelho padrão de Turekian & Wedepohl (1961) na grande maioria dos pontos analisados, descaracterizando uma possível contaminação por metais.

5
  • WASHINGTON CHARLES DE MACEDO GOMES
  • Aplicação da espectroscopia de absorção de raios X no estudo do comportamento do íon Cu2+ em micelas inversas
  • Orientador : RENATO CANHA AMBROSIO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RENATO CANHA AMBROSIO
  • JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • VINICIUS DEL COLLE
  • Data: 29/04/2009

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  • Neste trabalho estudou-se aplicação da espectroscopia de absorção de raios x no estudo do comportamento dos íons Cu2+ em micelas inversas. Estudou-se a formação de nanopartículas de cobre em microemulsões água-em-óleo de sistemas pseudo-ternários tensoativo (brometo de hexadeciltrimetilamônio, CTAB)-cotensoativo (butanol) / fase oleosa (heptano) / fase aquosa (soluções de CuSO4.5H2O, e NaBH4). As microemulsões foram preparadas fixando em 60% a fase óleo (Heptano) e variando 40% de fase aquosa com tensoativo/cotensoativo na mesma proporção, sendo que a fase aquosa do agente redutor NaBH4 foi usada em excesso de 0,4 mol.L-1 e 0,8 mol.L-1 em relação 0,2 mol.L-1 de fase aquosa de CuSO4.5H2O. Observou-se uma maior redução dos íons Cu2+ pelo boridreto de sódio em microemulsões com 13% de água, independente do tempo de reação. Para as microemulsões em que a fase aquosa corresponde a solução de CuSO4, observou-se uma dependência na coloração em função da relação entre as concentrações de água/tensoativo. Essa mudança de coloração foi atribuída a uma competição pelas moléculas de águas entre a cabeça polar do tensoativo e os íons Cu2+ com uma eventual substituição do oxigênio da primeira esfera de coordenação por bromo.

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  • Neste trabalho estudou-se aplicação da espectroscopia de absorção de raios x no estudo do comportamento dos íons Cu2+ em micelas inversas. Estudou-se a formação de nanopartículas de cobre em microemulsões água-em-óleo de sistemas pseudo-ternários tensoativo (brometo de hexadeciltrimetilamônio, CTAB)-cotensoativo (butanol) / fase oleosa (heptano) / fase aquosa (soluções de CuSO4.5H2O, e NaBH4). As microemulsões foram preparadas fixando em 60% a fase óleo (Heptano) e variando 40% de fase aquosa com tensoativo/cotensoativo na mesma proporção, sendo que a fase aquosa do agente redutor NaBH4 foi usada em excesso de 0,4 mol.L-1 e 0,8 mol.L-1 em relação 0,2 mol.L-1 de fase aquosa de CuSO4.5H2O. Observou-se uma maior redução dos íons Cu2+ pelo boridreto de sódio em microemulsões com 13% de água, independente do tempo de reação. Para as microemulsões em que a fase aquosa corresponde a solução de CuSO4, observou-se uma dependência na coloração em função da relação entre as concentrações de água/tensoativo. Essa mudança de coloração foi atribuída a uma competição pelas moléculas de águas entre a cabeça polar do tensoativo e os íons Cu2+ com uma eventual substituição do oxigênio da primeira esfera de coordenação por bromo.
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  • BETH ALUANA TAVARES DE ARAUJO
  • Utilização de microemulsão na remoção da cor de efluentes têxteis contendo corantes dispersos

  • Orientador : TEREZA NEUMA DE CASTRO DANTAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • TEREZA NEUMA DE CASTRO DANTAS
  • LEOCADIA TEREZINHA CORDEIRO BELTRAME
  • EVERLANE FERREIRA MOURA
  • MARIA CARLENISE PAIVA DE ALENCAR MOURA
  • Data: 17/07/2009

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  • Fibras de poliéster são as fibras sintéticas mais utilizadas no mundo e corantes dispersos são empregados para o tingimento destas fibras. Depois do tingimento, o banho colorido é descarregado no efluente, que precisa de um tratamento especial para remoção de cor. A interação de tensoativos com corantes foi estudada em diversas pesquisas inclusive na área têxtil, especificamente na separação de corantes de efluentes têxteis. Neste trabalho foi usado um tensoativo catiônico em um sistema de microemulsão para extração de corantes não-iônico (corantes dispersos) de efluente têxtil. Esse sistema de microemulsão foi composto por cloreto de dodecil amônio (tensoativo), querosene (fase orgânica), álcool isoamílico (cotensoativo) e o efluente líquido (fase aquosa). O efluente que resulta depois do processo de tingimento é ácido (pH 5). Foi observado que mudando o valor do pH para acima de 12,8 a extração poderia ser feita, resultando em uma fase aquosa com baixo nível de cor. Um planejamento experimental do tipo rede de Scheffé foi usado, para a otimização do processo de extração, e os resultados obtidos foram avaliados usando o programa "Statistica 7.0". O ponto ótimo do sistema de microemulsão é composto por 59,8% em massa de efluente, 30,1% de querosene, 3,37% de tensoativo e 6,73% de cotensoativo, promovendo uma extração superior a 96%. Foi analisada a eficiência da remoção da cor em um efluente composto por
    50% de banho de corante reativo e 50% de banho de corante disperso, obtendo-se uma extração superior a 98%. A fase aquosa obtida após a extração do corante pode ser reutilizada em um novo tingimento, obtendo-se resultados satisfatórios, dentro dos limites estabelecidos para um bom tingimento na indústria. Também foram realizados testes que mostravam a influencia de fatores como a adição de sal e a variação da temperatura. Para isso foi utilizado um planejamento experimental, o qual mostrou que a extração não depende desses fatores. Dessa forma, a remoção da cor de efluentes têxteis por microemulsão é uma técnica viável (que independe de fatores externos como salinidade e temperatura), obtendo-se inclusive bons resultados de extração em misturas de efluentes.


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  • Fibras de poliéster são as fibras sintéticas mais utilizadas no mundo e corantes dispersos são empregados para o tingimento destas fibras. Depois do tingimento, o banho colorido é descarregado no efluente, que precisa de um tratamento especial para remoção de cor. A interação de tensoativos com corantes foi estudada em diversas pesquisas inclusive na área têxtil, especificamente na separação de corantes de efluentes têxteis. Neste trabalho foi usado um tensoativo catiônico em um sistema de microemulsão para extração de corantes não-iônico (corantes dispersos) de efluente têxtil. Esse sistema de microemulsão foi composto por cloreto de dodecil amônio (tensoativo), querosene (fase orgânica), álcool isoamílico (cotensoativo) e o efluente líquido (fase aquosa). O efluente que resulta depois do processo de tingimento é ácido (pH 5). Foi observado que mudando o valor do pH para acima de 12,8 a extração poderia ser feita, resultando em uma fase aquosa com baixo nível de cor. Um planejamento experimental do tipo rede de Scheffé foi usado, para a otimização do processo de extração, e os resultados obtidos foram avaliados usando o programa "Statistica 7.0". O ponto ótimo do sistema de microemulsão é composto por 59,8% em massa de efluente, 30,1% de querosene, 3,37% de tensoativo e 6,73% de cotensoativo, promovendo uma extração superior a 96%. Foi analisada a eficiência da remoção da cor em um efluente composto por
    50% de banho de corante reativo e 50% de banho de corante disperso, obtendo-se uma extração superior a 98%. A fase aquosa obtida após a extração do corante pode ser reutilizada em um novo tingimento, obtendo-se resultados satisfatórios, dentro dos limites estabelecidos para um bom tingimento na indústria. Também foram realizados testes que mostravam a influencia de fatores como a adição de sal e a variação da temperatura. Para isso foi utilizado um planejamento experimental, o qual mostrou que a extração não depende desses fatores. Dessa forma, a remoção da cor de efluentes têxteis por microemulsão é uma técnica viável (que independe de fatores externos como salinidade e temperatura), obtendo-se inclusive bons resultados de extração em misturas de efluentes.

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  • ELAINE CRISTINA MARTINS DE MOURA SANTOS
  • Avaliação do potencial anticorrosivo de tiossemicarbazonas solubilizadas em sistemas microemulsionados

  • Orientador : DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • MARIA APARECIDA MEDEIROS MACIEL
  • TEREZA NEUMA DE CASTRO DANTAS
  • CÁTIA GUARACIARA FERNANDES TEIXEIRA ROSSI
  • VANESSA CRISTINA SANTANNA
  • Data: 27/07/2009

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  • Neste trabalho tiossemicarbazonas [4-N-cinamoil-tiossemicarbazona (CTSC), 4-N-(2’-metoxicinamoil)-tiossemicarbazona (MCTSC) e 4-N-(4’-hidroxi-3’-metoxibenzoil)-tiossemicarbazona (HMBTSC)] foram solubilizadas em um sistema microemulsionado do tipo O/A (rico em água). Este sistema (ME_OCS) foi obtido com óleo de coco saponificado (OCS), butanol (cotensoativo), querosene (fase óleo) e água, nas seguintes proporções: 40% de razão C/T (cotensoativo/tensoativo), 5% de fase óleo e 55% de fase aquosa. Os sistemas microemulsionados contendo as tiossemicarbazonas (CTSC_ME_OCS, MCTSC_ME_OCS e HMBTSC_ME_OCS) foram avaliados como inibidores de corrosão em aço carbono AISI 1020, em meio salino (NaCl 0,5%), utilizando-se um método galvanostático. Estes sistemas apresentaram inibições elevadas (85,7% para CTSC_ME_OCS, 84,0% para MCTSC_ME_OCS, e 83,3% para HMBTSC_ME_OCS) em baixas concentrações (0,19% de CTSC, 0,07% de MCTSC, e 0,26% de HMBTSC). Comparativamente, o tensoativo OCS (solubilizado em H2O) e o sistema ME_OCS apresentaram menores taxas de inibição (71% para OCS, com concentração variando entre 0,20 e 0,25% e 74% para ME_OCS, com 0,5% de concentração). A maior eficácia de inibição dos sistemas ME_OCS contendo as tiossemicarbazonas (TSC) poderia estar correlacionada com as estruturas químicas (ricas em heteroatomos e anel aromático) das TSC avaliadas, bem como com o sistema microemulsionado ME_OCS que apresenta adsorção interfacial eficaz.


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  • Neste trabalho tiossemicarbazonas [4-N-cinamoil-tiossemicarbazona (CTSC), 4-N-(2’-metoxicinamoil)-tiossemicarbazona (MCTSC) e 4-N-(4’-hidroxi-3’-metoxibenzoil)-tiossemicarbazona (HMBTSC)] foram solubilizadas em um sistema microemulsionado do tipo O/A (rico em água). Este sistema (ME_OCS) foi obtido com óleo de coco saponificado (OCS), butanol (cotensoativo), querosene (fase óleo) e água, nas seguintes proporções: 40% de razão C/T (cotensoativo/tensoativo), 5% de fase óleo e 55% de fase aquosa. Os sistemas microemulsionados contendo as tiossemicarbazonas (CTSC_ME_OCS, MCTSC_ME_OCS e HMBTSC_ME_OCS) foram avaliados como inibidores de corrosão em aço carbono AISI 1020, em meio salino (NaCl 0,5%), utilizando-se um método galvanostático. Estes sistemas apresentaram inibições elevadas (85,7% para CTSC_ME_OCS, 84,0% para MCTSC_ME_OCS, e 83,3% para HMBTSC_ME_OCS) em baixas concentrações (0,19% de CTSC, 0,07% de MCTSC, e 0,26% de HMBTSC). Comparativamente, o tensoativo OCS (solubilizado em H2O) e o sistema ME_OCS apresentaram menores taxas de inibição (71% para OCS, com concentração variando entre 0,20 e 0,25% e 74% para ME_OCS, com 0,5% de concentração). A maior eficácia de inibição dos sistemas ME_OCS contendo as tiossemicarbazonas (TSC) poderia estar correlacionada com as estruturas químicas (ricas em heteroatomos e anel aromático) das TSC avaliadas, bem como com o sistema microemulsionado ME_OCS que apresenta adsorção interfacial eficaz.

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  • ELIANE GONÇALVES DE ARAÚJO
  • Efeito da aplicação de uma solução salina no crescimento e na composição química da Atriplex nummularia

  • Orientador : NEDJA SUELY FERNANDES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • NEDJA SUELY FERNANDES
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • SUELY SOUZA LEAL DE CASTRO
  • Data: 06/08/2009

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  • O presente estudo teve como objetivo analisar o efeito da aplicação de uma solução salina no crescimento e na composição química da Atriplex nummularia, planta arbustiva, absorvedora de sais utilizada na dieta de animais e no manejo de águas e solos salinos. Mudas desta erva foram plantadas e cultivadas no Horto da Universidade Federal do Rio Grande do Norte. A plantação foi dividida em dois blocos, no qual um deles foi irrigado com solução salina com concentração de 2840 mgL-1 de cloreto e o outro irrigado com água potável. Após seis meses do plantio as plantas foram colhidas e dividas em três partes: folha, caule fino e caule grosso. O crescimento da Atriplex foi avaliado através de medidas mensais. Para a caracterização química fez-se necessário o uso de técnicas analíticas como: Cromatografia de Íons (IC) e Espectroscopia de Emissão Óptica por Plasma Indutivamente Acoplado (ICP-OES). Os resultados dessas análises destacaram a diversidade de ânions e cátions absorvidos pela planta durante seu processo evolutivo, apresentando em especial uma maior concentração dos íons sódio e cloreto. A Microscopia Eletrônica de Varredura identificou a presença de pequenos cristais na superfície da folha. Análises de condutividade elétrica das partes aéreas da planta foram realizadas juntamente com medidas do potencial hidrogeniônico e essas mostraram que na folha encontram-se as maiores concentração de íons. Medidas da área superficial específica das plantas irrigadas com solução salina apresentaram maior área superficial. As medidas mensais realizadas durante todo o cultivo mostraram que as plantas irrigadas com água potável se desenvolveram 5% a mais do que as plantas cultivadas com solução salina. Com base em todos os resultados obtidos durante o estudo foi concluído que a Atriplex é uma planta que apresenta potencialidade em sobreviver e adaptar-se a ambientes salinos, podendo ser utilizada como uma fonte absorvedora de sais dos solos contaminados por efluentes resultantes de processos industriais nos quais tem a água salina como produto final de seus processos.


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  • O presente estudo teve como objetivo analisar o efeito da aplicação de uma solução salina no crescimento e na composição química da Atriplex nummularia, planta arbustiva, absorvedora de sais utilizada na dieta de animais e no manejo de águas e solos salinos. Mudas desta erva foram plantadas e cultivadas no Horto da Universidade Federal do Rio Grande do Norte. A plantação foi dividida em dois blocos, no qual um deles foi irrigado com solução salina com concentração de 2840 mgL-1 de cloreto e o outro irrigado com água potável. Após seis meses do plantio as plantas foram colhidas e dividas em três partes: folha, caule fino e caule grosso. O crescimento da Atriplex foi avaliado através de medidas mensais. Para a caracterização química fez-se necessário o uso de técnicas analíticas como: Cromatografia de Íons (IC) e Espectroscopia de Emissão Óptica por Plasma Indutivamente Acoplado (ICP-OES). Os resultados dessas análises destacaram a diversidade de ânions e cátions absorvidos pela planta durante seu processo evolutivo, apresentando em especial uma maior concentração dos íons sódio e cloreto. A Microscopia Eletrônica de Varredura identificou a presença de pequenos cristais na superfície da folha. Análises de condutividade elétrica das partes aéreas da planta foram realizadas juntamente com medidas do potencial hidrogeniônico e essas mostraram que na folha encontram-se as maiores concentração de íons. Medidas da área superficial específica das plantas irrigadas com solução salina apresentaram maior área superficial. As medidas mensais realizadas durante todo o cultivo mostraram que as plantas irrigadas com água potável se desenvolveram 5% a mais do que as plantas cultivadas com solução salina. Com base em todos os resultados obtidos durante o estudo foi concluído que a Atriplex é uma planta que apresenta potencialidade em sobreviver e adaptar-se a ambientes salinos, podendo ser utilizada como uma fonte absorvedora de sais dos solos contaminados por efluentes resultantes de processos industriais nos quais tem a água salina como produto final de seus processos.

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  • MARCELA NASCIMENTO BARBOSA
  • Síntese, caracterização e aplicação de MCM-41 funcionalizado com di-isopropilamina no processo de adsorção do dióxido de carbono

  • Orientador : ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALLAN KARDFEC DUAILIBE BARROS FILHO
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • VALTER JOSE FERNANDES JUNIOR
  • Data: 12/08/2009

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  • As emissões de CO2 na atmosfera vêm aumentando sucessivamente devido a vários mecanismos provocados pela ação humana, principalmente como a queima de combustíveis fósseis e processos químicos industriais. Isso leva ao aumento da temperatura média na atmosfera, a qual chamamos de aquecimento global. A busca por novas tecnologias para minimizar os impactos ambientais decorrentes deste fenômeno tem sido investigadas. A captura de CO2 é uma das alternativas que podem ajudar a diminuir as emissões desses gases. O CO2 pode ser capturado através do processo de adsorção utilizando adsorventes seletivos para este fim. Foram sintetizados pelo método hidrotérmico, materiais do tipo MCM-41 e Al-MCM-41 na razão molar Si/Al igual a 50. Os géis de sínteses foram preparados partindo de uma fonte de silício, sódio, água destilada e alumínio no caso do Al-MCM-41. O período de síntese dos materiais foi de 5 dias em autoclave a 100ºC. Após esse tempo os materiais foram filtrados, lavados e secos em estufa a 100ºC durante 4 horas, e posteriormente calcinados a 450ºC. Em seguida os materiais calcinados foram funcionalizados com a Di-iso-propilamina (DIPA) através do método de impregnação por via úmida. Foi utilizado 0,5 g de material mesoporoso para 3 mL de DIPA. Os materiais funcionalizados ficaram em um recipiente fechado durante 24 horas, e após esse período foram secos em temperatura ambiente durante 2 horas. Posteriormente foram submetidos a um tratamento térmico a 250ºC durante 1 hora. Estes materiais foram utilizados para o processo de adsorção de CO2 e foram caracterizados por DRX, FT-IR, BET/BJH, MEV, EDX e TG/DTG. Os ensaios de adsorção de CO2 foram realizados nas seguintes condições: 100 mg de adsorvente, temperatura de 75ºC sob fluxo de 100 mL/min de CO2 durante 2 horas. A dessorção do CO2 foi realizada através da termogravimetria, da temperatura ambiente até 900ºC, sob fluxo de 25 mL/min de He e uma razão de 10ºC/min. Os difratogramas de raios-X para as amostras sintetizadas apresentaram os picos característicos do MCM-41, evidenciando que a estrutura do mesmo foi obtida. Para as amostras funcionalizadas observou-se uma diminuição das intensidades desses picos, consequentemente, uma diminuição do ordenamento estrutural do material. No entanto, a estrutura mesoporosa foi preservada. Os testes de adsorção mostraram que o MCM-41 funcionalizado se apresentou como um material adsorvente promissor, para captura de CO2, com uma perda de massa referente à dessorção do CO2 de 7,52 %, enquanto que no Al-MCM-41 funcionalizado não apresentou essa perda.


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  • As emissões de CO2 na atmosfera vêm aumentando sucessivamente devido a vários mecanismos provocados pela ação humana, principalmente como a queima de combustíveis fósseis e processos químicos industriais. Isso leva ao aumento da temperatura média na atmosfera, a qual chamamos de aquecimento global. A busca por novas tecnologias para minimizar os impactos ambientais decorrentes deste fenômeno tem sido investigadas. A captura de CO2 é uma das alternativas que podem ajudar a diminuir as emissões desses gases. O CO2 pode ser capturado através do processo de adsorção utilizando adsorventes seletivos para este fim. Foram sintetizados pelo método hidrotérmico, materiais do tipo MCM-41 e Al-MCM-41 na razão molar Si/Al igual a 50. Os géis de sínteses foram preparados partindo de uma fonte de silício, sódio, água destilada e alumínio no caso do Al-MCM-41. O período de síntese dos materiais foi de 5 dias em autoclave a 100ºC. Após esse tempo os materiais foram filtrados, lavados e secos em estufa a 100ºC durante 4 horas, e posteriormente calcinados a 450ºC. Em seguida os materiais calcinados foram funcionalizados com a Di-iso-propilamina (DIPA) através do método de impregnação por via úmida. Foi utilizado 0,5 g de material mesoporoso para 3 mL de DIPA. Os materiais funcionalizados ficaram em um recipiente fechado durante 24 horas, e após esse período foram secos em temperatura ambiente durante 2 horas. Posteriormente foram submetidos a um tratamento térmico a 250ºC durante 1 hora. Estes materiais foram utilizados para o processo de adsorção de CO2 e foram caracterizados por DRX, FT-IR, BET/BJH, MEV, EDX e TG/DTG. Os ensaios de adsorção de CO2 foram realizados nas seguintes condições: 100 mg de adsorvente, temperatura de 75ºC sob fluxo de 100 mL/min de CO2 durante 2 horas. A dessorção do CO2 foi realizada através da termogravimetria, da temperatura ambiente até 900ºC, sob fluxo de 25 mL/min de He e uma razão de 10ºC/min. Os difratogramas de raios-X para as amostras sintetizadas apresentaram os picos característicos do MCM-41, evidenciando que a estrutura do mesmo foi obtida. Para as amostras funcionalizadas observou-se uma diminuição das intensidades desses picos, consequentemente, uma diminuição do ordenamento estrutural do material. No entanto, a estrutura mesoporosa foi preservada. Os testes de adsorção mostraram que o MCM-41 funcionalizado se apresentou como um material adsorvente promissor, para captura de CO2, com uma perda de massa referente à dessorção do CO2 de 7,52 %, enquanto que no Al-MCM-41 funcionalizado não apresentou essa perda.

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  • ALINE ARAUJO ALVES DE OLIVEIRA
  • Hidróxidos duplos lamelares aplicados à obtenção de biodiesel

  • Orientador : ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • AMANDA DUARTE GONDIM
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • LUIZ DI SOUZA
  • Data: 14/08/2009

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  • Neste trabalho, hidróxidos duplos lamelares tipo hidrotalcita foram sintetizados, caracterizados e testados como catalisadores heterogêneos básicos para a produção de biodiesel por transesterificação de óleo de girassol com metanol. A síntese dos materiais de hidróxidos duplos lamelares (HDLs) procedeu-se pelo método de co-precipitação, a partir de nitratos de magnésio e de alumínio, carbonato de sódio e hidróxido de sódio. Os materiais foram submetidos à variação na proporção química, que equivale à quantidade de íons Mg2+ substituídos por Al3+. Essa variação afeta as propriedades físico-químicas do material. A razão molar variou na proporção de 1:1 e 3:1 de magnésio/alumínio, estando seus valores entre 0,2 e 0,33. Realizou-se um estudo de impregnação de iodeto de potássio na estrutura dos HDLs, a fim de verificar se ocorre um aumento da basicidade nesses materiais. Os catalisadores obtidos foram calcinados à 550 ºC e caracterizados por difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia por energia dispersiva de raios X (MEV/EDS), análise termogravimétrica (TG) e teste de basicidade. A reação de transesterificação foi realizada refluxando-se uma mistura de metanol e óleo de girassol com uma razão molar de 15:1, tempo de reação de 4h e uma concentração de 2% em massa de catalisador. A caracterização físico-química do óleo de girassol e dos biodieseis obtidos através da rota metílica apresentou-se de acordo com as normas da NBR, EN, ASTM. Realizaram-se também as caracterizações cromatográficas e termogravimétricas dos biocombustíveis obtidos. Os resultados das análises cromatográficas mostraram que os catalisadores foram eficientes na conversão de óleo vegetal em biodiesel, em especial o tipo hidrotalcita KI-HDL-R1, com uma conversão de 99,2%, indicando a forte influência da composição química do material, particularmente com a presença do iodeto de potássio naestrutura do catalisador.


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  • Neste trabalho, hidróxidos duplos lamelares tipo hidrotalcita foram sintetizados, caracterizados e testados como catalisadores heterogêneos básicos para a produção de biodiesel por transesterificação de óleo de girassol com metanol. A síntese dos materiais de hidróxidos duplos lamelares (HDLs) procedeu-se pelo método de co-precipitação, a partir de nitratos de magnésio e de alumínio, carbonato de sódio e hidróxido de sódio. Os materiais foram submetidos à variação na proporção química, que equivale à quantidade de íons Mg2+ substituídos por Al3+. Essa variação afeta as propriedades físico-químicas do material. A razão molar variou na proporção de 1:1 e 3:1 de magnésio/alumínio, estando seus valores entre 0,2 e 0,33. Realizou-se um estudo de impregnação de iodeto de potássio na estrutura dos HDLs, a fim de verificar se ocorre um aumento da basicidade nesses materiais. Os catalisadores obtidos foram calcinados à 550 ºC e caracterizados por difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia por energia dispersiva de raios X (MEV/EDS), análise termogravimétrica (TG) e teste de basicidade. A reação de transesterificação foi realizada refluxando-se uma mistura de metanol e óleo de girassol com uma razão molar de 15:1, tempo de reação de 4h e uma concentração de 2% em massa de catalisador. A caracterização físico-química do óleo de girassol e dos biodieseis obtidos através da rota metílica apresentou-se de acordo com as normas da NBR, EN, ASTM. Realizaram-se também as caracterizações cromatográficas e termogravimétricas dos biocombustíveis obtidos. Os resultados das análises cromatográficas mostraram que os catalisadores foram eficientes na conversão de óleo vegetal em biodiesel, em especial o tipo hidrotalcita KI-HDL-R1, com uma conversão de 99,2%, indicando a forte influência da composição química do material, particularmente com a presença do iodeto de potássio naestrutura do catalisador.

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  • ANGELA MARIA FAGUNDES DA CRUZ
  • Utilização de sílica gel organofuncionalizada para adsorção de íons metálicos em solução aquosa

  • Orientador : MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • OTOM ANSELMO DE OLIVEIRA
  • CLÁUDIO AIROLDI
  • Data: 21/08/2009

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  • No presente trabalho, cinco matrizes de sílica organofuncionalizadas foram sintetizadas com os agentes sililantes aminopropiltrietoxisilano, 3-mercaptopropiltrietoxissilano e n[-3-(trimetoxissilil)propil]etilenotriamina. As matrizes híbridas foram sintetizadas e caracterizadas por análise elementar, por análise térmica e espectroscopia na região do infravermelho. Após sua caracterização as matrizes foram utilizadas como adsorventes para as espécies químicas Cd2+, Pb2+, Ni2+ e Zn2+ em solução aquosa. Para os testes utilizou-se 50 mg de cada matriz híbrada de sílica-gel organofuncionalizada para adsorção dos íons em solução aquosa com concentrações de 10, 20, 40, 60 e 80 mg L-1. Os tempos de contato foram de 30, 60, 90 e 120 min, nos quais as misturas eram mantidas sob agitação. Decorrido cada tempo, as concentrações de equilíbrio eram determinadas a partir de medidas de espectrometria de absorção atômica. A partir dessas medidas foi possível determinar a quantidade de íons adsorvidos para cada um dos elementos em estudo e relacionar essas quantidades em relação ao tempo de contato e ao tipo de matriz. Para todas as matrizes investigadas seguiu-se a ordem de adsorção: Ni2+ > Zn2+ > Cd2+ > Pb2+. A sequência de adsorção ocorre de acordo com o raio e dureza do cátion.


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  • No presente trabalho, cinco matrizes de sílica organofuncionalizadas foram sintetizadas com os agentes sililantes aminopropiltrietoxisilano, 3-mercaptopropiltrietoxissilano e n[-3-(trimetoxissilil)propil]etilenotriamina. As matrizes híbridas foram sintetizadas e caracterizadas por análise elementar, por análise térmica e espectroscopia na região do infravermelho. Após sua caracterização as matrizes foram utilizadas como adsorventes para as espécies químicas Cd2+, Pb2+, Ni2+ e Zn2+ em solução aquosa. Para os testes utilizou-se 50 mg de cada matriz híbrada de sílica-gel organofuncionalizada para adsorção dos íons em solução aquosa com concentrações de 10, 20, 40, 60 e 80 mg L-1. Os tempos de contato foram de 30, 60, 90 e 120 min, nos quais as misturas eram mantidas sob agitação. Decorrido cada tempo, as concentrações de equilíbrio eram determinadas a partir de medidas de espectrometria de absorção atômica. A partir dessas medidas foi possível determinar a quantidade de íons adsorvidos para cada um dos elementos em estudo e relacionar essas quantidades em relação ao tempo de contato e ao tipo de matriz. Para todas as matrizes investigadas seguiu-se a ordem de adsorção: Ni2+ > Zn2+ > Cd2+ > Pb2+. A sequência de adsorção ocorre de acordo com o raio e dureza do cátion.

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  • STEVIE HALLEN LIMA
  • Degradação catalítica de polietileno de alta densidade sobre a zeólita HZSM-12

  • Orientador : ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • AMANDA DUARTE GONDIM
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • FRANCISCO LAERTE DE CASTRO
  • Data: 31/08/2009

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  • Nos últimos anos tem-se falado muito sobre o meio ambiente e sobre o lixo plástico produzido e descartado. Nas últimas décadas, o crescente desenvolvimento de pesquisas com o intuito de obter combustíveis a partir de material plástico, via degradação catalítica, tem-se tornado uma busca muito atrativa, já que esses rejeitos são descartados aos milhões em todo mundo. Esses materiais levam muito tempo para se degradar por meios ditos naturais e sua incineração não tem se demonstrado uma alternativa viável devido aos produtos tóxicos produzidos durante sua combustão. Tais produtos conseqüentes poderiam trazer sérios problemas de saúde pública e ambiental. Logo, a técnica da reciclagem química apresenta-se como uma alternativa adequada, inclusive porque podemos obter frações leves do petróleo que podem ser destinadas ao setor petroquímico. Este trabalho tem como objetivo propor alternativas para o aproveitamento de lixo plástico na produção de combustíveis líquidos. Zeólitas tem sido amplamente utilizada no estudo desse processo devido às suas propriedades estruturais peculiares e sua alta acidez. Neste trabalho, investigou-se a reação de degradação de Polietileno de Alta Densidade (PEAD) na presença de HZSM-12, com diferentes concentrações de sítios ácidos, através da termogravimetria e pirólise acoplada à cromatografia à gás e ao espectrômetro de massa (Py-GC-MS). As amostras de catalisadores foram misturadas com PEAD na proporção de 50% em massa e submetidas a análises em diferentes taxas de aquecimento. A adição de catalisadores com diferentes concentrações de sítios ácidos produziu uma diminuição na temperatura de degradação do polímero proporcional à acidez do catalisador. Estes resultados qualitativos foram complementados por dados da energia de ativação (Ea) obtidos através do modelo cinético não-isotérmico proposto por Vyazovkin. Os valores das Ea quando correlacionados com os dados da acidez superficial dos catalisadores, indicaram que há uma redução exponencial da Ea da reação catalítica de degradação em função da concentração dos sítios ácidos dos materiais, indicando que esta propriedade é significativa neste tipo de reação.


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  • Nos últimos anos tem-se falado muito sobre o meio ambiente e sobre o lixo plástico produzido e descartado. Nas últimas décadas, o crescente desenvolvimento de pesquisas com o intuito de obter combustíveis a partir de material plástico, via degradação catalítica, tem-se tornado uma busca muito atrativa, já que esses rejeitos são descartados aos milhões em todo mundo. Esses materiais levam muito tempo para se degradar por meios ditos naturais e sua incineração não tem se demonstrado uma alternativa viável devido aos produtos tóxicos produzidos durante sua combustão. Tais produtos conseqüentes poderiam trazer sérios problemas de saúde pública e ambiental. Logo, a técnica da reciclagem química apresenta-se como uma alternativa adequada, inclusive porque podemos obter frações leves do petróleo que podem ser destinadas ao setor petroquímico. Este trabalho tem como objetivo propor alternativas para o aproveitamento de lixo plástico na produção de combustíveis líquidos. Zeólitas tem sido amplamente utilizada no estudo desse processo devido às suas propriedades estruturais peculiares e sua alta acidez. Neste trabalho, investigou-se a reação de degradação de Polietileno de Alta Densidade (PEAD) na presença de HZSM-12, com diferentes concentrações de sítios ácidos, através da termogravimetria e pirólise acoplada à cromatografia à gás e ao espectrômetro de massa (Py-GC-MS). As amostras de catalisadores foram misturadas com PEAD na proporção de 50% em massa e submetidas a análises em diferentes taxas de aquecimento. A adição de catalisadores com diferentes concentrações de sítios ácidos produziu uma diminuição na temperatura de degradação do polímero proporcional à acidez do catalisador. Estes resultados qualitativos foram complementados por dados da energia de ativação (Ea) obtidos através do modelo cinético não-isotérmico proposto por Vyazovkin. Os valores das Ea quando correlacionados com os dados da acidez superficial dos catalisadores, indicaram que há uma redução exponencial da Ea da reação catalítica de degradação em função da concentração dos sítios ácidos dos materiais, indicando que esta propriedade é significativa neste tipo de reação.

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  • AÉCIA SELEIDE DANTAS
  • Análise de sedimento de fundo: uma amostragem representativa do estuário Potengi/RN

  • Orientador : DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • JAILSON VIEIRA DE MELO
  • MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • RICARDO HENRIQUE DE LIMA LEITE
  • Data: 02/09/2009

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  • Esse trabalho objetiva avaliar, por meio da quantificação, a presença dos elementos maiores e menores nos sedimentos do estuário Potengi. Para o estudo, foram definidos quatro pontos de amostragem georeferenciados, onde em cada um deles foram coletadas amostras de sedimento na calha do rio e nas margens esquerda e direita. Além disso, foram realizadas medidas de pH, oxigênio dissolvido, salinidade e condutividade da água in situ no momento da coleta. Em laboratório foram feitas determinações da porcentagem de matéria orgânica por Gravimetria e análise granulométrica nas amostras de sedimento. Para quantificação dos elementos maiores e menores foi realizado um teste prévio para abertura da amostra com um padrão de sedimento estuarino NIST 1646a para escolha da melhor metodologia a ser adotada. As amostras de sedimento foram digeridas em microondas com ácido nítrico e ácido clorídrico segundo metodologia proposta pela US EPA 3051A. As análises quantitativas dos elementos Al, Fe, Cd, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb e Zn foram realizadas por espectrometria de emissão ótica com plasma acoplado indutivamente (ICP-OES). Através destas observou-se que as concentrações parciais dos elementos analisados estão abaixo do folhelho padrão tomado como média mundial descritas por Turekian e Wedepohl (1961).


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  • Esse trabalho objetiva avaliar, por meio da quantificação, a presença dos elementos maiores e menores nos sedimentos do estuário Potengi. Para o estudo, foram definidos quatro pontos de amostragem georeferenciados, onde em cada um deles foram coletadas amostras de sedimento na calha do rio e nas margens esquerda e direita. Além disso, foram realizadas medidas de pH, oxigênio dissolvido, salinidade e condutividade da água in situ no momento da coleta. Em laboratório foram feitas determinações da porcentagem de matéria orgânica por Gravimetria e análise granulométrica nas amostras de sedimento. Para quantificação dos elementos maiores e menores foi realizado um teste prévio para abertura da amostra com um padrão de sedimento estuarino NIST 1646a para escolha da melhor metodologia a ser adotada. As amostras de sedimento foram digeridas em microondas com ácido nítrico e ácido clorídrico segundo metodologia proposta pela US EPA 3051A. As análises quantitativas dos elementos Al, Fe, Cd, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb e Zn foram realizadas por espectrometria de emissão ótica com plasma acoplado indutivamente (ICP-OES). Através destas observou-se que as concentrações parciais dos elementos analisados estão abaixo do folhelho padrão tomado como média mundial descritas por Turekian e Wedepohl (1961).

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  • MARYELZY FELIPE DAVID DE OLIVEIRA
  • Estudo da modificação da bentonita para a remoção de fenol em águas produzidas na indústria de petróleo

  • Orientador : DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • JOAO BOSCO LUCENA DE OLIVEIRA
  • MARCUS ANTONIO DE FREITAS MELO
  • PATRICIA MENDONCA PIMENTEL
  • JOANA MARIA DE FARIAS BARROS
  • Data: 03/09/2009

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  • Este trabalho objetiva avaliar a inserção do sal de amônio quaternário, brometo de hexadecil trimetil amônio (HDTMA-Br) em bentonita sódica para avaliar seu desempenho na adsorção de fenol presente em água produzida. Pôde-se observar o aumento na d001 das amostras modificadas com HDTMABr por meio de difração de raios-X, o que evidencia a intercalação dos cátions quaternários de amônio nas camadas interlamelares da argila. Através das isotermas de adsorção pôde-se abservar os comportamentos adsortivos da bentonita sódica e da bentonita organofílica produzida em três concentrações de HDTMA-Br para adsorção do fenol, o qual é o principal composto fenólico encontrado na água produzida. Diferentes concentrações de soluções sintéticas de fenol foram colocadas em contato com estes adsorventes sob mesmas condições de agitação e de temperatura. Os adsorventes apresentaram comportamento adsortivo favorável, destacando-se a argila modificada com a maior concentração de HDTMA-Br, 150% da CTC da argila, BEN30-14, com maiores quantidades de fenol adsorvida por grama de adsorvente (mg.g-1).


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  • Este trabalho objetiva avaliar a inserção do sal de amônio quaternário, brometo de hexadecil trimetil amônio (HDTMA-Br) em bentonita sódica para avaliar seu desempenho na adsorção de fenol presente em água produzida. Pôde-se observar o aumento na d001 das amostras modificadas com HDTMABr por meio de difração de raios-X, o que evidencia a intercalação dos cátions quaternários de amônio nas camadas interlamelares da argila. Através das isotermas de adsorção pôde-se abservar os comportamentos adsortivos da bentonita sódica e da bentonita organofílica produzida em três concentrações de HDTMA-Br para adsorção do fenol, o qual é o principal composto fenólico encontrado na água produzida. Diferentes concentrações de soluções sintéticas de fenol foram colocadas em contato com estes adsorventes sob mesmas condições de agitação e de temperatura. Os adsorventes apresentaram comportamento adsortivo favorável, destacando-se a argila modificada com a maior concentração de HDTMA-Br, 150% da CTC da argila, BEN30-14, com maiores quantidades de fenol adsorvida por grama de adsorvente (mg.g-1).

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  • DANIEL FREITAS FREIRE MARTINS
  • Influência espaço-temporal e fisiológica na absorção de nutrientes e elementos tóxicos por Eichhornia crassipes visando o uso adequado da sua biomassa: o caso do Rio Apodi/Mossoró- RN

  • Orientador : MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUIZ DI SOUZA
  • JAILSON VIEIRA DE MELO
  • ALINE RENEE COSCIONE GOMES
  • Data: 15/12/2009

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  • Este trabalho tem como objetivo determinar a quantidade de nutrientes e elementos tóxicos em macrófitas aquáticas da espécie Eichhornia crassipes presentes no Rio Apodi/Mossoró - RN e verificar possibilidades viáveis do uso da biomassa produzida, tomando como base a influência espaço-temporal e fisiológica na absorção dos nutrientes pelas plantas. Para isto, determinou-se a: Área foliar, Massa foliar úmida, Massa foliar seca, Umidade real, Umidade aparente, Cinzas, Nitrogênio total, Proteína bruta, Cálcio, Magnésio, Potássio, Fósforo total, Sódio, Ferro, Cobre, Manganês, Zinco, Níquel, Cobalto, Alumínio, Cádmio, Chumbo e Cromo total em diferentes épocas, 2 pontos de colheita e 2 partes das plantas (folhas e raizes). Os resultados obtidos mostram que os níveis de nutrientes, proteína bruta e elementos tóxicos presentes no tecido vegetal da Eichhornia crassipes são influenciados pela variabilidade espacial, temporal e fisiológica. De forma geral, em virtude dos valores máximos obtidos na matéria seca para nitrogênio total (4,4088 g/100g), proteína bruta (27,5549 g/100g), fósforo total (0,642 g/100g), cálcio (1,444 g/100g), magnésio (0,732 g/100g), potássio (7,51 g/100g), cobre (4,4279 mg/100g), manganês (322,668 mg/100g), sódio (1,39 g/100g), ferro (194,169 mg/100g), e zinco (3,5836 mg/100g), constatou-se a possibilidade de utilização da biomassa da Eichhornia crassipes para diversos fins como, na alimentação animal, produção de derivados destinados à alimentação humana, fertilizantes orgânicos, fabricação de tijolos de baixo custo, e peças artesanais. Para todas estas aplicações é necessário um controle contínuo dos níveis dessas substâncias no tecido vegetal. Tomando como base os níveis de nutrientes e proteína bruta, as plantas mais jovens (0 Mês) seriam as mais indicadas para terem a sua biomassa utilizada. Por outro lado, um fator que contribui para a utilização das plantas maiores (6 meses), são os níveis de elementos tóxicos que se apresentam significativamente pequenos ou abaixo do limite de detecção. Portanto, estudos posteriores quantificando a biomassa produzida/m2 em 0 e 6 meses são necessários para uma escolha mais correta em relação à melhor época de colheita.


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  • Este trabalho tem como objetivo determinar a quantidade de nutrientes e elementos tóxicos em macrófitas aquáticas da espécie Eichhornia crassipes presentes no Rio Apodi/Mossoró - RN e verificar possibilidades viáveis do uso da biomassa produzida, tomando como base a influência espaço-temporal e fisiológica na absorção dos nutrientes pelas plantas. Para isto, determinou-se a: Área foliar, Massa foliar úmida, Massa foliar seca, Umidade real, Umidade aparente, Cinzas, Nitrogênio total, Proteína bruta, Cálcio, Magnésio, Potássio, Fósforo total, Sódio, Ferro, Cobre, Manganês, Zinco, Níquel, Cobalto, Alumínio, Cádmio, Chumbo e Cromo total em diferentes épocas, 2 pontos de colheita e 2 partes das plantas (folhas e raizes). Os resultados obtidos mostram que os níveis de nutrientes, proteína bruta e elementos tóxicos presentes no tecido vegetal da Eichhornia crassipes são influenciados pela variabilidade espacial, temporal e fisiológica. De forma geral, em virtude dos valores máximos obtidos na matéria seca para nitrogênio total (4,4088 g/100g), proteína bruta (27,5549 g/100g), fósforo total (0,642 g/100g), cálcio (1,444 g/100g), magnésio (0,732 g/100g), potássio (7,51 g/100g), cobre (4,4279 mg/100g), manganês (322,668 mg/100g), sódio (1,39 g/100g), ferro (194,169 mg/100g), e zinco (3,5836 mg/100g), constatou-se a possibilidade de utilização da biomassa da Eichhornia crassipes para diversos fins como, na alimentação animal, produção de derivados destinados à alimentação humana, fertilizantes orgânicos, fabricação de tijolos de baixo custo, e peças artesanais. Para todas estas aplicações é necessário um controle contínuo dos níveis dessas substâncias no tecido vegetal. Tomando como base os níveis de nutrientes e proteína bruta, as plantas mais jovens (0 Mês) seriam as mais indicadas para terem a sua biomassa utilizada. Por outro lado, um fator que contribui para a utilização das plantas maiores (6 meses), são os níveis de elementos tóxicos que se apresentam significativamente pequenos ou abaixo do limite de detecção. Portanto, estudos posteriores quantificando a biomassa produzida/m2 em 0 e 6 meses são necessários para uma escolha mais correta em relação à melhor época de colheita.

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  • DAYANNE CHIANCA DE MOURA
  • Comparação entre metodologias de extração de HPAS em água utilizando um planejamento fatorial com quantificação no CG/EM

  • Orientador : DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • JAILSON VIEIRA DE MELO
  • MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • ANDREA FRANCISCA FERNANDES BARBOSA
  • Data: 18/12/2009

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  • Os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos pertencem a um grupo de substâncias orgânicas que recebem uma atenção considerável devido às propriedades carcinogênicas e mutagênicas de alguns deles. Por isso, é importante a determinação dos HPAs em diversas matrizes ambientais. Na literatura não existe metodologias para a determinação de HPAs em água utilizando o digestor por microondas como técnica de extração, entretanto inúmeros trabalhos apresentam o uso da técnica de cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas como técnica de quantificação dos HPAs por apresentar ótimo limite de detecção. Este trabalho teve como objetivo desenvolver metodologia analítica para a determinação dos 16 HPAs indicados pela USEPA, testar e validar duas metodologias de extração de HPAs em água, a partir de um Planejamento Fatorial 22 x 3, quantificá-las através da técnica analítica Cromatografia Gasosa acoplada à Espectrometria de Massa (CG/EM) utilizando o método desenvolvido e, por fim aplicar a Quimiometria nos resultados. A amostra utilizada foi sintetizada e submetida aos ensaios do planejamento fatorial 22 x 3, que teve como fatores: o tipo de técnica de extração (ultra-som e digestor), a proporção solvente/amostra (1:1 e 1:3) e o tipo de solvente utilizado (Diclorometano/Hexano, Acetona/Diclorometano, Acetona/Hexano). As respostas das 12 combinações do planejamento fatorial foram obtidas da quantificação no CG/EM. O método de quantificação desenvolvido foi otimizado a partir de uma adaptação da metodologia 8270 da USEPA. Utilizou-se o modo Full Scan como método de aquisição dos espectros de massa dos 16 HPAs. O tempo em que as amostras foram submetidas no ultra-som foi fixado em 10 min e realizou-se uma investigação para se estabelecer as condições de potência e tempo no digestor. Tivemos como otimização dos parâmetros do digestor a potência de 100 Watt e o tempo de 6 minutos. O planejamento fatorial da extração líquido-líquido mostrou que os fatores mais representativos foram: a utilização do digestor como técnica de extração, a proporção solvente/amostra 1:3 e o uso da mistura 1:1 de Acetona/Diclorometano como melhor solvente. Esses resultados mostraram que a mistura 1:1 de Acetona/Diclorometano é um excelente solvente extrator para recuperar os HPAs de uma amostra de água, utilizando o digestor por microondas e um menor volume de solvente. A otimização do método de separação, identificação e quantificação dos HPAs no CG/EM foi válida por apresentar os 16 HPAs em cada cromatograma.


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  • Os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos pertencem a um grupo de substâncias orgânicas que recebem uma atenção considerável devido às propriedades carcinogênicas e mutagênicas de alguns deles. Por isso, é importante a determinação dos HPAs em diversas matrizes ambientais. Na literatura não existe metodologias para a determinação de HPAs em água utilizando o digestor por microondas como técnica de extração, entretanto inúmeros trabalhos apresentam o uso da técnica de cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas como técnica de quantificação dos HPAs por apresentar ótimo limite de detecção. Este trabalho teve como objetivo desenvolver metodologia analítica para a determinação dos 16 HPAs indicados pela USEPA, testar e validar duas metodologias de extração de HPAs em água, a partir de um Planejamento Fatorial 22 x 3, quantificá-las através da técnica analítica Cromatografia Gasosa acoplada à Espectrometria de Massa (CG/EM) utilizando o método desenvolvido e, por fim aplicar a Quimiometria nos resultados. A amostra utilizada foi sintetizada e submetida aos ensaios do planejamento fatorial 22 x 3, que teve como fatores: o tipo de técnica de extração (ultra-som e digestor), a proporção solvente/amostra (1:1 e 1:3) e o tipo de solvente utilizado (Diclorometano/Hexano, Acetona/Diclorometano, Acetona/Hexano). As respostas das 12 combinações do planejamento fatorial foram obtidas da quantificação no CG/EM. O método de quantificação desenvolvido foi otimizado a partir de uma adaptação da metodologia 8270 da USEPA. Utilizou-se o modo Full Scan como método de aquisição dos espectros de massa dos 16 HPAs. O tempo em que as amostras foram submetidas no ultra-som foi fixado em 10 min e realizou-se uma investigação para se estabelecer as condições de potência e tempo no digestor. Tivemos como otimização dos parâmetros do digestor a potência de 100 Watt e o tempo de 6 minutos. O planejamento fatorial da extração líquido-líquido mostrou que os fatores mais representativos foram: a utilização do digestor como técnica de extração, a proporção solvente/amostra 1:3 e o uso da mistura 1:1 de Acetona/Diclorometano como melhor solvente. Esses resultados mostraram que a mistura 1:1 de Acetona/Diclorometano é um excelente solvente extrator para recuperar os HPAs de uma amostra de água, utilizando o digestor por microondas e um menor volume de solvente. A otimização do método de separação, identificação e quantificação dos HPAs no CG/EM foi válida por apresentar os 16 HPAs em cada cromatograma.

Teses
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  • ALCIDES DE OLIVEIRA WANDERLEY NETO
  • Aplicação de sabões de ácidos graxos epoxidados como inibidores de corrosão em oleoduto
  • Orientador : TEREZA NEUMA DE CASTRO DANTAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • TEREZA NEUMA DE CASTRO DANTAS
  • CARLOS ALBERTO MARTINEZ HUITLE
  • EVERLANE FERREIRA MOURA
  • ALEXANDRE GURGEL
  • VANESSA CRISTINA SANTANNA
  • Data: 06/03/2009

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  • O fenômeno da corrosão está presente em oleodutos e por isso existe a necessidade de desenvolver novos materiais que controle tal fenômeno. Os tensoativos têm se destacado para tal fim devido ao seu poder de adsorver-se em interfaces e formar estruturas que protejam o metal em baixas concentrações. O surgimento de novos tensoativos é uma contribuição para o setor, pois aumentam as possibilidades de controlar a corrosão nas condições específicas de cada campo. Este trabalho objetiva, principalmente, sintetizar e aplicar os tensoativos 12 hidroxioctadecenoato de sódio (SAR), 9,10-epóxi-12 hidroxioctadecanoato de sódio (SEAR) e 9,10:12,13-diepóxi-octadecanoato de sódio (SEAL) como inibidores de corrosão, estudando-os em ambientes que apresentam, simultaneamente, salinidade, acidez e temperatura variadas. As condições estudadas são para reproduzir o máximo possível à realidade do campo. O estudo da micelização destes tensoativos na interface líquido-gás foi realizado a partir de medidas de tensão superficial. Observou-se que a elevação da concentração salina, abaixamento da temperatura e diminuição do pH proporcionam aumento nos valores da cmc, com também os valores da cmc aumentam quando se adiciona um e dois grupos epóxi na molécula, respectivamente. A partir da cmc, usando equação de Gibbs, foram encontrados valores para a energia livre de Gibbs de adsorção, área por molécula adsorvida e excesso superficial. O aumento dos valores de excesso superficial é provocado pela diminuição da concentração salina e temperatura, e aumenta com a elevação do pH. A área por molécula adsorvida e a energia livre de adsorção diminuem com aumento da salinidade e temperatura, e com o aumento do pH. Os resultados de SAXS mostraram que a adição do grupo epóxi e o seu aumento na estrutura do tensoativo proporcionam diminuição na interação de repulsão entre as micelas, assim como favorecem a formação de estruturas micelares mais alongadas, garantindo maior eficiência na cobertura do metal. O aumento da concentração salina e da concentração do tensoativo proporciona aumento do diâmetro da micela. O aumento da temperatura mostrou que não influencia a estrutura micelar, o que indica estabilidade térmica, sendo vantajoso para sua atuação como inibidor de corrosão. Os resultados de eficiência para os tensoativos SEAR e SEAL foram os melhores. A cima da cmc a adsorção se deve a migração da micela do seio da solução para a superfície do metal, enquanto em concentrações abaixo da cmc a formação do filme se deve a adsorção de estruturas semi-micelares e monoméricas, nas quais são características dos tensoativos que apresentam o grupo epóxi, pois possibilita interação lateral da molécula com a superfície metálica. A resistência do metal à corrosão apresentou valores de 90% de eficiência. A aplicação das isotermas de Langmuir e Frumkin mostrou que esta última melhor valida o fenômeno da adsorção, devido haver em sua expressão matemática o parâmetro de interação lateral. Os resultados de molhabilidade mostraram que a formação da micela na superfície do sólido se dá em concentrações na ordem de 10-3 M, valor encontrado no estudo da cmc. Este valor justifica, também, os valores máximos de eficiência obtidos para as medidas de resistência a corrosão a partir desta concentração. Os valores de ângulo de contato em função do tempo sugerem que a adsorção aumenta com o tempo, devido a formação de estruturas micelares na superfície do metal.

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  • O fenômeno da corrosão está presente em oleodutos e por isso existe a necessidade de desenvolver novos materiais que controle tal fenômeno. Os tensoativos têm se destacado para tal fim devido ao seu poder de adsorver-se em interfaces e formar estruturas que protejam o metal em baixas concentrações. O surgimento de novos tensoativos é uma contribuição para o setor, pois aumentam as possibilidades de controlar a corrosão nas condições específicas de cada campo. Este trabalho objetiva, principalmente, sintetizar e aplicar os tensoativos 12 hidroxioctadecenoato de sódio (SAR), 9,10-epóxi-12 hidroxioctadecanoato de sódio (SEAR) e 9,10:12,13-diepóxi-octadecanoato de sódio (SEAL) como inibidores de corrosão, estudando-os em ambientes que apresentam, simultaneamente, salinidade, acidez e temperatura variadas. As condições estudadas são para reproduzir o máximo possível à realidade do campo. O estudo da micelização destes tensoativos na interface líquido-gás foi realizado a partir de medidas de tensão superficial. Observou-se que a elevação da concentração salina, abaixamento da temperatura e diminuição do pH proporcionam aumento nos valores da cmc, com também os valores da cmc aumentam quando se adiciona um e dois grupos epóxi na molécula, respectivamente. A partir da cmc, usando equação de Gibbs, foram encontrados valores para a energia livre de Gibbs de adsorção, área por molécula adsorvida e excesso superficial. O aumento dos valores de excesso superficial é provocado pela diminuição da concentração salina e temperatura, e aumenta com a elevação do pH. A área por molécula adsorvida e a energia livre de adsorção diminuem com aumento da salinidade e temperatura, e com o aumento do pH. Os resultados de SAXS mostraram que a adição do grupo epóxi e o seu aumento na estrutura do tensoativo proporcionam diminuição na interação de repulsão entre as micelas, assim como favorecem a formação de estruturas micelares mais alongadas, garantindo maior eficiência na cobertura do metal. O aumento da concentração salina e da concentração do tensoativo proporciona aumento do diâmetro da micela. O aumento da temperatura mostrou que não influencia a estrutura micelar, o que indica estabilidade térmica, sendo vantajoso para sua atuação como inibidor de corrosão. Os resultados de eficiência para os tensoativos SEAR e SEAL foram os melhores. A cima da cmc a adsorção se deve a migração da micela do seio da solução para a superfície do metal, enquanto em concentrações abaixo da cmc a formação do filme se deve a adsorção de estruturas semi-micelares e monoméricas, nas quais são características dos tensoativos que apresentam o grupo epóxi, pois possibilita interação lateral da molécula com a superfície metálica. A resistência do metal à corrosão apresentou valores de 90% de eficiência. A aplicação das isotermas de Langmuir e Frumkin mostrou que esta última melhor valida o fenômeno da adsorção, devido haver em sua expressão matemática o parâmetro de interação lateral. Os resultados de molhabilidade mostraram que a formação da micela na superfície do sólido se dá em concentrações na ordem de 10-3 M, valor encontrado no estudo da cmc. Este valor justifica, também, os valores máximos de eficiência obtidos para as medidas de resistência a corrosão a partir desta concentração. Os valores de ângulo de contato em função do tempo sugerem que a adsorção aumenta com o tempo, devido a formação de estruturas micelares na superfície do metal.
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  • AMANDA DUARTE GONDIM
  • Avaliação da estabilidade térmica e oxidativa do biodiesel de algodão e do efeito da adição de antioxidantes (alfa-tocoferol e BHT)

  • Orientador : VALTER JOSE FERNANDES JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • VALTER JOSE FERNANDES JUNIOR
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • TATIANA DE CAMPOS BICUDO
  • ANTONIO GOUVEIA DE SOUZA
  • MARTA MARIA DA CONCEIÇÃO
  • Data: 20/03/2009

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  • Este trabalho tem como objetivo estudar o efeito da adição de agentes antioxidantes, tais como o α-tocoferol e BHT sobre a estabilidade térmica e oxidativa do biodiesel de algodão (B100), obtido pelas rotas metílicas e etílicas. Foram determinadas as principais propriedades físico-químicas do óleo de algodão e do B100, além das caracterizações através de Espectroscopia de Absorção na Região de Infravermelho (FTIR) e Cromatografia Gasosa (CG). O  estudo da eficiência dos antioxidantes adicionados, nas concentrações de 200, 500, 1000, 1500 e 2000 ppm, para as estabilidades térmicas e oxidativa, foi realizado através da Termogravimetria (TG), Análise Térmica Diferencial (DTA), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Calorimetria Exploratória Diferencial sob Pressão (P-DSC) e Rancimat. As amostras de biodiesel apresentaram-se dentro das especificações estabelecidas pela Resolução da ANP No 7/2008. A adição de ambos os antioxidantes, mesmo em baixa concentração (200 ppm), aumentou a estabilidade térmica dos B100. Através das curvas DTA e DSC, foram estudadas as transições físico-químicas ocorridas no biodiesel. O tempo inicial (OIT) e temperatura (Tp) de oxidação, determinados através das curvas P-DSC, mostraram que o α-tocoferol tem comportamento pró-oxidante para algumas concentrações elevadas. O BHT apresentou melhor resultado do que o α-tocoferol, com relação à resistência à oxidação.


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  • Este trabalho tem como objetivo estudar o efeito da adição de agentes antioxidantes, tais como o α-tocoferol e BHT sobre a estabilidade térmica e oxidativa do biodiesel de algodão (B100), obtido pelas rotas metílicas e etílicas. Foram determinadas as principais propriedades físico-químicas do óleo de algodão e do B100, além das caracterizações através de Espectroscopia de Absorção na Região de Infravermelho (FTIR) e Cromatografia Gasosa (CG). O  estudo da eficiência dos antioxidantes adicionados, nas concentrações de 200, 500, 1000, 1500 e 2000 ppm, para as estabilidades térmicas e oxidativa, foi realizado através da Termogravimetria (TG), Análise Térmica Diferencial (DTA), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Calorimetria Exploratória Diferencial sob Pressão (P-DSC) e Rancimat. As amostras de biodiesel apresentaram-se dentro das especificações estabelecidas pela Resolução da ANP No 7/2008. A adição de ambos os antioxidantes, mesmo em baixa concentração (200 ppm), aumentou a estabilidade térmica dos B100. Através das curvas DTA e DSC, foram estudadas as transições físico-químicas ocorridas no biodiesel. O tempo inicial (OIT) e temperatura (Tp) de oxidação, determinados através das curvas P-DSC, mostraram que o α-tocoferol tem comportamento pró-oxidante para algumas concentrações elevadas. O BHT apresentou melhor resultado do que o α-tocoferol, com relação à resistência à oxidação.

3
  • JOAO MARCONI DE ANDRADE
  • Remoção, por flotação, de óleo em águas produzidas na indústria de petróleo: eficiência e modelagem do processo

  • Orientador : DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • OTOM ANSELMO DE OLIVEIRA
  • MARCUS ANTONIO DE FREITAS MELO
  • ALFREDO ISMAEL CURBELO GARNICA
  • FABÍOLA DIAS DA SILVA CURBELO
  • Data: 30/03/2009

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  • A separação óleo/água pelo processo de flotação é caracterizada pelo envolvimento entre as fases líquida e gasosa. Para a compreensão desse processo, é necessário estudar as propriedades físicas e químicas que governam a flotação, estabelecendo a natureza e as forças entre as partículas. A química de interfaces desempenha um papel importante na tecnologia de flotação, onde, por dispersão de uma fase gasosa em uma mistura na fase líquida, as partículas a serem flotadas prendem-se às bolhas de ar e são conduzidas até a camada superficial da solução, onde são separadas fisicamente. Através do estudo das interações interfaciais envolvidas, foi possível aplicar seus resultados em uma equação que determina a probabilidade de flotação por uma nova ótica relacionada às emulsões de petróleo do tipo óleo/água. Os termos da probabilidade de flotação correlacionam os fenômenos de colisão e de adesão entre as partículas de óleo e as bolhas de ar. Na probabilidade de colisão observa-se que quanto maior o número de colisões maior a probabilidade de flotação. A probabilidade de adesão foi analisada através da isoterma de adsorção de Freundlich, que representa a probabilidade de adesão entre as bolhas de ar e as partículas de óleo. A modelagem matemática para a flotação envolveu o fluxo de ar injetado, o tamanho das bolhas de ar, a quantidade de bolhas por segundo, o volume da célula de flotação, a viscosidade e a concentração do desemulsificante. Os resultados mostraram que o agente de flotação desenvolvido a partir do óleo de mamona, após a variação do pH, salinidade, temperatura, concentração de desemulsificante e teor de óleo/água, apresentou uma eficiência de remoção de óleo em água acima dos 95%, usando uma concentração em torno de 11 ppm de desemulsificante. Os melhores resultados foram comparados com outros produtos comerciais, codificados por "W" e "Z", sendo observado um poder desemulsificante equivalente entre o Agflot e o produto comercial "W" e superior ao produto comercial "Z".


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  • A separação óleo/água pelo processo de flotação é caracterizada pelo envolvimento entre as fases líquida e gasosa. Para a compreensão desse processo, é necessário estudar as propriedades físicas e químicas que governam a flotação, estabelecendo a natureza e as forças entre as partículas. A química de interfaces desempenha um papel importante na tecnologia de flotação, onde, por dispersão de uma fase gasosa em uma mistura na fase líquida, as partículas a serem flotadas prendem-se às bolhas de ar e são conduzidas até a camada superficial da solução, onde são separadas fisicamente. Através do estudo das interações interfaciais envolvidas, foi possível aplicar seus resultados em uma equação que determina a probabilidade de flotação por uma nova ótica relacionada às emulsões de petróleo do tipo óleo/água. Os termos da probabilidade de flotação correlacionam os fenômenos de colisão e de adesão entre as partículas de óleo e as bolhas de ar. Na probabilidade de colisão observa-se que quanto maior o número de colisões maior a probabilidade de flotação. A probabilidade de adesão foi analisada através da isoterma de adsorção de Freundlich, que representa a probabilidade de adesão entre as bolhas de ar e as partículas de óleo. A modelagem matemática para a flotação envolveu o fluxo de ar injetado, o tamanho das bolhas de ar, a quantidade de bolhas por segundo, o volume da célula de flotação, a viscosidade e a concentração do desemulsificante. Os resultados mostraram que o agente de flotação desenvolvido a partir do óleo de mamona, após a variação do pH, salinidade, temperatura, concentração de desemulsificante e teor de óleo/água, apresentou uma eficiência de remoção de óleo em água acima dos 95%, usando uma concentração em torno de 11 ppm de desemulsificante. Os melhores resultados foram comparados com outros produtos comerciais, codificados por "W" e "Z", sendo observado um poder desemulsificante equivalente entre o Agflot e o produto comercial "W" e superior ao produto comercial "Z".

4
  • SOLANGE ASSUNCAO QUINTELLA
  • Síntese, caracterização e propriedades catalíticas da peneira molecular nanoestruturada modificada com lantânio

  • Orientador : ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • JOANA MARIA DE FARIAS BARROS
  • MÔNICA CASTELO GUIMARÃES ALBUQUERQUE
  • REGINA CELIA DE OLIVEIRA BRASIL DELGADO
  • ZELMA ROCHA DA SILVA
  • Data: 06/08/2009

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  • A peneira molecular nanoestruturada SBA-15 foi sintetizada pelo método hidrotérmico, e modificada com lantânio com razões molares Si/La de 25, 50, 75 e 100. Os materiais obtidos foram avaliados como catalisador para a reação modelo de craqueamento de n-hexano. Os materiais mesoporosos tipo SBA-15 e LaSBA-15 foram sintetizados utilizando tetraetilortosilicato, como fonte de sílica, ácido clorídrico, cloreto de lantânio heptahidratado e água destilada. Como direcionador estrutural foi utilizado copolímero tribloco Pluronic P123. As sínteses foram realizadas durante 72 horas. As amostras de SBA-15 modificadas foram avaliadas por termogravimetria para verificar as condições de calcinação para remoção do direcionador orgânico. Após a retirada do direcionador as amostras de SBA-15 modificadas com diversas razões Si/La (25, 50, 75 e 100) foram caracterizadas por análises por difração de raios-X, espectroscopia na região do infravermelho, adsorção e dessorção de nitrogênio, microscopia eletrônica de varredura e microanálise de raios X por energia dispersiva. A acidez das amostras foi determinada utilizando adsorção de n-bulinamina seguido de dessorçao por termogravimetria. Verificou-se que o método de síntese hidrotérmica foi adequado à síntese dos materiais mesoporosos modificados com excelente grau de ordenação hexagonal. As reações de craqueamento catalítico do n-hexano foram realizadas em um microreator catalítico de leito fixo com fluxo contínuo acoplado em linha com um cromatógrafo a gás. A partir da avaliação catalítica, foi observado que os materiais mesoporosos contendo lantânio foram mais ativos que o SBA-15, para a reação de craqueamento do n-hexano, obtendo-se como produto hidrocarbonetos na faixa de C1 a C5. O catalisador que apresentou melhores propriedades, em relação à acidez e a atividade catalítica
    foi o sintetizado com a razão Si/La=50.


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  • A peneira molecular nanoestruturada SBA-15 foi sintetizada pelo método hidrotérmico, e modificada com lantânio com razões molares Si/La de 25, 50, 75 e 100. Os materiais obtidos foram avaliados como catalisador para a reação modelo de craqueamento de n-hexano. Os materiais mesoporosos tipo SBA-15 e LaSBA-15 foram sintetizados utilizando tetraetilortosilicato, como fonte de sílica, ácido clorídrico, cloreto de lantânio heptahidratado e água destilada. Como direcionador estrutural foi utilizado copolímero tribloco Pluronic P123. As sínteses foram realizadas durante 72 horas. As amostras de SBA-15 modificadas foram avaliadas por termogravimetria para verificar as condições de calcinação para remoção do direcionador orgânico. Após a retirada do direcionador as amostras de SBA-15 modificadas com diversas razões Si/La (25, 50, 75 e 100) foram caracterizadas por análises por difração de raios-X, espectroscopia na região do infravermelho, adsorção e dessorção de nitrogênio, microscopia eletrônica de varredura e microanálise de raios X por energia dispersiva. A acidez das amostras foi determinada utilizando adsorção de n-bulinamina seguido de dessorçao por termogravimetria. Verificou-se que o método de síntese hidrotérmica foi adequado à síntese dos materiais mesoporosos modificados com excelente grau de ordenação hexagonal. As reações de craqueamento catalítico do n-hexano foram realizadas em um microreator catalítico de leito fixo com fluxo contínuo acoplado em linha com um cromatógrafo a gás. A partir da avaliação catalítica, foi observado que os materiais mesoporosos contendo lantânio foram mais ativos que o SBA-15, para a reação de craqueamento do n-hexano, obtendo-se como produto hidrocarbonetos na faixa de C1 a C5. O catalisador que apresentou melhores propriedades, em relação à acidez e a atividade catalítica
    foi o sintetizado com a razão Si/La=50.

5
  • ANA LUIZA PORPINO FERNANDES CARONI
  • Estudos de adsorção de tetraciclina em partículas de quitosana

  • Orientador : JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • MARCIA RODRIGUES PEREIRA
  • FERNANDA NERVO RAFFIN
  • Nereide Stela Santos Magalhães
  • JEANNY DA SILVA MACIEL
  • Data: 14/08/2009

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  • Devido às suas propriedades físico-químicas e biológicas, associadas à abundância e ao baixo custo da matéria-prima, a quitosana tem sido considerada um material de ampla aplicação em diversos campos, tais como em sistemas de liberação de fármacos. Muitas dessas propriedades estão associadas à presença de grupos amino em sua cadeia polimérica. Uma determinação apropriada desses grupos amino é muito importante, com o objetivo de especificar adequadamente se uma dada amostra de quitosana pode ser usada em uma particular aplicação. Dessa forma, neste trabalho, inicialmente, foi realizada uma comparação entre a determinação do grau médio de desacetilação através de análises condutimétrica e elementar usando uma minuciosa análise de propagação erro. Foi mostrado que a análise condutimétrica resultou em um método simples e seguro para determinação do grau médio de desacetilação da quitosana. Posteriormente, foram realizados experimentos a fim de monitorar e caracterizar o processo de adsorção de tetraciclina em partículas de quitosana, através de estudos cinéticos e de equilíbrio. Os principais modelos cinéticos e de isotermas de adsorção, amplamente usados para descrever a adsorção em sistemas de tratamento de efluentes e de incorporação de fármacos, foram utilizados nos dados experimentais. Primeiramente, foi mostrado que uma aparente relação linear t/q(t) × t não implica em um mecanismo de adsorção de pseudo-segunda-ordem, diferentemente do que tem sido repetitivamente relatado na literatura. Foi encontrado que esta interpretação errônea pode ser evitada através do uso de uma regressão não-linear. Finalmente, a adsorção de tetraciclina em partículas de quitosana foi analisada, utilizando os conhecimentos obtidos de uma análise teórica, e os parâmetros gerados foram usados para analisar a cinética de adsorção, a isoterma de adsorção e para propor um mecanismo de adsorção.


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  • Devido às suas propriedades físico-químicas e biológicas, associadas à abundância e ao baixo custo da matéria-prima, a quitosana tem sido considerada um material de ampla aplicação em diversos campos, tais como em sistemas de liberação de fármacos. Muitas dessas propriedades estão associadas à presença de grupos amino em sua cadeia polimérica. Uma determinação apropriada desses grupos amino é muito importante, com o objetivo de especificar adequadamente se uma dada amostra de quitosana pode ser usada em uma particular aplicação. Dessa forma, neste trabalho, inicialmente, foi realizada uma comparação entre a determinação do grau médio de desacetilação através de análises condutimétrica e elementar usando uma minuciosa análise de propagação erro. Foi mostrado que a análise condutimétrica resultou em um método simples e seguro para determinação do grau médio de desacetilação da quitosana. Posteriormente, foram realizados experimentos a fim de monitorar e caracterizar o processo de adsorção de tetraciclina em partículas de quitosana, através de estudos cinéticos e de equilíbrio. Os principais modelos cinéticos e de isotermas de adsorção, amplamente usados para descrever a adsorção em sistemas de tratamento de efluentes e de incorporação de fármacos, foram utilizados nos dados experimentais. Primeiramente, foi mostrado que uma aparente relação linear t/q(t) × t não implica em um mecanismo de adsorção de pseudo-segunda-ordem, diferentemente do que tem sido repetitivamente relatado na literatura. Foi encontrado que esta interpretação errônea pode ser evitada através do uso de uma regressão não-linear. Finalmente, a adsorção de tetraciclina em partículas de quitosana foi analisada, utilizando os conhecimentos obtidos de uma análise teórica, e os parâmetros gerados foram usados para analisar a cinética de adsorção, a isoterma de adsorção e para propor um mecanismo de adsorção.

6
  • DANIELLE KARINNE SILVA GOMES
  • Ferritas de cobalto dopadas com níquel: síntese, caracterização e propriedades magnéticas

  • Orientador : DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • JOANA D ARC GOMES FERNANDES
  • JOSE HUMBERTO DE ARAUJO
  • FABÍOLA DIAS DA SILVA CURBELO
  • JOANA MARIA DE FARIAS BARROS
  • Data: 06/11/2009

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  • Nos últimos anos, nanoparticulas de ferritas vêm despertando cada vez mais o interesse não só na pesquisa básica e aplicada de propriedades magnéticas como também nas indústrias de alta tecnologia nos ramos de telecomunicações, sistemas computacionais, aparelhos de radar, além da indústria eletro-eletrônica de uma forma geral. Quanto às aplicações na indústria eletro-eletrônica, temos inúmeras possibilidades: como selos magnéticos em equipamentos de vácuo, alto-falantes, tinta magnética para impressoras, produção de micro-sensores magnéticos e o uso destes materiais em sistemas computacionais. Neste contexto, o desenvolvimento de pesquisas com intuito de suprir as necessidades do exigente mercado das indústrias eletrônicas, tem conduzido pesquisas em nanoparticulas magnéticas especialmente as ferritas com estrutura espinélio que melhor atendam estas especificações. Diante do exposto a presente tese é dedicada ao estudo de ferritas de cobalto dopadas com níquel de composição nominal CoFe2-xNixO4 (x = 0,0; 0,5; 1,5 e 2,0 mol de Ni2+) preparadas pelo método Pechini e por reação de combustão em microondas usando uréia como combustível. O efeito do Ni2+ sobre as características finais dos pós precursores e das amostras calcinadas a 500, 700, 900 e 1000ºC/6h com taxa de aquecimento de 5ºC/min foram investigadas. Os pós resultantes das queimas antes a após tratamento térmico foram caracterizados por análise térmica, espectroscopia de absorção na região do infravermelho, difração de raios X com refinamento Rietveld, microscopia eletrônica de varredura e medidas magnéticas. Os resultados mostraram que ambos os métodos foram eficiente para a obtenção da estrutura espinélio desejada tanto para os pós antes e após tratamento térmico. No entanto, observou-se que à medida que o percentual de aumenta a fase secundaria da hematita (α-Fe2O3) e substituída pela formação da fase NiO e Ni0. E a presença dessas fases diminuiu a magnetização dos sistemas estudados. Contudo por meio dos parâmetros magnéticos foi possível verificar que com exceção do sistema com o maior teor de Ni todos os sistemas apresentaram um comportamento de materiais magnéticos moles.


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  • Nos últimos anos, nanoparticulas de ferritas vêm despertando cada vez mais o interesse não só na pesquisa básica e aplicada de propriedades magnéticas como também nas indústrias de alta tecnologia nos ramos de telecomunicações, sistemas computacionais, aparelhos de radar, além da indústria eletro-eletrônica de uma forma geral. Quanto às aplicações na indústria eletro-eletrônica, temos inúmeras possibilidades: como selos magnéticos em equipamentos de vácuo, alto-falantes, tinta magnética para impressoras, produção de micro-sensores magnéticos e o uso destes materiais em sistemas computacionais. Neste contexto, o desenvolvimento de pesquisas com intuito de suprir as necessidades do exigente mercado das indústrias eletrônicas, tem conduzido pesquisas em nanoparticulas magnéticas especialmente as ferritas com estrutura espinélio que melhor atendam estas especificações. Diante do exposto a presente tese é dedicada ao estudo de ferritas de cobalto dopadas com níquel de composição nominal CoFe2-xNixO4 (x = 0,0; 0,5; 1,5 e 2,0 mol de Ni2+) preparadas pelo método Pechini e por reação de combustão em microondas usando uréia como combustível. O efeito do Ni2+ sobre as características finais dos pós precursores e das amostras calcinadas a 500, 700, 900 e 1000ºC/6h com taxa de aquecimento de 5ºC/min foram investigadas. Os pós resultantes das queimas antes a após tratamento térmico foram caracterizados por análise térmica, espectroscopia de absorção na região do infravermelho, difração de raios X com refinamento Rietveld, microscopia eletrônica de varredura e medidas magnéticas. Os resultados mostraram que ambos os métodos foram eficiente para a obtenção da estrutura espinélio desejada tanto para os pós antes e após tratamento térmico. No entanto, observou-se que à medida que o percentual de aumenta a fase secundaria da hematita (α-Fe2O3) e substituída pela formação da fase NiO e Ni0. E a presença dessas fases diminuiu a magnetização dos sistemas estudados. Contudo por meio dos parâmetros magnéticos foi possível verificar que com exceção do sistema com o maior teor de Ni todos os sistemas apresentaram um comportamento de materiais magnéticos moles.

7
  • REGIA CHACON PESSOA
  • Estudos das características magnéticas e absorvedoras das ferritas de NiZn, NiZnMn, MnZn, NiMg, NiCuZn e NiCuZnMg obtidas via método do citrato precursor

  • Orientador : RICARDO SILVEIRA NASAR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RICARDO SILVEIRA NASAR
  • WILSON ACCHAR
  • JOSIVANIA MARISA DANTAS
  • MIRIAM KASUMI HWANG
  • Data: 22/12/2009

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  • Foram sintetizados os sistemas Ni0,5Zn0,5Fe2O4, Ni0,2Zn0,5Mn0,3Fe2O4, Mn0,5Zn0,5Fe2O4, Ni0,5Mg0,5Fe2O4, Ni0,2Cu0,3Zn0,5Fe2O4 e Ni0,2Cu0,3Zn0,5Mg0,08Fe2O4, pelo método dos citratos precursores. A decomposição dos precursores foi estudada por análise termogravimétrica e espectroscopia na região do infravermelho, na temperatura de 350°C/3h. A evolução das fases formadas após as calcinações a 350, 500, 900 e 1100ºC/3h foi acompanhada por difração de raios X utilizando o refinamento de Rietveld, para melhor identificação das estruturas formadas. Os materiais foram também analisados por microscopia eletrônica de varredura, medidas magnéticas e análise da refletividade do material. As amostras calcinadas em diferentes temperaturas indicaram um aumento da cristalinidade com o aumento da temperatura de calcinação, verificando-se que, para algumas composições, em temperaturas acima de 500°C ocorre a precipitação de segunda fase, como hematita e CuO. As composições com manganês na estrutura apresentaram processos de difusão mais lentos devido ao raio iônico do manganês ser maior em relação aos outros íons substituintes, fato que retarda a estabilização da estrutura espinélio e favorece a precipitação de segunda fase. As composições com cobre apresentaram precipitação da fase CuO na temperatura de 900 e 1100ºC/3h, fato que ocorre segundo a literatura porque a concentração de cobre na estrutura é maior que 0,25 mol%. As medidas magnéticas revelaram características de um material ferrimagnético macio, obtendo-se melhores parâmetros magnéticos para as ferritas de NiZn e NiCuZnMg em altas temperaturas. As medidas de refletividade mostraram maior absorção da radiação eletromagnética na faixa de microondas para as amostras calcinadas a 1100°C/3h, que tem maior tamanho do cristalito e em conseqüência formação de multidomínios, aumentando a magnetização do material. Os resultados de absorção concordaram com as medidas magnéticas, indicando dentre as ferritas estudadas, as de NiZn e NiCuZnMg como melhores absorvedoras da radiação incidente.


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  • Foram sintetizados os sistemas Ni0,5Zn0,5Fe2O4, Ni0,2Zn0,5Mn0,3Fe2O4, Mn0,5Zn0,5Fe2O4, Ni0,5Mg0,5Fe2O4, Ni0,2Cu0,3Zn0,5Fe2O4 e Ni0,2Cu0,3Zn0,5Mg0,08Fe2O4, pelo método dos citratos precursores. A decomposição dos precursores foi estudada por análise termogravimétrica e espectroscopia na região do infravermelho, na temperatura de 350°C/3h. A evolução das fases formadas após as calcinações a 350, 500, 900 e 1100ºC/3h foi acompanhada por difração de raios X utilizando o refinamento de Rietveld, para melhor identificação das estruturas formadas. Os materiais foram também analisados por microscopia eletrônica de varredura, medidas magnéticas e análise da refletividade do material. As amostras calcinadas em diferentes temperaturas indicaram um aumento da cristalinidade com o aumento da temperatura de calcinação, verificando-se que, para algumas composições, em temperaturas acima de 500°C ocorre a precipitação de segunda fase, como hematita e CuO. As composições com manganês na estrutura apresentaram processos de difusão mais lentos devido ao raio iônico do manganês ser maior em relação aos outros íons substituintes, fato que retarda a estabilização da estrutura espinélio e favorece a precipitação de segunda fase. As composições com cobre apresentaram precipitação da fase CuO na temperatura de 900 e 1100ºC/3h, fato que ocorre segundo a literatura porque a concentração de cobre na estrutura é maior que 0,25 mol%. As medidas magnéticas revelaram características de um material ferrimagnético macio, obtendo-se melhores parâmetros magnéticos para as ferritas de NiZn e NiCuZnMg em altas temperaturas. As medidas de refletividade mostraram maior absorção da radiação eletromagnética na faixa de microondas para as amostras calcinadas a 1100°C/3h, que tem maior tamanho do cristalito e em conseqüência formação de multidomínios, aumentando a magnetização do material. Os resultados de absorção concordaram com as medidas magnéticas, indicando dentre as ferritas estudadas, as de NiZn e NiCuZnMg como melhores absorvedoras da radiação incidente.

2008
Dissertações
1
  • JOSE EVES MENDES DA SILVA
  • Síntese, análise das propriedades magnéticas da ferrita de NiMg e características de absorção de radiação
  • Orientador : RICARDO SILVEIRA NASAR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOAO BOSCO LUCENA DE OLIVEIRA
  • MIRIAM KASUMI HWANG
  • RICARDO SILVEIRA NASAR
  • Data: 18/04/2008

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  • Foram sintetizadas diferentes composições da ferrita Ni1-xMgxFe2O4 com (0,2 < ou = x < ou = 0,7) pelo uso do método dos citratos precursores. Para se obter a fase estequiométrica Ni1-xMgxFe2O4, inicialmente foram misturados e homogeneizados os citratos precursores de ferro, níquel e magnésio. As composições estequiométricas foram calcinadas entre as temperaturas de 350°C e 1200°C, em atmosfera ambiente ou de argônio. Os pós calcinados foram caracterizados por DRX, TGA/DTG, FTIR, medidas magnéticas e refletividade pelo método de guia de ondas. Foi observada a formação de fase pura ferrimagnética entre 350°C e 500°C, formando ferrita e hematita após 600°C, em atmosfera ambiente. O pó calcinado em atmosfera de argônio formou fase ferrimagnética pura em 1100°C e 1200°C. A análise pelo método de Rietveld calculou o nível de ocupação dos cátions e o tamanho de cristalito. A análise obteve tamanhos de cristais nanométricos, (11-66 nm), que a 900°C/3h apresentam tamanhos micrométricos (0,45 – 0,70 µm). Os melhores resultados de magnetização foram 54 Am2/Kg para a composição x= 0,2, calcinada a 350°C/3h e 30 min, e 55,6 Am2/Kg para x= 0,2 a 1200°C, calcinada em argônio. As histereses mostraram um perfil de materiais magnéticos moles. Dois processos de magnetização foram considerados, o superparamagnetismo a baixa temperatura e a formação de domínios magnéticos em altas temperaturas. Os materiais apresentaram absorção igual ou inferior a 50 % em faixas de freqüências específicas. Para as espessuras 3,0 e 2,0 mm (em 11-11,8 GHz), as refletividades das composições x= 0,3, x= 0,5 e x= 0,4, todas a 900°C/3h demonstraram concordância com MS e µ. Vários fatores contribuem para o efeito final de absorção de radiação, tais como, o tamanho de partículas, a magnetização e as características do polímero na composição do MARE. As amostras que apresentaram maiores magnetizações não atingiram alta absorção de radiação. Não ficou esclarecida a interrelação entre a magnetização e a absorção de radiação na faixa de freqüência estudada (8,2 - 12,4 GHz).

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  • Foram sintetizadas diferentes composições da ferrita Ni1-xMgxFe2O4 com (0,2 < ou = x < ou = 0,7) pelo uso do método dos citratos precursores. Para se obter a fase estequiométrica Ni1-xMgxFe2O4, inicialmente foram misturados e homogeneizados os citratos precursores de ferro, níquel e magnésio. As composições estequiométricas foram calcinadas entre as temperaturas de 350°C e 1200°C, em atmosfera ambiente ou de argônio. Os pós calcinados foram caracterizados por DRX, TGA/DTG, FTIR, medidas magnéticas e refletividade pelo método de guia de ondas. Foi observada a formação de fase pura ferrimagnética entre 350°C e 500°C, formando ferrita e hematita após 600°C, em atmosfera ambiente. O pó calcinado em atmosfera de argônio formou fase ferrimagnética pura em 1100°C e 1200°C. A análise pelo método de Rietveld calculou o nível de ocupação dos cátions e o tamanho de cristalito. A análise obteve tamanhos de cristais nanométricos, (11-66 nm), que a 900°C/3h apresentam tamanhos micrométricos (0,45 – 0,70 µm). Os melhores resultados de magnetização foram 54 Am2/Kg para a composição x= 0,2, calcinada a 350°C/3h e 30 min, e 55,6 Am2/Kg para x= 0,2 a 1200°C, calcinada em argônio. As histereses mostraram um perfil de materiais magnéticos moles. Dois processos de magnetização foram considerados, o superparamagnetismo a baixa temperatura e a formação de domínios magnéticos em altas temperaturas. Os materiais apresentaram absorção igual ou inferior a 50 % em faixas de freqüências específicas. Para as espessuras 3,0 e 2,0 mm (em 11-11,8 GHz), as refletividades das composições x= 0,3, x= 0,5 e x= 0,4, todas a 900°C/3h demonstraram concordância com MS e µ. Vários fatores contribuem para o efeito final de absorção de radiação, tais como, o tamanho de partículas, a magnetização e as características do polímero na composição do MARE. As amostras que apresentaram maiores magnetizações não atingiram alta absorção de radiação. Não ficou esclarecida a interrelação entre a magnetização e a absorção de radiação na faixa de freqüência estudada (8,2 - 12,4 GHz).
2
  • THIAGO RAMALHO DA ROCHA
  • Reavaliação da eficiência de óleo de coco saponificado e de sua microemulsão como inibidores de corrosão em uma célula eletroquímica instrumentada
  • Orientador : DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • JAILSON VIEIRA DE MELO
  • JOSEALDO TONHOLO
  • TEREZA NEUMA DE CASTRO DANTAS
  • Data: 25/04/2008

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  • Tensoativos vêm sendo alvo de interesse como inibidores de corrosão, pois funcionam como películas protetoras sobre áreas anódicas e catódicas. Este trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência de inibição à corrosão do tensoativo óleo de coco saponificado (OCS) e do sistema microemulsionado (OCS + butanol + querosene + água destilada), em meio salino, utilizando-se uma célula instrumentada adaptada. A eficácia do OCS foi avaliada utilizando-se os métodos de resistência de polarização linear (LPR) e cupons de perda de massa (CPM), tendo sido construídas curvas de eficiência versus concentração de OCS (variando de 0 a 75 ppm). De acordo com os resultados obtidos, verificou-se que este tensoativo apresenta a seguinte ordem de eficiência de inibição à corrosão: para uma concentração de 75 ppm, 98% pelo método LPR e 95% pelo método CPM. O sistema microemulsionado, para uma concentração de 15 ppm de OCS, obteve inibição máxima de 97% (LPR) e 93% (CPM). Através deste trabalho foi possível otimizar o uso do tensoativo OCS, que em trabalhos anteriores mostrou eficácia máxima inferior a 90% (63% na sua forma livre e 77% na sua forma microemulsionada, pelo método LPR, em um outro tipo de célula). Conclusivamente, pode-se dizer que a célula instrumentada adaptada (nos métodos utilizados) provou ser uma ferramenta importante neste tipo de estudo e o OCS mostrou-se efetivo na inibição do metal.

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  • Tensoativos vêm sendo alvo de interesse como inibidores de corrosão, pois funcionam como películas protetoras sobre áreas anódicas e catódicas. Este trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência de inibição à corrosão do tensoativo óleo de coco saponificado (OCS) e do sistema microemulsionado (OCS + butanol + querosene + água destilada), em meio salino, utilizando-se uma célula instrumentada adaptada. A eficácia do OCS foi avaliada utilizando-se os métodos de resistência de polarização linear (LPR) e cupons de perda de massa (CPM), tendo sido construídas curvas de eficiência versus concentração de OCS (variando de 0 a 75 ppm). De acordo com os resultados obtidos, verificou-se que este tensoativo apresenta a seguinte ordem de eficiência de inibição à corrosão: para uma concentração de 75 ppm, 98% pelo método LPR e 95% pelo método CPM. O sistema microemulsionado, para uma concentração de 15 ppm de OCS, obteve inibição máxima de 97% (LPR) e 93% (CPM). Através deste trabalho foi possível otimizar o uso do tensoativo OCS, que em trabalhos anteriores mostrou eficácia máxima inferior a 90% (63% na sua forma livre e 77% na sua forma microemulsionada, pelo método LPR, em um outro tipo de célula). Conclusivamente, pode-se dizer que a célula instrumentada adaptada (nos métodos utilizados) provou ser uma ferramenta importante neste tipo de estudo e o OCS mostrou-se efetivo na inibição do metal.
3
  • HERALDO DA SILVA ALBUQUERQUE
  • Obtenção e aplicação de sistemas microemulsionados na recuperação avançada de petróleo
  • Orientador : TEREZA NEUMA DE CASTRO DANTAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EDUARDO LINS DE BARROS NETO
  • TEREZA NEUMA DE CASTRO DANTAS
  • VANESSA CRISTINA SANTANNA
  • Data: 27/06/2008

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  • Diante da necessidade de aumentar a produção de reservatórios que se encontram em declíneo de produção, os métodos de recuperação avançada vêm sendo bastante utilizados nos últimos anos, visto que apenas os métodos convencionais não têm solucionado o problema de deslocamento de óleo. Neste trabalho estudou-se a eficiência de diferentes sistemas microemulsionados no deslocamento de óleo de testemunhos da formação Assu e da formação Botucatu. Para os ensaios de deslocamento, os testemunhos foram calcinados a uma temperatura de 1000ºC, durante 18 horas, com a finalidade de eliminar qualquer matéria orgânica presente e aumentar a permeabilidade. Em seguida, os mesmos foram isolados com resina, apresentando as seguintes dimensões: 3,8 cm de diâmetro e 8,7 cm de comprimento. Para a saturação dos testemunhos foi utilizado salmoura, composta de KCl a 2% em peso, e óleo oriundo da Estação de Tratamento de Guamaré (Petrobras/RN) e em todos os ensaios utilizou-se pressão de 20 psi. Os ensaios de injeção seguiram as seguintes etapas: para determinar a permeabilidade inicial, foi injetada salmoura, através do testemunho, em seguida, com o testemunho saturado com salmoura, foi injetado óleo, à vazão constante. Após a saturação do testemunho, foi injetada salmoura novamente a fim de obter o percentual de recuperação pelo método convencional. Para determinar a recuperação de óleo pelo método especial foi injetada microemulsão no testemunho, à vazão constante. Dentre os resultados obtidos o sistema S3, composto de TC (tensoativo aniônico de cadeia curta), álcool iso-amílico, óleo de pinho e água destilada apresentou a melhor eficiência de deslocamento, 81,18%. Enquanto que o sistema S1E, composto por TA (tensoativo aniônico comercial), álcool etílico, óleo de pinho e água destilada apresentou uma baixa eficiência de deslocamento, apenas 44,68%.

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  • Diante da necessidade de aumentar a produção de reservatórios que se encontram em declíneo de produção, os métodos de recuperação avançada vêm sendo bastante utilizados nos últimos anos, visto que apenas os métodos convencionais não têm solucionado o problema de deslocamento de óleo. Neste trabalho estudou-se a eficiência de diferentes sistemas microemulsionados no deslocamento de óleo de testemunhos da formação Assu e da formação Botucatu. Para os ensaios de deslocamento, os testemunhos foram calcinados a uma temperatura de 1000ºC, durante 18 horas, com a finalidade de eliminar qualquer matéria orgânica presente e aumentar a permeabilidade. Em seguida, os mesmos foram isolados com resina, apresentando as seguintes dimensões: 3,8 cm de diâmetro e 8,7 cm de comprimento. Para a saturação dos testemunhos foi utilizado salmoura, composta de KCl a 2% em peso, e óleo oriundo da Estação de Tratamento de Guamaré (Petrobras/RN) e em todos os ensaios utilizou-se pressão de 20 psi. Os ensaios de injeção seguiram as seguintes etapas: para determinar a permeabilidade inicial, foi injetada salmoura, através do testemunho, em seguida, com o testemunho saturado com salmoura, foi injetado óleo, à vazão constante. Após a saturação do testemunho, foi injetada salmoura novamente a fim de obter o percentual de recuperação pelo método convencional. Para determinar a recuperação de óleo pelo método especial foi injetada microemulsão no testemunho, à vazão constante. Dentre os resultados obtidos o sistema S3, composto de TC (tensoativo aniônico de cadeia curta), álcool iso-amílico, óleo de pinho e água destilada apresentou a melhor eficiência de deslocamento, 81,18%. Enquanto que o sistema S1E, composto por TA (tensoativo aniônico comercial), álcool etílico, óleo de pinho e água destilada apresentou uma baixa eficiência de deslocamento, apenas 44,68%.
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  • CAIO PATRICIO DE SOUZA SENA
  • Análise química de produtos de incrustação em dutos de petróleo por espectrometria de fluorescência de raios X

  • Orientador : DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • MARIA GORETTE CAVALCANTE
  • RAQUEL FRANCO DE SOUZA
  • VANESSA CRISTINA SANTANNA
  • Data: 28/07/2008

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  • A caracterização química quantitativa da fração inorgânica de produtos de incrustação é de grande relevância no estudo, monitoramento e controle de processos corrosivos em dutos de petróleo. A espectrometria por fluorescência de raios X (EFRX) é uma técnica analítica muito versátil, que pode ser utilizada na obtenção de resultados quantitativos de amostras sólidas em baixas concentrações do elemento químico, da ordem de alguns ppm. Uma metodologia de preparação de amostras diluídas na proporção de 1:7 (uma porção de amostra para sete de cera), posteriormente prensadas na forma de pastilhas foi utilizada na calibração do EFRX para análise de produtos de incrustação de dutos de petróleo. O processo de calibração envolveu a confecção de amostras de referência a partir de misturas de reagentes P.A., onde se buscou a otimização do tempo envolvido nas etapas de preparação de amostras e análise dos elementos Al, Ba, Ca, Fe, K, Mg, Mn, Na, P, S, Si, Sr e Ti, utilizando-se as mesmas pastilhas para dosagem de elementos traços e maiores.


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  • A caracterização química quantitativa da fração inorgânica de produtos de incrustação é de grande relevância no estudo, monitoramento e controle de processos corrosivos em dutos de petróleo. A espectrometria por fluorescência de raios X (EFRX) é uma técnica analítica muito versátil, que pode ser utilizada na obtenção de resultados quantitativos de amostras sólidas em baixas concentrações do elemento químico, da ordem de alguns ppm. Uma metodologia de preparação de amostras diluídas na proporção de 1:7 (uma porção de amostra para sete de cera), posteriormente prensadas na forma de pastilhas foi utilizada na calibração do EFRX para análise de produtos de incrustação de dutos de petróleo. O processo de calibração envolveu a confecção de amostras de referência a partir de misturas de reagentes P.A., onde se buscou a otimização do tempo envolvido nas etapas de preparação de amostras e análise dos elementos Al, Ba, Ca, Fe, K, Mg, Mn, Na, P, S, Si, Sr e Ti, utilizando-se as mesmas pastilhas para dosagem de elementos traços e maiores.

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  • EMILY CINTIA TOSSI DE ARAÚJO COSTA
  • Diagnóstico ambiental das águas do estuário Jundiaí-Potengi pela determinação dos índices de qualidade da água e toxidez

  • Orientador : DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • JAILSON VIEIRA DE MELO
  • MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • SUELY SOUZA LEAL DE CASTRO
  • Data: 29/07/2008

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  • O presente trabalho consiste em um diagnóstico ambiental das águas do sistema estuarino Jundiaí-Potengi/RN, através de cálculos de índices indicadores de poluição como o Índice de Qualidade da Água (IQA) e do Índice de Toxidez (IT). As amostras foram coletadas em doze pontos do estuário, em maré alta e baixa, entre os meses de agosto e novembro de 2007, totalizando quatro campanhas. A área de estudo está localizada numa região de alto impacto, tendo em suas margens diversas atividades como: lançamento de esgotos domésticos e industriais sem tratamento ou fora dos padrões de lançamento, carciniculturas, lagoas de estabilização de imunizadoras, comunidades ribeirinhas, etc. Todos os parâmetros analisados tiveram seus resultados comparados com os limites da Resolução CONAMA N° 357 de 2005 para águas salobras e salinas Classe 1. Os resultados encontrados comprovam o impacto ocasionado pelas diversas atividades, principalmente os parâmetros relacionados com a presença de matéria orgânica, como DQO, DBO, COT e Coliformes termotolerantes. Sendo assim, o IQA para a maioria dos pontos de coleta foi de qualidade MÉDIA. Para os metais, embora tenham sido encontrados valores acima do que permite a Resolução, a maioria deles estavam abaixo dos limites de detecção do ICP-OES utilizado, comprovando que estes tendem a ser carreados pela dinâmica das marés ou precipitam e se depositam nos sedimentos de fundo, dando a essa água um IT igual 1,0, quando estes estão ausentes, o que ocorre na maioria dos casos, ou 0,0 quando se encontram teores de metais pesados nessas águas.


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  • O presente trabalho consiste em um diagnóstico ambiental das águas do sistema estuarino Jundiaí-Potengi/RN, através de cálculos de índices indicadores de poluição como o Índice de Qualidade da Água (IQA) e do Índice de Toxidez (IT). As amostras foram coletadas em doze pontos do estuário, em maré alta e baixa, entre os meses de agosto e novembro de 2007, totalizando quatro campanhas. A área de estudo está localizada numa região de alto impacto, tendo em suas margens diversas atividades como: lançamento de esgotos domésticos e industriais sem tratamento ou fora dos padrões de lançamento, carciniculturas, lagoas de estabilização de imunizadoras, comunidades ribeirinhas, etc. Todos os parâmetros analisados tiveram seus resultados comparados com os limites da Resolução CONAMA N° 357 de 2005 para águas salobras e salinas Classe 1. Os resultados encontrados comprovam o impacto ocasionado pelas diversas atividades, principalmente os parâmetros relacionados com a presença de matéria orgânica, como DQO, DBO, COT e Coliformes termotolerantes. Sendo assim, o IQA para a maioria dos pontos de coleta foi de qualidade MÉDIA. Para os metais, embora tenham sido encontrados valores acima do que permite a Resolução, a maioria deles estavam abaixo dos limites de detecção do ICP-OES utilizado, comprovando que estes tendem a ser carreados pela dinâmica das marés ou precipitam e se depositam nos sedimentos de fundo, dando a essa água um IT igual 1,0, quando estes estão ausentes, o que ocorre na maioria dos casos, ou 0,0 quando se encontram teores de metais pesados nessas águas.

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  • BRENO JOSE SOUSA CAPISTRANO
  • Síntese e caracterização de componentes nanoestruturados de células à combustível de óxidos sólidos.
  • Orientador : DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • FABIO BARBOZA PASSOS
  • ZELMA ROCHA DA SILVA
  • Data: 29/08/2008

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  • Materiais cerâmicos do tipo perovisquita assumem a formula geral ABO3, onde A representa elemento terra rara ou metal alcalino e B é um metal de transição. Esses materiais são fortes candidatos para assumirem a posição de cátodo em Células a Combustível de Óxido Sólido (CCOS) por apresentar estabilidade térmica em temperaturas elevadas e propriedades físicas e químicas interessantes, como supercondutividade, dieletricidade, magnetoresistividade, piezoeletricidade, ferroeletricidade, atividade catalítica e eletrocatalítica e propriedades óticas. No presente trabalho, os cátodos de Células a Combustível de Óxido Sólido com a estrutura perovisquita de La1-xSrxMnO3 (x = 0,15; 0,22; 0,30) e o eletrólito composto por ítria estabilizada com zircônia foram sintetizados pelo método Pechini. As resinas obtidas foram submetidas a um tratamento térmico de 300ºC por 2h e os precursores obtidos foram caracterizados por Termogravimetria e Análise Térmica Diferencial. Os pós precursores foram calcinados em temperaturas de 450 a 1350ºC e foram estudados por Difração de Raios X, Espectroscopia na Região do Infravermelho, Granulometria a Laser, Fluorescência de Raios X, Área Específica por BET e Microscopia Eletrônica de Varredura. A partir dos pós foram confeccionadas (sinterizado) as pastilhas para fazer o estudo de densidade aparente e dilatação térmica.

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  • Materiais cerâmicos do tipo perovisquita assumem a formula geral ABO3, onde A representa elemento terra rara ou metal alcalino e B é um metal de transição. Esses materiais são fortes candidatos para assumirem a posição de cátodo em Células a Combustível de Óxido Sólido (CCOS) por apresentar estabilidade térmica em temperaturas elevadas e propriedades físicas e químicas interessantes, como supercondutividade, dieletricidade, magnetoresistividade, piezoeletricidade, ferroeletricidade, atividade catalítica e eletrocatalítica e propriedades óticas. No presente trabalho, os cátodos de Células a Combustível de Óxido Sólido com a estrutura perovisquita de La1-xSrxMnO3 (x = 0,15; 0,22; 0,30) e o eletrólito composto por ítria estabilizada com zircônia foram sintetizados pelo método Pechini. As resinas obtidas foram submetidas a um tratamento térmico de 300ºC por 2h e os precursores obtidos foram caracterizados por Termogravimetria e Análise Térmica Diferencial. Os pós precursores foram calcinados em temperaturas de 450 a 1350ºC e foram estudados por Difração de Raios X, Espectroscopia na Região do Infravermelho, Granulometria a Laser, Fluorescência de Raios X, Área Específica por BET e Microscopia Eletrônica de Varredura. A partir dos pós foram confeccionadas (sinterizado) as pastilhas para fazer o estudo de densidade aparente e dilatação térmica.
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  • DEBORA DE CARVALHO LIRA
  • Desenvolvimento de uma metodologia para caracterização de amostras de sedimento (Rio Jundiaí/RN)

  • Orientador : JAILSON VIEIRA DE MELO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JAILSON VIEIRA DE MELO
  • MARIA GORETTE CAVALCANTE
  • FÁTIMA MARIA MIRANDA BRAYNER
  • Data: 29/08/2008

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  • O estudo dos sedimentos em corpos d’água apresenta grande importância ambiental, pois, devido sua capacidade de adsorção de poluentes, estes podem facilitar a compreensão do histórico da qualidade atual do sistema aquático. Dependendo da forma como é feita a coleta, a análise pode mostrar tanto uma contaminação recente quanto antiga. A caracterização detalhada do sedimento pode revelar detalhes que permitem entender como cada tipo de poluente interage com dado material de sua composição. Neste trabalho desenvolveu-se uma metodologia sistemática para caracterizar amostras de sedimento, com o intuito de se entender como uma série de metais se distribui nas diferentes frações granulométricas do sedimento. Este estudo foi desenvolvido com cinco amostras de sedimentos (P1, P2, P3a, P3b e P3c) coletadas no rio Jundiaí, um dos mais importantes afluentes do rio Potengi, na região de Macaíba, RN. A caracterização foi feita com as amostras previamente peneiradas em malhas com diferentes granulomentrias (+8#, -8+16#, -16+65#, -65+100#, -100+200#, -200+250# e -250#), utilizando-se as seguintes técnicas: Análise da Área Superficial Específica pelo método BET; determinação dos teores de matéria orgânica (%MO) e umidade através da Gravimetria e Análise Termogravimétrica (TG); Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR); Análise de Difração de raios X (DRX); análise de metais pesados por Espectrometria de Emissão Óptica com Plasma de Argônio (ICP-OES). Os elementos analisados foram Al, Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Zn e P. Além das técnicas de caracterização citadas acima, também foi feito a recomposição das amostras P1, P2 e P3b em relação aos teores de matéria orgânica e concentração de metais pesados. Em seguida, os resultados das amostras recompostas foram comparados com aqueles obtidos nas amostras brutas, apresentando grande concordância. A gravimetria, utilizada na determinação dos teores de matéria orgânica, não foi considerada um método apropriado, uma vez que os argilominerais presentes nas amostras de sedimento analisadas se decompõem na mesma faixa de temperatura (550-600 0C) utilizada na calcinação (600 0C). Os resultados também mostraram a tendência da matéria orgânica e dos metais pesados de se concentrarem nas frações mais finas, embora as maiores concentrações dos metais se encontrem nas frações intermediárias.


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  • O estudo dos sedimentos em corpos d’água apresenta grande importância ambiental, pois, devido sua capacidade de adsorção de poluentes, estes podem facilitar a compreensão do histórico da qualidade atual do sistema aquático. Dependendo da forma como é feita a coleta, a análise pode mostrar tanto uma contaminação recente quanto antiga. A caracterização detalhada do sedimento pode revelar detalhes que permitem entender como cada tipo de poluente interage com dado material de sua composição. Neste trabalho desenvolveu-se uma metodologia sistemática para caracterizar amostras de sedimento, com o intuito de se entender como uma série de metais se distribui nas diferentes frações granulométricas do sedimento. Este estudo foi desenvolvido com cinco amostras de sedimentos (P1, P2, P3a, P3b e P3c) coletadas no rio Jundiaí, um dos mais importantes afluentes do rio Potengi, na região de Macaíba, RN. A caracterização foi feita com as amostras previamente peneiradas em malhas com diferentes granulomentrias (+8#, -8+16#, -16+65#, -65+100#, -100+200#, -200+250# e -250#), utilizando-se as seguintes técnicas: Análise da Área Superficial Específica pelo método BET; determinação dos teores de matéria orgânica (%MO) e umidade através da Gravimetria e Análise Termogravimétrica (TG); Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR); Análise de Difração de raios X (DRX); análise de metais pesados por Espectrometria de Emissão Óptica com Plasma de Argônio (ICP-OES). Os elementos analisados foram Al, Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Zn e P. Além das técnicas de caracterização citadas acima, também foi feito a recomposição das amostras P1, P2 e P3b em relação aos teores de matéria orgânica e concentração de metais pesados. Em seguida, os resultados das amostras recompostas foram comparados com aqueles obtidos nas amostras brutas, apresentando grande concordância. A gravimetria, utilizada na determinação dos teores de matéria orgânica, não foi considerada um método apropriado, uma vez que os argilominerais presentes nas amostras de sedimento analisadas se decompõem na mesma faixa de temperatura (550-600 0C) utilizada na calcinação (600 0C). Os resultados também mostraram a tendência da matéria orgânica e dos metais pesados de se concentrarem nas frações mais finas, embora as maiores concentrações dos metais se encontrem nas frações intermediárias.

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  • ALYSSON ELSON GALVAO DE MOURA
  • Síntese, sinterização e caracterização de ferritas à base de Ni-Zn
  • Orientador : RICARDO SILVEIRA NASAR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE HUMBERTO DE ARAUJO
  • MIRABEL CERQUEIRA REZENDE
  • RICARDO SILVEIRA NASAR
  • Data: 24/09/2008

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  • Foram sintetizadas diferentes composições da ferrita Ni1-xZnxFe2O4 com 0,4 ≤ x ≤ 0,6 pelo uso do método dos citratos precursores. Para se obter a fase estequiométrica do sistema Ni1-xZnxFe2O4 foram misturados e homogeneizados os citratos precursores de ferro, níquel e zinco. As composições estequiométricas foram calcinadas em atmosfera ambiente na temperatura de 350°C e depois prensadas em pastilhas e toróides. As amostras prensadas foram sinterizadas nas temperaturas de 1100º, 1150º e 1200°C em atmosfera de argônio. Os pós calcinados foram caracterizados por DRX, TGA/DTG, FTIR, MEV e magnetometria de amostra vibrante (MAV) e as amostras sinterizadas por DRX, MEV, MAV, massa específica e medidas de permeabilidade e perdas magnéticas. Observou-se a formação de fase pura ferrimagnética em todas as temperaturas aplicadas. A análise pelo método de Rietveld calculou o nível de ocupação dos cátions e o tamanho de cristalito. Foram obtidos tamanhos de cristais nanométricos, de 12 a 20 nm para os pós calcinados. Por MEV, as amostras sinterizadas apresentam tamanhos de grãos na faixa de 1 a 10 μm. A massa específica (ρ) do material sinterizado apresenta uma tendência de diminuição com a adição de Zn. Os melhores resultados de magnetização foram obtidos para x=0,6 nas três temperaturas de sinterização, variando de 105 a 110 emu/g. As histereses mostram um perfil de materiais magnéticos moles. Dois processos de magnetização foram considerados, o superparamagnetismo a baixa temperatura (350ºC) e a formação de domínios magnéticos em altas temperaturas. Os materiais sinterizados apresentam permeabilidade (μ) de algumas unidades, de 7 a 30, e perdas magnéticas (tanδ) por volta de 1. A resposta em freqüência dos núcleos toroidais está na faixa de 0,3 kHz a 0,2 GHz. Os maiores valores de μ e tanδ são para x=0,5 e a maior faixa de resposta em freqüência é para x=0,6. Vários fatores da microestrutura contribuem para o comportamento das grandezas μ e tanδ, tais como: os tamanhos dos grãos, porosidade inter e intragranular, quantidade de contornos de grãos e os aspectos da dinâmica das paredes de domínios quando excitadas magneticamente sob alta freqüência.

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  • Foram sintetizadas diferentes composições da ferrita Ni1-xZnxFe2O4 com 0,4 ≤ x ≤ 0,6 pelo uso do método dos citratos precursores. Para se obter a fase estequiométrica do sistema Ni1-xZnxFe2O4 foram misturados e homogeneizados os citratos precursores de ferro, níquel e zinco. As composições estequiométricas foram calcinadas em atmosfera ambiente na temperatura de 350°C e depois prensadas em pastilhas e toróides. As amostras prensadas foram sinterizadas nas temperaturas de 1100º, 1150º e 1200°C em atmosfera de argônio. Os pós calcinados foram caracterizados por DRX, TGA/DTG, FTIR, MEV e magnetometria de amostra vibrante (MAV) e as amostras sinterizadas por DRX, MEV, MAV, massa específica e medidas de permeabilidade e perdas magnéticas. Observou-se a formação de fase pura ferrimagnética em todas as temperaturas aplicadas. A análise pelo método de Rietveld calculou o nível de ocupação dos cátions e o tamanho de cristalito. Foram obtidos tamanhos de cristais nanométricos, de 12 a 20 nm para os pós calcinados. Por MEV, as amostras sinterizadas apresentam tamanhos de grãos na faixa de 1 a 10 μm. A massa específica (ρ) do material sinterizado apresenta uma tendência de diminuição com a adição de Zn. Os melhores resultados de magnetização foram obtidos para x=0,6 nas três temperaturas de sinterização, variando de 105 a 110 emu/g. As histereses mostram um perfil de materiais magnéticos moles. Dois processos de magnetização foram considerados, o superparamagnetismo a baixa temperatura (350ºC) e a formação de domínios magnéticos em altas temperaturas. Os materiais sinterizados apresentam permeabilidade (μ) de algumas unidades, de 7 a 30, e perdas magnéticas (tanδ) por volta de 1. A resposta em freqüência dos núcleos toroidais está na faixa de 0,3 kHz a 0,2 GHz. Os maiores valores de μ e tanδ são para x=0,5 e a maior faixa de resposta em freqüência é para x=0,6. Vários fatores da microestrutura contribuem para o comportamento das grandezas μ e tanδ, tais como: os tamanhos dos grãos, porosidade inter e intragranular, quantidade de contornos de grãos e os aspectos da dinâmica das paredes de domínios quando excitadas magneticamente sob alta freqüência.
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  • MARIA JOSE FONSECA COSTA
  • Síntese e caracterização de materiais nanoporosos para pirólise catalítica de óleos pesados

  • Orientador : ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
  • VALTER JOSE FERNANDES JUNIOR
  • JOSÉ GERALDO DE ANDRADE PACHECO FILHO
  • ANTONIO OSIMAR SOUSA DA SILVA
  • Data: 22/12/2008

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  • O presente trabalho relata o estudo de estruturas nanoporosas, visando o uso em pesquisas que atendam a atual demanda da indústria do petróleo, de valorizar óleos pesados. Inicialmente, optou-se por duas vertentes para a síntese de estruturas porosas a partir da peneira molecular do tipo Si-MCM-41. Na primeira vertente, a estrutura MCM-41 é precursora para heteroátomos substituintes do silício, gerando catalisadores do tipo Al-MCM-41 a partir de dois diferentes métodos de incorporação do metal. Essa variação do método de incorporação do Alumínio na estrutura do Si-MCM-41 se deu através do procedimento convencional, no qual a fonte de alumínio foi incorporada ao gel de síntese e do procedimento pós-síntese, no qual a fonte de Alumínio foi incorporada ao catalisador após a síntese do Si-MCM-41. Na segunda vertente, o MCM-41 age como suporte para o crescimento de nanocristais de zeólita embutidos nos seus mesoporos, resultando no catalisador híbrido MCM-41/ZSM-5. Uma análise comparativa foi realizada através de caracterizações por XRD, FTIR, medidas de acidez através de dessorção de n-butilamina por TGA, SEM-XRF e Adsorção de N2. Também foi sintetizado um aluminossilicato cristalino com estrutura zeolítica MFI do tipo ZSM-5, na ausência total de direcionador orgânico. Metodologias relacionadas à preparação desses materiais são relatadas pela literatura utilizando-se convencionalmente reagentes que forneçam os óxidos de silício e de alumínio necessários, bem como um agente direcionador, e em alguns casos até co-direcionadores. A busca por novas rotas de preparação para a ZSM-5 visou, sobretudo, a otimização da mesma no que se refere ao tempo e à temperatura de síntese, e principalmente a eliminação do uso dos direcionadores orgânicos, que são materiais de alto custo e geralmente muito tóxicos. O atual estudo se baseia na utilização da H2O e dos cátions Na+ desempenhando o papel de direcionamento estrutural e compensação de cargas na estrutura. Caracterizações por XRD, FTIR, SEM-XRF e Adsorção de N2 também foram realizadas para esse material, a fim de comparar as amostras de ZSM-5 sintetizadas na ausência do direcionador e aquelas utilizadas industrialmente e sintetizadas utilizando estruturantes.


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  • O presente trabalho relata o estudo de estruturas nanoporosas, visando o uso em pesquisas que atendam a atual demanda da indústria do petróleo, de valorizar óleos pesados. Inicialmente, optou-se por duas vertentes para a síntese de estruturas porosas a partir da peneira molecular do tipo Si-MCM-41. Na primeira vertente, a estrutura MCM-41 é precursora para heteroátomos substituintes do silício, gerando catalisadores do tipo Al-MCM-41 a partir de dois diferentes métodos de incorporação do metal. Essa variação do método de incorporação do Alumínio na estrutura do Si-MCM-41 se deu através do procedimento convencional, no qual a fonte de alumínio foi incorporada ao gel de síntese e do procedimento pós-síntese, no qual a fonte de Alumínio foi incorporada ao catalisador após a síntese do Si-MCM-41. Na segunda vertente, o MCM-41 age como suporte para o crescimento de nanocristais de zeólita embutidos nos seus mesoporos, resultando no catalisador híbrido MCM-41/ZSM-5. Uma análise comparativa foi realizada através de caracterizações por XRD, FTIR, medidas de acidez através de dessorção de n-butilamina por TGA, SEM-XRF e Adsorção de N2. Também foi sintetizado um aluminossilicato cristalino com estrutura zeolítica MFI do tipo ZSM-5, na ausência total de direcionador orgânico. Metodologias relacionadas à preparação desses materiais são relatadas pela literatura utilizando-se convencionalmente reagentes que forneçam os óxidos de silício e de alumínio necessários, bem como um agente direcionador, e em alguns casos até co-direcionadores. A busca por novas rotas de preparação para a ZSM-5 visou, sobretudo, a otimização da mesma no que se refere ao tempo e à temperatura de síntese, e principalmente a eliminação do uso dos direcionadores orgânicos, que são materiais de alto custo e geralmente muito tóxicos. O atual estudo se baseia na utilização da H2O e dos cátions Na+ desempenhando o papel de direcionamento estrutural e compensação de cargas na estrutura. Caracterizações por XRD, FTIR, SEM-XRF e Adsorção de N2 também foram realizadas para esse material, a fim de comparar as amostras de ZSM-5 sintetizadas na ausência do direcionador e aquelas utilizadas industrialmente e sintetizadas utilizando estruturantes.

Teses
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  • CYPRIANO GALVAO DA TRINDADE NETO
  • Membranas de quitosana micro e macroporosas: preparo, caracterização e estudos de permeabilidade
  • Orientador : MARCIA RODRIGUES PEREIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANTONIO RIUL JUNIOR
  • MARCIA RODRIGUES PEREIRA
  • NEDJA SUELY FERNANDES
  • REGINA CELIA MONTEIRO DE PAULA
  • ROSANGELA DE CARVALHO BALABAN
  • Data: 09/05/2008

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  • Duas metodologias foram propostas para a obtenção de membranas macro e microporosas de quitosana, utilizando dois diferentes agentes formadores de poros. As metodologias mostraram-se eficientes no controle da porosidade e do tamanho dos poros gerados. Deste modo, membranas microporosas foram obtidas através de mistura física da quitosana com o poli(óxido de etileno) (PEO), na proporção 80:20 (m/m), respectivamente, seguido da solubilização parcial do PEO em água a 80 ◦C, e membranas macroporosas de quitosana com morfologia assimétrica foram obtidas utilizando um agente inorgânico gerador de poros (SiO2). Neste caso, as proporções quitosana-sílica utilizadas foram 1:1, 1:3 e 1:5 (m/m). A caracterização das membranas foi realizada através de microscopia eletrônica de varredura (MEV), difração de raios X (DRX), espectroscopia de absorção na região do infravermelho (FTIR), análise térmica (TG, DTG, DSC e DMTA) e do estudo de sua permeabilidade utilizando-se dois fármacos modelos (sulfamerazina de sódio e sulfametoxipiridazina). Através da técnica de FTIR em pastilha de KBr foi possível confirmar, nas membranas macroporosas, a retirada completa do gerador de poros (SiO2). As imagens obtidas com o MEV confirmam a formação dos poros, tanto para as microporosas quanto para as macroporosas e determinam os seus respectivos tamanhos. Através das análises de TG, DTG e DSC foi possível mostrar as diferenças na capacidade de retenção de água para todas as membranas e suas estabilidades térmicas. As análises de DTG e DSC permitiram também evidenciar a presença de PEO nas membranas microporosas. As curvas Absorbância × Tempo obtidas a partir dos ensaios de permeabilidade, para as membranas micro e macroporosas, apresentaram um comportamento linear para ambos os fármacos e em todas as concentrações utilizadas. Foi observado também, através da curva P × C, um aumento na permeabilidade das membranas de acordo com o aumento da porosidade, bem como uma diminuição desta com o aumento da concentração (C) dos fármacos modelo. Fatores tais como a influência da estrutura do fármaco e o efeito da temperatura também foram avaliados.

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  • Duas metodologias foram propostas para a obtenção de membranas macro e microporosas de quitosana, utilizando dois diferentes agentes formadores de poros. As metodologias mostraram-se eficientes no controle da porosidade e do tamanho dos poros gerados. Deste modo, membranas microporosas foram obtidas através de mistura física da quitosana com o poli(óxido de etileno) (PEO), na proporção 80:20 (m/m), respectivamente, seguido da solubilização parcial do PEO em água a 80 ◦C, e membranas macroporosas de quitosana com morfologia assimétrica foram obtidas utilizando um agente inorgânico gerador de poros (SiO2). Neste caso, as proporções quitosana-sílica utilizadas foram 1:1, 1:3 e 1:5 (m/m). A caracterização das membranas foi realizada através de microscopia eletrônica de varredura (MEV), difração de raios X (DRX), espectroscopia de absorção na região do infravermelho (FTIR), análise térmica (TG, DTG, DSC e DMTA) e do estudo de sua permeabilidade utilizando-se dois fármacos modelos (sulfamerazina de sódio e sulfametoxipiridazina). Através da técnica de FTIR em pastilha de KBr foi possível confirmar, nas membranas macroporosas, a retirada completa do gerador de poros (SiO2). As imagens obtidas com o MEV confirmam a formação dos poros, tanto para as microporosas quanto para as macroporosas e determinam os seus respectivos tamanhos. Através das análises de TG, DTG e DSC foi possível mostrar as diferenças na capacidade de retenção de água para todas as membranas e suas estabilidades térmicas. As análises de DTG e DSC permitiram também evidenciar a presença de PEO nas membranas microporosas. As curvas Absorbância × Tempo obtidas a partir dos ensaios de permeabilidade, para as membranas micro e macroporosas, apresentaram um comportamento linear para ambos os fármacos e em todas as concentrações utilizadas. Foi observado também, através da curva P × C, um aumento na permeabilidade das membranas de acordo com o aumento da porosidade, bem como uma diminuição desta com o aumento da concentração (C) dos fármacos modelo. Fatores tais como a influência da estrutura do fármaco e o efeito da temperatura também foram avaliados.
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  • ROSELIA ALVES DE SOUSA
  • Estudo etnofarmacológico e fitoquímico das espécies medicinais Cleome spinosa Jacq, Parvonia varians Moric e Croton cajucara Benth
  • Orientador : MARIA APARECIDA MEDEIROS MACIEL
  • MEMBROS DA BANCA :
  • AUREA ECHEVARRIA AZNAR NEVES LIMA
  • FREDERICO ARGOLLO VANDERLINDE
  • HUMBERTO CONRADO DUARTE
  • MARIA APARECIDA MEDEIROS MACIEL
  • MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • TEREZA NEUMA DE CASTRO DANTAS
  • Data: 02/09/2008

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  • Neste trabalho realizou-se uma pesquisa etnográfica envolvendo oitenta e quatro espécimes vegetais nativas do Litoral Norte Riograndense. Duas destas espécies Cleome spinosa Jacq e Pavonia varians Moric foram alvo de estudos etnobotânico, fitoquímico e farmacológico. Em adição, ampliou-se os estudos fitofarmacológicos de Croton cajucara Benth, uma espécie medicinal nativa da região Amazônica. Os resultados fitoquímicos de Cleome spinosa e Pavonia varians indicaram dentre outros metabólitos especiais, a presença de flavonóides. Os flavonóides (2S)-5-hidroxi-7,4’-dimetoxi-flavanona e 5,4’-diidroxi-3,7,3’-trimetoxi-flavona foram isolados de Cleome spinosa. A atividade antioxidante dos extratos hidroalcoólicos de P. varians e C. spinosa solubilizados em sistemas microemulsionados (SME), foi avaliada frente ao radical livre DPPH. Os sistemas SME-1 e SME-4 [contendo Tween 80: Span 20 (3:1) e miristato de isopropila (IPM)] mostraram-se eficazes na solubilização dos extratos avaliados, tendo sido observado melhor eficácia para o sistema SME-1 [EC50 = 113,84 g/mL (SME-1) and 246,00 g/mL (SME-4) para P. varians e EC50: 223,97 g/mL (SME-1) e 248,37 g/mL (SME-4) para C. spinosa (sistema SME-1contendo etanol como cotensoativo e SME-4, isento de cotensoativo]. A ação antinociceptiva de Pavonia varians foi confirmada através do teste das contorções abdominais, tendo sido observado relação dose/efeito inibitório dependente do extrato hidroalcoólico desta espécie. Os testes do tipo tail flick e da formalina afastaram a possibilidade da participação de mecanismos antinociceptivos no sistema nervoso central. No entanto, no teste da formalina evidenciou-se a participação de mecanismos antiinflamatórios na produção do efeito antinociceptivo deste extrato. O estudo fitoquímico das cascas do caule de Croton cajucara Benth conduziu ao isolamento de diterpenos do tipo 19-nor-clerodano, bem como à obtenção do óleo fixo OF-CC, rico em sesquiterpenos e 19-nor-clerodano bioativos. O efeito de OF-CC foi avaliado no desenvolvimento in vitro dos fungos fitopatogênicos Fusarium oxysporum, Rhizoctonia solani e Sclerotium rolfsii propagados em meio de cultura Batata-dextrose-agar. A resposta fisiológica, variou de acordo com o tipo de fungo testado, tendo sido observado que o OF-CC apresentou efeito fungistático significativo, com efeito inibitório mais estável para o gênero de fungo Fusarium oxysporum. Realizou-se ainda, um estudo de espectrometria de massas objetivando-se a identificação de fragmentos característicos de diterpenos do tipo clerodano (com dados obtidos na literatura) e 19-nor-clerodano (isolados das cascas do caule de C. cajucara), tendo sido evidenciado que a junção trans de clerodanos está correlacionada com a presença dos íons característico de m/z 95, 121 e 205. Os sistemas de junção cis de clerodanos apresentaram íons característicos de m/z 122 e 124. A junção trans de 19-nor-clerodanos foi correlacionada com a presença dos íons característico de m/z 161, 134 e 121. Este estudo pode ser utilizado na identificação de diterpenos do tipo clerodano e 19-nor-clerodano, contendo carbonila ,-insaturada no anel A do sistema decalínico, evitando desta forma, a obrigatoriedade de isolamento e caracterização via RMN.

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  • Neste trabalho realizou-se uma pesquisa etnográfica envolvendo oitenta e quatro espécimes vegetais nativas do Litoral Norte Riograndense. Duas destas espécies Cleome spinosa Jacq e Pavonia varians Moric foram alvo de estudos etnobotânico, fitoquímico e farmacológico. Em adição, ampliou-se os estudos fitofarmacológicos de Croton cajucara Benth, uma espécie medicinal nativa da região Amazônica. Os resultados fitoquímicos de Cleome spinosa e Pavonia varians indicaram dentre outros metabólitos especiais, a presença de flavonóides. Os flavonóides (2S)-5-hidroxi-7,4’-dimetoxi-flavanona e 5,4’-diidroxi-3,7,3’-trimetoxi-flavona foram isolados de Cleome spinosa. A atividade antioxidante dos extratos hidroalcoólicos de P. varians e C. spinosa solubilizados em sistemas microemulsionados (SME), foi avaliada frente ao radical livre DPPH. Os sistemas SME-1 e SME-4 [contendo Tween 80: Span 20 (3:1) e miristato de isopropila (IPM)] mostraram-se eficazes na solubilização dos extratos avaliados, tendo sido observado melhor eficácia para o sistema SME-1 [EC50 = 113,84 g/mL (SME-1) and 246,00 g/mL (SME-4) para P. varians e EC50: 223,97 g/mL (SME-1) e 248,37 g/mL (SME-4) para C. spinosa (sistema SME-1contendo etanol como cotensoativo e SME-4, isento de cotensoativo]. A ação antinociceptiva de Pavonia varians foi confirmada através do teste das contorções abdominais, tendo sido observado relação dose/efeito inibitório dependente do extrato hidroalcoólico desta espécie. Os testes do tipo tail flick e da formalina afastaram a possibilidade da participação de mecanismos antinociceptivos no sistema nervoso central. No entanto, no teste da formalina evidenciou-se a participação de mecanismos antiinflamatórios na produção do efeito antinociceptivo deste extrato. O estudo fitoquímico das cascas do caule de Croton cajucara Benth conduziu ao isolamento de diterpenos do tipo 19-nor-clerodano, bem como à obtenção do óleo fixo OF-CC, rico em sesquiterpenos e 19-nor-clerodano bioativos. O efeito de OF-CC foi avaliado no desenvolvimento in vitro dos fungos fitopatogênicos Fusarium oxysporum, Rhizoctonia solani e Sclerotium rolfsii propagados em meio de cultura Batata-dextrose-agar. A resposta fisiológica, variou de acordo com o tipo de fungo testado, tendo sido observado que o OF-CC apresentou efeito fungistático significativo, com efeito inibitório mais estável para o gênero de fungo Fusarium oxysporum. Realizou-se ainda, um estudo de espectrometria de massas objetivando-se a identificação de fragmentos característicos de diterpenos do tipo clerodano (com dados obtidos na literatura) e 19-nor-clerodano (isolados das cascas do caule de C. cajucara), tendo sido evidenciado que a junção trans de clerodanos está correlacionada com a presença dos íons característico de m/z 95, 121 e 205. Os sistemas de junção cis de clerodanos apresentaram íons característicos de m/z 122 e 124. A junção trans de 19-nor-clerodanos foi correlacionada com a presença dos íons característico de m/z 161, 134 e 121. Este estudo pode ser utilizado na identificação de diterpenos do tipo clerodano e 19-nor-clerodano, contendo carbonila ,-insaturada no anel A do sistema decalínico, evitando desta forma, a obrigatoriedade de isolamento e caracterização via RMN.
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  • KEILA REJANE DE OLIVEIRA MELO
  • Estudo da digestão de sedimento de curtume visando à extração do cromo por microemulsão
  • Orientador : TEREZA NEUMA DE CASTRO DANTAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANTONIO EDUARDO CLARK PERES
  • EDUARDO LINS DE BARROS NETO
  • MARIA CARLENISE PAIVA DE ALENCAR MOURA
  • TEREZA NEUMA DE CASTRO DANTAS
  • SUELY SOUZA LEAL DE CASTRO
  • Data: 10/11/2008

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  • Os curtumes geram efluentes carregados em metais pesados, especialmente o cromo, utilizado no processo de curtimento. Microemulsões têm sido estudadas na remoção de metais pesados. Considerando o problema encontrado no sedimento gerado no processo de curtimento, pelo elevado teor de cromo, no presente trabalho nos propomos a caracterizá-lo e aplicar sistemas microemulsionados para remoção do cromo. O processo de extração consiste em remover o metal de uma alimentação aquosa (solução ácida digerida) para uma fase microemulsão. Iniciou-se a pesquisa avaliando três diferentes métodos de digestão de sedimentos, escolhendo-se o método que apresentasse maior percentual de digestão, sendo este método otimizado através de mudanças no diâmetro das partículas do sedimento, tempo e temperatura de digestão. Nesse estudo, escolheu-se o método proposto pelo EPA (Método A), que se mostrou mais eficiente, obtendo-se um percentual de 95,77% de digestão da amostra. Com relação aos parâmetros avaliados, os melhores resultados foram obtidos com a temperatura a 95°C, granulometria de 14 Mesh e tempo de operação de 60 minutos. Para os estudos da extração foram utilizados três métodos: o Método 1, que consiste na formação de uma região de Winsor II, utilizando a solução ácida digerida como fase aquosa; o Método 2, que consiste em utilizar uma microemulsão cuja fase aquosa é água destilada e adicionar a solução ácida digerida até a obtenção de um sistema de Winsor II; e o Método 3, que consiste na formação de uma região de Winsor III, utilizando a solução ácida digerida, diluída em NaOH 0,01N, como fase aquosa. Para o estudo da otimização da extração foram avaliados apenas os Métodos 1 (Sistemas I, II e VIII) e 2 (Sistema IX), escolhendo-se pontos dentro das regiões de interesse (domínio estudado) para estudar a influência do tempo e do pH no percentual de extração. Os sistemas estudados apresentam as seguintes composições: Sistema I: Tensoativo – Óleo de coco saponificado, Cotensoativo – 1-Butanol, Fase oleosa – Querosene, Fase aquosa – NaCl 2,0%; Sistema II: Fase aquosa – Solução ácida digerida ajustada c/ KOH (pH 3,5); Sistema VIII: Fase aquosa – Solução ácida digerida (pH 0,06) e Sistema IX: Fase aquosa – Água destilada (pH 10,24), as demais fases dos Sistemas II, VIII e IX são semelhantes ao Sistema I. Através desse estudo, observou-se que o Método 2 foi mais eficiente, com percentuais de 96,59% de extração, em pH 3,5. Tendo em vista que com a aplicação do Método 2 só se obtém os sistemas de Winsor II, estudou-se um sistema capaz de fornecer a região de Winsor III (três fases) para efeito de comparação da eficiência na extração do cromo, com um sistema de duas fases (Winsor II) e, assim, constituiu-se o Método 3, utilizando o Sistema X. O sistema X apresenta a seguinte composição: Tensoativo – Óleo de coco saponificado, Cotensoativo – 1-Butanol, Fase oleosa – Querosene, Fase aquosa – Solução ácida digerida diluída em água e ajustado com NaOH 0,01N. As microemulsões nas regiões bifásicas e trifásicas foram analisadas com relação à viscosidade, extração e diâmetro efetivo da gota. Os resultados obtidos nas regiões de W II e WIII foram os seguintes: a viscosidade é baixa em todos os pontos estudados e o comportamento dos fluidos é do tipo Newtoniano; o diâmetro da gota é menor na região de Winsor II, com diâmetro de 15,5 nm, atingindo 46 nm em Winsor III, sendo essa variação atribuída às composições estudadas e à geometria da micela; os resultados obtidos na extração com os dois sistemas foram semelhantes, com 99,76% de extração em WII e 99,62 % em WIII. O sistema utilizando WIII mostrou-se mais eficiente na extração do cromo devido a obtenção de uma microemulsão com menor volume, a possibilidade de recuperar o óleo em excesso e a utilização de uma menor proporção de cotensoativo e tensoativo (C/T).

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  • Os curtumes geram efluentes carregados em metais pesados, especialmente o cromo, utilizado no processo de curtimento. Microemulsões têm sido estudadas na remoção de metais pesados. Considerando o problema encontrado no sedimento gerado no processo de curtimento, pelo elevado teor de cromo, no presente trabalho nos propomos a caracterizá-lo e aplicar sistemas microemulsionados para remoção do cromo. O processo de extração consiste em remover o metal de uma alimentação aquosa (solução ácida digerida) para uma fase microemulsão. Iniciou-se a pesquisa avaliando três diferentes métodos de digestão de sedimentos, escolhendo-se o método que apresentasse maior percentual de digestão, sendo este método otimizado através de mudanças no diâmetro das partículas do sedimento, tempo e temperatura de digestão. Nesse estudo, escolheu-se o método proposto pelo EPA (Método A), que se mostrou mais eficiente, obtendo-se um percentual de 95,77% de digestão da amostra. Com relação aos parâmetros avaliados, os melhores resultados foram obtidos com a temperatura a 95°C, granulometria de 14 Mesh e tempo de operação de 60 minutos. Para os estudos da extração foram utilizados três métodos: o Método 1, que consiste na formação de uma região de Winsor II, utilizando a solução ácida digerida como fase aquosa; o Método 2, que consiste em utilizar uma microemulsão cuja fase aquosa é água destilada e adicionar a solução ácida digerida até a obtenção de um sistema de Winsor II; e o Método 3, que consiste na formação de uma região de Winsor III, utilizando a solução ácida digerida, diluída em NaOH 0,01N, como fase aquosa. Para o estudo da otimização da extração foram avaliados apenas os Métodos 1 (Sistemas I, II e VIII) e 2 (Sistema IX), escolhendo-se pontos dentro das regiões de interesse (domínio estudado) para estudar a influência do tempo e do pH no percentual de extração. Os sistemas estudados apresentam as seguintes composições: Sistema I: Tensoativo – Óleo de coco saponificado, Cotensoativo – 1-Butanol, Fase oleosa – Querosene, Fase aquosa – NaCl 2,0%; Sistema II: Fase aquosa – Solução ácida digerida ajustada c/ KOH (pH 3,5); Sistema VIII: Fase aquosa – Solução ácida digerida (pH 0,06) e Sistema IX: Fase aquosa – Água destilada (pH 10,24), as demais fases dos Sistemas II, VIII e IX são semelhantes ao Sistema I. Através desse estudo, observou-se que o Método 2 foi mais eficiente, com percentuais de 96,59% de extração, em pH 3,5. Tendo em vista que com a aplicação do Método 2 só se obtém os sistemas de Winsor II, estudou-se um sistema capaz de fornecer a região de Winsor III (três fases) para efeito de comparação da eficiência na extração do cromo, com um sistema de duas fases (Winsor II) e, assim, constituiu-se o Método 3, utilizando o Sistema X. O sistema X apresenta a seguinte composição: Tensoativo – Óleo de coco saponificado, Cotensoativo – 1-Butanol, Fase oleosa – Querosene, Fase aquosa – Solução ácida digerida diluída em água e ajustado com NaOH 0,01N. As microemulsões nas regiões bifásicas e trifásicas foram analisadas com relação à viscosidade, extração e diâmetro efetivo da gota. Os resultados obtidos nas regiões de W II e WIII foram os seguintes: a viscosidade é baixa em todos os pontos estudados e o comportamento dos fluidos é do tipo Newtoniano; o diâmetro da gota é menor na região de Winsor II, com diâmetro de 15,5 nm, atingindo 46 nm em Winsor III, sendo essa variação atribuída às composições estudadas e à geometria da micela; os resultados obtidos na extração com os dois sistemas foram semelhantes, com 99,76% de extração em WII e 99,62 % em WIII. O sistema utilizando WIII mostrou-se mais eficiente na extração do cromo devido a obtenção de uma microemulsão com menor volume, a possibilidade de recuperar o óleo em excesso e a utilização de uma menor proporção de cotensoativo e tensoativo (C/T).
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  • CLAUDIA ALVES DE SOUSA MUNIZ
  • Novas formulações de fluidos de corte: otimização, propriedades e recuperação do óleo usado
  • Orientador : TEREZA NEUMA DE CASTRO DANTAS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • AFONSO AVELINO DANTAS NETO
  • ANA CRISTINA MORAIS DA SILVA
  • EVERLANE FERREIRA MOURA
  • JOSE LUIS CARDOZO FONSECA
  • TEREZA NEUMA DE CASTRO DANTAS
  • ALEXANDRE GURGEL
  • Data: 12/11/2008

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  • Fluidos de corte são lubrificantes usados nas indústrias metal-mecânicas. Possuem composições complexas que variam de acordo com o tipo de operação executada e com os metais a serem trabalhados. Levando-se em conta a grande quantidade de óleo mineral produzido na região nordeste, verificou-se a necessidade de melhor aproveitá-los. Neste trabalho desenvolveram-se duas formulações usando-se como base óleo mineral naftênico e aditivos, tais como: emulsificante (A), anticorrosivo (B), biocida (C) e antiespumante (D). Cada formulação foi preparada com a mistura dos aditivos ao óleo mineral, sob agitação de 700 rpm por 10 min, a 25ºC, utilizando-se um planejamento fatorial 24. As formulações foram caracterizadas através da densidade, índice de acidez, viscosidade, ponto de fulgor e corrosão. Em seguida foram preparadas emulsões O/A obtidas a partir das novas formulações. Destas emulsões estudou-se a estabilidade, grau de corrosão, percentual de espuma formado, condutividade, estabilidade acelerada e tamanho de partículas. Escolheram-se as amostras F8 e F16 por apresentarem as propriedades das emulsões mais próximas dos padrões escolhidos como referência (fluidos de corte comerciais). Realizou-se o estudo da quebra das emulsões utilizando o NaCl e o CaCl2 , nas concentrações de 2%, 5% e 10%, com agitação durante 5 min, à velocidade de 800 rpm, nas temperaturas de 25º, 40º, 50º e 60ºC. Os óleos recuperados foram readitivados com os mesmos aditivos utilizados nas formulações iniciais. Em seguida, prepararam-se emulsões nas mesmas concentrações das emulsões iniciais com o intuito de verificar se o óleo recuperado poderia ser reutilizado. Os efluentes gerados durante a quebra das emulsões foram caracterizados através da turbidez, teor de óleos e graxas, pH, ânions e cátions, verificando-se enquadramento dos parâmetros avaliados na legislação ambiental em vigor (Resolução CONAMA 357/05). As formulações apresentaram ótimas propriedades físico-químicas quando comparadas com os fluidos de corte comerciais, mostrando, dessa forma, que os fluidos obtidos são de qualidade superior aos encontrados no mercado e podem ser utilizados com segurança técnica e ambiental.

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  • Fluidos de corte são lubrificantes usados nas indústrias metal-mecânicas. Possuem composições complexas que variam de acordo com o tipo de operação executada e com os metais a serem trabalhados. Levando-se em conta a grande quantidade de óleo mineral produzido na região nordeste, verificou-se a necessidade de melhor aproveitá-los. Neste trabalho desenvolveram-se duas formulações usando-se como base óleo mineral naftênico e aditivos, tais como: emulsificante (A), anticorrosivo (B), biocida (C) e antiespumante (D). Cada formulação foi preparada com a mistura dos aditivos ao óleo mineral, sob agitação de 700 rpm por 10 min, a 25ºC, utilizando-se um planejamento fatorial 24. As formulações foram caracterizadas através da densidade, índice de acidez, viscosidade, ponto de fulgor e corrosão. Em seguida foram preparadas emulsões O/A obtidas a partir das novas formulações. Destas emulsões estudou-se a estabilidade, grau de corrosão, percentual de espuma formado, condutividade, estabilidade acelerada e tamanho de partículas. Escolheram-se as amostras F8 e F16 por apresentarem as propriedades das emulsões mais próximas dos padrões escolhidos como referência (fluidos de corte comerciais). Realizou-se o estudo da quebra das emulsões utilizando o NaCl e o CaCl2 , nas concentrações de 2%, 5% e 10%, com agitação durante 5 min, à velocidade de 800 rpm, nas temperaturas de 25º, 40º, 50º e 60ºC. Os óleos recuperados foram readitivados com os mesmos aditivos utilizados nas formulações iniciais. Em seguida, prepararam-se emulsões nas mesmas concentrações das emulsões iniciais com o intuito de verificar se o óleo recuperado poderia ser reutilizado. Os efluentes gerados durante a quebra das emulsões foram caracterizados através da turbidez, teor de óleos e graxas, pH, ânions e cátions, verificando-se enquadramento dos parâmetros avaliados na legislação ambiental em vigor (Resolução CONAMA 357/05). As formulações apresentaram ótimas propriedades físico-químicas quando comparadas com os fluidos de corte comerciais, mostrando, dessa forma, que os fluidos obtidos são de qualidade superior aos encontrados no mercado e podem ser utilizados com segurança técnica e ambiental.
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  • ANDREA FRANCISCA FERNANDES BARBOSA
  • Otimização de metodologias para determinação de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos: aplicação em água do Rio Potengi

  • Orientador : FABIANA ROBERTA GONCALVES E SILVA HUSSEIN
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FABIANA ROBERTA GONCALVES E SILVA HUSSEIN
  • DJALMA RIBEIRO DA SILVA
  • JAILSON VIEIRA DE MELO
  • MARIA DE FATIMA VITORIA DE MOURA
  • MARCOS ANTONIO COUTO DOS SANTOS
  • RINALDO DOS SANTOS ARAÚJO
  • Data: 05/12/2008

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  • Este trabalho tem como objetivo detectar hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) através de técnicas analíticas otimizadas, tais como: Cromatografia Gasosa com Detector de Ionização de Chama (CGDIC), Cromatografia Gasosa acoplada à Espectrometria de Massa (CGEM), Espectroscopia de Fluorescência Molecular e Teor de Óleos e Graxas (TOG). Aplicar a Quimiometria, Planejamento Fatorial 23, na preparação de amostras por Extração Líquido-Líquido. A preparação da amostra utilizada foi à extração líquido-líquido e nesta amostragem foi utilizado fatores para aplicação do planejamento fatorial 23, tais como: a utilização do ultrassom, solventes (diclorometano, hexano e clorofórmio) e proporção de solvente/amostra sintética. Esses fatores foram atribuídos dois tipos de níveis: positivo e negativo. E foi utilizada a forma de cubo para melhor analisar as respostas. As respostas das oito combinações foram obtidas na leitura do espectrofluorímetro. A otimização dos equipamentos foram utilizados, e eles serviram na identificação dos HPA’s das amostras coletadas no Rio Potengi. Na otimização do equipamento foi observado todos os 16 HPA’s e nas amostras foi encontrados os HPA’s que foram provenientes da contaminação do Rio Potengi. A contaminação por orgânicos vem através de lixos domésticos, lixos hospitalares, e dentre outras contaminações que vem de indústrias que são instaladas em torno do Rio. O planejamento fatorial foi de grande validade, pois foi observada uma maneira mais eficaz de preparação de amostra. O planejamento fatorial da extração liquido-liquido mostrou uma maneira de gastar menos solventes em menos tempo utilizando um solvente ideal, como também uma forma de extrair mais analito da própria matriz água. No planejamento fatorial a menor forma de extração foi a utilização do ultrasom, a proporção 1:3 que corresponde a um de solvente e 3 de amostra e o melhor solvente foi o diclorometano que apresentou uma viável extração, não descartando a possibilidade de utilização, também do hexano. O clorofórmio além de ser tóxico não apresentou uma boa extração.


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  • Este trabalho tem como objetivo detectar hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) através de técnicas analíticas otimizadas, tais como: Cromatografia Gasosa com Detector de Ionização de Chama (CGDIC), Cromatografia Gasosa acoplada à Espectrometria de Massa (CGEM), Espectroscopia de Fluorescência Molecular e Teor de Óleos e Graxas (TOG). Aplicar a Quimiometria, Planejamento Fatorial 23, na preparação de amostras por Extração Líquido-Líquido. A preparação da amostra utilizada foi à extração líquido-líquido e nesta amostragem foi utilizado fatores para aplicação do planejamento fatorial 23, tais como: a utilização do ultrassom, solventes (diclorometano, hexano e clorofórmio) e proporção de solvente/amostra sintética. Esses fatores foram atribuídos dois tipos de níveis: positivo e negativo. E foi utilizada a forma de cubo para melhor analisar as respostas. As respostas das oito combinações foram obtidas na leitura do espectrofluorímetro. A otimização dos equipamentos foram utilizados, e eles serviram na identificação dos HPA’s das amostras coletadas no Rio Potengi. Na otimização do equipamento foi observado todos os 16 HPA’s e nas amostras foi encontrados os HPA’s que foram provenientes da contaminação do Rio Potengi. A contaminação por orgânicos vem através de lixos domésticos, lixos hospitalares, e dentre outras contaminações que vem de indústrias que são instaladas em torno do Rio. O planejamento fatorial foi de grande validade, pois foi observada uma maneira mais eficaz de preparação de amostra. O planejamento fatorial da extração liquido-liquido mostrou uma maneira de gastar menos solventes em menos tempo utilizando um solvente ideal, como também uma forma de extrair mais analito da própria matriz água. No planejamento fatorial a menor forma de extração foi a utilização do ultrasom, a proporção 1:3 que corresponde a um de solvente e 3 de amostra e o melhor solvente foi o diclorometano que apresentou uma viável extração, não descartando a possibilidade de utilização, também do hexano. O clorofórmio além de ser tóxico não apresentou uma boa extração.

2007
Dissertações
1
  • ARILSON JOSE DO NASCIMENTO SILVA
  • Estudo da regeneração de aditivos para catalisadores de craqueamento aluminofosfatos (ALPO’s) e silicoaluminofosfatos (SAPO’s)
  • Orientador : VALTER JOSE FERNANDES JUNIOR
  • MEMBROS DA BANCA :
  • IEDA MARIA GARCIA DOS SANTOS
  • JOSE MELO DE CARVALHO
  • VALTER JOSE FERNANDES JUNIOR
  • Data: 12/11/2007

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  • Foram sintetizados catalisadores heterogêneos do tipo aluminofosfatos e silicoaluminofosfatos pelo método hidrotérmico a partir de alumina hidratada (pseudobohemita), ácido fosfórico 85%, sílica gel, água e diisopropilamina (DIPA) usada como direcionador estrutural orgânico. Estes reagentes foram misturados a fim de obter géis com as seguintes composições: 2.9 Al + 3.2 P + 3.5 DIPA + 32.5 H20; para ALPO e 2.9 Al + 3.2 P + 0.5 Si + 3.5 DIPA + 32.5 H20 para SAPO. O processo de cristalização ocorreu à temperatura de 170°C durante 48 h, quando foi possível obter as fases puras para ALPO – 11 e SAPO – 11. Os materiais obtidos foram lavados com água deionizada, secos e calcinados para remover as moléculas do direcionador. Os materiais foram caracterizados por difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de absorção na região do infravermelho (FTIR), análise térmica via TG/DTG e adsorção de nitrogênio (BET). As propriedades ácidas foram determinadas usando adsorção de n-butilamina seguida de termodessorção programada. Este método revelou que o ALPO – 11 possuem sítios ácidos fracos devido a defeitos estruturais, já a amostra SAPO – 11 apresenta uma acidez tipicamente fraca a moderada. Entretanto, uma pequena quantidade de sítios ácidos fortes foi detectada. A desativação dos catalisadores foi conduzida pela reação de craqueamento do n-hexano em um microrreator catalítico de leito fixo com fluxo contínuo acoplado em linha com um cromatógrafo a gás. Como principais produtos foram obtidos: etano, propano, isobutano, n-butano,e n-pentano, isopentano. Para determinar a regeneração e a remoção do direcionador orgânico foi aplicado o método cinético Vyazovkin (Model Free).

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  • Foram sintetizados catalisadores heterogêneos do tipo aluminofosfatos e silicoaluminofosfatos pelo método hidrotérmico a partir de alumina hidratada (pseudobohemita), ácido fosfórico 85%, sílica gel, água e diisopropilamina (DIPA) usada como direcionador estrutural orgânico. Estes reagentes foram misturados a fim de obter géis com as seguintes composições: 2.9 Al + 3.2 P + 3.5 DIPA + 32.5 H20; para ALPO e 2.9 Al + 3.2 P + 0.5 Si + 3.5 DIPA + 32.5 H20 para SAPO. O processo de cristalização ocorreu à temperatura de 170°C durante 48 h, quando foi possível obter as fases puras para ALPO – 11 e SAPO – 11. Os materiais obtidos foram lavados com água deionizada, secos e calcinados para remover as moléculas do direcionador. Os materiais foram caracterizados por difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de absorção na região do infravermelho (FTIR), análise térmica via TG/DTG e adsorção de nitrogênio (BET). As propriedades ácidas foram determinadas usando adsorção de n-butilamina seguida de termodessorção programada. Este método revelou que o ALPO – 11 possuem sítios ácidos fracos devido a defeitos estruturais, já a amostra SAPO – 11 apresenta uma acidez tipicamente fraca a moderada. Entretanto, uma pequena quantidade de sítios ácidos fortes foi detectada. A desativação dos catalisadores foi conduzida pela reação de craqueamento do n-hexano em um microrreator catalítico de leito fixo com fluxo contínuo acoplado em linha com um cromatógrafo a gás. Como principais produtos foram obtidos: etano, propano, isobutano, n-butano,e n-pentano, isopentano. Para determinar a regeneração e a remoção do direcionador orgânico foi aplicado o método cinético Vyazovkin (Model Free).
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